葡萄籽中原花青素的组成成分及保健机理

葡萄籽中原花青素的功效成分及保健功能机理（轻工与食品工程学院徐晓辉学号：1216392011摘要:葡萄籽中原花青素含量也极其丰富，其中低聚原花青素（一聚体〜四聚体，OPC’s）有强抗氧化能力，花青素（Proanthocyanidin,简称PC）是葡萄籽中含量最大的酚类物质，其优越的抗氧化剂活性、抗弹性酶活性和血管活性使之成为在治疗眼科疾病、改善外周微循环、清除氧自由基、化妆品等领域中深受公众青睐和具有广阔发展前景的植物药。本论文重点介绍了葡萄籽中花青素的性质、结构、功能及其作用的研究。关键词：葡萄籽原花青素功效成分保健功能机理葡萄是世界上经济价值较高的一种水果，为葡萄科（Vitaceae）葡萄属（Vitis）植物。葡萄果实中含有大量的酚类物质，其中30-40%存在于葡萄皮中，60-70%存在于葡萄籽中。葡萄籽中含有13%~~15%的油脂，其中不饱和脂肪酸含量达90%，是一种营养保健性食用油（王洪新等，2002）。葡萄籽油的主要成分是亚油酸，含量76%以上。亚油酸是一种必需脂肪酸，是合成花生四烯酸的重要原料，而花生四烯酸是人体合成前列腺素的主要前体物质，具有防止血栓形成、扩张血管等作用。另外葡萄籽油中还含有20多种矿物元素和维生素A、维生素D、维生素E、维生素PP、维生素K等多种维生素，特别是VE含量较高，VE可以定位于细胞膜上，防止过氧化脂质的产生，优于花生油、玉米胚芽油等，它和红花油的营养价值相当。葡萄籽油还具有营养脑神经细胞，调节植物神经、清除血清胆固醇、治疗心血管疾病的作用。可用于高血压患者的辅助治疗及防止脑溢血等。一、葡萄籽的组成成分表14葡萄籽的组成及含fit囹Tabi*14Buildupandcontentofgrap©seeds项目原花青素粗蛋白粗纤维油脂总灰分碳水化合物水分含勒％）3.9&238.6M.02J-33J. 其中，前六项都是以十葡萄籽为基准，最后一项以湿葡萄籽为基准。目前对葡萄籽研究最多的主要是原花青素和油脂，油脂常称为葡萄籽油。研究结果表明，葡萄籽油的成分主要有月桂酸、豆蔻酸、棕榈酸、棕榈油酸、硬脂酸、油酸、亚油酸、亚麻酸、花生酸等，其中亚油酸和油酸的含量占列了约百分之九十甚至以上。对葡萄籽成分的进一步研究也见文献报道，如堵年生等⑥对新疆和田的葡萄籽进行了进一步的研究，并分离得到6种化合物:二十七烷酸乙酯、齐墩果酸、白藜芦醇、齐墩果酸-芸香糖苷、B-谷磷醇-B-D-葡萄糖苷帮原花青索B，在一定程度上拓宽了葡萄籽产品开发的前景。原花青素可以抵抗丙肝病毒，为目前国际上公认的清除人体内自由基最有效的天然抗氧化剂。一般为红棕色粉末，气微、味涩，溶于水和大多有机溶剂。一般为葡萄籽提取物或法国海岸松树皮提取物。原花青素（葡萄籽提取物）是一种新型高效抗氧化剂，是目前为止所发现的最强效的自由基清除剂，具有非常强的体内活性。实验证明，OPC的抗自由基氧化能力是维生素E的50倍，维生素C的20倍，并吸收迅速完全，口服20分钟即可达到最高血液浓度，代谢半衰期达7小时之久。二、原花青素的化学结构及理化性质原花青素是由不同数量的儿茶素或表儿茶素与表儿茶素缩合而成。儿茶素与表儿茶素的结构见图1-1，最简单的原花青素是儿茶素或表儿茶素与表儿茶素形成的二聚体、三聚体、四聚体等直至十聚体。按聚合程度的大小，通常将二~四聚体称为低聚体（procyanidoicoligomers，简称OPCs），将五聚体以上的称为高聚体（procyanidoicpoymers，简称PPC），原花青素的结构通式如图1-2所示。二聚体中，因两个单体的构象或键合位置的不同，可有多种异构体，已分离确定的8种结构形式分别为B1~B8，其中，B1~B4是由C4~C8键合，B5~B8由C4~C6键合。在各类原花青素中，二聚体分布最广，研究最多，是最重要的一类原花青素，主要二聚体结构见图1-2所示。三聚体中，其中C1在自然界中分布最丰富，是重要的一类花青素。

图图1.2葡菊轩中原花青素二橐体的主要结构三、葡萄籽原花青素的保健机理3、1清除自由基的作用近年来人们已发现机体有上百种损伤和疾病与自由基作用有关，如动脉硬化、高血脂、肿瘤等。葡萄籽提取物原花青素是迄今为止所发现的最强有效的自由基清除剂之一。BagchiD使用化学发光法和细胞色素C还原法测定了葡萄籽提取物原花色素。Vc、VE、（B一胡萝卜素、超氧化物歧化酶、过氧化氢酶以及甘露醇的清除超氧阴离子自由基和轻基自由基的能力。原花青素还能有效增加受损伤的线粒体的膜脂流动性，明显减少受损伤的线粒体肿胀及脂质过氧化物的形成，从而维护线粒体结构和功能的完整性。3.2预防心血管疾病的作用心血管疾病是目前威胁人类健康的最主要疾病，其发生和发展与很多因素有关。其中缺血缺氧、自由基、药物等因素最为常见。对糖尿病大鼠心血管病变的干预研究中发现:葡萄籽原花青素GSPE治疗组的病变较空白对照组轻，具体表现在糖原颗粒沉积明显减少，核周池肿胀减轻，心肌肌原纤维断裂较少等，但仍有线粒体簇状聚集现象。在空白对照组主动脉壁中见到大景的泡沫细胞，外膜中见到嗜酸性粒细胞增多，提示已经出现动脉粥样硬化的改变，GSPE治疗组均没有发现这种改变，说明GSPE能够保护糖尿病人心肌和主动脉，降低糖尿病所引发的高血脂的危险。3.3抗肿瘤的作用国内外许多研究已经证明葡萄籽PC对许多肿瘤细胞如乳腺癌细胞、前列腺癌细胞、皮肤癌细胞等都有不同程度的抑制作用；此外该物质还可以拮抗化疗药物对正常细胞的毒性作用，这一特性是其他抗肿瘤药物无法比拟的。Bomser等对PC抑制TPA诱导的小鼠皮肤肿瘤发展的活性进行了研究，其活性由两种肿瘤标志物鸟氨酸脱梭酶(ODC)和髓过氧化物酶(MPO)的活性进行评价。小鼠皮肤预先用PC处理，由TPA诱导的表皮ODC活性降低并呈现剂景依赖性抑制。PC也可明显减低MPO活性，抑制皮肤肿瘤最终的发展活性。3.4抗辐射的作用前苏联人早就了解到葡萄籽提取物对辐射损伤的保护作用。前苏联的宇航员们长期服用一种富含原花青素的植物饮料，以预防他们在太空飞行时出现的辐射损伤。前苏联切尔诺贝利核电站发生爆炸，造成严重核污染，当地许多人遭受核辐射损伤，生活在该地区的人们被建议喝一种富含原花青素的葡萄酒，以缓解核泄对人体的影响。3.5抗突变作用1994年，意大利Liviero等的实验结果表明，0.5mg/mL的葡萄籽原花青素可使啤酒酵母5288C菌株线粒体的自发性基因突变比对照组减少65%用相同菌株进行的实验还观察到原花青素可抑制细胞核由对刀豆氨酸敏感到耐刀豆氨酸的自发性突变。日木Sugi一moto证实葡萄籽PC对一种来自食品致突变剂TrpP一2的抑制率达940lo。原花青素的抗致突变活性可部分地归因于他的抗氧化剂活性。3.6抗炎、抗过敏的作用葡萄籽PC的抗氧化活性使其可抑制诸如组织胺、5一轻色胺、前列腺素及白三烯等炎症因子的合成和释放，抑制嗜碱细胞和肥大细胞释放过敏颗粒，从而有效地改善皮肤过敏症状及过敏性哮喘症状。此外，还可抑制组胺脱轻酶的活性，限制透明质酸酶的作用，因而对各种关节炎及胃、十二指肠溃疡效果显著。3.7抗皱美容的功能PC能维护胶原的合成、抑制弹性蛋白酶、协助机体保护胶原蛋白、改善皮肤的弹性、改善皮肤的健康循环，从而减少或避免皱纹的产生。PC可抑制酪氨酸酶的活性，将黑色素的邻苯二醒结构还原成酚型结构，使色素褪色；可抑制因蛋白质氨基和核酸氨基发生的美拉德反应，从而抑制脂褐素、老年斑的形成；可与VC或VE之间起协同效应，因而具有防晒美白功能。在欧美等国家，葡萄籽PC享有“皮肤维生素”、“口服化妆品”的美誉。3.8缓解视疲劳1988年，Boissin和Corbe等分别研究了原花青素对视觉的影响，他们从两个治疗中心挑选了100名无严重视网膜疾病或其他眼科疾病的受试者并分成两组，一组接受200mg/d原花青素5周，另一组为对照组，用3种不同技术检测眼球在强光照射下药物所起的作用。实验结果表明，服原花青素者眼球在强光照射后的视觉性能比对照组有明显改善，表明原花青素能使视网膜结构得到较好营养。这是由于原花青素对微血管的保护最终使视紫红素再生率提高所致。1990年，Fusi等研究了原花青素治疗75名排字工人因工作性质造成的眼睛紧张症的效果，患者接受300mg/d原花青素的治疗，60c1后，眼睛的反差敏感性比对照组有明显改善。4原花青素的运用历史原花青素具有极强的清除自由基和显著的生理功能，在食品添加剂、保健品、药物、化妆品等领域得到了广泛的应用。自20世纪60年代欧洲的医生就用原花青素治疗枯草热和过敏症，获得了满意的效果。20世纪80年代初，PC对心血管的治疗价值被人们承认。在法国，用原花青素制成的专利产品用于治疗微循环疾病，包括眼睛与外周毛细血管通透性疾病及静脉与淋巴功能不全。法国Sanofi公司用原花青素与大豆磷脂制成复合物，用作血管保护剂和抗炎剂。德国的Berkhman等研制了用于治疗酒精中毒的原花青素制剂并获专利。国内四川剑南春生物制品“视明宝”软胶囊用越桔提取物（含高浓缩原花青素）、VA和VE为主要原料制成的天然植物保健品，能有效改善视力，迅速恢复视疲劳。蓬莱市海洋生物化工有限公司以葡萄籽和松树皮为原料提取原花青素，其含量分别达到95%和90%以上，是良好的纯天然抗氧化剂、紫外线吸收剂，作为食品增补剂。原花青素的抗辐射、抗衰老、抗氧化、美白、保湿、重建胶原质等功效为其在化妆品领域开辟了广阔的前景。法国已开发出用原花青素低聚体制成的脂质体微囊晚霜、发乳和漱口水等。意大利Indena公司以磷脂（天然磷脂和合成磷脂）为载体的功能化妆品，商品名为Phytosome，含5%银杏原花青素二聚体，使活性成分便于通过皮肤角质层，用于原花青素具有极强的清除自由基和显著的生理功能，在食品添加剂、保健品、药物、化妆品等领域得到了广泛的应用。自20世纪60年代欧洲的医生就用原花青素治疗枯草热和过敏症，获得了满意的效果。20世纪80年代初，PC对心血管的治疗价值被人们承认。在法国，用原花青素制成的专利产品用于治疗微循环疾病，包括眼睛与外周毛细血管通透性疾病及静脉与淋巴功能不全。法国Sanofi公司用原花青素与大豆磷脂制成复合物，用作血管保护剂和抗炎剂。德国的Berkhman等研制了用于治疗酒精中毒的原花青素制剂并获专利。国内四川剑南春生物制品“视明宝”软胶囊用越桔提取物（含高浓缩原花青素）、VA和VE为主要原料制成的天然植物保健品，能有效改善视力，迅速恢复视疲劳。蓬莱市海洋生物化工有限公司以葡萄籽和松树皮为原料提取原花青素，其含量分别达到95%和90%以上，是良好的纯天然抗氧化剂、紫外线吸收剂，作为食品增补剂。原花青素的抗辐射、抗衰老、抗氧化、美白、保湿、重建胶原质等功效为其在化妆品领域开辟了广阔的前景。法国已开发出用原花青素低聚体制成的脂质体微囊晚霜、发乳和漱口水等。意大利Indena公司以磷脂（天然磷脂和合成磷脂）为载体的功能化妆品，商品名为Phytosome，含5%银杏原花青素二聚体，使活性成分便于通过皮肤角质层，用于皮肤消炎和改善微循环。经18名受试者试验（这些人因紫外线照射已出现皮肤炎症和红斑），表明该化妆品有较好的防护紫外线伤害作用。5结束语GSPE经历了30年的研究、开发、临床应用和实验，以其优越的抗氧化活性和多种保健功能为人们所青睐，目前已经在食品中得到了应用。GSPE在食品领域的应用不仅表现在多种保健食品的研究开发方而，同时他既可作为营养强化剂，又可作为食品防腐剂替代合成防腐剂(如苯甲酸等)而应用于一般饮料和食品，不仅符合人们回归自然的要求，也提高了安全性。参考文献1、 常世敏，范蓓红.葡萄酒中原花青素的功能[J]中国食物与营养，2004,9:48一50.2、 余晓琴，赵国华，等.天然抗氧化剂原花青素的保健功能[J].粮食与油脂}2003}4:40—42.3、赵超英，姚小曼.葡萄籽提取物原花青素的营养保健功能 [J].中国食品卫生杂志，200012(6):38一41.4、 RayS，BagchiD，LimPM，etal.Acuteandlong-termsafetyevaluationofanovelIH636grapeseedproanthocyanidinextract[J].ResCommunMolPatholPharmacol,2001，109:165一197.5、 YamakoshiJ.Safetyevaluationofproanthocyani-din-richextractfromgrapeseedy[J].FoodChemToxicol，2002，40:599一607.6、 赵文军，吴雪萍，工旭.葡萄籽低聚原花青素提取及性质分梳[J].精细化工，2004，21(8)591一593.7、 LaharheB，CheynierV，BrossaudF，eta1.1999.Quantitativefractionationofgrapeproanthocyani-dinsaccordingtotheirdegreeofpolymerization[J].J.Agric.FoodChem}47:2719一2723.10、 吕丽爽，曹栋.葡萄籽中低聚原花青素的研制[J].中国油脂，2002，26(1):38一39.11、 吕国红，傅星.葡萄籽中原花青素提取方法优化处理[J].生物学杂志，2004,(23)5:241一244.12、 艾启俊，张德权.果品深加工新技术[M].北京:化学工业出版社，200313、 鲍俊竹，陈月坤，徐桂花.测定葡萄籽提取物中原花青素含量的方法[[J].农业科学研究，2005,26(1):434514、 丁燕，赵新节.酚类物质的结构与性质及其葡萄与葡萄酒的关系[[J].中外葡萄与葡萄酒,2003,(1):131715、 樊丽华.葡萄籽中原花青素提取方法的进一步研究[[J].新疆大学学报(自然科学版),2004,21(1):102104.16、 冯建光.葡萄籽提取物的质量评定}J}.中国食品添加剂，2004(2):4951.17、 冯建光.葡萄籽提取物中有效成分不同测定方法的比较[[J].中国食品添加剂，2003(5):10010318、 傅武胜，赵道辉，黄剑锋.紫外分光光度法测定葡萄籽提取物中的原花青素含量[J].食品研究与开