花生白藜芦醇的高效制备与抗氧化功能食品的加工工艺研究

1、花生白藜芦醇的高效制备与抗氧化功能食品的加工工艺研究报告人 单辉君主要内容v1 白藜芦醇介绍（结构，制备，生物活性）v2课题研究背景和意义v3初步实验方案v4预计创新点v5参考文献v白藜芦醇（Resveratrol,简称Res）是一种含有芪类结构的非黄酮类多酚化合物，被认为是一种植物抗毒素，是在植物受到病原性进攻和环境恶化时产生的。v在 1924 年被发现，主要存在于葡萄、虎杖、花生、桑椹、松树、买麻藤、朝鲜槐等 12个科、31个属的72种植物中。v白藜芦醇具有显著的药理及生物学作用。它的开发，为食品工业和制药工业提供了新的原料和功能性添加剂。白藜芦醇的结构与性质v白藜芦醇又称芪三酚,化学名称

2、为3,4,5-三羟基二苯乙烯,分子式为14123,相对分子质量为228.25,具有顺式和反式两种结构,v白色针状晶体,易溶于乙醚、氯仿、甲醇、乙醇、丙酮、乙酸乙酯等有机溶剂。v结构式见下图白藜芦醇的结构与性质白藜芦醇的制备v1从天然植物中提取 白藜芦醇是植物体内的一种次生代谢产物，在干燥虎杖根茎中的含量达 1 4mg/g，在新鲜葡萄皮中的含量达到 50 100ug/g，花生中含量大致为 25.70ug/g。（也有报道称花生根、茎中含有80 100ug/g）。目前国内外主要以含量相对较高的虎杖和葡萄皮为原料，采用有机溶剂提取，高效液相色谱、硅胶柱层析或大孔吸附树脂吸附分离的方法来提纯白藜芦醇。

3、v白藜芦醇的提取v白藜芦醇的分离纯化 有机溶剂提取碱提取法超临界CO2萃取法酶法提取HPLC分离纯化高效逆流色谱分离纯化 柱色谱分离纯化 薄层色谱 大孔吸附树脂分离纯化超声波辅助提取v2 化学合成 化学合成十分困难,步骤复杂,且需要较高的成本,得率也不高。目前,国内对这一方法的研究还比较少。 李晓光等以3,5-二甲氧基苯甲醛和对甲氧基苄基溴进行Witting反应、顺反异构化和去保护基3步反应,并分离提纯,制得98%的白藜芦醇。 四川省成都兴安化工研究所采用 2步反应合成出了含量 98.5%的白藜芦醇，小试成本 8000 元/kg左右。(98%纯度的白藜芦醇国内出口价格为12000/kg) v3

4、 利用植物组织细胞培养技术生产白藜芦醇 随着现代生物技术的飞速发展，国内西北大学生命科学学院首先论证了植物组织培养生产白藜芦醇新方法在理论上的可行性：白蔡芦醇的产量是直接提取的 1.5 3倍，生产不受季节的限制，可以人为的影响或控制植物组织的生长周期。 上海纳贝生物公司利用植物细胞大规模培养技术将植物细胞在生物反应器中进行培养来生产白藜芦醇，也最终实现产业化生产白葫芦醇。生物活性v1抗癌作用 1993年 Jayafilake 报道反式与顺式白藜芦醇都有抗癌活性，能抑制蛋白质酪氨酸激酶的活性 1994年 Ryu Shi Yong研究表明白藜芦醇在体外能抗5 种人肿瘤细胞系 1997年 Jang

5、M等研究表明,白藜芦醇作为化学预防剂对癌的起始、促进、发展3个阶段均有抑制作用 2001 年Koxuky研究认为白藜芦醇能抑制肝癌细胞的侵袭 2003 年金顺姬等采用单细胞凝胶电泳技术，发现，白藜芦醇对DNA断裂剂重铬酸钾所致的小鼠淋巴细胞DNA损伤有明显的保护作用。v2 抗氧化、抗自由基作用 氧化和自由基损伤被公认是引起细胞 DNA损伤进而导致细胞恶变的重要机制之一。多酚类物质大多具有较强的抗氧化、抗自由基作用，白藜芦醇也不例外。它不仅可抑制人体低密度脂蛋白(LDL)的氧化，还能抑制膜脂的过氧化，减少 H2O2 的产生等，起到抗氧化、抗自由基的作用。1985 Yoshiyuki发现白藜芦醇在

6、5*10-4ml /L时显著抑制大鼠ADP和NADPH所引起的肝脏线粒体的脂质，因而对肝脏有一定的保护作用1990Pobushalova发现白藜芦醇具有抗氧化和抗自由基作用1996冯永红证明白藜芦醇对Fenton反应产生的OH-和黄嘌呤有明显抑制作用1997Merillon报道白藜芦醇和白藜芦醇苷能抑制有CU2+诱导的脂质过氧化，其中反式的活性大于顺式单体的活性大于糖苷v 3保护心血管的作用 白藜芦醇具有抗血小板凝集、抗低密度脂蛋白氧化的功能,从而防止动脉粥样硬化和冠心病的发生,对心血管起到保护作用。 2000年Zou J.等研究表明,白藜芦醇能延缓Cu2+或偶氮化合物引起的人的低密度脂蛋白的

7、氧化。 2002年Wang Z.等实验表明,101000micro M的白藜芦醇能明显抑制由胶原蛋白、凝血酶、和ADP、引起的血小板的凝集。v4雌激素调节作用 因为白藜芦醇的结构类似于雌激素受体的拮抗剂二乙基已烯雌酚。能竞争性抑制雌二醇与受体的结合。v5抗增殖、诱导细胞凋亡的作用 2001年Ahmad N等研究表明,白藜芦醇能引起人表皮样瘤细胞431发生不可逆的(1)期细胞周期停滞而诱导该细胞凋亡。v6抗突变的作用 1999年Cadenas S.等实验表明了白藜芦醇能防止由KBrO3引起的肾DNA的氧化损伤,从而起到抗突变的作用。 2000年Burkitt MJ和2001年Sgambato A

8、的研究也表明白藜芦醇对氧化DNA的损害具有保护作用。 但是,2002年Win W等的研究表明,白藜芦醇促进了H2O2/Cu()引起的DNA片断化。因此,白藜芦醇对氧化DNA是否起保护作用及其作用机理需进一步深入研究。v7 抗菌作用 2002年Chan M.M.研究表明,白藜芦醇对人的皮肤真菌和皮肤细菌具有抑制作用。v随着食品工业的迅速发展和人们消费水平的提高,食品消费趋势逐渐转向具有合理营养和保健功能的营养保健食品,保健食品被誉为“21世纪食品”。有关专家认为:预防心、脑血管疾病、癌症、动脉硬化、延缓衰老等的保健食品将有着广阔的市场。而白藜芦醇正是这种心、脑血管疾病及癌症的天然化学预防剂, 被

9、喻为继紫杉醇之后的又一新的绿色抗癌物。同时它又被美国专著抗衰老圣典一书列为“100种最热门有效抗衰老物质之一”。因此,研究含有白藜芦醇的保健食品具有重要的现实意义和经济价值。v花生是我国重要的经济作物和产量最大的油料作物，目前对花生仁的开发利用较多，而对花生种衣、花生壳、花生蔓的综合利用报道很少，大量的花生壳和蔓被烧掉，造成极大的资源浪费。本研究以花生为原料，有助于花生资源的综合利用，提高我国农产品的附加值，调整和优化农业产业结构。研究内容v1 采用HPLC法比较花生不同品种、不同组织部位及其不同生长时期的白藜芦醇的含量，筛选白藜芦醇丰富的花生品种。v2 优化花生白藜芦醇的提取工艺技术，包括比

10、较微波辅助提取、超声波提取和酶法提取的效果，确定最佳的微波的频率、功率、提取溶剂浓度、提取时间、温度、料液比等工艺条件。v3 建立花生白藜芦醇的大孔吸附树脂分离纯化工艺技术，包括筛选树脂型号、确定树脂吸附条件和洗脱条件（浓度、流速等）。v4 评价花生白藜芦醇提取物的生物抗氧化效果，确定其有效剂量。v5 探讨以花生白藜芦醇为主要活性成分的抗氧化颗粒剂制备工艺技术，包括辅料和赋型剂的筛选和加工工艺条件的确定，制定产品的质量标准和生产规程。v6 采用动物实验评价产品的安全性和抗氧化功能。预计创新点v1 率先大群体量地比较花生不同品种、不同组织部位及其不同生长时期的白藜芦醇含量。v2 建立花生白藜芦醇

11、的微波辅助提取-大孔吸附树脂分离纯化相结合的工艺技术。v3 率先开发以白藜芦醇为主要活性成分的花生抗氧化功能食品。参考文献v1 郭景南,刘祟怀等,葡萄属植物白藜芦醇研究进展,果树学报，2002,19(3):199 204v2 刘娅,王光慈,白藜芦醇生理活性作用研究进展,中国食品添加剂， 2002,6(2):19 21v3 刘兆平,霍君生,白藜芦醇的生物学作用，国外医药学卫生学分 册，2002,29(3):146 148v4 胡跃,白藜芦醇抗肿瘤作用研究新进展,国外医学肿瘤学分册，2002,6(4):174 177v5陈秀霞,陈由强,陈如凯白藜芦醇研究进展，福建林业科技2003,30(4);84

12、 88v6BhatK.P.,Lantvit D.,Christov K.,et al. Estrogenic and antiestrongenic propertys of resevratrol in mammary tumor models Cancerres 2001,61(20);7456 7463v 7 陈雷,杨福全,张天佑,等 虎杖中白藜芦醇白藜芦醇甙的高速逆流色谱分离提纯及其分析 分析测试学报,2000,19(4):60-62 v 8 陈雷,韩雅珊 葡萄不同品种和组织白藜芦醇含量的差异 园艺学报,1999,26(2):12-15 v 9 朱鸿津 测定虎杖中白藜芦醇的含量 中国野

13、生植物资源,2001,20(1):49 50v10 吕振越，王庆华,白藜芦醇研究进展,食品研究与开发，2003,2(24):25 26 11 孟昭仁，奚洪民等,白藜芦醇的提取和纯化及分析方法研究进 展,化学世界，2003(10):511 513v12 王劲松,葡萄和葡萄酒中白葫芦醇的测定方法,宁夏农林科技，2003(5)39 41v13 王庆华, 吕振岳. 白藜芦醇的制备和检测J. 食品科技,2002, (12):67-68.v14 张博. HPLC法测定紫金胶囊中白藜芦醇的含量J. 中草 药, 2001,32(1):35.v15 魏福祥, 韩菊, 张兰, 等. 葡萄籽中提取低聚原花色素的技术

14、研究J. 现代化工, 2001,21(4):27-29.v16 Pekic B, Kovac V, Alonso E. Study of the extract proanthocyanidins from grape seedsJ. Food Chem, 1998,61(12):201-206.v17 戴蕴青, 韩雅珊, 赵文恩, 等. 红葡萄酒中白藜芦醇及其糖苷异构体的反相 HPLC 分析J. 中国农业大学学报,2002, 7(1):14-18.v18 L J Porter, L N Hrstich, B G Chan. The conversion of procyanidins and

15、 prodelphinidins to cyaniding and delphinidinJ. Phytochemistry, 1986, 25(1): 223-230.v19 管正学.保健食品开发生产技术问答.北京:中国轻工业出版社,2000.18 20v 20花生制品前景广阔 2001-09-04 北方技术网 v21陈尚武,马会勤,陈雷,等.葡萄酒中的白藜芦醇及其衍生物.食品与发酵工业,1999,25(4):53-55v 22冯永红,许实波.白藜芦醇药理作用研究进展.国外医药,植物分册,1996,11(4):155-157v 23李晓光,王三永,李春荣,等.白藜芦醇合成研究.中国食品添加剂,2002,(5):25-27 v24郭斌,尉亚辉,曹炜,等. 激光诱变选育高产白藜芦醇细胞系.光子学报,2002,31(3):277-280 v25姚宝书,齐崴.从葡萄皮渣中提取白藜芦醇的研究.天津轻工业学院学报,1999(4):8-15v 26朱鸿津.法