石榴皮多酚生物學(xué)活性的研究進(jìn)展

馬倩倩，李建科，于 振，趙 偉，黃瑞蕊，張雅麗

（陜西師范大學(xué)食品工程與營養(yǎng)科學(xué)學(xué)院，陜西西安710062）

石榴（Punica granatum）為石榴科石榴屬落葉灌木或小喬木植物，原產(chǎn)于伊朗及阿富汗等中亞地區(qū)，至西漢張騫出使西域引入我國，集中分布于陜西臨潼、山東棗莊、安徽懷遠(yuǎn)、四川會理、云南蒙自[1]。石榴含有豐富的多酚類物質(zhì)，其含量和組成成分主要集中于石榴皮[2]。石榴皮多酚是石榴皮中多酚羥基化合物的總稱，占石榴皮干重量的10%～20%，其主要組分為安石榴苷、沒食子酸、表兒茶素、綠原酸等，其中安石榴苷含量最高[3-4]。石榴皮多酚作為石榴皮中一種重要的生理活性成分，具有抗氧化、抗菌、抗突變、抗癌和降血脂等生物學(xué)功效，在食品、醫(yī)藥等領(lǐng)域有巨大的應(yīng)用價值[5-7]。目前，人們對石榴多酚的生物活性功效研究已成為一個熱點(diǎn)，國內(nèi)外學(xué)者對石榴皮多酚的生物學(xué)活性進(jìn)行了大量的研究，并在逐步加深對其作用機(jī)理及其應(yīng)用的研究。

1 抗氧化作用

近幾年，歐、美、日等國家對石榴皮提取物在抗氧化方面的研究開始逐步升溫，許多研究已證實(shí)石榴皮提取物具有較高的抗氧化活性，且證實(shí)這與石榴皮中富含多酚類物質(zhì)直接相關(guān)[8-12]。S.H.Mirdehghan等[13]研究表明，石榴采收時果皮中總酚含量為50.22mg/g干重，遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于果肉和果汁中的含量。李國秀等[3]分別測定了石榴汁、石榴皮、籽粒廢渣中的酚類成分及含量，結(jié)果表明了石榴皮中多酚類物質(zhì)含量最為豐富，總酚含量達(dá)23.83%，其中安石榴苷含量最高。K.Saito[14]從日本上千種藥用植物篩選具有抗氧化能力的可食用植物，結(jié)果顯示石榴皮提取物的抗氧化活性位列第一；多酚檢測表明，其抗氧化活性與其多酚含量有關(guān)。張茜等[15]研究表明，石榴皮不同溶劑提取物均具有抗油脂過氧化和清除DPPH自由基的能力，抗氧化活性隨添加量的增加而增強(qiáng)。李云峰等[16]比較了石榴皮提取物和石榴漿提取物的抗氧化能力，由于石榴皮提取物中富含總多酚、黃酮和維生素C，其在清除超氧陰離子自由基、羥自由基、過氧離子自由基以及抑制CuSO4誘導(dǎo)的氧化低密度脂蛋白能力上均比石榴漿提取物要強(qiáng)，表現(xiàn)出極強(qiáng)的抗氧化作用。Shahid等[17]研究發(fā)現(xiàn)石榴皮甲醇提取物由于其強(qiáng)抗過氧化作用，能夠很好地保持葵花籽油的穩(wěn)定性。Murthy等[18]研究表明石榴皮提取物可以有效預(yù)防CCl4誘導(dǎo)的肝損傷，推測提取物中的多酚類物質(zhì)等可以通過清除氧自由基或者抑制其破壞作用來發(fā)揮抗氧化活性。趙艷紅等[19]對石榴皮多酚進(jìn)行純化后，發(fā)現(xiàn)其抗氧化活性與石榴皮提取物中多酚的純度，尤其是安石榴苷的純度，呈明顯的劑量效應(yīng)關(guān)系。雖然許多研究證實(shí)石榴皮多酚具有較好的體外抗氧化性，并且多數(shù)認(rèn)為石榴皮多酚的抗氧化效應(yīng)主要取決于其清除自由基與其能夠抑制氧化低密度脂蛋白方面的性質(zhì)，但是石榴皮多酚發(fā)揮其效應(yīng)的機(jī)制并非完全清楚，仍需要更深入的探索。

隨著國內(nèi)外石榴皮多酚抗氧化活性相關(guān)研究的開展，其抗氧化活性的應(yīng)用也越來越廣泛。石榴皮作為天然的無毒抗氧化劑，其來源廣泛、提取率高、抗氧化活性強(qiáng)、與機(jī)體親和力強(qiáng)和安全性高等特點(diǎn)具有合成抗氧化劑無法比擬的優(yōu)勢，是今后的研究重點(diǎn)。

2 預(yù)防高脂血癥引起的心腦血管疾病

隨著經(jīng)濟(jì)發(fā)展和人們飲食習(xí)慣的改變，心腦血管疾病患者的數(shù)量急劇增加，心腦血管疾病的預(yù)防和治療日益引起人們的關(guān)注。引發(fā)心腦血管疾病的主要因素之一就是高脂血癥。大量的研究表明，石榴皮多酚具有很好的降血脂作用，其可以通過抑制體內(nèi)脂質(zhì)過氧化反應(yīng)，增強(qiáng)機(jī)體氧自由基的清除能力，減輕脂質(zhì)過氧化程度而改善血管內(nèi)皮細(xì)胞功能，從而起到降血脂作用。程霜等[20]對高脂血癥的SD大鼠經(jīng)石榴皮多酚提取物飼養(yǎng)28d后，發(fā)現(xiàn)高脂血癥SD大鼠的血清與肝內(nèi)血清總膽固醇（Serum total cholesterol，TC）、甘油三酯（Triglyceride，TG）、低密度脂蛋白膽固醇（Low density lipoprotein-cholesterol，LDL-C）、游離脂肪酸（Free fatty acid，F(xiàn)FA）含量明顯下降，且高密度脂蛋白膽固醇（High density lipoprotein-cholesterol，HDL-C）水平也有所提高。李云峰等[21]通過采用石榴皮提取物對高脂飼料喂養(yǎng)動物AS形成的防治作用以及對氧化損傷血管內(nèi)皮細(xì)胞的保護(hù)作用進(jìn)行了研究，結(jié)果顯示石榴皮提取物能夠提高小鼠抗氧化防御體系功能、調(diào)節(jié)血脂水平、抑制平滑肌細(xì)胞的遷移和脂質(zhì)蓄積，發(fā)揮抗AS的活性，且其效果要高于石榴果肉提取物，也進(jìn)一步證明石榴皮提取物的降脂活性是高于石榴果肉提取物的。丁瑋等[22]研究發(fā)現(xiàn)石榴皮醇提取物對高脂血癥模型大鼠也具有較好的降血脂作用，其實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，石榴皮醇提物給藥組（800、1600mg/kg）的大鼠較高脂血癥模型組大鼠的TC、TG、LDL-C均明顯降低，HDL-C、超氧化物歧化酶（Superoxide dismutase，SOD）明顯升高。Hossin[23]經(jīng)過對高膽固醇血癥的小鼠進(jìn)行石榴皮粉的四周喂養(yǎng)后發(fā)現(xiàn)，小鼠內(nèi)TC、TG、LDL和脂質(zhì)過氧化水平均得到了明顯的降低。目前，眾多研究已經(jīng)表明石榴皮多酚對動物具有一定的降血脂作用，但其在人體降血脂作用中發(fā)揮作用的研究較少。梁俊等[24-25]在研究石榴皮多酚對體外的脂質(zhì)過氧化作用的基礎(chǔ)上，首次研究了石榴皮多酚對高脂模型人體肝細(xì)胞的降血脂作用。其結(jié)果顯示石榴皮多酚能夠有效的抑制體外脂質(zhì)過氧化，能夠明顯地減少脂變肝細(xì)胞內(nèi)脂滴和膽固醇含量，明確了石榴皮多酚中抗脂質(zhì)過氧化、降膽固醇的主要活性成分。同時，其研究結(jié)果表明石榴皮多酚主要通過抑制脂肪變性L-02成人肝細(xì)胞內(nèi)HMG-CoAR基因mRNA的表達(dá)，從而降低HMG-CoAR活性，最終減少脂變性肝細(xì)胞內(nèi)膽固醉的含量。而這一研究結(jié)果從一定分子學(xué)的角度上解釋了石榴皮多酚降膽固醇的機(jī)制，在石榴皮多酚對人體降血脂機(jī)制研究領(lǐng)域具有重要意義。

3 抗病毒作用

石榴皮中的主要活性成分—鞣質(zhì)，是一種具有沉淀蛋白質(zhì)特性的水溶性多元酚類化合物，抗病毒功能就是利用這一特性。張杰[26]將不同濃度的石榴皮水提取物與病毒生殖器疤疹病毒（Herpes simplex virus-2，HSV-2）混合作用2h，再感染子宮頸癌細(xì)胞Hela細(xì)胞，48h后與病毒對照組比較，結(jié)果表明其具有明顯的直接抗病毒作用。將不同濃度的石榴皮提取液與細(xì)胞作用2h后接種病毒，發(fā)現(xiàn)鞣質(zhì)含量較高的提取液濃度增大，其抗病毒作用加強(qiáng)。而先將病毒感染細(xì)胞后分別加入不同濃度的石榴皮提取液作用，發(fā)現(xiàn)其隨著濃度的增大，抑制病毒增殖的作用明顯加強(qiáng)。以上實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，隨著石榴皮多酚濃度的增大，抗病毒作用加強(qiáng)，并證明了其作用機(jī)制，同時說明了鞣質(zhì)是石榴皮中抗HSV-2的有效成分。Kotwal[27]研究發(fā)現(xiàn)石榴皮多酚能夠通過直接損傷病毒結(jié)構(gòu)和間接抑制病毒復(fù)制，從而來阻止病毒活動。

4 抗腫瘤抗癌作用

癌癥是發(fā)達(dá)國家和發(fā)展中國家人口的主要死因之一。以色列Technoin技術(shù)研究所[28]報(bào)道，石榴皮有顯著的抗乳腺癌特性。觀察正常的和長有腫瘤的乳腺細(xì)胞接觸石榴皮提取物后發(fā)現(xiàn)，石榴皮提取物中的多酚破壞了50%的非雌激素依賴性腫瘤細(xì)胞和超過75%的雌激素依賴性腫瘤細(xì)胞，而絕大多數(shù)健康細(xì)胞并不受此影響。Yoshimura[29]研究證明石榴皮提取物能夠通過抑制酪氨酸酶活性來抑制黑色素細(xì)胞的增殖與黑色素合成，從而阻止了皮膚癌的發(fā)生。陸雪瑩等[30]將石榴皮總多酚不同提取組分別對胃癌細(xì)胞BGC-823、結(jié)腸癌細(xì)胞SW-480、子宮頸癌細(xì)胞Hela進(jìn)行生長抑制率測定，結(jié)果顯示鞣質(zhì)含量較高的提取液對腫瘤細(xì)胞具有較好抑制活性。

5 抗菌作用

石榴皮多酚因其能凝固微生物體的原生質(zhì)及多種酶，對大多的細(xì)菌和真菌具有抑制作用，因此民間石榴皮常被人們用來治療腹瀉、痢疾、口瘡、膿腫、咽痛、尿路炎癥、疥瘡、皮膚損傷和止血等。周本宏等[31]就石榴皮中鞣質(zhì)各組分對淋球菌的敏感性進(jìn)行臨床研究，實(shí)驗(yàn)結(jié)果證明石榴皮中鞣質(zhì)成分對淋球菌有明顯的抑制作用。熊素英[32]發(fā)現(xiàn)新疆和田皮山縣石榴皮提取物對細(xì)菌、酵母菌、霉菌的有明顯的抑制作用。Zoreky[33]報(bào)道石榴皮甲醇提取液對李斯特菌、金黃色葡萄球菌、大腸桿菌、小腸結(jié)腸炎耶爾森氏菌、腸炎沙門氏菌也具有一定的抑制作用。陸雪瑩等[30]研究發(fā)現(xiàn)石榴皮多酚對臨床常見致病菌有明顯的抑制作用，具有廣譜性。目前，我國臨床上抗菌藥物主要是抗生素，但由于不規(guī)則用藥和細(xì)菌的變異導(dǎo)致大量耐藥菌株的出現(xiàn)。雖然有關(guān)石榴皮多酚抑菌機(jī)制與抑菌有效成分還需進(jìn)一步的研究，但有望從石榴皮中分離得到新的抗菌藥物。

6 抗炎作用

近日，有科學(xué)報(bào)道，石榴皮提取物具有一定的抑制炎癥和過敏能力[34]。石榴皮中主要抗炎成分—安石榴苷、安石榴林、小木麻黃素A和石榴皮亭B能夠減少一氧化氮和前列腺素E2（Prostaglandin E2，PGE2）從而抑制促炎性蛋白的表達(dá)[35-36]。Lee等[37]采用不同石榴皮多酚組分分別對脂多糖誘導(dǎo)的RAW 264.7小鼠巨噬細(xì)胞與卡拉膠誘導(dǎo)小鼠足腫進(jìn)行體內(nèi)外實(shí)驗(yàn)。實(shí)驗(yàn)表明，不同石榴皮多酚組分在RAW 264.7小鼠巨噬細(xì)胞內(nèi)能夠顯著抑制NO的產(chǎn)生與誘導(dǎo)型氮氧合酶（Inducible nitric oxide synthase，iNOS）的表達(dá)，此外石榴皮多酚（100mg/kg）作用于卡拉膠誘導(dǎo)小鼠足腫1、3、4、5h能夠明顯降低足腫程度。其中石榴皮亭B對iNOS和環(huán)氧合酶-2（Cyclooxygenase-2，COX-2）的抑制作用是最明顯的，而這種強(qiáng)抑制作用也展現(xiàn)在了卡拉膠誘導(dǎo)小鼠足腫中足腫程度與PGE2水平上。該實(shí)驗(yàn)成功地證明了石榴皮提取物與水解鞣質(zhì)對于炎癥患者是很有效治療藥物。

7 其他作用

最新報(bào)道石榴皮多酚具有一定促進(jìn)皮膚愈合能力[38]。此外，石榴皮多酚還能夠降低沙門氏菌中疊氮化鈉誘變，具有一定的抗誘變能力[11]。同時，石榴皮多酚對亞硝酸鹽有一定的清除作用[39-40]。在適宜的濃度范圍內(nèi)，隨著石榴皮多酚提取物的濃度的增加，亞硝酸鹽的清除率增大。這可以說明石榴皮多酚是一種有效地亞硝酸鹽清除劑，可用于發(fā)酵蔬菜和添加亞硝酸鹽作為發(fā)色劑的肉制品的加工。

8 結(jié)論及展望

石榴資源豐富，作為國內(nèi)重點(diǎn)發(fā)展的水果之一，種植面積正規(guī)?；l(fā)展。但是石榴皮卻經(jīng)常被人們棄去，使其豐富的生物活性未得到充分的利用，而造成嚴(yán)重的資源浪費(fèi)。同時，石榴皮多酚的生物活性雖然已經(jīng)越來越受到人們的關(guān)注，但是其作用機(jī)理的研究卻甚少。今后應(yīng)進(jìn)一步加強(qiáng)石榴皮多酚的利用，更深更廣地研究其生物活性、組分與其作用機(jī)理，使石榴皮多酚的營養(yǎng)價值、醫(yī)藥價值得到更好的發(fā)揮，為臨床提供一類新的有效天然藥物，同時也為食品添加劑提供更加安全的天然有效添加劑。相信隨著研究的深入，石榴皮將更好的造福于人類。

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