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花生红衣原花色素研究进展

2011-12-05王庆玲董娟姬华颜海燕

食品研究与开发 2011年4期
关键词:花色素红衣儿茶素

王庆玲,董娟,姬华,颜海燕

(新疆石河子大学食品学院,新疆 石河子 832003)

花生红衣原花色素研究进展

王庆玲,董娟*,姬华,颜海燕

(新疆石河子大学食品学院,新疆 石河子 832003)

原花色素是一类具有抗氧化活性的多酚化合物,诸多优良特性使其应用在医药、食品等领域。对花生红衣原花色素的结构、性质、应用进行概述,并提出原花色素今后的发展方向。

原花色素;花生红衣;进展

花生仁营养丰富且具有抗老化作用,花生红衣富含多酚物质,具有抗花生仁酸败和抗氧化作用,被誉为“第七营养素”[1]。花生作为我国主要的油料作物产量很大,但其综合利用水平不高,尤其对花生红衣的综合利用水平很低。若能将花生红衣中活性成分开发利用,不仅可以获得更高的经济效益,而且可以丰富人们的物质生活。

1 花生红衣组成及活性

花生红衣为红棕色,膜质,主要成分包括纤维素37%~42%,脂肪10%~14%,蛋白质11%~18%,灰分8%~21%,还含约7%的单宁及多种色素[2]。研究发现,每克花生红衣中多酚物质含量为90 mg~120 mg,包含阿魏酸、白藜芦醇、儿茶素等,同时还含有一些生物碱,这些物质都具有很强的抗氧化活性[2-3]。

花生红衣具有一定的药用价值[2-3]。药理学研究表明,花生红衣能对抗纤维蛋白的溶解,减轻出血,缩短凝血时间,促进骨髓造血机能,增加血小板的含量,改善凝血因子的缺陷而不断提高凝血因子水平,对出血及出血引起的贫血有明显疗效。

2 原花色素简介

2.1 原花色素的结构及来源

原花色素是花生红衣中存在的一大类多酚化合物,为黄烷-3-醇衍生物的总称,属于黄酮醇类化合物。原花色素由(+)-儿茶素(简称儿茶素 Cat)、(-)-表儿茶素(简称表儿茶素Ecat)聚合而成。依照聚合度的大小,通常将二至四聚体称为低聚体(procyanidolic oligolymers,简称OPCS),而五聚体以上称为高聚体(procyanid olicpolymers,简称 PPC)。

天然原花色素广泛存在于各种植物中,如葡萄、山楂、银杏、可可豆、椰子、花生、茶叶、高粱、大麦等,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异较大,组成和结构也各不相同。例如,可可、高粱、葡萄籽原花色素属于原花青素类型,大麦原花色素则由原花色素和原飞燕草素共同组成[6],可可原花色素的延伸单元和末端单元主要由表儿茶素组成。

2.2 原花色素的性质

2.2.1 光谱特性

原花色素紫外可见光谱图见图1。

图1 原花色素紫外可见光谱图Fig.1 The UV-Vis spectra of Procyanidin

原花色素因其分子结构中含有苯环而在280 nm附近有强烈的紫外吸收。据笔者研究,原花色素在紫外波长范围内有2个吸收峰,分别是215 nm和280 nm(这与可可色素、高粱红色素和洋葱红色素紫外吸收图谱相近),在可见光没有最大吸收波长(这与可可色素和高粱红色素也很类似)。

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机溶剂中的溶解度[7]。其结构中含有的羟基越多,在水中的溶解度越大。

2.2.3 颜色反应[8]

黄酮类分子有一些重要的颜色反应,显色剂与它们的结构有一定的对应关系,其中与金属盐类的络合反应可以用来鉴定多酚物质结构。

2.2.4 降解反应[8]

黄酮类分子中的γ-吡喃环内的羰基不易与常用的羰基试剂反应,但经碱处理却易于降解,从而改变其结构。原花色素在碱性溶液中易于氧化成羰基,从而发生降解反应,因此,原花色素的提取与纯化应避免在碱性条件下进行。

2.3 原花色素的抗氧化作用

张红梅[8]等研究了花生红衣提取物对超氧阴离子(O2-·)、羟基自由基(OH·)的清除作用及对脂质过氧化物的阻抑作用,结果表明花生红衣提取物对O2-·、OH·有不同程度的清除作用,对脂质过氧化物有明显的抑制作用。

作者研究花生红衣原花色素的体外抗氧化活性,结果发现:在相同浓度条件下,OPC的还原能力、对羟基自由基清除效果、对亚硝酸根离子的清除效果均优于VC;同时对亚油酸的自动氧化起到很好的抑制作用;当达到一定浓度时,对邻苯三酚产生的超氧阴离子具有显著的抑制作用,原花色素是一种优良的天然抗氧化剂。

3 原花色素的提取及检测方法

3.1 提取方法

目前所见有关原花色素提取的研究多为溶剂提取法,采用的提取溶剂有乙醇、丙酮、水及乙酸乙酯和水(按一定比例混合),采用的辅助方法有超声辅助法、微波辅助法、加热冷凝回流及冷浸提等方法。花生红衣中的原花色素为多酚类物质,易采用极性强的溶剂提取,原花色素在水、甲醇、乙醇、异丙醇中可完全溶解,即可用水或甲醇、乙醇、丙酮、乙酸乙酯等有机溶剂提取。目前少见超临界流体萃取技术在提取花生红衣原花色素中应用的报道。

张红梅[8]研究了利用微波辅助提取花生衣红色素,并得到最佳工艺条件:提取功率为240 W,提取溶剂为60%乙醇,提取时间为 90 s,料液比(g/mL)为 1:20,提取级数为二级,色素提取率为95.26%。刘大川、刘强[9]等通过正交实验优化了白藜芦醇、原花色素的提取条件。姚永志[10]等利用乙醇作为提取溶剂,从花生红衣中提取多酚物质,通过单因素实验考察了乙醇浓度、水浴温度、提取时间、料液比的影响,通过正交实验的设计分析,确定了粗提多酚物质的最佳工艺条件为:乙醇浓度55%,水浴温度60℃,提取时间0.5 h,料液比1:37.5。

3.2 检测方法

原花色素的测定,一般采用盐酸-香草醛法、紫外检测法、铁盐催化比色法、薄层色谱法、HPLC、HPLCMS等[11],其中盐酸-香草醛法、铁盐催化比色法多用于测定总量,HPLC则测定单一成分。

4 原花色素的应用前景

近年来,原花色素作为防癌、抗突变、防心血管疾病药物的有效成分和安全无毒的抗氧化剂,在欧美及日本等国家的保健食品、化妆品及医药领域得到了广泛应用。由于原花色素良好的抗氧化功能及其安全特性,在我国市场也将有广阔的应用前景。

4.1 原花色素在医药方面的开发与应用[12]

原花色素对血管疾病的治疗价值在20世纪80年代初已被世人所承认。在法国,用葡萄籽原花色素制成的专利产品用于治疗微循环疾病,包括眼睛与外周毛细血管通透性疾病及静脉与淋巴功能不全。四川某生物制品厂生产的软胶囊为越橘提取物(含高浓缩原花色素)、VA和VE为主要原料制成的天然植物保健品,起到改善视力,恢复视疲劳的作用。

4.2 原花色素在化妆品方面的开发与应用

原花色素具有的特殊抗氧活性和清除自由基的能力,为其在化妆品领域中的应用开辟了广阔前景[12-13]。意大利某公司成功研制了功能化妆品,此产品含银杏原花色素二聚体,用于皮肤消炎和改善微循环,有较好的防护紫外线伤害的作用。日本已开发出多种含原花色素的化妆品用于增强皮肤免疫力、抗炎症、防止紫外线、美白、祛斑及收敛毛孔、保湿等。另外,治疗痤疮和粉刺的含原花色素的药物和化妆品均有报道。

4.3 原花色素在保健食品中的开发与应用

近年来,原花色素作为营养强化剂和天然抗氧化剂已被广泛的添加到各类功能食品及保健品中[12,14]。法国某药厂从葡萄籽或松树皮中提取的原花色素制作成软胶囊,据报道其中60%为原花色素的二、三聚体,20%属于其它低聚体及酚酸等成分。经实验证明能有效清除体内自由基。

5 展望

目前花生红衣原花色素的提取方法报道较多,对葡萄酒下脚料的原花色素结构鉴定相对较成熟,但国内对花生红衣原花色素纯化产物的鉴定研究较少,尤其对低聚物的分离鉴定有待于进一步研究。

对花生红衣原花色素的研究和应用,不仅可以变废为宝,还可以提高花生的综合利用价值和经济价值,对促进我国食品、医药工业的发展、增强人们的身体健康、丰富人们的物质生活都具有重要的现实意义。

[1]凌关庭.有“第七类营养元素”之称的多酚类物质[J].中国食品添加剂,2000(1):28-37

[2]曹凯光,潜学基,史建红.从花生红衣皮中提取红衣粉的研究[J].粮油食品科技,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]孙达旺.植物单宁化学[M].北京:中国林业出版社,1992:130-142

[8]张红梅.花生红衣色素粗品的提取、性质及其应用的研究[D].江苏:江南大学,2005:32-41

[9]刘大川,刘强,吴波,等.花生红衣中白藜芦醇、原花色素提取工艺研究[J].食品科学,2005,26(7):l44-148

[10]姚永志,左锦静,王子涵.乙醇提取花生红衣多酚物质的研究[J].中国油脂,2007,32(3):51-53

[11]崔介君,孙培龙,马新.原花青素的研究进展[J].食品科技,2003(2):92-95

[12]万本屹,董海洲,刘传富,等.原花青素及其应用[J].中国食物与营养,2001(6):15-16

[13]张爱军,沈继红,马小兵,等.葡萄籽的开发与利用[J].中国油脂,2004(3):55-57

[14]张冰若,劳业兴,苏薇薇,等.原花青素的研究现状及开发前景[J].中药材,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

王庆玲(1981—),女(汉),讲师,硕士,研究方向:食品安全与检测。

*通信作者:董娟(1981—),女,讲师,研究方向:食品安全检测。

2010-08-20

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