■中國食品添加劑和配料協會名譽理事長 尤新
有益人類健康的植物多酚類功能性食品添加劑和配料(上)
■中國食品添加劑和配料協會名譽理事長 尤新

植物多酚是廣泛存在于水果、蔬菜和很多食物中自身含有抗氧劑的統稱。主要有原花色素、單寧、酚酸、黃酮等,其中黃酮類是較常見和研究最多的一類。常見食物中含有的多酚,以mg/g計:核桃12.5、油菜籽7.598、開心果9.8、花生3.567、花椒2.6、生姜1.2966、蒜苗2.9、苦瓜1.79、香蕉3.97等。但和抗氧化劑保健品日服量需50~75mg總黃酮比,只是微量。
國際上多酚黃酮屬于重要功能配料,如茶多酚、葡萄籽提取物等。在美國多酚黃酮年銷售額60億美元,其銷售額和低聚糖、氨基酸及肽兩類相同。因此研發更多植物多酚天然抗氧化物,作為功能食品配料具有廣闊的發展前景。
實驗研究表明,很多植物黃酮與多酚類除了抗氧化、清除自由基外,還具有很好的抗菌消炎、增強免疫力、改善心血管、降血脂、抗衰老、保護肝臟、抗癌作用。一般認為:在安全劑量范圍內,黃酮類對人體是安全。如竹葉提取的黃酮、茶葉提取的多酚,已被我國衛生部批準為新型抗氧化劑,可以用作食品添加劑。
但是,也有一些報導指出,某些多酚黃酮存在潛在的毒副作用,或者過量攝入時會產生毒副作用。如有報導稱槲皮素在體內發揮抗氧化作用的同時,自身可能被氧化成甲基醌(quinone methide),甲基醌可以與蛋白質等的巰基發生反應,從而產生細胞毒性;過量的染料木黃酮、大豆苷原(daldzein)可以抑制甲狀腺過氧化物酶活性,影響甲狀腺激素的合成。
因此,對待多酚黃酮健康功能的宣傳,由于植物多酚黃酮種類繁多,各種不同的類黃酮物質的作用可能有所差異。有些品種存在體外實驗資料多,體內實驗研究較少的向題。再由于實驗條件的不同,及動物肝臟代謝的種屬差異,其結果很難預測人體效果。所以必須嚴格按照毒理學要求,開展功能性天然多酚黃酮的研究開發。
我國衛生部門已經審查批準的各類功能保健食品中,免疫調節采用了茶多酚、葡萄籽提取物等;調節血糖采用了茶多酚;抗氧化采用茶多酚、葡萄籽提取物;改善視力采用了葉黃素、花色苷;改善骨質疏松采用了大豆異黃酮等。總之有一大批植物提取的多酚黃酮,進入到保健食品的配方中。歐洲信息機構報導,國際上多酚黃酮的消費,雖然比其他功能配料比重少,但也占有一定地位(見表1)。

表1 2007年世界功能性配料銷售額(百萬美元)
現將國內外市場較流行、銷售量較多的幾種植物多酚黃酮抗氧劑,包括已列入我國GB2760-2007的品種,以及常用于食物補充劑及功能食品配料的品種簡介如下:
茶多酚(維多酚)tea polyphenol(TP)
茶多酚作為天然抗氧劑,我國早在1990年就由浙江農大和輕工研究所提出,并據此列入GB2760國家使用衛生標準(見表2)。

表2 GB2760-2007版茶多酚在不同食品中的最大使用量
茶多酚是用茶葉經熱水或乙醇為溶劑提取,溶出物沉淀、過濾、濃縮、噴霧干燥,即得棕黃色粉狀茶多酚,茶多酚純度為30%~40%。
茶多酚是三十多種多酚類物質的總稱,茶多酚中功能成分以黃烷醇類為主(黃烷醇中又以兒茶素為主),此外還含有黃酮醇、花色苷、酚酸類,這些化合物都具有2-苯基苯并吡喃的基本結構,故稱茶多酚系類黃酮物質。
兒茶素是茶多酚的重要組成。主要由兒茶素、黃酮類、花色素和酚酸等四大類物質組成。茶多酚中兒茶素約占50%~60%。
1、兒茶素的功能
⑴防治高血脂和心血管疾病
⑵抑制肥胖
⑶抗菌消炎和抗病毒作用
⑷防治腫瘤作用
2、國內外發展動向
(1)日本
自日本厚生省2003年批準綠茶兒茶素為調節血脂特定保健食品以來,大量兒茶素綠茶飲料相繼開發上市,綠茶飲料在近五年間的消費量增加了大約2倍。
花王公司生產的以減少體內脂肪為目標的“健康綠茶”飲料產品、伊藤園公司的綠茶飲料“美味瘦身飲料”、三得利公司的“健康兒茶素方式”、可口可樂公司的“稀罕珍奇茶葉之功”、朝日飲料公司的“茶的風采”等茶飲料新產品先后投放市場,這些飲料都含兒茶素60mg~100mg/100m L。
日本太陽化學公司于2004年在中國無錫建立太陽綠寶科技有限公司,生產綠茶兒茶素粉,供飲料、糕點、糖果和健康食品使用。
2004年日本DSM營養保健公司推出EGCG含量達到90%以上的兒茶素產品,通過各種銷售渠道,應用于各種健康食品。
(2)美國
2007年美國農業部研究報導:飲用綠茶有益健康的主要因素是含兒茶素,特別是EGCG。EGCG的猝滅自由基的活性,高于維生素C 100倍,高于EGCG 25倍。一杯綠茶最高含有EGCG 180m g,而發酵過的綠茶只有45mg。
2007年可口可樂和雀巢公司推出的含EGCG的咖啡飲料,據2009年的研究結果稱:這種復配飲料,能加速新陳代謝和增進體能消耗。飲用這種飲料三罐,平均多消耗60~100卡路里。
Elite FX公司和Snapp le Beverage也推出了含EGCG加速體能代謝的綠茶飲料。
聯合利華2009年推出了一種富含兒茶素能控制體重的的綠茶“Linea”,推薦給女性飲用,并標示“每天喝出苗條來”。
Furamar L.L.C.食品添加劑分公司,2006年推出各種速溶茶粉。其中速溶綠茶粉的原料,說明采用浙江綠茶。
(3)歐盟
歐洲茶多酚市場,由于功能食品和膳食補充劑的需求,近年來有較快增長。2004年歐洲消費茶多酚71噸(以100%計);2007年消費茶多酚89噸,消費額700萬歐元。預計2012年消費量將達到125噸,年增率7%。
原瑞士羅氏兒茶素(高含量EGCG)對相關代謝綜合癥功能研究:
12位健康男性,每天服用一次兒茶素483mg(其中EGCG 300m g)的減重試驗,連續12周,結果平均體重降低1.8%,體脂肪減少6.5%,血糖指數和胰島素水平也下降約4%和15%。
(4)中國
經過近年的研發,很多單位掌握了高純分離和脫除咖啡因技術,產品質量指標可達到兒茶素純度>98%、EGCG>60%~70%、咖啡因含量<0.5%。
杭州東方茶業科技公司開發的兒茶素,其含量在90%以下的叫茶多酚;95%~98%的叫兒茶素;EGCG含量>60%,才稱表沒食子兒茶素沒食子酸酯EpigalloCatechin Gallate(EGCG)。純度98%的兒茶素作為醫藥原料,已出口國外。其紹興分公司承擔國家發改委膜工程茶葉深加工高技術產業化示范項目,生產用于藥品保健品食品添加劑的綠茶提取物。年加工茶葉6000~10000噸,產茶多酚800噸、速溶茶粉2000噸,各種茶濃縮液3000噸。
中國2009年產茶134萬噸,比上年增7%。但60%為中低檔茶,附加值低。認證有機茶僅42萬畝,2萬噸。
我國茶葉深加工量不多,茶多酚和速溶茶粉產量約5萬噸,用各種茶葉約20萬噸。2008年茶飲料銷量9.97億標箱,400億元,用于加工茶飲料的茶葉約7萬噸。因此,我國發展優質茶葉和茶葉深加工潛力巨大。
甘草黃酮
甘草是我國傳統中藥材,應用歷史悠久。早在我戰國時期,就有利用甘草治病的記載,距今已有2500多年。東漢(神農本草)稱甘草為“美草”和“蜜甘”,列為上品。中醫藥認為:甘草味甘,平,是補脾益氣、止咳祉痰、緩急止痛、調和諸藥、解毒的良藥。
根據中華人民共和國藥典2000年版,入藥的甘草有甘草、光果甘草、脹果甘草等。甘草中含有甘草酸(glycyrrhizin)、甘草次酸(glycyrrhetinic acid)、黃酮、生物堿等,其中,甘草酸是最重要的活性成分,具有抗炎、解毒、保肝等作用。
我國大量出口甘草和甘草提取物,在國外主要用于醫藥、食品、煙草,少量用于化妝品。美國FDA早就將甘草和甘草提取物列為安全無毒物質。國際衛生和糧農組織食品添加劑法規委員會也將甘草甜列入使用名單。美國過去年用原甘草3萬噸,近年降至2萬多噸,主要用于醫藥和煙草。我國是甘草主要生產國和出口國。九十年后期野生占80%。目前市場因國家限制野生甘草采挖,推動人工種植,人工種植甘草比例上升。
甘草的功效成份:經科學研究證明,甘草主要為三萜類和黃酮類化合物,三萜類化合物主要有甘草甜素、甘草次酸、甘草萜醇、異甘草內酯、齊墩果酸等。黃酮類化合物主要有甘草甙、甘草甙元、異甘草甙、異甘草甙元、甘草黃酮A和甘草查爾酮A和B等。
甘草經用水提取甘草甜后的殘渣,用乙醇、乙酸乙酯等溶劑提取得到甘草黃酮抗氧化物,乙酸乙酯提取物中黃酮含量為27.73%。這是一種混合的多種黃酮類物質,含甘草甙、異甘草甙、甘草甙元、異甘草甙、甘草利酮等。
甘草黃酮抗氧化物為棕褐色粉末,略有甘草的特殊氣味,在乙醇中溶解度為11.7%。甘草抗氧劑有較強的清除氧自由基的作用,甘草抗氧劑的耐熱性好,能在低溫到高溫發揮其強抗氧化性,對油脂能抑制酸敗,具有抑制光氧化的特點。
甘草抗氧劑還具有一定的抑菌作用:1%的甘草總黃酮溶液,對大腸桿菌、金黃色葡萄球菌、枯草桿菌的殺菌力一開始達83%~85%,48小時后可達91%~92%,0.1%的總黃酮溶液對以上三種菌均有抑制作用。
日本批準將甘草抗氧劑用于油脂,人造奶油,含油食品如火腿、咸牛肉、漢堡包、油炸食品、油酥餅、點心、巧克力、餅干、方便面等,此外日本還開發了甘草黃酮的可樂飲料、口香糖、豆腐等食品,這些產品口感好,具有天然植物的芳香,且易保存(不需外加防腐劑),并且有抑菌、除口臭等功效。
甘草黃酮,可作為食品抗氧劑,我國較早已列入國家食品添加劑使用衛生標準(見表3)。
竹葉黃酮
淡竹葉是食品又是藥品,其功能早有記載。近代研究表明,竹葉中含有的黃酮成份,是防病抗病的重要因素。淅大張英博士經多年研發,以禾本科(Gramineae A. L. de Juss.)、竹亞科(Bambusoideae Nees)、剛竹屬(Phyllostachys Sieb. et Zucc.)竹子的干青葉為原料,經提取、分離、精制等工藝生產的粉末制品,2004年被批準列入《中華人民共和國食品添加劑使用衛生標準》(見表4),是一種我國獨創的天然物提取食品抗氧化劑。
竹葉黃酮的主要活性成分是黃酮類化合物,并以碳苷黃酮(C-glycosy l flavone)為主,其代表性化合物葒草苷(o rien tin)、異葒草苷(isoorientin)、牡荊苷(vitexin)和異牡荊苷(isovitexin)。此外還含有酚酸、蒽醌類化合物、生物活性多糖、香豆素類內脂等有效活性成分。具有抗活性氧自由基、抗脂質過氧化、抗衰老、抗應激、抗疲勞、調節血脂、增加免疫等功能。
目前國內市場上竹葉黃酮制劑主要分成兩類:一類是杭州尤美特科技有限公司制造的竹葉黃酮制劑(BLF-d24),其主要質量指標為:總黃酮含量(分光光度法,以蘆丁計)≥24%,異葒草苷(HPLC法)≥2%,對香豆酸(HPLC法)≥0.5%);另一類則是采用大孔樹脂吸附-解析的工藝技術精制的竹葉黃酮(AOB-2或EOB-30),標示總黃酮含量在30%以上,其中異葒草苷和牡荊苷的含量得到顯著提高,但酚酸類物質含量卻大大下降,咖啡酸、對香豆酸和阿魏酸幾乎不含或很微量。

表3 GB2760-2007版甘草抗氧化物在不同食品中的最大使用量

表4 GB2760-2007版竹葉抗氧化物在不同食品中的最大使用量
而竹葉黃酮制劑中存在的對香豆酸、綠原酸、咖啡酸和阿魏酸等的酚酸類化合物,使竹葉黃酮所表現出更好的抗病毒、防感冒,鎮靜、安神、助睡眠,保肝、利膽,清熱、解毒、宣肺,鎮咳、祛痰、平喘等作用。
竹葉黃酮制劑中的抗菌成分:對香豆酸、綠原酸、咖啡酸和阿魏酸等酚酸類化合物,由于以上活性成分,使竹葉黃酮表現出更好的抗病毒、防感冒,鎮靜、安神、助睡眠,保肝、利膽,清熱、解毒、宣肺,鎮咳、祛痰、平喘等作用。
1、對香豆酸(p-coumaric acid):具有清熱解毒、散結止痛之功效,臨床上用于急慢性咽喉炎、急性扁桃體炎等疾病的喉舒寧片,是由白花蛇舌草、穿心蓮、山芝麻三味中藥制備而成,白花蛇舌草中含有對香豆酸。
2、綠原酸(chlorogenic acid):是許多中草藥如金銀花、杜仲、茵陳等和眾多水果蔬菜中的重要活性成分。研究表明具有廣泛的抗菌消炎、利膽、止血及升白作用。
3、咖啡酸(Caffeic acid):具有止血、鎮咳、祛痰、抗氧化、抗腫瘤等功效。它存在于牛至、野胡蘿卜、蕎麥等植物中。
4、阿魏酸(ferulic acid):是阿魏、川芎、當歸、升麻、木賊等多種中藥的有效成分之一。現已發現,阿魏酸具有抗血小板凝集和血栓形成;清除亞硝酸鹽、氧自由基、過氧化亞硝基;抗菌、消炎;抗腫瘤;抗突變;增加免疫功能;增強人體精子活力和運動性等。