葡萄皮提取物的作用
发布日期:2020/10/25 9:01:40
背景[1][2][3]
随着近些年来我国农业产业结构的调整,葡萄的种植面积和产量呈直线上升趋势。与此同时葡萄在加工过程都把大量葡萄皮当作残渣丢弃,如用于酿酒的葡萄每年会产生40多万t的葡萄皮渣。这些葡萄皮渣随便丢弃,一方面对周围环境造成污染。另一方面葡萄皮中含有的花色苷具有强氧化性,能有效清除人体内的自由基,如细胞在需氧代谢过程中产生的一系列活性氧等。
葡萄皮提取物中主要含有一些酚类、花色苷等医学研究发现,自由基可导致蛋白质和核酸分子过氧化损害,是导致一些疾病(如癌症、心血管疾病、糖尿病、动脉粥样硬化和关节炎等)的主要原因。葡萄皮花色苷还具有促进视红素再生、消除炎症、提高机体免疫力抗衰老等多种生理功能,可有效预防和治疗由自由基引起的相关疾病。研究发现,葡萄皮花色苷和α-生育酚的抗氧化活性强度相当。
DANG O等[5]将从葡萄皮中提取的花色苷加入香烟烟丝中,结果表明,可有效减轻吸烟对人体的过氧化损伤。但是目前国内、外对于葡萄皮花色苷的提取、纯化以及稳定性增强等方面的研究水平都普遍较低,存在着提取率低、稳定性差等一系列问题,严重制约着葡萄皮花色苷相关的开发与应用。因此,如何提高葡萄皮花色苷的提取率和稳定性成为了目前的研究重点和热点,市场应用前景十分广阔,同时也符合我国当前努力建设社会主义节约型社会的大方向。
药理作用及应用[3][2][1]
葡萄皮提取物中主要成分为葡萄皮花色苷以及一些酚类,花色苷的生理活性由于葡萄皮花色苷对羟自由基、超氧自由基等都有很好的清除作用,因而具有多种生理功能。
1. 抗氧化作用
研究发现葡萄皮花色苷主要通过三种方式抗氧化:一是抑制或清除自由基。二是加强抗氧化酶体系。三是与金属络合。从葡萄皮提取物中提取高纯度的花色苷,测得其对稳定自由基1,1-二苯基-2-三硝基苯肼(11-diphenyl-2-picrylhydrazyl,DPPH)的半数抑制浓度为44 mg/L,又利用2-脱氧-D-核糖法产生·OH,在葡萄皮花色苷质量浓度为10 g/L时可清除该体系中80%的·OH,说明葡萄皮花色苷具有较强的抗氧化活性。
2. 抗诱变作用
日常生活中越来越多的突变诱导物和致癌物被发现,如烤牛肉中色氨酸的热解物Trp-P-1和Trp-P-2、从烤鱼中分离得到的2-氨基-3-甲磺酸基喹啉、从烧烤牛排中提取的二甲亚砜等。研究表明,葡萄皮花色苷具有很强的抗突变作用,能有效地减少突变诱导物诱导的突变。
从遗传学和生化毒理学角度对葡萄皮花色苷的抗诱变作用及机理进行研究,通过微核试验和小鼠肝组织中谷胱甘肽-s-转移酶(glutathione stransferase,GST)活性、还原型谷胱甘肽(glutathione reduced,GSH)含量的测定,发现葡萄皮花色苷对环磷酰胺(cyclophosvnamide,CTX)诱发的小鼠骨髓多染红细胞微核细胞有较强的抑制作用,并能提高肝脏GST活性,升高GSH含量,还能显著抑制化学诱变剂诱发的TA97、TA98回复突变。因此,葡萄皮花色苷具有抗诱变性。
3. 降血脂、血糖作用
大量研究发现,葡萄皮花色苷明显地抑制血清中谷氨酸-草醋酸转氨酶(GOT)、谷氨酸-焦葡萄糖酸转氨酶(GPT)的上升,还可抑制病鼠血清中的硫代巴比妥酸(thiobarbituric acid,TBA)反应物、肝脏中的TBA反应物及氧化脂蛋白的增加,具有较强的降低血脂和血糖作用。研究了葡萄皮花色苷的降血脂作用,结果表明葡萄皮花色苷可降低高脂血症大鼠血脂水平,提高抗动脉硬化指数(anti-atherogenic index,AAI),使肝脏脂肪酶(lipase,LPS)、肝脂酶(hepaticlipase,HL)、脂蛋白脂肪酶(lipoprotein lipase,LPL)的酶活性明显增强。
4. 延缓衰老和抑制老年痴呆
老年性痴呆在老人中发病率较高,以阿尔茨海默病为主,其带有39~43个肽的β-淀粉样蛋白A4 (amyloid β-proteinA4,βA4)的生成是重要病因。葡萄皮花色苷能减少小鼠肝血清中谷草转氨酶、谷丙转氨酶、甘油三酯和总胆固醇,从而预防由衰老引起的肝功能障碍。葡萄皮花色苷能抑制模型小鼠大脑海马体βA4的含量,而βA4的形成与小鼠的学习能力、记忆力和认知能力的下降关系密切。因此,葡萄皮花色苷的抗氧化活性及防止βA4形成能力是抑制衰老和痴呆的主要原因。
5. 保护血管、抗动脉粥样硬化
现代医学研究发现,血管内皮细胞损伤是动脉粥样硬化发生的起始环节,而氧化型低密度脂蛋白的形成是造成血管内皮细胞损伤、促进动脉粥样硬化发生发展的关键因素之一,而葡萄皮花色苷作为强抗氧化剂能够抑制低密度脂蛋白氧化从而预防动脉粥样硬化发生。研究了葡萄皮花色苷对氧化修饰低密度脂蛋白诱导的内皮损伤的抑制效应。结果表明,使葡萄皮花色苷具有抑制氧化应激诱导的内皮损伤作用的主要结构为-OH的总数或B-环中的-OH,并且这种抑制效应与细胞内自由基清除活性有明显的相关性。
6. 预防高血压
高血压是引发心脑血管疾病如心力衰竭、脑中风、冠心病和心肌梗塞等的重要危险因子。引发高血压的原因很多,体内血管紧张素转换酶(angiotensin converting enzyme,ACE)的调节作用是最主要的原因之一。ACE能催化无活性的血管紧张素Ⅰ转化成具有强烈血管收缩作用的血管紧张素Ⅱ,同时使具有血管扩张作用的缓激肽失活,导致血压上升。
7. 抗癌活性
葡萄皮花色苷还具有潜在的强抗肿瘤、抗癌作用。研究表明,全世界1/3的癌是由慢性炎症引起的,研究了葡萄皮花色苷对人体结肠直肠癌细胞HT-29、乳腺癌细胞MCF-7及血癌细胞HL-60的生长抑制作用,结果表明,葡萄皮花色苷抑制效果与浓度呈依赖关系。
8. 保护视力
葡萄皮花色苷可使睫状平滑肌放松,从而缓解视疲劳、改善暗光适应、增加青光眼的视网膜血液流动。研究发现,葡萄皮花色苷可促进视紫红质在暗处的再合成,增强夜视力,可用于夜盲症和糖尿病视网膜症的治疗。此外,葡萄皮花色苷还对毛细血管有保护作用。葡萄皮提取物中多酚是一种天然抗氧化剂,具有防止慢性炎症、心血管疾病、癌症和糖尿病等功效。
此外,葡萄皮提取物白藜芦醇( Resveratrol,RES) 是一种广泛存在于葡萄中的有效成分。近年来,国内外很多学者对RES 的生物学功能进行了深入的研究,发现RES 作为重要的植物抗毒素,能够阻止低密度脂蛋白的氧化,具有防治心脑血管疾病、防癌、抗病毒、抗衰老及调节免疫等药理作用。白藜芦醇结构如下:
毒性研究 [4]
测试葡萄酿酒后的废渣葡萄皮提取物的急性毒性和致突变性。按GB15193-1994食品安全性毒理学评价程序和方法进行。
急性经口毒性实验,按Hom‘s法剂量设1 000、2 150、4 640、10 000 mg/kg,大鼠小鼠经口灌胃后观察两周,结果大鼠小鼠均>10 000 mg/kg,属实际无毒类。小鼠骨髓嗜多染红细胞微核试验,剂量为400、800、1 603 mewkg,各剂量组微核率分别为0.9‰、0.4‰ 、0.7v/c,阴性对照组和阳性对照组微核率为0.6%c和11.6%。各剂量组微核率与阴性对照组比,差异无显著性,阳性微核率和阴性对照组比,差异有显著性。精子畸变试验,剂量同微核试验,各剂量组精子畸形率为2.32%、2.48%、2.44%,阴性和阳性对照组精子畸变率为2.3%、14.27%。
各剂量组精子畸变率与阴性对照组比,差异无显著性,阳性对照组畸变率与阴性对照组比,差异有显著性。Ames试验用TA97、TA98、TA100、TA1O2菌株,经鉴定合格,剂量设16、80、4OO、2 000、10 000 皿。另设空白对照、溶剂对照(二甲基亚砜)和阳性对照组,各剂量组在加s9和不加s9条件下的回变菌落数均未超过空白对照组的两倍,而阳性对照组回变菌落数达到阳性标准。
30天喂养试验,按提取物含量分为0.45% 、0.9% 、1.8% 3个受试组,另设基础饲料组做对照。动物经30天喂养后,Wistar大鼠全部存活,动物发育良好,未见异常表现。
各组大鼠随喂养时间递增体重逐渐上升,试验结束时,各组大鼠平均体重、平均增重、平均进食量及食物利用率,差异无显著性;各组大鼠的血液学、生化检查指标均在正常范围内,差异无显著性;各剂量组的肝、肾、脾、睾丸的脏器系数与阴性对照组相比,差异无显著性;各组大鼠的肝、肾、胃、肠、脾、睾丸的病理组织学检查,未见与实验因素有关的改变。因此葡萄皮提取物在上述受试条件下对大鼠和小鼠未见毒性反应,上述3项致突变试验未显示受试物有致突变作用。
主要参考资料
[1] 王卫国, 林强, 张仟伟. 葡萄皮花色苷的生理活性及稳定性研究进展[J]. 中国酿造, 2016, 35(9): 5-10.
[2] 齐岩, 孙金月, 程安玮, 等. 葡萄皮多酚的提取, 纯化及组成研究[J]. 中国食物与营养, 2016, 22(8): 58-62.
[3] 林勇, 陈静. 葡萄皮中白藜芦醇提取工艺初步研究[J]. 中药材, 2013 (7): 1177-1179.
[4] 熊进, 穆冰, 刘晓峰, 等. 葡萄皮提取物的急性毒性和致突变性[J]. 环境与职业医学, 2002, 19(3): 202-202.
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