葡萄籽多酚的提取及抗氧化性研究和應用綜述

徐偉偉 楊 泰

(湖南農業大學動物科學技術學院，湖南，410000)

眾所周知， 人們對物質生活的要求越來越高， 食品中所含的營養成分逐漸被人們所重視，自然氧化對食品中的營養物質破壞嚴重。 空氣中氧氣的氧化作用不僅會加快食品的變質腐敗， 而且會使食物中的油脂發生氧化酸敗， 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措施外， 還需一些高效， 安全的抗氧化劑幫助。 隨著國內外研究的發展， 葡萄籽多酚 （Grape seed polyphenols） 優良的抗氧化特性被科研人員發現，它是高效低毒的天然抗氧化劑。

1 葡萄籽多酚組成及結構

葡萄籽多酚 （GSP） 的主要組成物質為沒食子酸、 兒茶素、 原花青素二聚體、 原花青素等，這些物質被稱為多酚， 多酚類物質因為具有數個酚基團而得名， 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構類似， 都有捕捉氧自由基的能力， 其中二聚體已鑒定有8 種結構， 具體結構如圖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， 研究團隊利用ESR 自旋捕集技術對葡萄籽中分離出的單體、 二聚體和三聚體進行對氧自由基的清除率的測定，首先從結構上分析苯環上含有若干個羥基這種基團本身就決定了該物質具有一定的氧自由基清除能力， 通過對Fenton 反應產生的羥基自由基的ESR 波譜分析后發現， 隨著葡萄籽多酚類物質的濃度增加， ESR 信號明顯減弱， 用DMPO（0.1mol/L） 捕集的Fenton 反應 （Fe2+（0.4mmol/L） +H2O2（0.05mol/L） 產生的羥基自由基的ESR波譜顯示在濃度為0.1μg/mL 對氧自由基的清除率幾乎為零， 而隨著組份濃度的增加， 當增加到組份的濃度大于20μg/m L 時葡萄籽多酚對氧自由基的清除率達100%， 所以氧自由基的清除率與濃度有明顯的依賴性。

王傳現等在對葡萄籽多酚 （GPC） 對多種含氧自由基清除效果進行論述， 在進行GPC 對·OH清除時發現·OH 被DMPO 捕捉形成自旋加合物DMPOOH 在ESR 波譜儀上呈現特征性波譜， 再加入GPC 后ESR 波峰明顯降低， 說明GPC 對·OH 有明顯的清除作用， 在進行GPC 對LOO·清除時發現， Fe2+啟動心肌線粒體膜脂質過氧化產生的LOO·被自旋捕捉劑4－POBN 捕捉,形成4－POBNOOL 自旋加合物在ESR 波譜儀上呈現特征性波譜,在加入GPC 后該圖譜波峰明顯降低， 說明GPC 對LOO·有很好的清除作用。 GPC 可以降低細胞膜和小鼠心肌血清等組織成分的等脂質過氧化產物的形成， 增強SOD， GSH－PX等抗氧化酶的活性,保護線粒體ATPase 活性， GPC 對生物膜脂質過氧化和阿霉素誘發的小鼠心肌等組織的脂質過氧化作用都有很好的預防作用。

3 葡萄籽多酚的應用

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

3.1 葡萄籽多酚在藥品中的應用

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致的收縮壓增加，能有效延長有中風傾向的小鼠的壽命。

3.1.2 GSP 降脂防止小鼠動脈硬化

葡萄籽多酚對降低小鼠血脂以及防止動脈粥樣化硬化也有顯著作用， 研究結果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胞的浸潤， 調控肝臟中LDLR 相關蛋白1 （LPR1） 和線粒體膽固醇27－羥化酶 （CYP27A1） 的表達，說明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化成膽汁酸、 促進脂質的轉運有關。 熊何健等通過實驗發現葡萄籽多酚能夠有效的降低血液中的血脂， 與對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，對葡萄籽的各酚類參數及抗癌細胞增殖活性進行了相關性分析， 對癌細胞抑制的EC50 值與總酚、 類黃酮及黃烷－3－醇含量顯著相關， 相關系數達到－0.918，－0.883，－0.825， 相關性順序依次為總酚＞類黃酮＞黃烷－3－醇， 證了酚類化合物含量越高， EC50 值越低， 對癌細胞增殖的抑制作用就越強， 說明葡萄籽多酚對癌細胞也具有抑制作用。

3.1.4 GSP 抗炎作用

王雨楠等利用小鼠構建模型， 將小鼠分為5組， 分別為正常組 （NC）， 疾病模型對照組（UC）， 陽性藥物對照組 （5－ASA） ,葡萄籽多酚高劑量組 （GSPH）， 和葡萄籽多酚低劑量組（GSPL） 進行為其一周的試驗后處死， 觀察結腸組織病理形態的改變； 使用qPCR 檢測結腸組織中炎癥因子的表達等， 得出結論GSPH 與陽性藥物組對炎癥的消除作用相當， 作用機制與其抑制炎癥細胞浸潤及消炎因子的表達有關。

3.2 葡萄籽多酚在食品中的應用

葡萄籽多酚因其生物特性現已廣泛應用于食品行業， 如作為抗氧化劑、 著色劑、 防腐劑等添加在肉制品、 面包、 蔬菜、 方便面等預包裝食品中， 肉制品在儲存運輸過程中容易出現腐敗發臭等現象， 葡萄籽多酚現已證實可以預防食物氧化， 脂質過氧化等， 還可以預防食物腐敗散發出來的腐敗性氣味等。 Ahn 等經研究指出， 熟牛肉在冷凍儲運過程中加入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， 同時還可以降低牛肉中的脂質氧化產物， 防止牛肉發生褐變。 張峻等在食用油脂中添加葡萄籽提取物 （0.2g/kg）， 進行油脂過氧化值測定， 與常用的油抗氧化劑BHT （0.2g/kg） 進行對照， 發現在特定的條件下葡萄籽提取物可以使豬油等油脂類保質期延長。

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成分從物質中提取出來的方法， 汪成東等采用有機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， 對脫脂葡萄籽進行葡萄籽多酚提取， 提取率為13.3%， 純度為25.2%。 唐華麗等利用Central Composite Design 法設計響應面試驗， 對溶劑提取法進行改良得出利用丙酮提取最佳提取條件： 體積分數72%的丙酮， 提取時間32min， 提取溫度65℃， 提取次數4 次， 提取率可達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改良提取辦法， 賈榮等利用超聲波輔助乙醇提取法進行提取， 最佳工藝條件： 乙醇濃度為60%， 提取溫度為50℃， 提取時間為30min， 超聲功率為120W，料液比為1： 8， 提取次數為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葡萄籽多酚進行提取， 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， 提取間隔時間為55min。

4.3 酶輔助提取法

原青花素等物質多存于植物體籽、 皮和桿等組織中， 使用生物酶解法可破壞植物細胞壁從而釋放原青花素等物質， 張濤等采用Box－Behnken設計對葡萄籽原花青素的纖維素酶輔助提取工藝最佳條件進行實驗探究， 發現最佳提取條件為：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， 通過超臨界流體將目標物質帶出，并通過改變流體的壓強與溫度將目標物質分離出來， 該方法溶解速度快， 提取率高， 成本較低，是現在新興的方法之一， 該方法目前還未用于工業化生產， 這可能說明該方法不適合工業生產，所以目前還是溶劑萃取法運用最為廣泛。

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， 近年來被廣泛用于植物組織中的物質提取， 李鳳英等利用微波輔助法對葡萄籽原青花素進行提取， 確定最佳提取條件為： 體積分數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.未來展望

葡萄籽多酚在保健品領域應用廣泛， 目前沒有看到在飼料添加方面的應用， 該物質所具有的生物性質對人類的發展具有重要意義， 目前葡萄籽多酚的提取工藝非常多， 但是還沒有太多工業生產工藝， 該方面還需要大量研究， 該物質未來可能會大量用于醫藥、 食品、 保健品和飼料添加劑等領域。

參考文獻（略）