原花青素功能及应用进展

原花青素功能及应用进展张华，曾桥*(陕西科技大学生命科学与工程学院，陕西西安710021)摘要综述了原花青素的来源、功能特性及其在食品、医药、化妆品领域的应用，并指出了原花青素生产中需要解决的问题，为原花青素的开发和应用提供了参考。关键词原花青素;来源;功能;应用中图分类号S37文献标识码A文章编号0517－6611(2011)09－05349－02ResearchProgressFunctionsandApplicationsofProanthocyanidinZHANGHuaetal(CollegeofLifeScienceandEngineering，ShaanxiUniversityofScience＆Technology，Xi'an，Shaanxi710021)AbstractThesourcesandfunctionsofproanthocyanidin，andapplicationsinfoods，drugs，cosmetics，etcareintroducedinthispaper．Mo-reover，problemstobesolvedduringtheindustrializeproductioninthefuturearepointedoutinordertoprovidereferencesforexploitationandapplicationofproanthocyanidin．KeywordsProanthocyanidin;Sources;Functions;Applications基金项目陕西科技大学校内科研基金项目(ZX09-24)作者简介张华(1979－)，男，陕西西安人，工程师，从事天然产物提取分离方面的研究。*通讯作者。收稿日期2010-12-28原花青素(proanthocyanidin，PC)是一大类多酚类化合物的总称，由儿茶素、表儿茶素及表儿茶素没食子酸酯通过C4－C6或C4－C8连接而成的不同聚合度的混合物［1］。原花青素水溶性好，极易被机体吸收，生物利用度达90%以上，是目前为止所发现的最强效的抗氧化剂和自由基清除剂。近年来，作为防癌、防治心血管等疾病药物的有效成分和用作安全无毒的新型天然抗氧化剂、防腐剂，在欧、美、日等国的食品、保健品、化妆品及医药领域得到了广泛应用。笔者综述了原花青素的来源、功能及应用，为更好的开发利用这一资源提供依据。1原花青素来源1．1葡萄籽葡萄的医疗功效大都与原花青素的药理活性有关，葡萄籽作为原花青素的重要来源，在国外已得到了较广泛的利用，在我国也得到了各生物公司的日益重视。葡萄籽是葡萄酿酒的主要副产品之一，在葡萄皮渣中占65%。葡萄籽中多酚类物质含量可达5%～8%［2］，在这些多酚类物质中，以原花青素含量最高，达80%～85%。杨迎花等［3］以葡萄籽为原料，在乙醇体积分数60%、提取温度50℃、料液比(g∶ml)1∶7的条件下浸提原花青素，再采用AB-8树脂对其精制，原花青素纯度可达91．2%。目前国内最大的利用葡萄籽生产原花青素的厂家是天津尖峰天然产物有限公司，据报道，该公司生产原花青素的能力达80kg/d。我国葡萄酒产业发展迅速，每年产生数百万吨的葡萄皮渣，大多数企业一般是将皮籽丢弃或发酵后用作肥料，该处理方法不仅造成环境污染，对资源也是一种浪费。1．2松树皮松树皮是原花青素的又一重要来源，但过度利用松树皮会对森林资源造成破坏，因此，目前研究和开发主要集中在伐木区或木材加工厂的废物利用上。松树皮提取物的主要成分是水溶性极高的原花青素低聚物(60%～65%)［4］，秦涛等［4］以雪松树叶和树皮为原料，采用微波辅助法提取原花青素，结果表明，雪松树叶中原花青素粗品得率可达9．8346%，树皮中原花青素粗品得率为8．7472%。宋应华等［5］研究了红松树皮中原花青素的提取工艺，结果表明，原花青素提取率可达9．84%。此外，荔枝皮、蚕豆皮、沙棘籽粕、高粱种皮、黑豆、油料加工的废弃物油菜籽皮等中也含有大量的原花青素。其中，油菜籽皮资源总量巨大，其皮中含有大量的PC，可能是一种重要的PC资源［1］。目前，有关油菜籽皮原花青素的研究报道较少，应大力开展这方面的研究，促进油菜籽皮资源的综合利用。2原花青素功能2．1抗氧化及清除自由基作用研究表明，原花青素在体内抗氧化能力是维生素E(VE)的50倍、维生素C(VC)的20倍［6－7］。原花青素含有多个酚性羟基，在体内被氧化后释放出H+，竞争性地与自由基及氧化物结合，从而保护脂质不被氧化，阻断自由基链式反应［8］。高峰等［8］对葡萄原花青素的抗氧化作用进行人体试验，结果表明，在研究剂量范围内葡萄籽原花青素可使试验人群血清中丙二醛(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%;谷胱甘肽过氧化物酶(GSH-Px)含量平均升高2．45%，具有显著的抗氧化功能。王秋月等［9］对马尾松树皮中原花青素的体外抗自由基作用的研究表明，马尾松树皮中原花青素对羟自由基和超氧自由基都有较好的清除能力，都明显高于抗坏血酸和SOD酶。2．2抗癌活性2．2．1结肠癌。何佳声等［10］研究了原花青素对人结肠癌细胞SW620增殖和凋亡的影响，结果表明，原花青素在体外可呈浓度依赖性抑制人结肠癌细胞株SW620的增殖并通过Caspase-3通路促进其凋亡，含原花青素20、40、80μg/ml的观察组细胞凋亡发生率分别为6．9%、18．6%和22．9%。2．2．2卵巢癌。池余刚等［11］对原花青素对卵巢癌SKOV3细胞增殖和凋亡的影响进行研究，结果表明，不同浓度(25、50、100、200、400μg/ml)原花青素对SKOV3细胞作用48h的细胞增殖抑制率分别为48．67%、53．85%、67．03%、73．78%、77．39%，其机制可能为原花青素通过降低survivin的表达，在体外抑制SKOV3细胞增殖，并促进其凋亡。安徽农业科学，JournalofAnhuiAgri．Sci．2011，39(9):5349－5350责任编辑李占东责任校对卢瑶2．2．3肺癌。张小芳等［12］研究了原花青素对肺癌SPC-A-1细胞X射线放射的增敏作用，结果表明，葡萄原花青素对肺癌SPC-A-1细胞有较好的放疗增敏作用，增敏剂量在50～100μg/ml，低于该剂量增敏效果不显著。此外，原花青素对肝癌、人前列腺癌、乳腺癌、皮肤癌等均显示出较好的抗癌活性，随着研究的深入，原花青素在癌症的预防和治疗方面会发挥越来越大的作用。2．3预防治疗心血管疾病国外心血管专家RogerCorder称，葡萄酒中原花青素是“血管活性多酚”，因为这种物质有助于降低心血管疾病的发病率和死亡率。RogerCorder认为，葡萄酒多酚中对身体最有益的应该是原花青素，而不是白藜芦醇。研究表明，原花青素具有抗心肌缺血再灌注损伤、抗动脉粥样硬化、降低血压、调节血脂等功能［13］。马亚兵等［14］通过对葡萄籽原花青素对动脉粥样硬化兔血清C反应蛋白的作用的研究显示，原花青素具有抗动脉粥样硬化作用，其机制可能与降低血清C反应蛋白水平有关。原花青素抗癌活性和防治心血管疾病是近年来的研究重点，国内关于这方面的研究较多，但均是对其抗癌机理以及剂量活性关系的初步研究，还不够深入，应对原花青素的药理药效功能作深入探讨，以促进原花青素在医药上的进一步和更广泛的应用。3原花青素的应用3．1在食品中的应用目前国内外市场上的原花青素功能食品主要是从葡萄籽或松树皮中提取的原花青素低聚物胶囊和片剂，经试验应用证明能有效清除体内自由基，从而预防并治疗与自由基有关的心脏病、动脉硬化、静脉炎等。如美国的Pana-hfe葡萄籽抗氧化剂、意大利的OPC’S、英国的Pyenoglnol、中国的莲菁华原花青素胶囊等。原花青素还可作为一种天然防腐剂，被用来延长食品的货架期，不仅符合人们回归自然的要求，而且消除了合成防腐剂可能带来的食品安全风险。吴春等［15］研究表明，添加了原花青素的草莓色素液放置15d未出现霉变现象，起到了良好的防腐效果。此外，原花青素还可作为食品配料或添加剂广泛加入到各种普通食品如蛋糕、奶酪，以及饮料和酒中，增加食品的营养保健功能。3．2在药品中的应用葡萄籽原花青素可用来治疗心血管疾病、眼角膜病、视网膜疾病，抗癌，预防牙周病等，国外市场上已有用葡萄籽原花青素治疗微循环疾病，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等。法国Bon-nuaer等发明以原花青素低聚体或单体为活性成分的治疗牙周病的制剂并获专利保护。我国也有将原花青素用于治疗白癜风的专利。目前，各国都在加强这方面的研究，原花青素将在治疗疾病方面发挥越来越重要的作用。3．3在化妆品中的应用原花青素具有的特殊抗氧活性和清除自由基的能力为其在化妆品领域中的应用开辟了广阔前景。原花青素用于化妆品中，可延缓皮肤衰老，法国己开发出用原花青素低聚体制成的脂质体微囊的晚霜、发乳和嗽口水。意大利Zndnea公司研制成功了以磷脂为载体的含5%原花青素二聚体的功能化妆品，用于皮肤消炎和改善微循环。目前日本已开发出PA的皮肤增白剂、抗炎剂、口腔除臭剂等［16］。4小结由于原花青素强大的自由基清除能力、广泛的生理活性及较好的安全性，使其在医药、食品、日用化学品等领域的应用日益广阔。一方面，尽管目前我国从事原花青素产品生产的厂家众多，但普遍存在规模较小，因而产品总量远远不能满足市场的需求。另一方面，国内原花青素产品提纯不够，提取率较低，产品在水或醇溶液中溶解性较差，抗氧化功效不够等缺点，与国外产品相比仍有较大的差距。我国地大物博，资源丰富，应进一步发掘一些资源总量大、质量好以及提取方便的物种来生产原花青素［1］。同时，应加强对原花青素提取、功效方面的研究，以提高原花青素产品的质量，促进其在食品、医药等行业的进一步发展。参考文献［1］张小军，夏春镗，吴建铭，等．原花青素的资源研究［J］．中药材，2009，32(6):1154－1158．［2］郑光耀．葡萄籽原花青素提取物的生理活性、药理作用及其应用［J］．林产化工通讯，2000，34(1):28－33．［3］杨迎花，李玉峰，寇丽．从葡萄籽中分离纯化原花青素的研究［J］．天津科技大学学报，2007，23(4):52－55．［4］秦涛，王兴涛，刘军海．雪松树皮及树叶原花青素的提取工艺研究［J］．粮油食品科技，2009，17(5):44－46．［5］宋应华，陶冶，罗小武．红松树皮中原花青素提取工艺研究［J］．天然产物研究与开发，2010(22):339－342．［6］DEBASISB，MANASHIB，SIDNEYJS．Freeradicalandgrapeseedproan-thocyanidinextract:importanceinhumanhealthanddiseaseprevention［J］．Toxicology，2000，148:187－197．［7］BAGCHID，GARGA，KROHNRL，etal．Oxygenfreeradicalscavenginga-bilitiesofVCandVE，andagrapeseedproanthocyanidinsextractinvitro［J］．ResearchCommunicationinMolecularPathologyandPharmacology，1997，95(2):179－189．［8］高峰，张琨，宋昕恬，等．葡萄籽提取物抗氧化作用人体实验研究［J］．中国卫生工程学，2010，9(2):99－100．［9］王秋月，郁建平，杨文坤．马尾松树皮中原花青素提取纯化工艺研究［J］．山地农业生物学报，2009，28(5):436－440．［10］何佳声，黄学锋．原花青素对人结肠癌细胞SW620增殖和凋亡的影响［J］．中国中西医结合外科杂志，2010，16(4):439－442．［11］池余刚，钟玲，伍霞，等．葡萄籽提取物诱导人卵巢癌SKOV3细胞凋亡及其机制的探讨［J］．重庆医科大学学报，2009，34(7):826－829．［