葛根黄酮提取与保健功能研究进展

彭 游，胡小铭

(1.九江学院化学与环境学院，江西九江 332005; 2.南昌大学食品科学与技术国家重点实验室，江西南昌 330047)

葛根黄酮提取与保健功能研究进展

彭 游1，2，胡小铭1

(1.九江学院化学与环境学院，江西九江 332005; 2.南昌大学食品科学与技术国家重点实验室，江西南昌 330047)

葛根黄酮是中药葛根的主要功效成分，目前临床上主要用于心脑血管疾病的治疗，其多种功效还未能充分认识与应用。通过对近年来葛根黄酮提取方法与保健功能的研究进展进行综述，以期为葛根黄酮作为保健食品新资源的开发和应用提供理论依据。

葛根黄酮，提取，保健功能，食品新资源，研究进展

药食两用植物葛根的主产地在江西，是目前当地的重要农产品之一。葛根为多年生豆科植物，葛根所含有的黄酮类物质，包括葛根素、葛根苷元、葛根苷等，具有抗菌、活血化瘀、扩张冠状动脉血管和脑血管、降低心肌耗氧量、改善心肌收缩功能、促进血液循环、增强机体免疫力等多种药理与保健作用［1－3］。葛根黄酮作为许多药物与保健品的主要功能成分具有重要的价值，其提取与功能应用的研究是目前的热点之一。为了更好地开发和利用葛根，本文就葛根黄酮的提取方法与保健功能的研究进展进行综述，以期为进一步提高葛根资源的开发利用价值提供科学依据。

1 葛根黄酮的提取

1.1 溶剂提取法

石晶［4］最早用70%的乙醇溶液回流提取2次，每次2h得葛根总黄酮，用氧化铝柱层析分离出4个葛根黄酮组分，分别为:葛根黄酮及苷，葛根素及葛根黄酮苷。韩剑等人［5］采用正交实验对葛根药材的提取条件进行优选。结果表明，葛根的最佳提取工艺:提取2次，每次加10倍量水，提取时间分别为1.5h和1h。研究表明，加水量、提取次数、提取时间均对葛根素样品提取有显著性影响，其影响的程度依次为提取次数＞加水量＞提取时间。

赵浩如等人［6］研究用渗漉法、浸渍法、煎煮法、回流法提取葛根总黄酮以选择最佳的提取方式。结果表明，以乙醇为溶剂，速度为2mL/kg·min的渗漉法提取的总黄酮得率最高。综合分析认为渗漉法是较为适宜的提取方法。曾祥群［7］采用正交实验优化葛根总黄酮的提取工艺，最佳条件为3倍于鲜葛根量的甲醇回流提取3次，每次2h。

1.2 微波辅助萃取法

微波萃取技术是天然产物提取中一种非常有发展潜力的新型技术。微波是一种频率在0.3～300GHz之间的电磁波，具有波动性、高频性、热特性和非热特性四大基本特性。自Ganglier等［8］最早利用微波从羽扇豆中提取鹰爪豆生物碱后，该技术成为天然产物提取的有力工具。

国振双等［9］利用均匀设计法优化了葛根黄酮的微波提取，通过回归数学模型确定了最佳提取工艺:微波功率0.63kW，20%的乙醇浸提15min，料液比1∶25。

彭游等［10］考察葛根黄酮的微波光波组合无溶剂提取方法，发现微波光波提取干法不需溶剂，仅利用微量的N，N－二甲基甲酰胺DMF作为能量传递介质，提取速度较传统回流提取法明显加快，成本有所降低。微波提取工艺为:称取样品 100g粉碎至0.022～0.056mm，加入10mL的DMF调匀，置于光波炉中，微波光波组合方式加热，功率800W(微波55%与光波45%)加热8min后，用200mL乙醇分2次萃取总黄酮，旋干回收乙醇，得总黄酮。葛根素的提取率为1.12%。

1.3 超声辅助提取法

利用超声波产生的强烈振动、高加速度、强烈的空化效应、搅拌作用等，可加速药物有效成分进入溶剂，从而提高提出率，缩短提取时间，并且避免高温对提出成分的影响［11］。

裴凌鹏等人［12］采用超声波从葛根中提取总黄酮，用正交实验法确定了超声波提取总黄酮的最佳工艺条件:乙醇浓度70%，超声波提取25min，提取次数3次，温度25℃。此工艺下所得葛根总黄酮提取率为10.0%，质量分数为50.6%。

张喜梅等人［13］以乙醇为溶剂，研究了预浸时间、超声功率、超声作用时间以及占空比对葛根总黄酮提取率的影响，结果表明，预浸时间为10min，超声功率为300W，超声作用时间为20min，占空比为1时，所得到总黄酮的提取率最大。

1.4 酶解提取法

酶工程技术已广泛应用于中草药工业。选用恰当的酶，不仅可以较温和地分解植物组织，加速释放有效成分，而且能够分解去除影响产品质量的杂质如淀粉、蛋白质、果胶等，促进某些极性低的脂溶成分转化为易溶于水的糖苷类而有利于提取［14］。

邢秀芳等人［15］利用纤维素酶提取葛根黄酮，将葛根用纤维素酶加以分解，后用乙醇与正丁醇萃取得总黄酮，研究表明，在纤维素酶的作用下，葛根总黄酮的收率提高了13%。薄层层析结果显示，加酶与不加酶提取出的成分一致，说明酶解没有破坏葛根有效的成分。

汤海鸥等人［16］以产高活性纤维素酶、果胶酶、蛋白酶的复合酶发酵液对葛根进行酶解处理，然后对葛根用醇回流提取。结果表明，葛根黄酮的提取量提高21.1%，对酶解条件进行了优化，确定复合酶发酵液酶解法提取的最佳条件:温度40℃，pH4.0，而酶解作用时间和加酶量分别为6h和6%。研究表明在最佳酶解条件下，复合酶发酵能显著的提高葛根有效成分的释放提取。

王星敏等人［17］采用生物酶促发酵降解葛根废渣的植物组织，有效地提取葛根黄酮，优选出发酵菌种，对比葛渣不同处理方式，对接种量、培养基质和不同工艺参数等进行优化，并采用超声波萃取得到葛根黄酮粗品。结果表明:黑曲霉好氧发酵处理葛根废渣3.5g、添加辅料豆粕1.0g、葛根废渣质量与水的体积比1∶20(g/mL)、黑曲霉接入量5%、pH5、在30℃发酵60h，测得葛根黄酮含量为3.769μg/mL;经超声波协同处理5min后，葛根黄酮质量浓度为5.204μg/mL，经分离、蒸馏后获得葛根黄酮粗品2.974mg/g。研究表明，采用生物酶促反应有助于葛渣中葛根黄酮溶出，超声波协同处理葛根废渣有助于提高葛根黄酮的质量浓度。

1.5 磨浆提取法

植物和水混合磨碎后，细胞部分破裂，淀粉、蛋白质、黄酮等营养物质能够充分溶解到水中，形成粉糊。这样可使植物的利用效率得到提高。理论上植物被磨得越细越好，植物营养物质能够最大程度的与水混合。

陈全斌等人［18］用磨浆法来提取葛根黄酮，利用胶体磨，以1∶10兑水磨浆，用140目筛过滤，放置12h，取上层清液过滤，滤液用大孔树脂吸附，吸附完全后用清水冲洗至无色，再用80%乙醇进行洗脱，得粗黄酮。结果表明，采用磨浆法提取葛根黄酮有较高的产率，而且黄酮中的葛根素含量也较高，含量为47%。用该方法从生产葛根淀粉废水中富集到的黄酮含葛根素39%。该方法具有工艺简单的优点，适用于葛根淀粉废水的综合利用。

1.6 超微粉碎提取法

超微粉是使用微粉机将药材粉碎制成，细胞壁被打破，细胞内的活性成分在溶剂中可以不通过细胞壁或细胞膜直接提取出来，残留少。药物活性成分的提取率与药材粉碎粒度有关。

张加梅等人［19］探讨超微粉碎对提取葛根总黄酮的影响。葛根粗粉用普通粉碎机将葛根饮片粉碎后过40目筛得粗粉，超微粉用贝利微粉机将粗粉粉碎过400目筛。粗粉与超微粉分别用醇提法提取黄酮类成分，用紫外分光光度法测定总黄酮含量。但实验结果表明，使用粗粉与超微粉提取的总黄酮含量无明显差异。

2 葛根黄酮的保健功能与食品新资源的开发

2.1 保护心脑血管

郭建平等人［20］采用langendorff氏法探讨葛根黄酮滴丸对离体豚鼠心脏冠脉血流量的影响。乐氏液1组与葛根黄酮滴丸低剂量(150mg/L)组冠脉流量分别为(5.80±0.75)mL/min和(7.82±0.66)mL/min;乐氏液2组与葛根黄酮滴丸高剂量(250mg/L)组冠脉流量分别为(5.78±0.69)mL/min和(7.95±0.85)mL/min，两组之间比较均有显著性差异。研究表明，葛根黄酮滴丸使冠脉流量明显增加。

范礼理等人［3］比较了黄豆苷元、葛根素和葛根乙醇提取物对实验性心律失常的对抗作用。结果表明，静脉注射或灌服葛根素能明显对抗乌头碱和氯化钡引起的大鼠心律失常。灌服相应物质的量的黄豆苷元或葛根乙醇提取物也能明显对抗以上两种心律失常，并能预防氯化钙所致的大鼠室颤和抓伤所致的小鼠室颤。连续灌服黄豆苷元能减少结扎大鼠冠脉后所致的心室纤颤发作时间。静脉注射葛根素还能明显延长在体猫心的动作电位时程和有效不应期，反映有降低心肌兴奋性的作用。

2.2 降血糖防治糖尿病并发症

张再超等人［21］通过尾静脉注射四氧嘧啶建立糖尿病小鼠模型，实验检测各组动物体重、饮水量、血糖、糖耐量、果糖胺、山梨醇、醛糖还原酶、山梨醇脱氢酶和糖基化终产物(AGEs)等指标。结果表明，葛根黄酮能明显改善糖尿病小鼠的病理症状，降低血糖水平，降低血液中果糖胺、山梨醇、醛糖还原酶和AGEs的含量，提高血液中山梨醇脱氢酶的含量，同时还能降低肝脏、肾脏、大脑、心脏和皮肤组织中AGEs和山梨醇的含量，与糖尿病组小鼠比较差异显著。研究表明，葛根黄酮除具有明显降血糖作用外，还对糖尿病并发症有一定的预防和治疗效果。

徐敏华等人［22］研究了葛根黄酮对糖基化终产物致血管内皮细胞(VEC)损伤的修复。以体外培养的新生小牛胸主动脉VEC为材料，检测了AGEs(4g/L)作用于VEC1d后，细胞内一氧化氮(N/N)、丙二醛(MDA)、谷胱甘肽(GSH)和脂褐素(LPF)含量的变化;细胞乳酸脱氢酶(LDH)的泄漏量;AGEs对细胞生长增殖的影响，及细胞形态和超微结构的变化。结果显示，AGEs(4g/L)可使细胞增殖率、LDH、MDA及LPF含量显著升高，N/N和GSH含量显著降低。细胞形态收缩变形，胞内出现脂滴和空泡。同时加入葛根黄酮，可使以上指标及细胞形态均接近或恢复到正常水平。结果表明，葛根黄酮可作为防治糖尿病血管并发症的外源性氧自由基清除剂。

糖尿病是以持续高血糖为基本生化特征的一种综合性慢性病症，寻找有效而又没有副作用的药物则是研究的关键。药疗不如食疗，根据消费人群，开发以葛根为原料的降糖功能的保健食品的剂型以片剂为主。

2.3 抗氧化与衰老作用

胡琴等人［23］采用总抗氧化能力、DPPH·自由基、羟基自由基(·OH)、超氧阴离子()的反应体系，考察葛根黄酮的体外抗氧化能力。葛根黄酮在一定浓度范围内，其反应抗氧化活性的铁离子还原/抗氧化能力(FRAP)值、清除DPPH·、羟基自由基、超氧阴离子的能力及抑制过氧化脂质产物丙二醛的作用均呈量效关系。实验表明葛根黄酮具有较强的体外抗氧化活性，能明显清除 ?·、·OH、DPPH·自由基和MDA。其机制可能与葛根黄酮抗氧化活性和消除自由基能力有关。郑王巧等人［24］考察葛根黄酮对衰老模型小鼠抗氧化能力的影响。用D－半乳糖制备衰老模型小鼠，检测各组小鼠血清丙二醛(MDA)、超氧化物歧化酶(SOD)和谷胱甘肽过氧化物酶(GSH－PX)水平变化。结果显示，葛根黄酮能显著降低衰老小鼠血清MDA水平，同时可提高SOD和GSH－PX活力水平。实验表明，葛根黄酮对亚急性衰老模型小鼠具有抗氧化作用。

裴凌鹏等人［25］研究了葛根黄酮对D－半乳糖致衰老大鼠骨质的影响。用D－半乳糖注射Wistar雄性大鼠5个月，建立了衰老模型。结果显示致衰老模型组骨密度、骨结构力学参数、生物力学参数、骨钙、镁、锰及羟脯氨酸含量均比青年对照组有所降低，而骨磷含量、骨和血清碱性磷酸转移酶活性均比青年组有所升高，这些变化与正常老龄对照组的变化趋势一致，并比后者变化更显著。相比之下，葛根黄酮组在骨密度、骨结构力学参数、生物力学参数、骨钙、镁、锰及羟脯氨酸含量参数指标均比致衰老模型组有所增高。研究表明，长期摄入D－半乳糖导致大鼠衰老的同时，可诱发致衰老性骨质疏松，而葛根黄酮可以改善D－半乳糖致衰老性骨质的变化。

2.4 肝保护与醒酒作用

赵鹏等人［26］采用乙醇建立大鼠肝损伤模型，测定肝组织的MDA、甘油三酯(TG)及GSH含量，并观察肝脏的病理组织学改变以探讨葛根黄酮对乙醇引起的肝损伤模型大鼠肝脏的保护效果。结果受试样品高、中、低剂量组大鼠肝组织的MDA含量均值分别为18.6、18.7、18.4nmol/g，均低于肝损模型组的32.4nmol/g;TG含量分别为 2.27、2.74、2.69mmol/ 100g(肝组织)，均低于肝损模型组的 4.97mmol/ 100g;而 GSH含量分别为351.2、336.9、360.3μmol/ 100g(肝组织)，均高于肝损模型组的 276.4μmol/ 100g;各剂量组大鼠肝脏病理改变评分均值分别为51.4、61.3、102.6分，均低于肝损模型组的206.6分。研究表明，葛根黄酮对乙醇引起的肝损伤具有保护作用。

王庆端等人［27］观察葛根总黄酮对抗啤酒所致小鼠中枢的抑制作用，采用啤酒所致动物中枢抑制的方法研究葛根总黄酮的对抗作用。结果显示葛根总黄酮灌胃剂量为每天0.05，0.10及0.25g/kg，可以明显提高小鼠对啤酒的耐受量，减少睡眠时间，降低小鼠体内乙醇含量。研究表明，葛根总黄酮具有对抗啤酒所致的中枢抑制的作用。

葛根用于解酒自古有之。人们对预防乙醇性肝病应引起重视，葛根便是一种很好的中草药，对于经常需要饮酒的人们，平时如能同时进食一些含葛根的食品对身体将大有裨益，根据消费人群，建议开发以葛根为原料的醒酒保健食品，剂型以口服液为主。

2.5 生殖系统损伤的干预作用

陆璐等人［28］研究了葛根黄酮对辛基酚染毒雄性大鼠生殖系统的影响。方法将60只健康清洁级雄性SD大鼠按体重随机分组，采用灌胃方式进行染毒，每周3次，先给大鼠灌入辛基酚溶液，2h后，再给干预组大鼠灌入等体积的葛根黄酮溶液，连续60d。染毒后，取出睾丸，进行形态学观察，并统计精子数、活动度和畸形率。结果与对照组比较，高、中、低剂量染毒组和高、低剂量干预组的精子数和活动度均较低，畸形率均较高，差异均有统计学意义。与低剂量染毒组比较，高剂量染毒组的精子数和活动度均较低，差异有统计学意义;且随着辛基酚染毒剂量的升高，精子数和活动度呈下降趋势，畸形率呈上升趋势。与高剂量染毒组比较，高、低剂量干预组的精子活动度均较高，畸形率均较低，高剂量干预组的精子数较高，差异均有统计学意义。实验结果表明，葛根黄酮对辛基酚存在着一定的拮抗作用。

李晖［29］研究了环境雌激素辛基酚和壬基酚对雌性大鼠生殖系统的毒性以及葛根黄酮对辛基酚和壬基酚的干预作用。各染毒高剂量组的MDA含量高于对照组、SOD活性低于对照组，均有统计学意义。葛根黄酮干预组血清促卵泡成熟激素(FSH)、促黄体生成激素(LH)、雌二醇(E2)均高于相对应的染毒组，血清T(总蛋白)低于相对应的染毒组，差异具有统计学意义，MDA含量低于对照组，差异有统计学意义。研究表明，葛根黄酮对这些毒性损伤起到了一定的干预作用。

2.6 肾脏保护作用

尚立芝等人［30］探讨葛根黄酮预处理对大鼠肾脏缺血再灌注损伤的保护作用及机制。大鼠随机分组，建立大鼠肾脏缺血再灌注损伤模型，测定血清肌酐(Scr)与尿素氮(BUN)含量、肾组织匀浆中SOD、GSH－Px的活性及MDA的含量。与缺血再灌注损伤组比较，葛根黄酮组Scr、BUN、MDA含量显著下降。而SOD、GSH－Px活力显著升高。研究表明，SOD、GSH－Px是重要的内源性保护物质，葛根黄酮可增加SOD、GSH－Px的活性、增强机体抗氧化和清除自由基的能力，从而发挥对肾缺血再灌注损伤的预防和保护作用。

2.7 抗癌作用

杨文献等人［31］采用亚硝基肌氨酸乙酸(NSAR)诱发NIH小鼠前胃癌的动物模型，研究了葛根总黄酮阻断癌变的预防作用及其对自然杀伤细胞(NK)和SOD活性的影响。结果表明，单用NSAR组动物前胃癌发生率为50%;而合用葛根总黄酮大、中、小剂量后，癌发生率分别依次为20.58%，18.18%及46.87%;先用葛根总黄酮42d，然后用NSAR其癌发生率为11.11%，抑制率达77.77%，与NSAR模型组相比具有极显著性差异。同时还具有明显的提高NK细胞及SOD的活性。实验结果表明葛根总黄酮主要作用于致癌过程的前期始发致突变阶段。

袁怀波等人［1］用MTT测定葛根黄酮提取物对人白血病HL－60细胞增殖的影响。结果表明，葛根黄酮提取物有较强抑制HL－60细胞生长和增殖能力，处理3d可出现明显的凋亡特征，凋亡率可达38.3%，其诱导分化能力弱，葛根黄酮提取物的主要成分葛根素和大豆甙元的诱导凋亡能力弱，但大豆甙元具有较强的诱导HL－60细胞分化的能力，葛根黄酮提取物有体内诱导凋亡抗肿瘤的能力。研究表明，葛根黄酮提取物可通过诱导细胞凋亡抗人白血病HL－60细胞的生长。

2.8 防治更年期综合征

金焕等人［32］研究葛根黄酮对去卵巢大鼠肝脏脂代谢的作用。用成年雌性去卵巢大鼠模型，以葛根黄酮灌胃，观察药物对大鼠体重、腹部脂肪量、子宫湿重及肝脏总胆固醇(TC)、TG的影响。结果表明，模型组大鼠去卵巢6周后体重明显增加，腹部脂肪堆积，肝内甘油三酯及胆固醇水平提高，子宫萎缩。服葛根黄酮后，对上述指标均有不同程度的缓解作用。研究表明，葛根黄酮具有一定的类雌激素作用，可能对防治更年期综合征具有一定的临床价值。

3 展望

植物细胞中的有效成分须经过浸润、溶胀、渗透和扩散方能溶出。目前葛根黄酮的提取方法主要有溶剂提取法、超声波辅助提取法、微波辅助提取法、酶解法等。尽管传统溶剂提取法具有耗时耗能、经济与环境成本均很高等不足。但由于操作简单，人员设备要求不高，目前依然在工业生产中普遍使用。超声提取与传统回流提取相比，具有省时、低温节能、提取率和产品纯度高的优点，但是超声波作用能断开碳－碳键，从而产生活性较强的自由基，破坏活性成分，降低提取物的稳定性。微波辅助提取法选择性高、操作时间短、溶剂消耗量少，但设备泄漏的微波辐射会给人体造成慢性损伤以及工业化中应用还存在困难等问题，需进一步研究。酶解提取具有低温，产品单一等特点，但成本不容忽视，目前还处于探索阶段。葛根中活性成分提取的研究还有待进一步探索，提取方法既要避免过高的经济与环境成本，同时还要有利于资源的充分利用，以及产品生物活性的保持与提高。

本文通过对葛根黄酮的多种功能的基础与应用研究的总结，结果表明葛根黄酮具有心脑血管保护、降糖、保肝醒酒、抗氧化防衰老、保肾、抗癌等多种功效，为葛根作为食品新资源的开发利用提供了有力的理论依据，但其各种功效作用的机制还需进一步研究。

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Advances in study on extraction and health care function of flavonoid from pueraria lobata

PENG You1，2，HU Xiao－ming1
(1.Department of Chemistry and Engineering，Jiujiang University，Jiujiang 332005，China; 2.State Key Laboratory of Food Science and Technology，Nanchang University，Nanchang 330047，China)

Flavonoid is a major active ingredient of pueraria and it is used clinically for treatment of cardiovascular system diseases.But many activities had not be realized and applied fully.The latest research on extraction and health care function of flavonoid from pueraria lobata had been summarized.The aim was to provide a reference for the development and utilization of flavonoids of puerarin as new resources of health food.

flavonoids of puerarin;extraction;health care function;new resource of health food;research progress

TS201.1

A

1002－0306(2011)12－0581－05

2011－07－21

彭游(1971－)，男，博士，副教授，研究方向:食品化学与营养。

国家自然科学基金(81160412);江西省自然科学基金(2010GZN0106);江西省教育厅科技项目(GJJ11626)。