徐偉偉 楊 泰

(湖南農(nóng)業(yè)大學(xué)動(dòng)物科學(xué)技術(shù)學(xué)院，湖南，410000)

眾所周知， 人們對(duì)物質(zhì)生活的要求越來(lái)越高， 食品中所含的營(yíng)養(yǎng)成分逐漸被人們所重視，自然氧化對(duì)食品中的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)破壞嚴(yán)重。 空氣中氧氣的氧化作用不僅會(huì)加快食品的變質(zhì)腐敗， 而且會(huì)使食物中的油脂發(fā)生氧化酸敗， 危害人們的身體健康。 因此， 如何高效， 安全防止食物氧化十分重要。 除了采取一些必要的物理防護(hù)措施外， 還需一些高效， 安全的抗氧化劑幫助。 隨著國(guó)內(nèi)外研究的發(fā)展， 葡萄籽多酚 （Grape seed polyphenols） 優(yōu)良的抗氧化特性被科研人員發(fā)現(xiàn)，它是高效低毒的天然抗氧化劑。

1 葡萄籽多酚組成及結(jié)構(gòu)

葡萄籽多酚 （GSP） 的主要組成物質(zhì)為沒(méi)食子酸、 兒茶素、 原花青素二聚體、 原花青素等，這些物質(zhì)被稱為多酚， 多酚類物質(zhì)因?yàn)榫哂袛?shù)個(gè)酚基團(tuán)而得名， 其中原青花素以及白藜蘆醇占絕大部分， 葡萄籽多酚中的原青花素主要以B 形為主， 及以兒茶素、 表兒茶素或其沒(méi)食子酸酯為單位， 以C4－C8 （線形） 或C4－C6 （支形） 鍵合而成， 平均聚合度為2.4～16.7， 葡萄籽中分離出的單體、 二聚體和三聚體等與其具有的結(jié)構(gòu)類似， 都有捕捉氧自由基的能力， 其中二聚體已鑒定有8 種結(jié)構(gòu)， 具體結(jié)構(gòu)如圖1～4。

2 葡萄籽多酚的抗氧化作用

葡萄籽多酚是一種混合多酚， 研究團(tuán)隊(duì)利用ESR 自旋捕集技術(shù)對(duì)葡萄籽中分離出的單體、 二聚體和三聚體進(jìn)行對(duì)氧自由基的清除率的測(cè)定，首先從結(jié)構(gòu)上分析苯環(huán)上含有若干個(gè)羥基這種基團(tuán)本身就決定了該物質(zhì)具有一定的氧自由基清除能力， 通過(guò)對(duì)Fenton 反應(yīng)產(chǎn)生的羥基自由基的ESR 波譜分析后發(fā)現(xiàn)， 隨著葡萄籽多酚類物質(zhì)的濃度增加， ESR 信號(hào)明顯減弱， 用DMPO（0.1mol/L） 捕集的Fenton 反應(yīng) （Fe2+（0.4mmol/L） +H2O2（0.05mol/L） 產(chǎn)生的羥基自由基的ESR波譜顯示在濃度為0.1μg/mL 對(duì)氧自由基的清除率幾乎為零， 而隨著組份濃度的增加， 當(dāng)增加到組份的濃度大于20μg/m L 時(shí)葡萄籽多酚對(duì)氧自由基的清除率達(dá)100%， 所以氧自由基的清除率與濃度有明顯的依賴性。

王傳現(xiàn)等在對(duì)葡萄籽多酚 （GPC） 對(duì)多種含氧自由基清除效果進(jìn)行論述， 在進(jìn)行GPC 對(duì)·OH清除時(shí)發(fā)現(xiàn)·OH 被DMPO 捕捉形成自旋加合物DMPOOH 在ESR 波譜儀上呈現(xiàn)特征性波譜， 再加入GPC 后ESR 波峰明顯降低， 說(shuō)明GPC 對(duì)·OH 有明顯的清除作用， 在進(jìn)行GPC 對(duì)LOO·清除時(shí)發(fā)現(xiàn)， Fe2+啟動(dòng)心肌線粒體膜脂質(zhì)過(guò)氧化產(chǎn)生的LOO·被自旋捕捉劑4－POBN 捕捉,形成4－POBNOOL 自旋加合物在ESR 波譜儀上呈現(xiàn)特征性波譜,在加入GPC 后該圖譜波峰明顯降低， 說(shuō)明GPC 對(duì)LOO·有很好的清除作用。 GPC 可以降低細(xì)胞膜和小鼠心肌血清等組織成分的等脂質(zhì)過(guò)氧化產(chǎn)物的形成， 增強(qiáng)SOD， GSH－PX等抗氧化酶的活性,保護(hù)線粒體ATPase 活性， GPC 對(duì)生物膜脂質(zhì)過(guò)氧化和阿霉素誘發(fā)的小鼠心肌等組織的脂質(zhì)過(guò)氧化作用都有很好的預(yù)防作用。

3 葡萄籽多酚的應(yīng)用

葡萄籽多酚具有特殊的生物活性和藥理作用，在藥品、 食品、 保健品等領(lǐng)域有很大的發(fā)展前景。

3.1 葡萄籽多酚在藥品中的應(yīng)用

3.1.1 GSP 降低小鼠收縮壓

研究表明， 葡萄籽多酚在鉻、 鋅的共同作用下可以降低大鼠因年齡增加導(dǎo)致的收縮壓增加，能有效延長(zhǎng)有中風(fēng)傾向的小鼠的壽命。

3.1.2 GSP 降脂防止小鼠動(dòng)脈硬化

葡萄籽多酚對(duì)降低小鼠血脂以及防止動(dòng)脈粥樣化硬化也有顯著作用， 研究結(jié)果GSP 組與高脂模型組相比GSP 能顯著降低小鼠血漿TC 和TG水平； 減少AS 斑塊的形成及斑塊中巨噬細(xì)胞的浸潤(rùn)， 調(diào)控肝臟中LDLR 相關(guān)蛋白1 （LPR1） 和線粒體膽固醇27－羥化酶 （CYP27A1） 的表達(dá)，說(shuō)明GSP 降脂可能與膽固醇代謝中的替代途徑和中性成途徑增加膽固醇轉(zhuǎn)化成膽汁酸、 促進(jìn)脂質(zhì)的轉(zhuǎn)運(yùn)有關(guān)。 熊何健等通過(guò)實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)葡萄籽多酚能夠有效的降低血液中的血脂， 與對(duì)照組相比降脂作用明顯。

3.1.3 GSP 抗癌作用

葡萄籽多酚還具有抗癌作用， 夏蘭蘭等，對(duì)葡萄籽的各酚類參數(shù)及抗癌細(xì)胞增殖活性進(jìn)行了相關(guān)性分析， 對(duì)癌細(xì)胞抑制的EC50 值與總酚、 類黃酮及黃烷－3－醇含量顯著相關(guān)， 相關(guān)系數(shù)達(dá)到－0.918，－0.883，－0.825， 相關(guān)性順序依次為總酚＞類黃酮＞黃烷－3－醇， 證了酚類化合物含量越高， EC50 值越低， 對(duì)癌細(xì)胞增殖的抑制作用就越強(qiáng)， 說(shuō)明葡萄籽多酚對(duì)癌細(xì)胞也具有抑制作用。

3.1.4 GSP 抗炎作用

王雨楠等利用小鼠構(gòu)建模型， 將小鼠分為5組， 分別為正常組 （NC）， 疾病模型對(duì)照組（UC）， 陽(yáng)性藥物對(duì)照組 （5－ASA） ,葡萄籽多酚高劑量組 （GSPH）， 和葡萄籽多酚低劑量組（GSPL） 進(jìn)行為其一周的試驗(yàn)后處死， 觀察結(jié)腸組織病理形態(tài)的改變； 使用qPCR 檢測(cè)結(jié)腸組織中炎癥因子的表達(dá)等， 得出結(jié)論GSPH 與陽(yáng)性藥物組對(duì)炎癥的消除作用相當(dāng)， 作用機(jī)制與其抑制炎癥細(xì)胞浸潤(rùn)及消炎因子的表達(dá)有關(guān)。

3.2 葡萄籽多酚在食品中的應(yīng)用

葡萄籽多酚因其生物特性現(xiàn)已廣泛應(yīng)用于食品行業(yè)， 如作為抗氧化劑、 著色劑、 防腐劑等添加在肉制品、 面包、 蔬菜、 方便面等預(yù)包裝食品中， 肉制品在儲(chǔ)存運(yùn)輸過(guò)程中容易出現(xiàn)腐敗發(fā)臭等現(xiàn)象， 葡萄籽多酚現(xiàn)已證實(shí)可以預(yù)防食物氧化， 脂質(zhì)過(guò)氧化等， 還可以預(yù)防食物腐敗散發(fā)出來(lái)的腐敗性氣味等。 Ahn 等經(jīng)研究指出， 熟牛肉在冷凍儲(chǔ)運(yùn)過(guò)程中加入1%葡萄籽多酚有助于抑制沙門氏菌及大腸桿菌等病原微生物的生長(zhǎng)， 同時(shí)還可以降低牛肉中的脂質(zhì)氧化產(chǎn)物， 防止牛肉發(fā)生褐變。 張峻等在食用油脂中添加葡萄籽提取物 （0.2g/kg）， 進(jìn)行油脂過(guò)氧化值測(cè)定， 與常用的油抗氧化劑BHT （0.2g/kg） 進(jìn)行對(duì)照， 發(fā)現(xiàn)在特定的條件下葡萄籽提取物可以使豬油等油脂類保質(zhì)期延長(zhǎng)。

4.葡萄籽多酚主要的提取方法

4.1 溶劑提取法

溶劑提取法是利用合適的溶劑將目標(biāo)成分從物質(zhì)中提取出來(lái)的方法， 汪成東等采用有機(jī)溶劑提取法提取葡萄籽多酚， 最佳提取條件： 溫度70℃， 50%乙醇濃度5 倍體積比， 提取60min。熊何健等利用70%的丙酮水溶液在室溫條件下浸取3 次， 0.5h/次， 對(duì)脫脂葡萄籽進(jìn)行葡萄籽多酚提取， 提取率為13.3%， 純度為25.2%。 唐華麗等利用Central Composite Design 法設(shè)計(jì)響應(yīng)面試驗(yàn)， 對(duì)溶劑提取法進(jìn)行改良得出利用丙酮提取最佳提取條件： 體積分?jǐn)?shù)72%的丙酮， 提取時(shí)間32min， 提取溫度65℃， 提取次數(shù)4 次， 提取率可達(dá)2.892%。

4.2 超聲波輔助提取法

超聲波提取法是溶劑提取法的一個(gè)改良提取辦法， 賈榮等利用超聲波輔助乙醇提取法進(jìn)行提取， 最佳工藝條件： 乙醇濃度為60%， 提取溫度為50℃， 提取時(shí)間為30min， 超聲功率為120W，料液比為1： 8， 提取次數(shù)為2 次， 在此方法下，葡萄籽多酚的取得率為11.7%， 多酚含量為32.86%， 李華等利用超聲波法對(duì)葡萄籽多酚進(jìn)行提取， 最佳工藝條件為： 溫度在45℃以下， 頻率為40kHz， 液料比為1： 12， 一共提取5 次， 提取間隔時(shí)間為55min。

4.3 酶輔助提取法

原青花素等物質(zhì)多存于植物體籽、 皮和桿等組織中， 使用生物酶解法可破壞植物細(xì)胞壁從而釋放原青花素等物質(zhì)， 張濤等采用Box－Behnken設(shè)計(jì)對(duì)葡萄籽原花青素的纖維素酶輔助提取工藝最佳條件進(jìn)行實(shí)驗(yàn)探究， 發(fā)現(xiàn)最佳提取條件為：Ph4.4， 酶濃度0.4%， 酶解溫度47.8%， 在此條件下取得率為3.37%。

4.4 超臨界流體萃取法

超臨界流體萃取是利用超臨界流體與固體或液體相接觸， 通過(guò)超臨界流體將目標(biāo)物質(zhì)帶出，并通過(guò)改變流體的壓強(qiáng)與溫度將目標(biāo)物質(zhì)分離出來(lái)， 該方法溶解速度快， 提取率高， 成本較低，是現(xiàn)在新興的方法之一， 該方法目前還未用于工業(yè)化生產(chǎn)， 這可能說(shuō)明該方法不適合工業(yè)生產(chǎn)，所以目前還是溶劑萃取法運(yùn)用最為廣泛。

4.5 微波輔助提取法

微波具有控制方便， 易于操作， 易控制溫度等特點(diǎn)， 近年來(lái)被廣泛用于植物組織中的物質(zhì)提取， 李鳳英等利用微波輔助法對(duì)葡萄籽原青花素進(jìn)行提取， 確定最佳提取條件為： 體積分?jǐn)?shù)70%的 乙 醇， 料 液 比 為1g： 11ml， 微 波 功 率 為180W， 處理10s， 在用50℃水浴浸取30min,原青花素提取量為4.109mg/g,不用微波則為2.394 mg/g， 效果明顯。

5.未來(lái)展望

葡萄籽多酚在保健品領(lǐng)域應(yīng)用廣泛， 目前沒(méi)有看到在飼料添加方面的應(yīng)用， 該物質(zhì)所具有的生物性質(zhì)對(duì)人類的發(fā)展具有重要意義， 目前葡萄籽多酚的提取工藝非常多， 但是還沒(méi)有太多工業(yè)生產(chǎn)工藝， 該方面還需要大量研究， 該物質(zhì)未來(lái)可能會(huì)大量用于醫(yī)藥、 食品、 保健品和飼料添加劑等領(lǐng)域。

參考文獻(xiàn)（略）