原花青素的开发与应用进展

《功能食品》课程设计

原花青素的开发与应用进展

张健

09级食品质量与安全

0930402029

原花青素的开发与应用进展

原花青素(Oligomeric proanthocyanidinCyanidins ，OPC)可视作花青素（cyanidin）类物质的聚合物，因其在加热的状态下能产生红色的花青素而得名，是一类在植物界广泛存在的多酚化合物。起初被统称为缩合鞣质或缩合单宁。随着研究的深入以及分离鉴定 技术的提高，现在已认识到它还是有别于缩合单宁。原花青素具有很强的抗氧化和清除自由基活性。据报道，其抗氧化能力是维E的50倍、维C的20倍，是迄今为止发现的最好的天然抗氧化剂之一。此外它还具有防癌抗癌，防治心血管疾病，抗高血糖，抗辐射，免疫调节，改善人体微循环及保护皮肤等多种功效，是欧美国家最受欢迎的植物药之一。近年来OPC已成为国内外研究的热点，美国、欧洲诸国、阿根廷、澳大利亚和新西兰等国相继开发了OPC营养保健品或药品。目前OPC已广泛应用于食品营养添加剂、医药保健及化妆品等领域。

一、原花青素的保健功能

1. 抗力抗氧化，清除自由基

原花青素(OPC)是从葡萄籽中提取的一种人体内不能合成的新型高效天然抗氧化剂物质。它是目前自然界植物来源中发现的抗氧化、清除自由基能力最强的物质，其抗氧化活性为维素E的50倍、维生素C的20倍，它能有效清除人体内多余的自由基，具有超强的延缓衰老和增强免疫力的作用。

2. 美化肌肤

原花青素能保护皮肤中的胶原蛋白免遭胶原酶和弹性蛋白酶降解作用，因而有利于保持皮肤的弹性，从内部和外部同时防止由于过度日晒所导致的皮肤损伤，发挥抗皮肤衰老的功效。原花青素是最强植物抗氧化剂之一，它可以减少自由基等物质对皮肤的损害。

3. 保护视力

原花青素能够加速「视紫质」再生的能力，以促进视觉敏锐度，保护视力。视紫质是眼睛产生视觉的最基本物质，可加强适应对黑暗弱光的敏感度。看电视多的人，视紫质消耗较多，常会感到眼睛疲劳、视力减退。

4. 改善缺氧、缓解疲劳

原花青素可改善了毛细血管状态，增强流向大脑的血液循环，因此，大脑可得到更多的氧，疲劳感也得到缓解。

5. 减轻过敏反应

人体细胞释放组胺是产生过敏症状的原因。原花青素能够减少组织胺的释放，同时促进体内已过剩的组织胺重新储备进细胞，从而缓解过敏、气喘、花粉热等之症状。在欧洲，如果遇到过敏等不适，大多数医生首先推荐原花青素、花青素。

6. 预防心脑血管疾病

原花青素可以强化毛细血管、动脉与静脉血管，可以清除细胞膜中水溶性和脂溶性的自由基

二、提取方法与工艺流程

提取原花青素方法有溶剂提取法、水提取法、超临界CO2 法、絮凝澄清法和大孔树脂吸附法等。 溶剂提取法

原花青素是由多羟基黄烷-2-醇单元构成的低聚体和多聚体，由不同数量的儿茶素或表儿茶素结合而成。因此以荔枝核为原料提取原花青素具有广泛的前景，同时为荔枝的综合利用深加工奠定了一定基础。 例1 荔枝核6kg，粉碎后依次用95％、50％乙醇回流提取，提取液减压回收乙醇后加1.5L 水混悬，依次用石油醚、乙酸乙酯和正丁醇萃取，其中得到乙酸乙酯萃取物90g。经硅胶柱色谱以二氯甲烷-甲醇梯度洗脱，每份收集250ml，共收集408 份。经氯仿-丙酮反复柱层析，氯仿-丙酮重结晶纯化，得到原花青素（40mg）

例2 葡萄籽粉碎，过20 目筛后用体积分数70％乙醇多次提取，提取液合并后40℃真空浓缩，蒸去乙醇后加入一定量水，静置12h 后过滤除去沉淀，得到澄清的原花青素粗提物水溶液。原花青素粗提物水溶液过AB-8 树脂吸附后，先用水洗去部分糖、蛋白等组分，再用体积分数30％乙醇洗脱大部分原花青素，洗脱液真空浓缩、干燥，得葡萄籽原花青素提取物，记为PC 组分，经硫酸-香草醛法测定，其中原花青素干基含量大于95％。 水提取法

水作为提取剂，运用微波技术从葡萄籽中提取原花青素，具有无毒无害、价廉易得及不需回收溶剂等优点。微波技术近年来以其促进反应的高效性和强选择性、操作简便、副产物少、产率高及产物易于提纯等优点，已广泛应用于生化蛋白质水解、有机合成、酯化等反应中，目前也有文献报道用于天然产物的提取。称取用石油醚脱脂后的一定质量的葡萄籽粉末，加入规定剂量的去离子水，实验温度下用相应功率的微波作用一定时间后，在沸水浴中浸提一定时间，离心，得上清液。量取1．0ml 上清液，稀释定容后测吸光度。微波辅助提取葡萄籽原花青素的最佳工艺条件为：微波功率中高、料液比1∶8（g/ml）、微波作用时间70s、沸水浴中浸提80min。微波辅助漫提法所得原花青素的提取率比单用传统水提法提高了约1 倍。

粗原花青素浓缩溶液制备：马尾松树皮粉在温度48℃、时间98min、液料比25∶l（ml∶g）、乙醇体积分数60％下提取，45℃下浓缩至无醇并进行冷冻干燥。经测定，其中原花青素的干基含量（纯度）为25.4％[6~8]。大孔吸附树脂预处理工艺流程：树脂乙醇浸泡24h 上柱，用纯水洗涤+50g/L HCl处理水洗至中性50g/L NaOH处理水洗至中性体积分数95％乙醇洗涤水洗至洗脱液在280nm 下无吸收。以LSA-IO 型大孔吸附树脂纯化粗原花青素，纯度从25.4％提高至88％以上。 超声波法

葡萄籽主要来源于葡萄酒厂的下脚料，我国葡萄资源丰富，每年约有500~700 万kg 的副产品

葡萄籽，若能充分利用这一资源，将会带来很大的经济效益和社会效益。 原花青素提取工艺流程：葡萄籽干燥粉碎石油醚脱脂酶解提取减压浓缩提取液真空干燥沉淀物原花青素提取物取干燥的脱脂葡萄粉2g，加入20ml pH 为4.5的缓冲溶液，水浴振荡温度为50℃，酶解浓度为1.20％。酶解60min 后迅速升温至90~100℃充分灭酶10min，分离并保存上清液。底物加入60％乙醇溶液30ml，50℃水浴振荡提取0．5h，分离并保存上清液。采用60％乙醇溶液再次进行提取，合并上清液，室温下过滤，测定原花青素的含量。

三、发展前景

原花青素易受外界条件的影响，如易氧化，对光、热、pH 等敏感，使其应用受到限制。应用微胶囊技术提高其稳定性，可扩大应用范围。原花青素用于天然色素、油脂和化妆品的抗氧化剂。随着人们对其研究日益广泛和深入，其极强的抗氧化活性、抗弹性酶活性、血管活性使之在治疗眼科微循环疾病、清除氧自由基、抗癌、抗炎等领域中深受青睐，成为具有广阔发展前景的植物药。 从资源角度来看，目前原花青素产业的资源还比较单一（主要以葡萄籽及海松皮等作为原料）。

继续寻找新的资源已经成为当务之急。一般可从原花青素分布较多的科中去发现新的种（如豆科、蔷薇科及旋花科等），从中进一步发掘一些资源总量大，质量好以及提取方便的物种，对其进行详细的化学，生理，药理及毒理研究。对一些表现突出的资源则可进行工业化开发并实施产业化。特别要重视废弃物利用或低价值资源的开发，如茶籽壳、豆皮及油菜籽皮等等。油菜籽皮因其资源量大、价值低（一般在榨油后混于菜籽饼中直接作为动物饲料）并且原花青素含量较为可观，应加强此类资源研究开发利用，完成资源评价，推动这些潜在的原花青素资源产业化并为人类健康作出贡献。

此外，在分离分析方面要关注并引进一些新的提取和分析方法，比如CO2超临界提取法、逆流色谱技术以及功能膜技术在提纯工艺上的应用，HPLC-EIS-MS及HPCE技术对原花青素组分进行分析鉴定等等。这些方法的引进和使用有助于探索不同资源的原花青素的组分、结构及功能的关系，形成相关的评价体系，为原花青素的开发利用作出有力的推动。

原花青素具有广泛的生化和药理活性，如抗氧化、清除自由基、护肝犀毒、抗菌及抗癌等功能，已经成为医药、保健品的主要原料及食品、化妆晶的重要添加剂。葡萄籽原花青素是从葡萄籽中提取出来的多酚类化合物，国内外大量医学和药理学研究表明，原花青素具有多方面的生理活性：具有很强的抗氧化和清除自由基的作用，还有护肝解毒、降血压、降血脂、消炎、抗癌、治疗心血管疾病等功效。

原花青素的开发在于提高低聚体含量，改善质量，将具有巨大的社会效益和经济价值。

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