玉米屬植物化學成分及藥理活性研究進展

摘要

玉米作為一種重要的糧食作物，被廣泛使用于食品、飼料和工業生產等領域。近年來，玉米屬植物的化學成分和藥理活性引起了越來越多的關注。玉米屬植物含有豐富的多糖、類黃酮、黃酮、天然色素、油脂、蛋白質等營養成分，并具有抗氧化、抗癌、降血糖、降血脂、抗菌等多種藥理活性。本文對玉米屬植物化學成分及其藥理活性的研究進展進行了綜述，以期為今后進一步發揮玉米屬植物的價值提供參考。

關鍵詞：玉米屬植物；化學成分；藥理活性；多糖；類黃酮；天然色素；油脂；蛋白質

Abstract

Asanimportantfoodcrop,maizeiswidelyusedinfieldssuchasfood,feedandindustrialproduction.Inrecentyears,thechemicalcompositionandpharmacologicalactivitiesofmaizeplantshaveattractedmoreandmoreattention.Maizeplantscontainrichnutrientssuchaspolysaccharides,flavonoids,anthocyanins,naturalpigments,oilsandproteins,andhavevariouspharmacologicalactivitiessuchasantioxidant,anticancer,hypoglycemic,hypolipidemic,andantibacterialeffects.Thispaperreviewstheresearchprogressofchemicalcompositionandpharmacologicalactivitiesofmaizeplants,inordertoprovideareferenceforfurtherexploringthevalueofmaizeplantsinthefuture.

Keywords:maizeplants;chemicalcomposition;pharmacologicalactivities;polysaccharides;flavonoids;anthocyanins;naturalpigments;oils;proteins

1.概述

玉米（ZeamaysL.）是全球重要的糧食作物，其種植面積和產量均居全球首位。玉米不僅是人類的主要糧食來源之一，還是飼料和生物質能生產的重要原料。除此之外，玉米還是一種廣泛使用的工業原料，如生物降解塑料、酒精燃料等領域都有應用。近年來，玉米屬植物的化學成分和藥理活性也引起了越來越多的關注，成為熱門的研究領域之一。

玉米屬植物廣泛分布于全球，包括玉米、甜玉米、糯玉米、蒲公英玉米等多個品種。不同品種的玉米屬植物在化學成分和營養價值上存在差異。玉米屬植物含有豐富的多糖、類黃酮、黃酮、天然色素、油脂、蛋白質等營養成分，并具有抗氧化、抗癌、降血糖、降血脂、抗菌等多種藥理活性。因此，對玉米屬植物的化學成分和藥理活性的研究具有重要價值。

本文將綜述近年來玉米屬植物化學成分及其藥理活性的研究進展，以期為今后進一步發揮玉米屬植物的價值提供參考。

2.化學成分

2.1多糖

多糖是玉米屬植物重要的化學成分之一，廣泛存在于其各個部位。多糖的種類和含量因玉米屬植物的品種、生長期、生長環境等因素而有所差異。常見的多糖包括淀粉、半纖維素、果膠、木聚糖等。

淀粉是玉米屬植物最主要的多糖，一般占其干重的60%~70%。淀粉是一種由α-葡聚糖分子構成的多糖，可被酶類水解為葡萄糖，是人類主要的能量來源之一。研究表明，不同品種的玉米屬植物淀粉的理化性質和構成存在差異，對人類的營養價值也有所影響。

半纖維素是一類含有多種單糖單元或者單糖與其他化合物結合的多糖。玉米屬植物中半纖維素含量較高，主要包括纖維素、半乳聚糖、果膠等。半纖維素在人體腸道中難以消化，但可被腸道內微生物分解產生短鏈脂肪酸等有益物質。

果膠是一種屬于半纖維素類的多糖，由大量的半乳糖和果糖組成。研究表明，玉米籽粒中果膠的含量較高。

木聚糖是一種由β-葡聚糖分子構成的多糖。研究表明，玉米莖稈中木聚糖的含量較高，可用于生產生物乙醇等高附加值產物。

2.2類黃酮

類黃酮是一類具有黃色素沉著作用和抗氧化活性的天然化合物。玉米屬植物廣泛含有多種類黃酮，包括黃酮、異鼠李素、花青素等。

黃酮是玉米屬植物中最常見的一類類黃酮。研究表明，黃酮的攝入可降低心血管疾病的發生率，抑制腫瘤細胞的生長，增強免疫力等。

異鼠李素是一類存在于玉米屬植物中的類黃酮，其含量較高的品種包括紫花玉米和彩花玉米。研究表明，異鼠李素具有抗氧化、抗菌、抗腫瘤等多種藥理活性。

花青素是一類存在于玉米屬植物中的水溶性色素，廣泛存在于玉米的種皮、莖稈、葉片等部位。研究表明，花青素具有抗氧化、抗癌、抗炎癥等多種藥理活性。

2.3天然色素

天然色素是玉米屬植物中的另一個重要化學成分，廣泛用于食品和醫藥等領域。玉米屬植物中的天然色素主要包括葉綠素、類胡蘿卜素、花青素等。

葉綠素是一種存在于植物葉綠體中的天然色素，廣泛存在于玉米葉片中。葉綠素具有抗氧化、抗癌、抗炎癥等多種藥理活性。

類胡蘿卜素是一類具有黃色或橙色色素的化合物，玉米屬植物中廣泛存在于胚乳和黃色花青素的結構中，具有良好的抗氧化活性。

2.4油脂

油脂是一類由甘油和脂肪酸組成的酯類化合物，是玉米屬植物中的重要營養成分之一。玉米種子中含有較高的油脂，一般含油率在3%~6%之間。

玉米種子中的油脂含有不飽和脂肪酸和飽和脂肪酸等多種成分。不飽和脂肪酸主要包括油酸和亞油酸，具有降低血脂、保護心臟血管等多種作用。飽和脂肪酸含量較低，對人體不利影響較小。

2.5蛋白質

蛋白質是玉米屬植物中的另一個重要營養成分。玉米種子中含有較高的蛋白質，主要由賴氨酸、組氨酸、谷氨酸、天冬氨酸等多種氨基酸組成。

玉米蛋白質的營養價值較高，但其缺乏的氨基酸比較多，尤其是賴氨酸。為此，在玉米屬植物中，培育賴氨酸含量高的品種成為了一種重要的研究方向。

3.藥理活性

3.1抗氧化活性

氧自由基是一種具有高度活性的物質，可與細胞膜和DNA等生物大分子反應，引起細胞的氧化應激反應，從而導致多種疾病的發生。玉米屬植物中的類黃酮、天然色素等成分具有較強的抗氧化活性，能夠清除自由基，減少氧化損傷，從而保護細胞的正常功能。

研究表明，玉米所含的花青素具有良好的抗氧化活性。乙醇提取的紫花玉米粉等富含花青素的物質，能顯著降低大鼠體內氧化應激反應的程度，減輕氧化應激損傷。

3.2抗癌活性

癌癥是一種嚴重危害人類健康的疾病，預防和治療癌癥一直是社會關注的焦點。玉米屬植物中的類黃酮、多糖等成分具有一定的抗癌活性，能夠抑制腫瘤細胞的增殖和分裂，從而減弱腫瘤的侵襲和轉移。

研究表明，玉米中的異鼠李素能有效地抑制人類乳腺癌等多種腫瘤細胞的生長，具有潛在的抗腫瘤應用價值。另外，玉米籽粒中含有較高的維生素E，能夠減少食管癌的發生風險。

3.3降血糖、降血脂活性

高血糖、高血脂是如今社會廣泛存在的健康問題之一。玉米屬植物中的多糖、蛋白質等成分具有一定的降血糖、降血脂活性，能夠有效地改善血糖和血脂的水平，對預防和治療糖尿病等相關疾病具有潛在的益處。

研究表明，玉米中的多糖和蛋白質可顯著降低血糖和胰島素水平，且對胰島素抵抗具有改善作用。此外，玉米中的多糖、蛋白質和油脂等成分也可顯著降低血脂和膽固醇水平，降低心血管疾病的發生率。

3.4抗菌活性

玉米屬植物中的多糖、黃酮、花青素等成分具有一定的抗菌活性，可用于治療多種感染性疾病。研究表明，玉米屬植物中的多糖和花青素等成分能夠顯著抑制多種病原菌的生長和繁殖，對人類健康具有重要意義。

4.結論