王慶玲,董娟,姬華,顏海燕
(新疆石河子大學食品學院,新疆 石河子 832003)
花生紅衣原花色素研究進展
王慶玲,董娟*,姬華,顏海燕
(新疆石河子大學食品學院,新疆 石河子 832003)
原花色素是一類具有抗氧化活性的多酚化合物,諸多優良特性使其應用在醫藥、食品等領域。對花生紅衣原花色素的結構、性質、應用進行概述,并提出原花色素今后的發展方向。
原花色素;花生紅衣;進展
花生仁營養豐富且具有抗老化作用,花生紅衣富含多酚物質,具有抗花生仁酸敗和抗氧化作用,被譽為“第七營養素”[1]。花生作為我國主要的油料作物產量很大,但其綜合利用水平不高,尤其對花生紅衣的綜合利用水平很低。若能將花生紅衣中活性成分開發利用,不僅可以獲得更高的經濟效益,而且可以豐富人們的物質生活。
花生紅衣為紅棕色,膜質,主要成分包括纖維素37%~42%,脂肪10%~14%,蛋白質11%~18%,灰分8%~21%,還含約7%的單寧及多種色素[2]。研究發現,每克花生紅衣中多酚物質含量為90 mg~120 mg,包含阿魏酸、白藜蘆醇、兒茶素等,同時還含有一些生物堿,這些物質都具有很強的抗氧化活性[2-3]。
花生紅衣具有一定的藥用價值[2-3]。藥理學研究表明,花生紅衣能對抗纖維蛋白的溶解,減輕出血,縮短凝血時間,促進骨髓造血機能,增加血小板的含量,改善凝血因子的缺陷而不斷提高凝血因子水平,對出血及出血引起的貧血有明顯療效。
原花色素是花生紅衣中存在的一大類多酚化合物,為黃烷-3-醇衍生物的總稱,屬于黃酮醇類化合物。原花色素由(+)-兒茶素(簡稱兒茶素 Cat)、(-)-表兒茶素(簡稱表兒茶素Ecat)聚合而成。依照聚合度的大小,通常將二至四聚體稱為低聚體(procyanidolic oligolymers,簡稱OPCS),而五聚體以上稱為高聚體(procyanid olicpolymers,簡稱 PPC)。
天然原花色素廣泛存在于各種植物中,如葡萄、山楂、銀杏、可可豆、椰子、花生、茶葉、高粱、大麥等,主要分布于核、皮或籽等部位[4-5],不同植物原花色素含量差異較大,組成和結構也各不相同。例如,可可、高粱、葡萄籽原花色素屬于原花青素類型,大麥原花色素則由原花色素和原飛燕草素共同組成[6],可可原花色素的延伸單元和末端單元主要由表兒茶素組成。
2.2.1 光譜特性
原花色素紫外可見光譜圖見圖1。

圖1 原花色素紫外可見光譜圖Fig.1 The UV-Vis spectra of Procyanidin
原花色素因其分子結構中含有苯環而在280 nm附近有強烈的紫外吸收。據筆者研究,原花色素在紫外波長范圍內有2個吸收峰,分別是215 nm和280 nm(這與可可色素、高粱紅色素和洋蔥紅色素紫外吸收圖譜相近),在可見光沒有最大吸收波長(這與可可色素和高粱紅色素也很類似)。
2.2.2 溶解性
原花色素能溶于乙酸乙酯、乙醇、冰醋酸和水,不溶于苯、氯仿、石油醚等,少量水的存在能增加其在有機溶劑中的溶解度[7]。其結構中含有的羥基越多,在水中的溶解度越大。
2.2.3 顏色反應[8]
黃酮類分子有一些重要的顏色反應,顯色劑與它們的結構有一定的對應關系,其中與金屬鹽類的絡合反應可以用來鑒定多酚物質結構。
2.2.4 降解反應[8]
黃酮類分子中的γ-吡喃環內的羰基不易與常用的羰基試劑反應,但經堿處理卻易于降解,從而改變其結構。原花色素在堿性溶液中易于氧化成羰基,從而發生降解反應,因此,原花色素的提取與純化應避免在堿性條件下進行。
張紅梅[8]等研究了花生紅衣提取物對超氧陰離子(O2-·)、羥基自由基(OH·)的清除作用及對脂質過氧化物的阻抑作用,結果表明花生紅衣提取物對O2-·、OH·有不同程度的清除作用,對脂質過氧化物有明顯的抑制作用。
作者研究花生紅衣原花色素的體外抗氧化活性,結果發現:在相同濃度條件下,OPC的還原能力、對羥基自由基清除效果、對亞硝酸根離子的清除效果均優于VC;同時對亞油酸的自動氧化起到很好的抑制作用;當達到一定濃度時,對鄰苯三酚產生的超氧陰離子具有顯著的抑制作用,原花色素是一種優良的天然抗氧化劑。
目前所見有關原花色素提取的研究多為溶劑提取法,采用的提取溶劑有乙醇、丙酮、水及乙酸乙酯和水(按一定比例混合),采用的輔助方法有超聲輔助法、微波輔助法、加熱冷凝回流及冷浸提等方法。花生紅衣中的原花色素為多酚類物質,易采用極性強的溶劑提取,原花色素在水、甲醇、乙醇、異丙醇中可完全溶解,即可用水或甲醇、乙醇、丙酮、乙酸乙酯等有機溶劑提取。目前少見超臨界流體萃取技術在提取花生紅衣原花色素中應用的報道。
張紅梅[8]研究了利用微波輔助提取花生衣紅色素,并得到最佳工藝條件:提取功率為240 W,提取溶劑為60%乙醇,提取時間為 90 s,料液比(g/mL)為 1:20,提取級數為二級,色素提取率為95.26%。劉大川、劉強[9]等通過正交實驗優化了白藜蘆醇、原花色素的提取條件。姚永志[10]等利用乙醇作為提取溶劑,從花生紅衣中提取多酚物質,通過單因素實驗考察了乙醇濃度、水浴溫度、提取時間、料液比的影響,通過正交實驗的設計分析,確定了粗提多酚物質的最佳工藝條件為:乙醇濃度55%,水浴溫度60℃,提取時間0.5 h,料液比1:37.5。
原花色素的測定,一般采用鹽酸-香草醛法、紫外檢測法、鐵鹽催化比色法、薄層色譜法、HPLC、HPLCMS等[11],其中鹽酸-香草醛法、鐵鹽催化比色法多用于測定總量,HPLC則測定單一成分。
近年來,原花色素作為防癌、抗突變、防心血管疾病藥物的有效成分和安全無毒的抗氧化劑,在歐美及日本等國家的保健食品、化妝品及醫藥領域得到了廣泛應用。由于原花色素良好的抗氧化功能及其安全特性,在我國市場也將有廣闊的應用前景。
原花色素對血管疾病的治療價值在20世紀80年代初已被世人所承認。在法國,用葡萄籽原花色素制成的專利產品用于治療微循環疾病,包括眼睛與外周毛細血管通透性疾病及靜脈與淋巴功能不全。四川某生物制品廠生產的軟膠囊為越橘提取物(含高濃縮原花色素)、VA和VE為主要原料制成的天然植物保健品,起到改善視力,恢復視疲勞的作用。
原花色素具有的特殊抗氧活性和清除自由基的能力,為其在化妝品領域中的應用開辟了廣闊前景[12-13]。意大利某公司成功研制了功能化妝品,此產品含銀杏原花色素二聚體,用于皮膚消炎和改善微循環,有較好的防護紫外線傷害的作用。日本已開發出多種含原花色素的化妝品用于增強皮膚免疫力、抗炎癥、防止紫外線、美白、祛斑及收斂毛孔、保濕等。另外,治療痤瘡和粉刺的含原花色素的藥物和化妝品均有報道。
近年來,原花色素作為營養強化劑和天然抗氧化劑已被廣泛的添加到各類功能食品及保健品中[12,14]。法國某藥廠從葡萄籽或松樹皮中提取的原花色素制作成軟膠囊,據報道其中60%為原花色素的二、三聚體,20%屬于其它低聚體及酚酸等成分。經實驗證明能有效清除體內自由基。
目前花生紅衣原花色素的提取方法報道較多,對葡萄酒下腳料的原花色素結構鑒定相對較成熟,但國內對花生紅衣原花色素純化產物的鑒定研究較少,尤其對低聚物的分離鑒定有待于進一步研究。
對花生紅衣原花色素的研究和應用,不僅可以變廢為寶,還可以提高花生的綜合利用價值和經濟價值,對促進我國食品、醫藥工業的發展、增強人們的身體健康、豐富人們的物質生活都具有重要的現實意義。
[1]凌關庭.有“第七類營養元素”之稱的多酚類物質[J].中國食品添加劑,2000(1):28-37
[2]曹凱光,潛學基,史建紅.從花生紅衣皮中提取紅衣粉的研究[J].糧油食品科技,2000,2(17):21-23
[3]Jianmei Yu,Mohamed Ahmedna,Ipek Goktepe.Effects of processing methods and extraction solvents on concentration and antioxidant activity of peanut skin phenols[J].Food chemistry,2005,9:199-206
[4]Santos-Buelga C,Scallbert A.Review:Proanthocyanidins and tanninlike compounds-nature occu rrence,dietary intake and effects on nutritionandhealth[J].JSciFoodAgric,2000,80(7):1094-1117
[5]Hammerstone J F,Lazarus S A.Schmitz H H Procysindin content and variation in some commonly consumed foods[J].J Nutri,2000,130(8s):2086-2092
[6]Yizhong cai,Mei Sun,Harold Corke.Colorant properties and stability of Amaranthus betacyanin[J].phenol.It applies in many food chemistry,1998,6:4491-4495
[7]孫達旺.植物單寧化學[M].北京:中國林業出版社,1992:130-142
[8]張紅梅.花生紅衣色素粗品的提取、性質及其應用的研究[D].江蘇:江南大學,2005:32-41
[9]劉大川,劉強,吳波,等.花生紅衣中白藜蘆醇、原花色素提取工藝研究[J].食品科學,2005,26(7):l44-148
[10]姚永志,左錦靜,王子涵.乙醇提取花生紅衣多酚物質的研究[J].中國油脂,2007,32(3):51-53
[11]崔介君,孫培龍,馬新.原花青素的研究進展[J].食品科技,2003(2):92-95
[12]萬本屹,董海洲,劉傳富,等.原花青素及其應用[J].中國食物與營養,2001(6):15-16
[13]張愛軍,沈繼紅,馬小兵,等.葡萄籽的開發與利用[J].中國油脂,2004(3):55-57
[14]張冰若,勞業興,蘇薇薇,等.原花青素的研究現狀及開發前景[J].中藥材,2003(12):907
The Review about Procyanidin from Peanut Red Skin
WANG Qing-ling,DONG Juan*,JI Hua,YAN Hai-yan
(Food College,Shihezi University,Shihezi 832003,Xinjiang,China)
The procyanidin is a kind of antioxidative polyhydroxy phenol.It applies in many fileds,such as medicine and food industry due to many good properties.The configuration,characterization and applied present condition of procyanidin from peanut red skin were introduced in this paper,and the development direction in the future were pointed out.
procyanidin;peanut red skin;review
王慶玲(1981—),女(漢),講師,碩士,研究方向:食品安全與檢測。
*通信作者:董娟(1981—),女,講師,研究方向:食品安全檢測。
2010-08-20