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茉莉花非挥发性成分及其功能活性研究进展

花匠小妙招
2024-11-09 09:43

（1.广西壮族自治区农业科学院农产品加工研究所，广西南宁 530007；2.广西果蔬贮藏与加工新技术重点实验室，广西南宁 530007；3.暨南大学食品科学与工程系食品安全与营养研究院，广东广州 510632）

摘要：茉莉花是中国特色植物资源，富含多糖类、黄酮类等非挥发性成分，具有抗氧化、抗糖尿病、抗菌、抗肿瘤、抗炎等多种功能活性。该文综述茉莉花主要非挥发性成分（多糖类、黄酮类）的制备工艺、化学结构及功能活性，旨在为茉莉花活性成分的理论研究与开发利用提供参考和依据。

茉莉花[Jasminum sambac（L.）Aiton]是木樨科素馨属的芳香类植物，原产于印度、巴基斯坦、阿拉伯等地，在汉代时期传入中国[1]。目前，广西横县、四川犍为、福建福州、云南元江是中国茉莉花的主产地[2]。2018年全国茉莉花种植面积1.243万公顷，鲜花总产量约12.06万吨，花茶总产量约11.08万吨。茉莉花当前主要用途是窨制花茶和香精原料[3]。茉莉花的功效在《食物本草》中就有记载：“主温脾胃，利胸隔”。本文在综合国内外茉莉花非挥发性成分相关研究的基础上，从制备工艺、化学结构、功能活性等3个方面对茉莉花主要非挥发性成分（多糖类、黄酮类）的研究成果进行归纳和总结，为茉莉花进一步的基础研究提供重要的科学参考，也为茉莉花功能产品的开发提供依据。

1 茉莉花主要非挥发性成分

1.1 茉莉花多糖

1.1.1 茉莉花多糖提取与分离纯化

茉莉花多糖是茉莉花及其副产物（花渣、叶、茎等）的主要活性物质之一，其中水溶性多糖含量达170 mg/g[4]。目前，茉莉花多糖提取的方法多局限于热水浸提法、超声辅助提取法等，具体提取方法及评价见表1。

表1 茉莉花不同部位的多糖类成分提取方法及评价
Table 1 Evaluation of extraction methods of polysaccharides from J.sambac

样品来源提取方法评价茉莉花热水浸提法[5] 各因素对多糖提取率的影响程度：温度＞乙醇浓度＞料液比；最佳的提取条件为：提取温度100℃，料液比1∶26.8（g/mL），乙醇浓度为90%，在该条件下粗多糖提取率为7.86%茉莉花渣超声辅助水浸提法[6]在水浸提法基础上加入超声技术，得到最佳工艺为：料液比1∶30（g/mL），提取温度50℃，超声功率80 W，超声时间20 min茉莉花渣热水浸提法[7] 各因素对多糖提取率的影响程度：料液比＞温度＞次数＞时间；最佳的提取条件为：料液比1∶20（g/mL），提取温度90℃，提取时间2 h，提取2次，在此条件下粗多糖提取率达到8.20%茉莉花茎热水浸提法[8] 最佳的提取条件为：料液比1∶25（g/mL），90℃恒温提取2次，每次3 h，在此条件下粗多糖提取率为3.68%茉莉花茎超声辅助水浸提法[9]各因素对多糖提取率的影响程度：料液比＞温度＞超声功率＞时间；最佳的提取条件为：料液比1∶35（g/mL），提取温度50℃，超声功率180 W，提取时间40 min，在此条件下粗多糖的得率为6.02%

影响茉莉花多糖提取率的因素有提取温度、提取时间、料液比、提取次数、醇沉浓度等。综合比较，以茉莉花渣为原料，采用超声辅助提取技术，可获得较高的多糖提取率。

茉莉花多糖的纯化包括粗多糖脱蛋白、脱色、除小分子及粗多糖的分级纯化。三氯乙酸法是除茉莉花多糖中蛋白的传统方法，效率高，但会引起部分多糖降解，且多糖损耗率较高，不宜采用；而Sevag法脱蛋白不会改变茉莉花多糖的结构特性，且脱蛋白效果较好[6]。邹瑶等[10]采用Sevag法脱蛋白，发现茉莉花多糖经过10次脱蛋白处理后仍含有一定量的蛋白，推测茉莉花多糖是一类糖蛋白质缀合物。刘志平等[7]先使用胃蛋白酶酶解后，再采用Sevag法脱蛋白，脱蛋白后茉莉花多糖溶液中无蛋白等杂质，可获得更纯的茉莉花多糖。茉莉花多糖脱色可采用过氧化氢法、活性炭法、树脂吸附法[11]等，除去小分子一般采用透析袋逆向对流透析法。茉莉花多糖分级纯化可采用凝胶层析法、薄层层析硅胶法、离子交换树脂法等。

1.1.2 茉莉花多糖结构分析及糖苷类化合物鉴定

目前，关于茉莉花多糖结构的研究较少。茉莉花多糖结构分析多采用傅立叶红外光谱、核磁共振、高效液相色谱等。刘志平等[7]采用纸层析和傅立叶红外光谱，明确茉莉花多糖是由葡萄糖、鼠李糖和甘露糖等多种单糖组成，但不含有半乳糖、阿拉伯糖，属于杂多糖；糖连接的方式为β-型糖苷键。茉莉花多糖除了具有生物活性的大分子多糖外，还有糖苷键与其它物质结合的糖苷类化合物。结合核磁共振、高效液相色谱等，从茉莉花、茎、根中分离鉴定出糖苷类化合物有Molihuaside A、Sambacoside A、Sambacoside E、Sambacoside F、环橄榄树脂素、苄基-O-β-D-葡萄吡喃糖苷、苄基-O-β-吡喃糖基（1-6）-β-D-葡萄吡喃糖苷、molihuaoside D等[12]。茉莉花糖苷类单体化合物结构图见图1。

图1 茉莉花糖苷类单体化合物结构
Fig.1 Structures of glycosides from J.sambac

1.2 茉莉花黄酮

1.2.1 茉莉花黄酮提取与分离纯化

茉莉花黄酮主要来源于茉莉花瓣，也可以茉莉花茎、花渣为原料进行提取。目前，茉莉花黄酮提取的方法多采用醇回流提取法、超声辅助提取法等，具体提取方法及评价见表2。

由表2可知，影响茉莉花黄酮提取率的因素有提取温度、提取时间、料液比、乙醇浓度、超声功率、溶液酸碱度等。超声波可以强化传统的茉莉花黄酮提取方法，达到绿色高效、节能省时的目的。另外，茉莉花黄酮在酸性溶液中得率较小，选择偏碱性的提取溶剂，更有利于茉莉花黄酮的提取。此外，窨制前后的茉莉花黄酮含量差异不显著[19]。因此，鉴于窨制后的茉莉花渣资源丰富且黄酮含量较高，以茉莉花渣为原料，采用超声辅助提取技术，可大力开发利用茉莉花黄酮类成分。茉莉花黄酮分离纯化可采用树脂吸附法、高效液相色谱法等。

表2 茉莉花不同部位的黄酮类成分提取方法及评价
Table 2 Evaluation of extraction methods of flavonoids from J.sambac

样品来源提取方法评价茉莉花超声辅助乙醇浸提法[13] 超声提取条件为：以80%乙醇为提取剂，料液比1∶25（g/mL），提取时间50 min，在此条件下黄酮含量为48.97 mg/g茉莉花超声辅助水浸提法[14] 各因素对黄酮提取率的影响程度：料液比＞超声功率＞时间；最佳提取工艺是：料液比1∶20（g/mL），超声功率300 W，超声时间45 min茉莉花渣醇回流提取法、超声提取法、解吸-热提法[15]对比醇回流提取法、超声辅助提取法、解吸-热提法，发现超声辅助提取法简单、快捷且提取效果好；最佳的超声提取条件为：以50%乙醇为提取剂，料液比1∶13（g/mL），超声功率120 W，提取温度50℃，提取时间40 min，在此条件下黄酮的得率为2.26%茉莉花茎超声辅助水浸提法[16] 各因素对黄酮提取率的影响程度：料液比＞pH值＞超声功率＞时间；最佳工艺条件：超声功率120 W，提取时间 8 min，提取液 pH 6，料液比 1∶5（g/mL）茉莉花茎乙醇水浴法[17] 各因素对黄酮提取率的影响程度：温度＞料液比＞乙醇浓度＞时间，最佳提取工艺：以50%乙醇为提取剂，提取温度80℃，料液比1∶60（g/mL），提取时间1 h，在此提取条件下黄酮提取率为0.407%茉莉花叶乙醇浸提法[18] 最佳提取工艺为：以60%乙醇为提取剂，料液比1:60（g/mL），提取时间2.5 h，提取温度70℃，在此提取条件下黄铜提取率约为1.907%

1.2.2 茉莉花黄酮类单体化合物结构分析

常见的茉莉花黄酮类单体化合物结构鉴定方法有红外光谱、紫外光谱、质谱、核磁共振谱等。茉莉花黄酮类单体化合物结构见图2。

如图2所示，从茉莉花、茎、叶、根等部位分离鉴定出槲皮苷（A）、异槲皮苷（B）、槲皮素-3-O-α-L-鼠李糖苷（C）、山奈酚-3-O-α-L-鼠李糖苷（D）、槲皮素-3-β-刺槐糖苷（E）、山奈酚-3-β-刺槐糖苷（F）、芦丁（G）、烟花苷（H）、槲皮素-3-O-（2，6-α-L-二吡喃鼠李糖基）-β-D-吡喃半乳糖苷（I）、毛里求斯排草素（J）等主要的黄酮类单体化合物[20]。

图2 茉莉花黄酮类单体化合物结构
Fig.2 Structures of flavonoids from J.sambac

A.槲皮苷；B.异槲皮苷；C.槲皮素-3-O-α-L-鼠李糖苷；D.山奈酚-3-O-α-L-鼠李糖苷；E.槲皮素-3-β-刺槐糖苷；F.山奈酚-3-β-刺槐糖苷；G.芦丁；H.烟花苷；I.槲皮素-3-O-(2,6-α-L-二吡喃鼠李糖基)-β-D-吡喃半乳糖苷；J.毛里求斯排草素。

2 茉莉花非挥发性成分的功能活性

2.1 抗氧化活性

过多的活性氧自由基会对机体造成损害，导致多种疾病的产生，如肿瘤、心血管疾病、老年痴呆症、糖尿病等[21]。茉莉花非挥发性成分对DPPH自由基、羟自由基（·OH）、超氧阴离子自由基等均具有清除功能[22-23]，对抗氧化酶和脂质过氧化反应有一定抑制作用[24]，对DNA损伤也有一定的保护作用。因此，茉莉花非挥发性成分对天然抗氧化保健食品的开发有潜在的应用价值。比较分析邹瑶等[10]、潘廷启等[9]、周金花等[25]和马忠丽等[26]的研究结论，确定不同部位提取的茉莉花多糖类、黄酮类成分的抗氧化能力不同，但均在一定程度上与浓度呈正相关。Khidzir等[27]研究不同品种的茉莉花非挥发性成分，发现其DPPH自由基清除能力亦不同。此外，吕龙祥等[12]发现不同极性的茉莉花黄酮的抗氧化活性、还原Fe3+能力和与金属离子Fe2+螯合能力也存在差异性。李月仕[18]确定不同极性的茉莉花黄酮对DNA损伤的保护能力亦不同。推测影响茉莉花黄酮的抗氧化活性强弱的主要因素有酚羟基的取代数目和位置、C-2，3位的双键、羟基的苷化及化合物的空间结构等。茉莉花多糖的抗氧化活性可能与其结构中的羟基数目、位置及糖苷的空间位阻有关。

2.2 抗糖尿病活性

邹瑶等[28]研究了茉莉花多糖对四氧嘧啶诱导的高血糖小鼠模型的影响，发现茉莉花多糖能改善糖尿病小鼠“三多一少”症状，降低小鼠的空腹血糖值，其降血糖作用呈现出一定的剂效关系；茉莉花多糖还能提高糖尿病小鼠的免疫器官指数。龚受基[29]发现茉莉花水提物（含有多糖类、多酚类）可改善机体胰岛素抵抗，升高高密度脂蛋白含量和降低低密度脂蛋白含量，降低大鼠空腹血糖值和胰岛素浓度，提高胰岛素敏感指数，降低葡萄糖耐量。可见，茉莉花非挥发性成分可能是通过提高机体免疫、平衡糖脂代谢、调节胰岛素抵抗等方面而发挥抗糖尿病作用，在保健食品应用方面具有良好的前景。

2.3 抗菌活性

茉莉花非挥发性成分对病原微生物有一定的抑制作用，可将其作为食品防腐剂或保鲜剂应用于食品工业等领域。韦英亮等[30]研究表明茉莉花黄酮对普通变形杆菌、大肠杆菌、葡萄球菌和枯草芽孢杆菌有一定的抑制作用，对霉菌无明显抑制作用。Abdoul-Latif等[31]也证实与抑制霉菌相比，茉莉花黄酮抑制细菌的活性较强。另外，不同极性的茉莉花非挥发性成分的抗菌活性不同。Gowdhami等[32]采用石油醚、氯仿、乙酸乙酯及乙醇提取茉莉花叶多糖类、黄酮类、生物碱类、皂甙类等非挥发性成分，并选用金黄色葡萄球菌、大肠杆菌、铜绿假单胞菌、枯草芽孢杆菌、蜡样芽孢杆菌、黑曲霉、黄曲霉和白色链珠菌进行抗菌活性评测，结果显示这4种不同极性的提取物对这8种常见致病菌均表现出较强的抑菌活性，说明茉莉花叶非挥发性成分具有广谱抗菌性。

2.4 抗肿瘤活性

茉莉花非挥发性成分具有广谱抗肿瘤活性，且对肿瘤抑制作用与浓度密切相关。韦英亮等[30]研究发现茉莉花黄酮能明显抑制肺癌细胞增殖与分化。陈梅春等[33]确定茉莉花酚酸类、黄酮类等非挥发性成分对胃癌细胞的抑制能力优于肝癌细胞，两者抑制效果均呈剂效关系。Kalaiselvi等[34]研究表明茉莉花黄酮类成分具有明显的抗肿瘤作用，可有效抑制淋巴癌细胞增殖。

2.5 抗炎活性

王发左[6]对茉莉花粗多糖进行了初步抗炎研究，结果显示茉莉花渣中粗多糖能改善小鼠炎症模型症状，并表现出稳定的剂效关系。Sengar等[35]进一步明确了茉莉花多糖类、黄酮类等非挥发性成分的抗炎活性。因此，茉莉花非挥发性成分可能是通过调控机体内氧化应激而发挥抗炎活性，对天然抗炎保健食品的开发有潜在的应用价值。

2.6 其他

Sabharwal等[36]、Eakwaropas 等[37]和 Anima 等[38]发现茉莉花非挥发性成分可通过提高细胞增殖和胶原生成而直接发挥创伤修复作用，协同通过增强抗氧化、抗菌活性而间接发挥修复功效。Islam等[39]和Sengar等[35]研究发现茉莉花中多种非挥发性成分具有显著镇痛作用，与剂量密切相关，且不具有成瘾性。因此，具有镇痛功效的茉莉花非挥发性成分为天然镇痛保健食品的开发提供新思路。Gupta等[40]研究发现茉莉花非挥发性成分能改善东莨菪碱诱导的记忆障碍，降低谷胱甘肽和脂质过氧化反应、增强中枢胆碱能受体活性，此结论为开发缓解老年痴呆症的保健食品提供应用价值。栾海蓉等[41]和Kunhachan等[42]研究发现茉莉花非挥发性成分具有血管舒张作用，可开发成降压类保健食品。

3 展望

茉莉花栽培历史悠久，兼具食用性和保健性，然而茉莉花开发利用才刚刚起步，且综合利用率较低。近年来，关于茉莉花的研究报道逐渐增多，但多集中于茉莉花活性成分提取、功能活性初探和初加工产品开发，而茉莉花中有效非挥发性成分（如多糖类、黄酮类等）的构效关系、毒理性尚不清楚。研究和开发茉莉花能够带来较大的经济效益。因此，关于茉莉花的研究可从两方面开展：从基础研究角度，加大对茉莉花非挥发性成分的研究和新功能活性的挖掘，为进一步开发精深加工产品提供重要依据；从产业化角度，利用茉莉花的非挥发性成分及其功能活性开发高附加值功能产品，如护肤品、保健品等。

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