【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 包括兒茶素的單體、二聚體、三聚體??、 十聚體等 。根據(jù)聚合度的不同，通常將二至四聚體稱為低聚原花青素，簡(jiǎn)稱 OPC。 而將五聚體以上的稱為高聚原花青素， 簡(jiǎn)稱 PPC。 OPC 是水溶性的，擁有強(qiáng)有力的抗氧化能力，在體內(nèi)其抗氧化、清除自由基的能力 很強(qiáng) ，并吸收迅速完全，口服 20min 即可達(dá)到最高血濃度，代謝半衰期約為 7h。 最簡(jiǎn)單的原花青素是兒茶素或表兒茶素或兒茶素與表兒茶素形成的二聚體 ，在二聚體中由于兩個(gè)單體的構(gòu)象和鍵合位置的不同，可以形成很多種不同的 異構(gòu)體，現(xiàn)在已經(jīng)確定分離出來(lái) 8 種結(jié)構(gòu)， 分別命名為 B1~B8，其中 B1~B4 是由C4~C8 鍵合， B5~B8 是由 C4~C6 鍵合 [18]。 在各種原花青素種類(lèi)中，二聚體分布最廣，研究也是最多，二聚體是一類(lèi)最重要的原花青素。 原花青素的理化性質(zhì) 原花青素由于純度的不同，其顏色也不同，呈現(xiàn)由淺黃色到棕紅色不大連工業(yè)大學(xué) 2020屆本科生畢業(yè)論文 5 等的顏色，這也和分子中的共軛體系及含有甲氧基，羥基等的數(shù)量也有關(guān)。 由于原花青素結(jié)構(gòu)含有不對(duì)稱的碳原子，因此具有旋光性 [19]。另外，原花青素結(jié)構(gòu)中有較多的羥基，使其更易溶于水、乙醇、甲醇、丙酮等極性溶劑，不溶于非極性溶劑，如： 氯仿、石油醚、乙醚等。 較多的羥基使得原花青素成為很好的供氫體，這樣原花青素就有很好的抗 氧化的性質(zhì)。含有羥基 的數(shù)量 越多，在水中的溶解度越大； 如果 羥基 被 甲基化， 就會(huì) 增加 原花青素 在溶劑中的溶解度 [20]。 原花青素 可以 與蛋白質(zhì) 結(jié)合，把其放入口腔中人可以感覺(jué)到澀味， 這是由于原花青素與口腔中的唾液蛋白結(jié)合， 因此原花青素具有 鞣性或收斂性 。原花青素易在水溶液和原花青素氧化酶存在的條件下被氧化，而且其穩(wěn)定與原花青素的結(jié)構(gòu)，聚合度有關(guān) [21]。聚合度不同穩(wěn)定性不同，低聚原花青素具有一定的耐光、耐熱性，而高聚原花青素卻很容易凝聚沉淀。 原花青素在 280nm處有最大的吸收波長(zhǎng)，這說(shuō)明原花青素具有很強(qiáng)的紫外 吸收的能力，因此原花青素能大量應(yīng)用于化妝品和保健食品等的研發(fā)領(lǐng)域。 原花青素的 生理 功能 原花青素是目前國(guó)際上公認(rèn)的清除人體內(nèi)自由基最有效的天然抗氧化劑之一，它的抗氧化能力是維生素 E 的 50 倍以上，是維生素 C 的 20 倍以上。原花青素有抗氧化、清除自由基、抗衰老，調(diào)血脂、防止心血管疾病，抗腫瘤、抗癌，抗輻射、抗誘變，皮膚保健及美容 ，改善視力 等作用 [22]。 （ 1） 抗氧化 、 清除自由基、 抗衰老作用 ： 現(xiàn)代醫(yī)學(xué)及營(yíng)養(yǎng)保健學(xué)認(rèn)為，體內(nèi)自由基過(guò)多可直接引起多種疾病或和多種疾病的發(fā)生有關(guān)，如消化、炎癥、呼吸、泌尿、 血液、內(nèi)分泌等系統(tǒng)的疾病都與自由基的作用密切相關(guān)。 1956 年 Harmon 自由基學(xué)說(shuō) 認(rèn)為自由基對(duì)細(xì)胞成分的進(jìn)攻是 衰老的原因，因此使 體內(nèi) 有適當(dāng)?shù)淖杂苫宄齽┖涂寡趸瘎┦欠浅１匾?， 這樣 可 以延遲衰老并能 延長(zhǎng)壽命 [23]。 大量研究表明 ，原 花青素是很強(qiáng)的抗氧化劑，能顯著清除自由基并能 抑制脂質(zhì) 被過(guò)氧化 ，它 可保護(hù) VE 的生理活性、延緩其氧化消耗 。 另外，原花青素低聚體在生理環(huán)境下有更高效的抗氧化大連工業(yè)大學(xué) 2020屆本科生畢業(yè)論文 6 活性，其清除自由基的能力比 常用的天然抗氧化劑，比如 β 胡蘿 卜 素、維生素 C 和 E、槲皮素、兒茶素、茶多酚等都要強(qiáng)很多，它在低濃度時(shí)就能保 護(hù)機(jī)體，使之免遭氧自由基的損害。 （ 2）降低血壓和保護(hù)心腦血管 ： 隨著人年齡的增長(zhǎng)，血管中彈性纖維因逐漸氧化而變硬，這是導(dǎo)致老年人高血壓的主要原因。原花青素可以通過(guò)提高血管彈性而降低血壓。另外 OPC 能降低血液中的膽固醇水平，減少血管上膽固醇的沉積，以及抑制血管緊張素酶活性以降低血壓。 心 腦 血管疾病危害著人類(lèi)的健康，近年來(lái)越來(lái)越受到人們的關(guān)注 。 自由基和過(guò)氧化是導(dǎo)致心血管疾病非常重要的原因，原花青素 可以透過(guò)血腦屏障，對(duì)腦細(xì)胞能提供抗氧化的保護(hù)作用，故有預(yù)防早老年癡呆作用，并能穩(wěn)定血腦屏障，使有害物質(zhì)無(wú)法進(jìn)入大腦而對(duì) 大腦起到保護(hù)作用 [25]。 （ 3）抗癌、抗腫瘤作用 ： 大量的流行病學(xué)研究與動(dòng)物試驗(yàn)表明，多酚類(lèi)物質(zhì)能阻止和抑制癌癥的發(fā)生。作為一種抗氧化劑和抗誘變因素，原花青素能使致癌物質(zhì)毒性降低或消失，還能通過(guò)誘導(dǎo)細(xì)胞分化抑制癌癥的發(fā)展，對(duì)癌癥發(fā)展的 3 個(gè)階段具有明顯的抑制作用。鐘進(jìn)義等人用原花青素進(jìn)行體外試驗(yàn)，試驗(yàn)表明：原花青素對(duì)乳腺癌細(xì)胞、肺癌細(xì)胞、胃癌細(xì)胞、骨髓白血病細(xì)胞有抑制作用，其 24h、 48h、 72h 的生產(chǎn)抑制率分別為 7%、30%、 43%。 研究證明：原花青素對(duì)多種癌細(xì)胞的基因突變有不同程度的抑制作用，其作用機(jī)理可 能與有絲分裂的信號(hào)傳導(dǎo)改變、細(xì)胞周期阻滯，從而抑制細(xì)胞生長(zhǎng)及誘導(dǎo)細(xì)胞凋亡等有關(guān) [26]。 （ 4）抗輻射、抗誘變作用 ： 將荷 S180肉瘤小鼠分別用 60Coγ射線做局部照射，或口服原花青素同時(shí)做局部照射，于接種瘤細(xì)胞 12 天后做指標(biāo)檢測(cè)。結(jié)果發(fā)現(xiàn)：照射加原花青素的腫瘤抑制率明顯高于未加原花青素單純照射組 ，說(shuō)明原花青素可抑制由輻射所引發(fā)的的脂質(zhì)過(guò)氧化 [27]。 （ 5）皮膚保健及美容作用 ：原花青素能降低 黑色素酰胺酶活性，抑制黑色素的產(chǎn)生。另 外 能 夠 抑制由紫外線 照射 引起的色素沉著，從而 使皮膚更加白凈。原花青素還 能 阻斷皮膚中 彈性蛋白酶的產(chǎn)生 ，從而 改善 皮膚的松弛褶皺等現(xiàn)象 。故在歐美國(guó)家原花青素有“皮膚維生素”、“口服化妝品”的美譽(yù)。 大連工業(yè)大學(xué) 2020屆本科生畢業(yè)論文 7 （ 6）改善視力作用 ： 將原花青素給予 75 例因長(zhǎng)期在顯示屏前工作的眼疲勞者，每天給予 300mg， 2 個(gè)月后，其相對(duì)敏感性和客觀癥狀均有明顯改善。在對(duì) 200 名進(jìn)士視網(wǎng)膜非炎性患者服用原花青素，每天服用 150mg共兩個(gè)月，結(jié)果受試者視力有明顯的改善。 原花青素的測(cè)定 原花青素是單體按照不同的聚合度 形成的聚合體，由于構(gòu)象和鍵合位置的不同使得原花青素的結(jié)構(gòu)復(fù)雜，因此目前國(guó)際上仍沒(méi)有統(tǒng)一的原花青素測(cè)定方 法。 常見(jiàn)的測(cè)定方法有：香草醛 強(qiáng)酸法 、鐵鹽催化比色測(cè)定法、高效液相色譜測(cè)定法 、紫外分光光度法 等。 （ 1） 香草醛 強(qiáng)酸法 ： 本方法適用于各種植物組織、器官及其制劑中原花青素的測(cè)定。 測(cè)定原理是：原花青素上 的 A 環(huán)較為活潑 ，在酸性條件下 ， 其上的間苯二酚或 間苯三酚 會(huì) 與香草醛發(fā)生縮合 縮合 ， 生成在 500nm處有最大吸收的有色物質(zhì)，可通過(guò)比色法測(cè)其含量。該方法操作較為簡(jiǎn)單，反應(yīng)靈敏度較好 [28]。 （ 2）鐵鹽催化比色測(cè)定法 ：原花青素素是植物王國(guó)中 廣泛存在的一類(lèi)黃烷 3醇衍生物的總稱，因聚合度的不同以及單體構(gòu)象或鍵合位置的不 同可形成多種化合物。原花青素氧化后能生成紅色的花青素。通常用鐵鹽催化比色法測(cè)定總量，利用硫酸高鐵的催化作用，以鹽酸水解將之變?yōu)榧t色的花青素，花青素在 550nm處有最大吸收峰，比色測(cè)定其吸光值，與原花青素化學(xué)對(duì)照品比較，便可定量計(jì)算出樣品中原花青素的含量。該方法的反應(yīng)中易形成副產(chǎn)物，且受結(jié)構(gòu)影響較大，聚合度、單體間鍵的連接方式等因素均會(huì)影響反應(yīng)轉(zhuǎn)化率，同時(shí)對(duì)比色反應(yīng)的條件要求較高，重復(fù)性較差 [29]。 （ 3）高效液相色譜測(cè)定法 ： 該方法是 以液體為流動(dòng)相，采用高壓輸液系統(tǒng)，將具有不同極性的單一溶劑或不同比例的混合 溶劑、緩沖液等流動(dòng)相泵入裝有固定相的色譜柱，在柱內(nèi)各成分被分離后，進(jìn)入檢測(cè)器進(jìn)行檢測(cè)，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)試樣的分析 。 高效液相色譜法分為正向 液相色譜和反向液相色譜，兩者側(cè)重點(diǎn)不同，正向是分離不同聚合度原花青素，而反向則分大連工業(yè)大學(xué) 2020屆本科生畢業(yè)論文 8 離不同異構(gòu)體的原花青素 [30]。 （ 4）紫外分光光度法 ： 原花青素是無(wú)色物質(zhì)，在可見(jiàn)光區(qū)無(wú)特征吸收峰，而在紫外區(qū)有唯一特征吸收峰，最大吸收波長(zhǎng)在 280nm處。該方法簡(jiǎn)單快捷，但是適用于測(cè)量較純的原花青素。 原花青素的應(yīng)用 原花青素的血管活性、抗彈性酶活性及抗氧化活性使其在藥品、化妝品、食品等 領(lǐng)域中有廣泛的應(yīng)用。 （ 1） 藥品 領(lǐng)域。 原花青素對(duì)血管疾病的治療價(jià)值在 20 世紀(jì) 80 年代初即已被人所承認(rèn)。在法國(guó)，用葡萄籽原花青素制成的專利產(chǎn)品用于治療微循環(huán)疾病，包括眼睛與外周毛細(xì)血管通透性疾病及靜脈與淋巴功能不全；法國(guó) Sanofi 公司用葡萄籽原花青素與大豆卵磷脂制成復(fù)合物，用作血管保護(hù)劑和抗炎劑；德國(guó)的 Berkhman 等研制了用于治療酒精中毒的原花青素制劑 [31]。 （ 2）化妝品 領(lǐng)域。 1990 年法國(guó) Masquelier 對(duì)原花青素在化妝品領(lǐng)域的可行性 進(jìn)行了研究。結(jié)果表明，原花青素的治療作用與其清除自由基的能力 密切相關(guān)， 原花 青素所具有的強(qiáng)力抗氧化活性和清除自由基的能力是它在 化妝品領(lǐng)域使用的基礎(chǔ) 。 于是許多化妝品公司 紛紛開(kāi)發(fā)添加原花青素的乳液、面霜等。 （ 3）食品 領(lǐng)域。 由于原花青素來(lái)源于食物性原料且生產(chǎn)過(guò)程中基本未引入有害物質(zhì)，因此其安全性毋庸置疑，在食品中作為抗氧化劑來(lái)使用沒(méi)有任何問(wèn)題。 目前其在食品中主要是作為天然抗氧化劑、保健食品原料及營(yíng)養(yǎng)強(qiáng)化劑來(lái)使用，具體表現(xiàn)在以下幾個(gè)方面 [32]。 用于維生素類(lèi)產(chǎn)品 ： 原花青素可以防止維生素 B1等的光氧化變質(zhì)。在維生素 B2 溶液中添加 %的原花青素后，在紫外燈下照射，觀察 到原花青素的防止光氧化效果十分顯著。 用于色素類(lèi)的防護(hù) ： β 胡蘿卜素在光照射下，容易氧化分解而致產(chǎn)品褪色，如果在該產(chǎn)品中添加一定濃度的 OPC，可有效防止其褪色。 用于魚(yú)肉加工產(chǎn)品 ： 可防止咸鮭魚(yú)、紅魚(yú)的褪色和變味，鮭魚(yú)的主要大連工業(yè)大學(xué) 2020屆本科生畢業(yè)論文 9 呈色物質(zhì)是蝦青素，咸鮭魚(yú)在冷藏或冷凍保存中蝦青素會(huì)氧化降解而造成紅色消失。添加原花青素的食鹽水浸漬咸鮭魚(yú)，放置不同時(shí)間測(cè)定，發(fā)現(xiàn)鮭魚(yú)的紅色色度變化不大，這表明原花青素對(duì)防止鮭魚(yú)褪色效果顯著。 用于其它食品 ： 利用原花青素的抗氧化性質(zhì)，應(yīng)用于火腿等肉制品可防止變色和氧化變味；應(yīng)用于糕點(diǎn)類(lèi)可防止 油炸糕點(diǎn)的光氧化；應(yīng)用于發(fā)酵食品防止葡萄酒等的變味；應(yīng)用于調(diào)味料亦可防止其氧化變味。 提取原花青素 的方法 提取原花青素的方法有很多， 常用的方法有水提取法、有機(jī)溶劑 水提取法、還有儀器輔助提取法，其中儀器輔助提取法包括微波輔助提取法、超聲輔助提取法、超臨 二氧化碳 萃取法 [33]。 水溶液浸提法 原花青素在植物體內(nèi)通常是以結(jié)合態(tài)存在，與纖維素、蛋白質(zhì)以氫鍵結(jié)合在一起，沸水可以使氫鍵斷裂，從而達(dá)到提取原花青素的目的。 水溶液 浸提法是使用最早的提取方法，把樣品在水溶液中加熱浸泡，該方法的優(yōu)點(diǎn)是成本低 ，操作簡(jiǎn)單；缺點(diǎn)是提取的產(chǎn)品純度較低，提取時(shí)間較長(zhǎng)，提取率也較低，所以水溶液提取法一般很少單獨(dú)使用。 有機(jī)溶劑 水提 取法 有機(jī)溶劑萃取法是目前使用最為廣泛的方法之一， 根據(jù)相似相容原理，即各組分在溶劑中的溶解度不同，選用對(duì)原花青素溶解度大而對(duì)無(wú)效成分不容或少溶的溶劑從而將原花青素溶解出來(lái)。 美國(guó)，波蘭等均有專利介紹了采用 甲醇、 丙酮、 乙醇和 乙酸乙酯等有機(jī)溶劑提取原花青素的方法。 這四種有機(jī)溶劑對(duì)原花青素有很好的溶解性，由于乙醇價(jià)格低廉，來(lái)源豐富，毒副作用小，所以常選乙醇作為提取溶劑。 常用的有機(jī)溶劑萃取法 有： 浸漬法、滲透法、回流法 等。浸漬法是將原料置于有蓋容器中，加入規(guī)定量溶劑蓋嚴(yán)，浸漬一定時(shí)間，使有效成分浸出，此法簡(jiǎn)單但有效成分不易完全浸出。滲透法是將已經(jīng)粉碎的原料用溶劑潤(rùn)濕膨脹后，裝入滲透筒中，不斷添加溶劑，在滲透筒下口收集滲出液。 回流法是通過(guò)不斷回流原料和大連工業(yè)大學(xué) 2020屆本科生畢業(yè)論文 10 溶劑互溶物來(lái)提高提取率?？偟膩?lái)講， 有機(jī)溶劑萃取法的優(yōu)點(diǎn)是提取率 較水提法 高，缺點(diǎn)是成本高 ，有機(jī)溶劑的消耗大，且有機(jī)試劑有毒，還容易燃燒，不利于安全生產(chǎn) 。 超聲輔助 提取法 超聲波提取法是一種物理物理的破碎過(guò)程，就是對(duì)樣品中要提取的部分進(jìn)行超聲 強(qiáng)化處理。超聲波的研究已經(jīng)有很長(zhǎng)時(shí)間， 超聲波能產(chǎn)生獨(dú)特的空化作用和機(jī)械震蕩，能夠瞬間破壞植物細(xì)胞壁結(jié)構(gòu)， 同時(shí)震動(dòng)作用能增加溶劑湍流強(qiáng)度及接觸面積， 從而加快了細(xì)胞內(nèi)物質(zhì)的釋放、溶解，從而有利于細(xì)胞內(nèi)有利成分的提取。 超聲波提取法的優(yōu)點(diǎn)是操作簡(jiǎn)單，提取效率高，而且無(wú)污染，因此有很好的運(yùn)用前景。 目前，超聲波提取法已經(jīng)有 一些研究成果。例如，李瑞麗，喬五忠，王艷輝等用超聲輔助提取技術(shù)對(duì) 葡萄籽中原花青素的 提取 進(jìn)行了研究，在單因素實(shí)驗(yàn)和正交實(shí)驗(yàn)的基礎(chǔ)上，得出最佳工藝條件為：在 40℃下， 料液比為 1:40， 乙醇溶液 為 40%， 超聲功率 120 W，超聲時(shí)間 10min[34]。 微波提取法 微波提取法是指通過(guò)微波反應(yīng)器 ， 使用 合適 的溶劑從 而 提取 有效成分的 技術(shù)和方法 。 微波輔助提取 是將 傳統(tǒng)有機(jī)溶劑萃取 與微波技術(shù) 相結(jié)合的一項(xiàng)新型萃取技術(shù) ， 分子偶極高速旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)換為熱能 ，這種熱能對(duì)介質(zhì)進(jìn)行加熱，同時(shí)還使微波穿透到介質(zhì)的內(nèi)部，形成獨(dú)特的加熱方式 。 在固液浸提過(guò)程中，固體表面的液膜常常是由強(qiáng)極性分子溶劑所構(gòu)成，而在微波輻射下，強(qiáng)極性溶劑分子會(huì)快速擺動(dòng)以跟上交變電場(chǎng)的變化，這就可能對(duì)液膜層產(chǎn)生一定的微觀擾動(dòng)影響，使附