原花青素及其功能

本文格式為Word版，下載可任意編輯——原花青素及其功能

圖四：A.肉桂鞣質(zhì)A2；B.表兒茶素-(2β→O→7,4β→8)-表兒茶素-(4β→8)-兒

茶素-(4α→8)-表兒茶素；C.長(zhǎng)節(jié)珠鞣質(zhì)A2；D.骨碎補(bǔ)素

1.3多聚體

多聚體是指聚合度大于10的原花青素，由于分子結(jié)構(gòu)巨大，一般是以混合物的形式存在，該類(lèi)化合物很難分開(kāi)得到單體，其化學(xué)結(jié)構(gòu)尋常以圖五中的形式表示。多聚體尋常以分子質(zhì)量區(qū)間來(lái)定義，其鑒定也和單體原花青素不同，尋常是檢測(cè)其構(gòu)成單元的類(lèi)型和種類(lèi)，以及連接方式的類(lèi)型[17]。

圖五：多聚體的結(jié)構(gòu)

2.原花青素的來(lái)源

2.1葡萄籽

葡萄的醫(yī)療功能大都與原花青素的藥理活性有關(guān)，葡萄籽作為原花青素的重要來(lái)源，在國(guó)外已得到了較廣泛的利用，在我國(guó)也得到了各生物公司的日益重視。葡萄籽是葡萄釀酒的主要副產(chǎn)品之一，在葡萄皮渣中占65%。葡萄籽中多酚類(lèi)物質(zhì)含量可達(dá)5%~8%[18]，在這些多酚類(lèi)物質(zhì)中，以原花青素含量最高，達(dá)80%～85%。楊迎花等[19]以葡萄籽為原料，在乙醇體積分?jǐn)?shù)60%、提取溫度50℃、料液比(g:ml)1:7的條件下浸提原花青素，再采用AB-8樹(shù)脂

對(duì)其精制，原花青素純度可達(dá)91.2%。

目前國(guó)內(nèi)最大的利用葡萄籽生產(chǎn)原花青素的廠家是天津尖峰自然產(chǎn)物有限公司，據(jù)報(bào)道，該公司生產(chǎn)原花青素的能力達(dá)80kg/d。我國(guó)葡萄酒產(chǎn)業(yè)發(fā)展迅速，每年產(chǎn)生數(shù)百萬(wàn)噸的葡萄皮渣，大多數(shù)企業(yè)一般是將皮籽丟棄或發(fā)酵后用作肥料，該處理方法不僅造成環(huán)境污染，對(duì)資源也是一種浪費(fèi)。

2.2松樹(shù)皮

松樹(shù)皮是原花青素的又一重要來(lái)源，但過(guò)度利用松樹(shù)皮會(huì)對(duì)森林資源造成破壞，因此，目前研究和開(kāi)發(fā)主要集中在伐木區(qū)或木材加工廠的廢物利用上。松樹(shù)皮提取物的主要成分是水溶性極高的原花青素低聚物(60%～65%)[20]，秦濤等[20]以雪松樹(shù)葉和樹(shù)皮為原料，采用微波輔助法提取原花青素，結(jié)果說(shuō)明，雪松樹(shù)葉中原花青素粗品得率可達(dá)9.8346%，樹(shù)皮中原花青素粗品得率為8.7472%。宋應(yīng)華等[21]研究了紅松樹(shù)皮中原花青素的提取工藝，結(jié)果說(shuō)明，原花青素提取率可達(dá)9.84%。

2.3其他資源

此外，荔枝皮、蠶豆皮、沙棘籽粕、高粱種皮、黑豆、油料加工的廢棄物油菜籽皮等中也含有大量的原花青素。其中，油菜籽皮資源總量巨大，其皮中含有大量的原花青素，可能是一種重要的原花青素資源[22]。目前，有關(guān)油菜籽皮原花青素的研究報(bào)道較少，應(yīng)大力開(kāi)展這方面的研究，促進(jìn)油菜籽皮資源的綜合利用。

3.原花青素的提取

原花青素多為水或乙醇提取物，少數(shù)經(jīng)離子交換純化，冷凍或噴霧枯燥后呈淡棕色粉末，味澀，略有芳香氣味，易溶于50℃以上熱水及30%乙醇。一般從各種植物中粗提出來(lái)的原花青素是由不同聚合度、不同構(gòu)型成分組成的混合物，若要純化成單體或分析其各單體組成成分，則需要采用高效液相色譜(HPLC)、質(zhì)譜(MS)等儀器進(jìn)行分開(kāi)和分析[23]。目前，提取原花青素的方法好多，如傳統(tǒng)有機(jī)溶劑提取法、綠色溶劑提取法、液相萃取法、柱層析法、固相萃取法、凝膠色譜法、微生物發(fā)酵法、高速逆流色譜法和分子烙印技術(shù)等。然而這些技術(shù)都有著各種缺陷，近年來(lái)，大量人對(duì)原花青素的提取進(jìn)行了新的研究，以下是部分研究者獲得的成果:

3.1超臨界流體萃取法

超臨界CO2流體萃?。⊿FE）既是在超臨界狀態(tài)下，將超臨界流體與待分開(kāi)的物質(zhì)接觸，

使其有選擇性地把極性大小、沸點(diǎn)高低和分子量大小的成分依次萃取出來(lái)。然后借助減壓、升溫的方法使超臨界流體變成普通氣體，被萃取物質(zhì)則完全或基本析出，從而達(dá)到分開(kāi)提純的目的。

孫傳經(jīng)等發(fā)明白以一種超臨界二氧化碳加丙酮和水組成極性改性劑的方法，從銀杏葉中萃取原花青素，2000年又發(fā)明一種臨界二氧化碳可從黑加侖籽中提取原花青素低聚物。該方法流程簡(jiǎn)單可靠，產(chǎn)品中無(wú)有機(jī)溶劑殘留，不會(huì)對(duì)環(huán)境造成污染，且二氧化碳和改性劑可循環(huán)使用。

3.2微波提取法

微波萃取是利用電磁場(chǎng)的作用使固體或半固體物質(zhì)中的某些有機(jī)物成分與基體有效的分開(kāi)，并能保持分析對(duì)象的原本化合物狀態(tài)的一種分開(kāi)方法。

劉征濤等發(fā)明白一種采用頻率為2450MHz或915MHz、功率為500W-15000W的微波對(duì)在溶劑(水、碳鏈腸胃C1-C3的醇、乙醚、丙酮、乙酸乙酯、甲苯或其混合物)中的葡萄籽進(jìn)行處理，提取原花青素的新方法。該法效率高、速度快、成本小、廢液排放少、方法簡(jiǎn)單。

3.3雙水相萃取法

雙水相萃取是利用兩種聚合物、一種聚合物與一種親液鹽或是兩種鹽（一種是離散鹽且另一種是親液鹽）在適當(dāng)?shù)臐舛然蚴窃谝粋€(gè)特定的溫度下相混合在一起時(shí)形成雙水相系統(tǒng)，而萃取物在兩種水相中溶解度不同，從而達(dá)到萃取的效果。相比與傳統(tǒng)的水-有機(jī)相萃取，能更好的保證萃取物的生物活性。

1979年Kula等人將雙水相萃取分開(kāi)技術(shù)應(yīng)用于生物產(chǎn)品的分開(kāi)，近年來(lái)，這項(xiàng)技術(shù)也應(yīng)用于中草藥有效成分的萃取。在銀杏葉浸提液提取原花青素的研究中，雙水相萃取表現(xiàn)出很好的分派系數(shù)和較好的分開(kāi)效果。這種技術(shù)的應(yīng)用，為自然產(chǎn)物中萃取有效成分，提供了一個(gè)新的思路。

4.原花青素的生理功能

4.1抗氧化活性

原花青素具有極強(qiáng)的抗氧化活性，是一種良好的自由基清除劑和脂質(zhì)過(guò)氧化抑制劑，其作用機(jī)制是原花青素結(jié)構(gòu)中有多個(gè)酚性羥基在體內(nèi)釋放H＋，競(jìng)爭(zhēng)性地與自由基結(jié)合，從而保護(hù)脂質(zhì)不被氧化，阻斷自由基鏈?zhǔn)椒磻?yīng)，并且反應(yīng)后產(chǎn)生的半醌自由基能通過(guò)親核加成反應(yīng)生成具有兒茶酸及焦酚結(jié)構(gòu)的聚合物，依舊具有很強(qiáng)的抗氧化活性。

王秋月等[24]對(duì)馬尾松樹(shù)皮中原花青素的體外抗自由基作用的研究說(shuō)明，馬尾松樹(shù)皮中原花青素對(duì)羥自由基和超氧自由基都有較好的清除能力，都明顯高于抗壞血酸和SOD酶。高峰等[25]對(duì)葡萄原花青素的抗氧化作用進(jìn)行人體試驗(yàn)，結(jié)果說(shuō)明，在研究劑量范圍內(nèi)葡萄籽原花青素可使試驗(yàn)人群血清中丙二醛(MDA)含量平均下降4.80%;超氧化物歧化酶(SOD)含量平均升高2.31%;谷胱甘肽過(guò)氧化物酶(GSHPx)含量平均升高2.45%，具有顯著的抗氧化功能。禹華娟等[26]發(fā)現(xiàn)原花青素對(duì)油酸和動(dòng)植物油脂均顯示不同程度的抗氧化效果，參與一定量的原花青素后，茶籽油的氧化誘導(dǎo)期延長(zhǎng)了2.2倍；并且卵磷脂和維生素E對(duì)原花青素有很好的增效作用，特別與維生素E的復(fù)配，能將油酸的誘導(dǎo)期延長(zhǎng)14.7倍，豬油的誘導(dǎo)期延長(zhǎng)3.6倍。

4.2抗癌活性

原花青素能對(duì)多種腫瘤細(xì)胞產(chǎn)生明顯的殺傷作用，且對(duì)多種致癌劑在啟動(dòng)和促癌階段具有顯著的抑制作用。Huynh等[27]證明從松樹(shù)皮中提取的原花青素能夠選擇性地誘導(dǎo)人類(lèi)乳腺癌細(xì)胞的凋亡。何佳聲等[28]研究原花青素對(duì)人結(jié)腸癌細(xì)胞SW620增殖和凋亡的影響，結(jié)果說(shuō)明，原花青素在體外呈濃度依靠性抑制人結(jié)腸癌細(xì)胞株SW620的增殖和通過(guò)Caspase-3通路促進(jìn)其凋亡的作用。池余剛等[29]對(duì)卵巢癌SKOV3細(xì)胞增殖和凋亡的影響加以研究，結(jié)果顯示，原花青素通過(guò)降低survivin的表達(dá)，在體外抑制SKOV3細(xì)胞的增殖，并且促進(jìn)其凋亡。張小芳等[30]研究原花青素對(duì)肺癌SPC-A-1細(xì)胞X射線(xiàn)的增敏作用，發(fā)現(xiàn)葡萄籽原花青素對(duì)肺癌SPC-A-1細(xì)胞有很好的放療增敏作用，增敏劑量在50-100ug/ml，低于該劑量增敏效果不明顯。

4.3預(yù)防和治療心血管疾病

著名的法國(guó)悖論指出紅葡萄酒有益健康，能預(yù)防心血管疾病，其中發(fā)揮作用的主要成分就是原花青素[31]。汪晨?jī)舻萚32]對(duì)原花青素在大鼠心肌缺血再灌注心律失常的保護(hù)作用方面進(jìn)行了的研究，結(jié)果說(shuō)明，原花青素能顯著降低室性心動(dòng)過(guò)速和心室哆嗦的發(fā)生率和持續(xù)時(shí)間，同時(shí)顯著降低血清谷草轉(zhuǎn)氨酶(GOT)的釋放，還可保護(hù)心肌組織中GSH-Px的活性。Sano等[33]通過(guò)試驗(yàn)，測(cè)定葡萄籽原花青素對(duì)血清中的LDL氧化產(chǎn)物丙二醛修飾LDL(MDA-LDL)的水平的影響，結(jié)果顯示，葡萄籽原花青素具有抗LDL氧化的作用，可以預(yù)防動(dòng)脈粥樣硬化的發(fā)生。

Terra等[34]研究葡萄籽原花青素對(duì)泡沫細(xì)胞的抑制作用，結(jié)果顯示，葡萄籽原花青素干預(yù)過(guò)的泡沫細(xì)胞中，其總膽固醇、酯化膽固醇以及甘油三酯的堆積減少，即葡萄籽原花青素

通過(guò)下調(diào)調(diào)理膽固醇的關(guān)鍵基因，來(lái)減少泡沫細(xì)胞的形成，從而達(dá)到降低血脂的作用。

原花青素防治心血管疾病是近年來(lái)的研究重點(diǎn)，國(guó)內(nèi)關(guān)于這方面的研究較多，但均是對(duì)其劑量活性關(guān)系的初步研究，還不夠深入，應(yīng)對(duì)原花青素的藥理藥效功能作深入探討，以促進(jìn)原花青素在醫(yī)藥上的進(jìn)一步和更廣泛的應(yīng)用。

4.4抗炎

2023年，我國(guó)學(xué)者[35]研究了葡萄籽原花青素的抗炎作用及機(jī)制，發(fā)現(xiàn)葡萄籽原花青素10－40mg/kgip劑量依靠性地抑制角叉菜膠誘導(dǎo)的大鼠足腫和巴豆油誘導(dǎo)的小鼠耳腫。葡萄籽原花青素10mg/kg減少大鼠致炎中MDA生成，抑制炎癥滲出液中NOS的β－NAG活性，降低IL－1β、TNF和PGE2含量。其作用強(qiáng)于地塞米松2mg/kg。結(jié)果說(shuō)明，葡萄籽原花青素對(duì)大鼠和小鼠試驗(yàn)性炎癥有明顯的抗炎作用，其抗炎機(jī)理與其發(fā)揮清除氧自由基、抗脂質(zhì)過(guò)氧化和減少細(xì)胞因子生成的作用有關(guān)。

4.5降血糖

原花青素的降血糖作用機(jī)制如下：1）減少腸道中的糖吸收，如ZhangHuiwen等[36]證明花生種皮原花青素能抑制小腸二糖酶活性，從而減少小腸中麥芽糖和蔗糖的吸收，2）作用于胰島β細(xì)胞，促進(jìn)胰島素釋放，如Castell-Auví等[37]證明葡萄籽原花青素作用于胰島β細(xì)胞，影響胰島素的合成、分泌和基因表達(dá)，修復(fù)受損線(xiàn)粒體超極化，減少三磷酸腺苷合成和改變細(xì)胞的膜電位，并且減緩葡萄糖轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白2抗體葡糖激酶和解偶聯(lián)蛋白基因表達(dá)以及改變肝臟降解酶的表達(dá)，從而影響胰島素降解。

不同連接方式的原花青素可能具有不同的降血糖機(jī)制，如ChenLiang等[38]發(fā)現(xiàn)在肉桂中A型和B型原花青素均有降血糖作用，但作用機(jī)制不同，A型原花青素能提高血液和胰腺中的胰島素濃度，而B(niǎo)型原花青素提高脂肪組織和肝臟的脂質(zhì)積累。

5.結(jié)語(yǔ)

在過(guò)去的幾十年中，關(guān)于原花青素的研究在諸多方面已經(jīng)取得了很大的成績(jī)，由于原花青素強(qiáng)大的自由基清除能力、廣泛的生理活性及較好的安