葡萄籽化學成分及生物活性研究進展

李 杰綜述，宋春梅審校 (吉林醫(yī)藥學院:.2008級預防醫(yī)學本科班，2.營養(yǎng)教研室，吉林 吉林3203)

葡萄堪稱“水果之王”，在全世界種植面積很廣。其根、藤、葉皆可入藥，但葡萄籽常為葡萄鮮食、榨汁和葡萄釀酒業(yè)的廢棄部分。世界每年都有上百萬噸的葡萄籽產(chǎn)生。研究發(fā)現(xiàn)葡萄籽中含有大量的營養(yǎng)活性成分，如蛋白質(zhì)、微量元素、維生素、低聚原花青素、白藜蘆醇、黃酮、不飽和脂肪酸等［1］，具有多種生物活性。

我國古代醫(yī)學家很早就認識到葡萄酒的滋補、強身、殺菌等作用。近年來葡萄籽開始引起更多人的關注，到20世紀90年代歐美等發(fā)達國家對葡萄籽提取物的應用與開發(fā)成為熱點［2-4］。如果能將葡萄籽加以合理利用，不僅可以避免環(huán)境污染，而且會增加葡萄酒行業(yè)的附加值，提高經(jīng)濟效益。本文對近年來國內(nèi)外學者對葡萄籽化學成分和生物活性的研究進展進行綜述，為該資源的進一步開發(fā)利用提供參考。

1 葡萄籽的化學成分

1.1 常見化學成分

葡萄籽中含有大量的蛋白質(zhì)、脂肪、纖維素以及碳水化合物和礦物質(zhì)等多種營養(yǎng)素。張愛軍等［5-7］對葡萄籽組成成分及各組分含量進行了研究，各組分的含量分別為:水分8% ～12%，碳水化合物30%～40%，粗脂肪10% ～18%，粗蛋白8.0% ～9.5%，粗纖維20% ～40%。裴凌鵬等［5，7］人進一步研究，測得了葡萄籽中含有7種必需氨基酸分別為:蘇氨酸、纈氨酸、蛋氨酸、亮氨酸、異亮氨酸、苯丙氨酸、賴氨酸。其中的蘇氨酸、纈氨酸、亮氨酸、異亮氨酸、苯丙氨酸含量都相當?shù)母摺４送夤劝彼?、甘氨酸、精氨酸、天門冬氨酸非必需氨基酸含量也非常的高。葡萄籽除了含有這些常見營養(yǎng)素外，礦物質(zhì)和維生素含量也相當豐富，許申鴻［7］等人研究發(fā)現(xiàn)葡萄籽中鉀、鈣、磷、鎂、鐵、錳、銅等礦質(zhì)元素均較高，特別是鐵元素。此外葡萄籽中維生素如 VD、VA、VE 含量也很高［8］，尤其是VD含量達到6.0 mg/kg。

1.2 功能性成分

葡萄籽油。葡萄籽含油為14% ～17%，含有大量的不飽和脂肪酸、棕櫚酸、硬脂酸、油酸以及微量亞麻酸、月桂酸、肉豆蔻酸等。不飽和脂肪酸含量達90%以上［9］，其中主要成分是亞油酸，含量高達68%～76%，比一般食用油甚至藥用油如核桃油和紅花油中含量都高。此外葡萄籽油還含有多種脂溶性維生素［10］和礦質(zhì)元素，如鈣、鋅、鐵、鎂、銅、鉀、鈉、錳、鈷等［11］。葡萄籽油為高級營養(yǎng)食用油，在國際市場上備受消費者青睞，一些發(fā)達國家已用葡萄籽油逐步取代大豆油。

主要酚類物質(zhì)。葡萄籽中含有大量的酚類物質(zhì)，其含量占葡萄果實酚類的50% ～70%［8］。其種類和含量均比葡萄果皮和果肉豐富，如強抗氧化劑原花青素，以及抗癌物質(zhì)白藜蘆醇，兩者都是酚類物質(zhì)。這些多酚類物質(zhì)是葡萄的次生代謝產(chǎn)物，具有極強的抗氧化能力。原花青素是葡萄籽多酚的主要成分。張愛軍等［5-8］對葡萄籽成分含量測定時原花青素的含量為3.9%。葡萄籽提取物原花青素是由不同數(shù)目的黃烷醇單體聚合而形成。目前研究最廣的主要是由兒茶素和表兒茶素及其衍生物為單體聚合而成的這類化合物［12-13］。至今為止，研究人員已從葡萄籽和皮中分離鑒定了23種原花青素。葡萄(籽和皮)是原花青素的豐富來源，葡萄籽原花青素提取物含有80%～85%的原花青素、5%的兒茶素和表兒茶素、2% ～4%咖啡酸等有機酸［14］。葡萄籽中還含有一定量的白藜蘆醇(Rresveratrol，簡稱為Res)，化學名稱為3，4，5-三羥基二苯乙烯，它是含有芪類結(jié)構的非黃酮類多酚化合物，是一類主要存在于葡萄、虎杖、藜蘆等植物中的多酚類化合物。葡萄籽中白藜蘆醇含量0.5～3.5 μg/g，最初是作為葡萄屬植物抗毒素而被發(fā)現(xiàn)的。

2 藥理活性

2.1 抗氧化作用

研究發(fā)現(xiàn)，葡萄酒中的酚類物質(zhì)具有強的抗氧化活性，葡萄不同部位的多酚含量也會有所不同，其中以葡萄籽中的多酚含量最高。而原花青素是葡萄籽多酚的主要成分，此外還有白藜蘆醇等多種成分。它們都與抗氧化能力密切相關。朱振勤［15］等人證明，葡萄籽提取物原花青素能有效地清除羥自由基［16］，并能有效抑制脂質(zhì)過氧化。由于原花青素由于分子結(jié)構中含有較多的酚羥基，并具有特定的分子立體化學結(jié)構，而且各種不同聚體之間還具有協(xié)同作用，可增強機體組織抗氧化酶［17］系統(tǒng)的能力，從而加快活性氧的清除和減少過氧化脂質(zhì)的生成。另外，葡萄籽原花青素提取物在體內(nèi)同樣具有抗氧化活性［18］，可以像VE一樣通過降低脂質(zhì)過氧化來防止組織的氧化，并抑制自由基的產(chǎn)生。1987年，美國專利［19］報道葡萄籽黃-3-醇衍生出的原花青素可以抑制自由基的氧化反應;Vinson等［20］進行的人體臨床試驗表明，葡萄籽原花青素提取物能顯著降低低密度脂蛋白水平。此外原花青素能夠還原VE自由基而使VE再生，從而減少細胞內(nèi)VE的損耗，進一步加強抗氧化能力。另一方面葡萄籽中的白藜蘆醇是天然抗氧化劑，在對其進行的各種體內(nèi)外試驗中都顯示出極強的抗氧化作用。葡萄籽中的這些多酚類物質(zhì)表現(xiàn)出了極強的抗氧化能力，在釀酒過程中能溶入酒液中并發(fā)生復雜的變化，這些變化不僅影響葡萄酒的外觀、口感，而且影響其營養(yǎng)保健功能［21］。

2.2 保護心血管作用

近年來，心血管已成為危害人類健康的常見病，人們隨著年齡的增長，動脈中的彈性纖維由于逐漸氧化而變硬，這種變化是導致老年人心血管疾病的一個主要原因。葡萄籽的多種成分都能對心血管起保護作用。馬亞兵［22］等用葡萄籽原花青素提取物(GSPE)對高膽固醇飼料引起的動脈粥樣硬化的干預實驗和糖尿病大鼠心血管病變的干預研究發(fā)現(xiàn)，GSPE有效地降低低密度脂蛋白和膽固醇水平，減少MDA生成。此外GSPE可對膠原酶、彈性酶透明質(zhì)酸酶等產(chǎn)生強大的抑制作用，這些酶可分別對膠原蛋白、彈性蛋白、透明質(zhì)酸等構成血管內(nèi)壁的重要組成物質(zhì)造成破壞，因此GSPE可通過捕獲活性氧及調(diào)控上述酶的活性，也可通過酶抑制活性保護血管物質(zhì)［23］。此外葡萄籽油的主要成分是亞油酸，亞油酸是人體的必需脂肪酸，曾被命名為VF，具有重要的功能特性，亞油酸又是人體合成花生四烯酸的主要原料之一，而花生四烯酸是人體合成前列腺素的主要物質(zhì)，它具有擴張血管、防止血栓形成的作用［24-25］。動物實驗表明:飼以家兔葡萄籽油，可降低肝脂和心脂的沉積，延長凝血時間，減少血液還原黏度和血小板聚焦度，并對主動脈斑塊的形成有抑制作用［26］。再有研究發(fā)現(xiàn)紅葡萄酒中的白藜蘆醇對心血管系統(tǒng)也有保護作用，主要表現(xiàn)為對脂類代謝、血小板凝聚及內(nèi)皮素-1 的影響［27］。

2.3 抗腫瘤作用

葡萄籽的抗腫瘤作用主要體現(xiàn)在葡萄籽提取物原花青素上，國外許多研究證實，葡萄籽提取物原花青素對多種癌細胞包括乳腺癌細胞、前列腺癌細胞、皮膚癌細胞等具有不同作用的抑制作用［28］。叢紅群等［29］研究了GSPE對N-亞硝基化合物誘變性的抑制作用，發(fā)現(xiàn)其對N-亞硝基化合物的誘變性具有良好的防護作用。另外原花青素能顯著抑制巴豆油刺激大鼠多形核白細胞(PMNs)生成H2O2［30］，并能抑制小鼠肝線粒體脂質(zhì)過氧化，提高肝線粒體SOD活力，減少MDA生成，這說明原花青素的抗氧化作用可能是其腫瘤化學預防作用的一個重要原因［31］。因此，原花青素有望成為優(yōu)良的抗癌新藥。

2.4 抗炎、抗過敏作用

在研究葡萄籽提取物的抗炎作用及機制實驗中，發(fā)現(xiàn)其對大鼠和小鼠實驗性炎癥有明顯的抗炎作用，其抗炎機理和清除氧自由基、抗脂質(zhì)過氧化和減少細胞因子的生成有關。葡萄籽提取物的抗氧化活性使其可抑制炎癥因子的合成和釋放，抑制嗜堿細胞和肥大細胞釋放過敏顆粒，從而有效地改善皮膚過敏癥狀及過敏性哮喘癥狀。原花青素可以使紫外線(UVB)誘導的皮膚和引流淋巴結(jié)中增高的免疫抑制細胞因子白介素10(IL-10)降低。相反提高引流淋巴結(jié)中免疫刺激細胞因子IL-12的生成，若同時注射抗IL-12抗體會消除GSPE對UVB誘導的接觸性過敏反應的抑制的保護作用［32］。此外葡萄籽提取物還可抑制組胺脫氫酶的活性，限制透明質(zhì)酸酶的作用，因而對各種關節(jié)炎、胃及十二指腸潰瘍效果顯著。

2.5 抗輻射作用

自由基學說是輻射損傷的基礎理論，機體受輻照后，產(chǎn)生大量自由基，引發(fā)脂質(zhì)過氧化。研究表明葡萄籽提取物原花青素可抑制輻照引發(fā)的脂質(zhì)過氧化。這可能是葡萄籽提取物抗輻射損傷的主要原因。而前蘇聯(lián)人早就了解到葡萄籽提取物對輻射損傷的保護作用。前蘇聯(lián)的宇航員們長期服用一種富含原花青素的植物飲料，以預防他們在太空飛行時出現(xiàn)的輻射損傷。

2.6 皮膚保健和美容作用

在歐美等國家葡萄籽提取物享有“皮膚維生素”、“口服化妝品”等美譽。皮膚屬于結(jié)締組織，其中含有的膠原蛋白和彈性蛋白對皮膚的整個結(jié)構起重要作用，葡萄籽提取物可使膠原蛋白適度交聯(lián)，有效清除自由基，從而保持皮膚柔順、光滑。另外，彈性蛋白可使皮膚具有彈性，彈性蛋白可被自由基和彈性蛋白酶所降解，葡萄籽提取物具有清除自由基，阻斷彈性蛋白酶的產(chǎn)生并抑制其活性，從而改善皮膚健康狀況。

2.7 其他作用

此外葡萄籽中的白藜蘆醇還具有神經(jīng)保護作用、抗炎作用、平喘作用、改善微循環(huán)作用和對休克的治療作用，可用于治療皮炎、癬等過敏性疾病，對胃潰瘍也可能有治療作用。葡萄籽油不僅可以防病、治病，還具有黑發(fā)、抗衰老、延年益壽等功能。在國外，葡萄籽油通常被用作嬰兒和老年人高級營養(yǎng)油、高空作業(yè)者和飛行人員的高級保健油，還可用于高血壓患者的輔助治療及防止腦溢血等。

3 結(jié)語

我國的葡萄資源十分豐富。但每年有500～700萬公斤的葡萄籽副產(chǎn)品被作為廢棄物扔掉，造成資源的極大浪費，隨著對該資源的研究進展、生產(chǎn)工藝的進步以及人們健康環(huán)保意識的提高，葡萄籽以其自身獨特的保健功能逐漸得到認可，無論是鑒于葡萄籽副產(chǎn)品的再利用，還是其提取物的市場的需求，都具有巨大的經(jīng)濟效益和社會效益。充分利用葡萄籽資源，變廢為寶，利國利民，前景廣闊。

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