本研究为国家自然科学基金“基于代谢组学的桑叶多组分对糖尿病及其并发症的整体调节与分子机制研究”部分内容。　　桑叶为桑科Moraceae桑属Morus植物桑Morus alba L.的干燥叶片，具有疏散风热，清肝明目的功效，是我国传统中药之一。我国是蚕桑产业大国，桑科植物占世界桑科植物种类的一半以上，有着巨大的资源优势，而目前桑叶主要用于喂养家蚕，资源的利用还处在初级阶段。桑叶中不仅含有丰富的氨基酸、核苷、维生素等营养成分，同时也含有黄酮类及生物碱类等具有明显药理活性的次生小分子物质。本论文从桑叶资源性化学成分分析、家蚕对桑叶中黄酮类、生物碱类成分的代谢转化研究以及桑叶干燥过程中资源性化学成分动态变化及其生物化学转化研究等方面开展研究工作，为桑资源的深入开发利用提供科学依据。主要研究内容和结论如下:　　1.桑蚕资源中黄酮类、生物碱类、糖类等资源性化学成分评价研究。采用HPLC-PDA方法建立了不同品种桑叶中5种黄酮类成分的定量分析方法，不同品种桑叶中5种黄酮类成分均以槲皮素-3-O-β-D-6"-乙酰葡萄糖苷含量最高、紫云英苷含量最低，不同龄期家蚕中均仅有微量槲皮素、山柰酚苷元成分检出而不同龄期蚕沙中均仅检出芦丁、异槲皮苷、紫云英苷成分，槲皮素-3-O-β-D-6"-乙酰葡萄糖苷和山柰酚-3-O-β-D-6"-乙酰葡萄糖苷均未在蚕沙中检出。蚕沙中异槲皮苷成分含量超过同期桑叶中异槲皮苷含量。　　采用UPLC-TQ-MS技术建立了桑叶、蚕、蚕沙中生物碱类化学成分的定量分析方法，不同品种桑叶中均有5种生物碱类成分检出，DNJ含量高低顺序依次为9703桑叶＞吉湖4号桑叶＞育711桑叶，不同龄期家蚕除一龄蚕外5种生物碱成分均检出，不同组间家蚕DNJ成分含量均以5龄第3～4天最高，各龄期家蚕体内其余4种生物碱成分含量极低，约在0.002～0.05 mg/g范围内，与桑叶样品相比含量降低10～1000倍。不同龄期蚕沙中Fagomine成分并未检出，蚕沙中DNJ、Isofagomine成分含量明显增加，Isofagomine成分含量高于同期桑叶中该成分含量4～6倍，不同品种组间蚕沙中生物碱成分以5龄第3～4天含量最高;　　采用硫酸-苯酚法测定多糖类成分;采用HPLC-ELSD技术建立了桑叶中寡糖成分的定量分析方法，结果显示桑叶中含有蔗糖、麦芽糖、葡萄糖等糖类成分，平均含量分别为0.34 mg/g、0.50 mg/g、0.35 mg/g，对应龄期内含量变化较小，多糖成分含量范围为13～32.6 mg/g;各龄期家蚕中均检出海藻糖、葡萄糖等糖类成分，平均含量约为4.1 mg/g、0.9 mg/g。多糖成分含量范围为7.9～15.6 mg/g。各龄期蚕沙中寡糖成分仅有麦芽糖检出，随龄期增长麦芽糖成分含量逐渐下降，含量范围为1.2～3.93 mg/g。多糖成分随龄期增长含量逐渐上升，含量范围为5.1～25.3 mg/g。　　2.家蚕对桑叶中黄酮类、生物碱类成分的代谢转化研究。选取白玉×秋丰家蚕，采用育711、中桑9703、吉湖4号桑3种桑叶进行喂养。结果显示，桑叶中芦丁总量以9703桑叶、育711桑叶较高，吉湖4号桑叶最低。蚕沙中芦丁成分以5龄第1日总量最高;5龄第3～4日家蚕对芦丁吸收代谢达到最高值。桑叶中异槲皮苷总量以9703桑叶、711桑叶最高，吉湖4号桑叶最低;蚕沙中异槲皮苷成分以5龄第1天总量最高，1～4龄期蚕沙中异槲皮苷总量高于相应时期内桑叶中异槲皮苷总量，提示家蚕体内可能发生某些生物转化作用，使得异槲皮苷总量增加;桑叶中槲皮素-3-O-β-D-6"-乙酰葡萄糖苷在家蚕及蚕沙中均未检出，不同品种桑叶以9703桑叶、711桑叶最高，吉湖4号桑叶最低;不同品种桑叶，紫云英苷成分总量以9703桑叶、711桑叶最高，吉湖4号桑叶最低，其中以5龄第1～4日蚕沙中紫云英苷总量最高，各龄期家蚕中均未检出紫云英苷;山柰酚-3-O-β-D-6"-乙酰葡萄糖苷在家蚕及蚕沙中均未检出，不同品种桑叶以9703桑叶、711桑叶最高，吉湖4号桑叶最低;桑叶中黄酮类成分在蚕体内代谢总量的变化分析表明，芦丁、槲皮素-3-O-β-D-6"-乙酰葡萄糖苷、山柰酚-3-O-β-D-6"-乙酰葡萄糖苷3种成分代谢总量最大，711组3种成分代谢量分别为12.5 mg、30.4mg、8.9 mg;9703组三种成分代谢量分别为14 mg、31.3 mg、7.4 mg;吉湖4号组两种成分代谢量分别为6.9 mg、17.2 mg、5.4 mg。　　桑叶中Isofagomine成分总量以9703组最高，蚕沙中以5龄期第3天isofagomine成分总量最高且5龄期后蚕沙中该成分含量高于同期桑叶中该成分总量。家蚕isofagomine成分以5龄5～6日总量最高;桑叶中4-O-β-D-Glc-fagomine成分总量以711桑叶最高，5龄第2天蚕沙中4-O-β-D-Glc-fagomine总量最高。各龄期蚕体中4-O-β-D-Glc-Fagomine成分总量极低，其总量均值约为0.006 mg;不同品种桑叶中fagomine成分总量无明显差异，其均值约为2.05 mg。蚕沙中fagomine成分并未检出。不同龄期家蚕中fagomine总量以5龄第4日总量最高;DNJ成分总量以9703桑叶最高，约为19.5mg，不同龄期蚕沙中，以5龄第3日DNJ总量最高，约为4.4 mg，不同龄期家蚕仅蚁蚕中未检出DNJ成分存在，而5龄第3日蚕体内总量最高，为2.8 mg;不同品种桑叶中2-O-α-D-Gal-DNJ成分总量无明显差异，约为7.6 mg。不同龄期蚕沙中5龄第3日总量最高，约为2.2 mg，不同龄期家蚕2-O-α-D-Gal-DNJ成分总量极低，且含量变化极小。桑叶中生物碱类成分在蚕体内的总量变化分析表明，DNJ及其糖苷成分在家蚕喂饲桑叶过程中总量并未发生明显改变，但各龄期间总量有较大差别;fagomine及其衍生物类成分在家蚕喂饲桑叶过程中总量明显增加，提示可能发生生物转化作用。　　3.不同干燥方式对桑叶中黄酮类、生物碱类成分的影响及其机制研究。采用红外、微波、冷冻干燥、烘干、阴干和晒干等不同方式对桑叶进行干燥，采用HPLC-PDA及UPLC-TQ-MS技术定量分析黄酮类和生物碱类成分，对不同干燥方式进行分析和评价;结果显示，冷冻干燥法和烘干法是效率较高的2种干燥方法，其中烘干法以75～85℃较好。不同干燥温度条件中，黄酮类成分含量在55℃烘干时，加甲醇组＞加缓冲液组≈55℃空白组;75℃烘干时，加缓冲液组＞加甲醇组＞75℃空白组;95℃烘干时，加甲醇组＞加缓冲液组＞95℃空白组。实验结果证实在桑叶的干燥过程中黄酮类成分含量的变化是由于酶促反应所导致。　　对桑叶中β-葡萄糖苷酶的活力测定进行了条件优化，结果表明pH对β-葡萄糖苷酶活力影响较大，反应温度影响较小。最佳测定酶活力条件为缓冲液pH=6.0，反应温度为60℃，反应时间为12 min。实验结果表明桑叶烘干过程中黄酮苷类成分的含量变化与桑叶中所含β-葡萄糖苷酶活性呈显著的负相关，同时桑叶中β-葡萄糖苷酶活性在45～75℃范围内均能保持较大的酶活力。采用粗酶液与槲皮素底物探索在不同温度条件下的酶促反应，结果表明，72℃活化的粗酶液能够催化合成芦丁，而其他4种黄酮类成分含量反应前后并无明显改变。