葡萄及葡萄酒生理活性物质的研究概况--（Ⅰ）生理活性物质概况

《中国食品添加剂》 China Fcod Additives 2003 No．1 葡萄及葡萄酒生理活性物质的研究概况 (I)生理活性物质概况 唐传核 杨晓泉 (华南理工大学食品与生物工程学院，广州 510640) 摘要 ：葡萄或葡萄酒 中含有大量生理活性物质 ，其中主要为诸多酚类化合物。 目前 已明确葡萄或葡萄酒的 生理活性效果大多与此类化合物相关 。葡萄或葡萄酒 中的酚类化合物主要有类黄酮类 、原花色素类 (即浓缩单 宁类)、白藜芦醇类以及酚酸类。其中，主要类黄酮有黄酮醇以及黄烷酮醇类、儿茶素类(异黄酮醇，黄烷 一3一 醇)以及花色苷类。本文概述了葡萄以及葡萄酒中的诸多酚类化合物的化学结构以及含量，这对于葡萄功能性 食品的开发具有一定的参考价值。 关键词 ：葡萄 ，葡萄酒 ，生理活性物质 ，多酚化合物 Recent Advances in Bioactive Components in Grape and W ine． (I)Survey on Bioactive Components in Grape and Wine Tang Chuanhe，Yang Xiaoquan (South China University of Technology，Institute of Food and Bio-engineering，Guangzhou 510640) Al~traet：Grape and wine contain a lot of bioactive components，mainly many polyphenols．At present。the physiological functions of wine or wine were shown to be almosdy related with those components．The mainphenols in wine or wine are such aS flavonoids，proanthocyanins(or condensed tannins)，r~veratroN，and phenol acids．And main flavonoids are flavonols，flavanonols。catechinS and anthocyanins．The chemical structures and content of those phenol cc~nponents in grape and wine were surveyed．T could pm~de valuable information for the development of grape functional fcxxts． Keywords：Grape 。Wine，Physiological components。Polyphenols 葡萄(Vitis vinifera)是世界消费量最大的水 果作物之一，据 1997年 FAO估计，它的世界年产 量达 5800万吨⋯1，而 1998年欧洲葡萄酒行业加工 的葡萄量约达 1120万吨L2 J。葡萄酒为最受欢迎的 一 种含酒精饮料。世界卫生组织 (W0rld Health Organization)在全世界范围内进行的，一项称之为 “M0NIC 的有关心血管疾病 免疫学研究项 目， 引起了人们对它极大的关注。该项 目显示 ，尽管法 国人摄人的饱和脂肪以及血清胆固醇要高于其它 西方国家，如 USA或者 UK，但是法国人由心脏病 引起的致死率显著地低于这些国家。这就是著名 的“法国悖论”(French Paradox)L3 J。经过进一步深 入调查研究显示 ，这种不异常的现象被认为是 由于 法国摄食大量葡萄酒的缘故。此后，有关葡萄酒或 其有效成分的生理功能研究一下子成为了世界相 关研究及媒体的热门焦点。自从美国一家著名媒 体(cBS)在黄金时间播出这一发现后，当时贮存于 商店的大量葡萄酒一下子销售一空。 最近几年的大量研究 已把葡萄酒 的这种保护 效果归因于它们所含有的大量多酚化合物，特别是 原花色素化合物。而葡萄酒中的另一种称之为“白 藜芦醇”(resveratro1)的物质更引起人们的极大兴 趣 ，该物质通过一种与通常类黄酮不同的机制显出 极强的抗癌活性 ，而且对正常细胞不会产生毒害作 用 ，该领域这项最新发现致使它成为研究焦点之焦 点。 41 维普资讯 http://www.cqvip.com 《中国食品添加剂》 China Food Additives 2003 No．1 1 葡萄及葡萄酒中的功能性成分概况【种 类及结构 )【4_8J 葡萄中的主要功能性成分为众多酚类化合物， 有酚酸类、类黄酮类以及原花色素类(即浓缩单宁 类)以及白藜芦醇类。而每一类又包括很多种类化 合物，如类黄酮类又包括黄酮醇以及黄烷酮醇类、 儿茶素类(异黄酮醇，黄烷 一3一醇)以及花色苷类， 原花色素类根据基本单元的聚合度以及结合位点 不同也可分为一系列物质。至目前，从葡萄以及葡 萄酒中分离鉴定出的类黄酮种类，如 1所示。 1．1 花色苷 花色苷配基或 花色素 (anthocyanidin)为苯并 吡洋 (phenotyrilium)的衍 生物 ，具有 阳离子 的性 质。一般酿 酒用葡 萄 的花色苷含量 约为 500～ 1000mg／Kg，主要为矢车菊素、飞燕草素、锦葵色 素、甲基花青素以及矮牵牛苷配基(petunidin)等 5 种花色素诱导体。花色素(即花色苷配基)通常不 太稳定 ，在葡萄中主要 以糖苷形式 (即花色苷 )存 在。它的结构是在花色素的 3位或 5位上结合糖 苷基或其它基团，主要为葡萄糖基，其次为酰化的 醋酸、P一香豆酸、咖啡酸等。而葡萄酒中的花色苷 类化合物主要来源于葡萄皮 ，随着发酵时间的不断 延长 ，它的含量会相应增加。刚发酵完的葡萄酒 中 的花色苷含量约为 200～500mgA，然而随着熟成 时间的增加 ，它的含量会缓慢下降，10年后几乎不 含花色苷的单体，花色苷与其它酚化合物相互缩 合，生成黄色或者红褐色的低聚或高聚物色素。 在葡萄酒中，由于绝大部分花色苷在发酵或后 熟过程中会相互聚合成二聚体或更大的分子，后者 即所谓的“原花色素”类化合物，目前已分离鉴定出 原矢菊素 B1、B2、133、]34以及原飞燕草素等几种原 花色素化合物。另外，花色苷还较易与别的类黄酮 化合物缩合成聚合物，如花色苷的4位碳原子与原 先存在的原花色素(即浓缩单宁)的 6位碳原子缩 合。后者对葡萄酒的风味具有重要的意义，因为它 掩盖了一些酚类化合物的苦味。 表 1 葡萄及葡萄酒中所含有的类黄酮种类[4】 部位或其它 种类 类黄酮 果实 花色苷 果汁 儿茶素类 二氢黄酮醇 黄酮醇 原花色素类 花色苷 二氢黄酮醇 黄酮醇 葡萄酒 二兰委 醇 黄酮醇 原花色素 矢车菊素 3—0一乙酰葡糖苷；矢车菊素 3—0一咖啡基葡糖苷 ；矢车菊素 3—0一半乳糖苷；矢车菊 素 3—0一葡糖苷；飞燕草素 3—0一乙酰葡糖苷；飞燕草素 3一O一咖啡基葡糖苷；飞燕草素 3—0 一 二 一P一香豆基葡糖苷；飞燕草素 3—0一葡糖苷；锦葵色素 3—0一乙酰基葡糖苷；锦葵色素 3— 0一咖啡基葡糖苷；锦葵色素 3—0一绿原基葡糖苷 ；锦葵色素 3—0一(6一P一香豆基葡糖苷)；锦葵 色素 3—0一二 一P一香豆基葡糖苷 ；锦葵色素 3—0一葡糖苷；锦葵色素 3，5一二 一0一葡糖苷(乙 酰化的)；天竺葵素糖苷 ；甲基花青素 3—0一乙酰基葡糖苷 ；甲基花青素 3—0一咖啡基葡糖苷 ；甲 基花青素 3—0一P一香豆基葡糖苷 ；甲基花青素 3—0一二 一P一香豆基葡糖苷 ；甲基花青素 3—0 一 葡糖苷；矮牵牛苷配基 3—0一乙酰基葡糖苷；矮牵牛苷配基 3—0一咖啡基葡糖苷 ；矮牵牛苷配 基 3—0一二 一P一香豆基葡糖苷 ；矮牵牛苷配基 3—0一葡糖苷 (一)一表儿茶素 ；表儿茶素 3一没食子酸酯； 二氢椹非醇 3—0一鼠李糖苷(engeletin)；二氢槲皮酮 3—0一鼠李糖苷(asti{bin) 椹非醇 3—0一葡糖苷；杨梅黄酮 3—0一葡糖苷 ；槲皮酮葡(萄)糖苷酸 原花色素 B一23’一没食子酸酯 矢车菊素 3—0一(6一P一香豆基葡糖苷)；矢车菊素 3—0一葡糖苷 ；矢车菊素 3—0一(6一P一香豆 基葡糖苷)5—0一葡糖苷；矢车菊素 3,5一二 一0一葡糖苷；飞燕草素 3—0一(6一P一香豆基葡糖 苷)；飞燕草素 3—0葡糖苷；飞燕草素 3—0一(6一p一香豆基葡糖苷)5—0一葡糖苷；飞燕草素3，5 一 二 一。一葡糖苷；锦葵色素 3一。一(6一p一香豆基葡糖苷)；锦葵色素 3一。一葡糖苷；锦葵色素 3 — 0一(6一P一香豆基葡糖苷 )5—0一葡糖苷；锦葵色素 3，5一二 一0一葡糖苷 ；甲基花青素 3—0一 (6一P一香豆基葡糖苷)；甲基花青素 3—0一葡糖苷；甲基花青素 3—0一(6一P一香豆基葡糖苷 )5 — 0一葡糖苷 ；甲基花青素3，5一二 一0一葡糖苷 ；矮牵牛苷配基 3—0一(6一P一香豆基葡糖苷 )；矮 牵牛苷配基 3—0一葡糖苷；矮牵牛苷配基 3—0一(6一P一香豆基葡糖苷)5—0一葡糖苷 ；矮牵牛苷 配基 3，5一二一0一葡糖苷 ； 二氢槲皮酮 3一。一鼠李糖苷 椹非醇 3—0一葡糖苷 ；槲皮酮 3—0一葡(萄 )糖苷酸 (+)一儿茶素 ；(一)一表儿茶素 ；表儿茶素没食子酸酯 二氢槲皮酮 3—0一鼠李糖苷 ；二氢椹非醇 3—0一鼠李糖苷 异鼠李亭 3—0一半乳糖苷；槲皮酮糖苷 ；杨梅黄酮 原矢车菊素 B一1；原矢车菊素 B一2；原矢车菊素 B一3；原矢车菊素 B一4；原飞燕草素 注：矢车菊紊，cya dh；飞燕草紊，dellphinid|n；锦葵色素malvid ；天竺葵紊，pe】a增o dm；甲基花青素，peonidin；矮牵年吾 基 维普资讯 http://www.cqvip.com 《中国食品添加剂》 China Food Additives 2o03 No．1 1．2 黄酮醇以及黄烷酮醇类 4位以酮形式存在的类黄酮类 ，有黄烷酮(fia— vanones)、黄酮(flavone)、黄烷酮醇 (flavanono1)、黄 酮醇(flavono1)等几种。葡萄或葡萄酒中几乎不含 有黄酮和黄烷酮 ，主要 含有 黄酮醇类 ，如椹非醇 (kaempfero1)和槲皮苷 (quercetin)，而在一些 白葡 萄中有时也不含有黄酮醇 ，红葡萄中的黄酮醇含量 为 20～100mg／Kg。由于此类化合物较容易水解 ， 于是经常以配基形式存在。在黄酮醇类中，以槲皮 酮糖苷含量最多，还含有少量的椹非醇(即3’一脱 氧槲皮苷 )和杨梅黄酮 (即 5’一羟基槲皮苷 )的糖 苷化合物。此外 ，还含有微量的黄烷酮醇类 ，如 3 位结合 鼠李糖苷 的二氢椹非醇 (engeletin)和二氢 槲皮苷(astibin)。 1．3 儿茶素类(异黄酮醇 。黄烷 一3一醇 ) 葡萄中的儿茶素类主要为(+)一儿茶素(2， 3H—trans)和(一)一表儿茶 素 (2，3H—cis)。此 外，还含有少量的(+)一表儿茶素(2，3H—trans) 和(一)一表没食子儿茶素(epigallocatechin，2，3H — cis)。儿茶素与表儿茶素两者 的含量一般差不 多，儿茶素具有一定的苦味，然而没涉味。红葡萄 酒中的儿茶素含量低 lOOm_gA，在白葡萄酒 中更 低。目前还没发现儿茶素有糖苷形式存在。 1．4 原花色素或缩合单宁类 原花色素化合物本身无色或有点茶褐色，在酸 性以及加热条件下 ，其 C—C结合键会开裂生成诸 多红色花色苷色素，特别是矢车菊素。另外，也会 产生大量表儿茶素和少量的儿茶素(后者作为末端 单元)。原花色素类化合物是葡萄籽以及果皮中的 主要成分物质，也是葡萄多酚类 中含量最多的一 类，较新研究显示该类物质具有许多比较注 目的生 理功能。在葡萄中不含有单个的黄烷 一3，4一二醇 或花白素(1eucoanthacyanidin)，花白素(花色素的 前体)在葡萄中主要以二聚体或多聚体形式存在 ， 后者即为缩合单宁。 天然存在 的原花色素类的大部分组分为原矢 车菊素(procyanidin)，它的化学结构如图 1所示， 其结构为黄烷 一3，4一二醇的 4位碳与其它类黄酮 的 6位或 8位碳共价连接。此外 ，还有部分的原花 色素被没食子酸酯化。通常缩合型单宁的结构主 链主要由表儿茶素单元构成，末端接上儿茶素单 兀 0 图 1 葡萄籽来源的主要代表物质 原矢车菊素的化学结构 (n表示 1以上的整数 ) 1．5 白藜芦醇 1992年 Siemann和 Creasy首次报道 了葡萄酒 中存 在 白藜芦醇 (Resveratro1)。此物质是二苯 乙 烯化合物 (Stilbene)中的一种 ，在葡萄树体以及 叶 子中存在较多，其次为葡萄果皮，在种子 中也有存 在。在葡萄酒 中存在的二苯 乙烯化合物 ，主要为 trans一白藜芦醇，也含有它的异构体 c 一白藜芦 醇存在 ，还有它们的配糖体存在 ，如 trans一以及 c 一Piceid(云杉新苷)，如图 2所示。trans一白 藜芦醇在紫外线的照射下，较容易地异构化为 c 一 白藜芦醇。有报导称 c 一白藜芦醇与 trans体 一 样，具有阻害 protein—tyrosinase kinase的作用、 抗肿瘤作用等。其配糖体，在肠内可分解为白藜芦 醇。总之，在考虑白藜芦醇的含量时，还是要注意 其异构体以及配糖体的含量。 Pomero-Verez(1999) 测量了 36种葡萄果 汁中的白藜芦醇 以及云杉新苷 (包括顺式和反式) 的含量。指出，葡萄汁中云杉新苷为主要组份，红 葡萄汁中各成分的含量如下 才 一云杉新苷 3．38mg／L臌 一新云杉新苷 0．79mg／L 一 白藜芦醇 0．50mg／L臌 一白藜芦醇 0．06mg／L， 而白葡萄汁中它们的平均含量要低得多，前三者分 别为 0．18mg／L、0．26m_g／L、0．05mg／L，而几乎未 检测到顺式 一白藜芦醇。 白藜芦醇在植物生理中的作用是作为植物补 体，防御葡萄受霉菌的感染。1995年以来，白藜芦 醇的生理功能研究取得了一些进展，如下：阻 害LDL的氧化、降低血中的胆固醇、抑制血小板凝 集、预防血栓症、抑制癌的发症、抗炎症等。 43 维普资讯 http://www.cqvip.com 《中国食品添加剂》 China Food Additives 2003 No．1 Ro H R=H．tl-allS-Resteratrol R=GIc．tl'ans．Peceid oH H R=H．cis．Resteratrol lc．cis．Peceid 图 2 Stilbene化合物的结构 1．6 酚酸类化合物 葡萄中的酚酸类大多为羟基肉桂酸类化合物， 如咖啡酸、酒石酸、香豆酸、奎宁酸，绿原酸，以及咖 啡醇基酒石酸(咖酒酸，trans—caftaric acid，咖啡酸 与酒石酸 的酯化物)和香 豆醇基酒 石酸 (香 咖酸 ， t捌1s—eoutaric acid，香 豆酸与酒石 酸 的酯化 物) 等，其中后二种是最主要的酚酸类化合物 ，其化学 结构如图 3所示。葡萄果汁中的羟基肉桂酸类化 合物的含量约 60～310mg／1。而葡萄中的安息香 酸类化合物，如水杨酸、香兰酸、龙胆酸、原儿茶酸、 丁香酸等，则含量不多 ，个别的含量都在阀值以下。 然而 ，没食子酸(gallic acid)的含量较为突出。手崎 彰子等(1999)E6】测定了几种葡萄 品种的籽、果 肉 及皮中的没食子酸含量 ，发现葡萄籽中的没食子酸 含量要比皮高2～3倍，而果肉中的没食子酸含量 HO 最低 ，而且相差较大，具体见表 2所示。 表 2 葡萄皮、果肉以及籽中的没食子酸含量 Lu和Foo(1999)E 还首次从葡萄制品中分离 纯化到二种没食子酸的吡喃葡萄糖苷化合物，分别 为没食子酸 3一p一葡萄吡喃糖苷和没食子酸 4—0 一 葡萄吡喃糖苷。 COOH HO 1．R1=R2=H，没食子酸 2．R1=GIu,R2=H，没食子酸 4．葡糖苷 3．R1=H，R2=GIu，没食子 酸 3．葡糖苷 R O HOOC 4．R OH，trans·eaftaricacid 5．R=H，trans-eoutaric acid 图 3 葡萄中的酚酸类化合物的化学结构 至于葡萄酒中的酚酸类化合物种类基本与果 汁中的相一致，其酚酸类含量大约为 150rng／1，大 都属羟基肉桂酸类，其中以咖酒酸和香咖酸含量最 高。酚酸类的组成以及含量对葡萄酒的品质和风 味有重要的影响。 2 葡萄籽或皮的功能性成分分布及含量 葡萄的多酚类化合物主要分布于葡萄籽和皮 当中，其中葡萄籽以原花色素含量为最高，目前国 外开发“原花色素”功能性食品都以此为原料。葡 维普资讯 http://www.cqvip.com (ee国食品添加剂》 China Food Additives 2003 No．1 萄皮的主要多酚化合物为花色苷类，而且白藜芦醇 含量也相当高。 葡萄籽富含各种单体、二聚体、三聚体甚至更 高聚体的酚类化合物 ，其中单体酚类化合物有(+) 一 儿茶素类、(一)一表儿茶素以及(一)一表儿茶素 一 3一O一没食子酸酯 ，而二聚体或更高聚体化合 物(即原花色素类化合物)则为(+)一儿茶素、(一) 一 表儿茶素或者不同没食子酸酯通过 C(4)一C(6) 和 C(4)一C(8)共价键相联而成的低聚物或高聚 物。葡萄籽中发现的所有乙酰化原花色素类化合 物都为没食子酸酯化合物。Teresa等(1992) J报 导了葡萄籽中的 17种化学组成的化学结构，主要 化合物为(+)一儿茶素(11％)、表儿茶素 一(48— 8)一表儿茶素(二聚体 B2)(6％)、(一)一表儿茶素 (10％)、表儿茶素 3一O一没食子酸酯(4 8)一儿 茶素(B1—3一O一没食子酸酯)(7％)，以及(一)一 表儿茶素 一3一O一没食子酸酯(9％)。 有研究称葡萄籽中最主要化合物为原矢车菊 素六聚体，但是至目前为止仍只能阐明一些二聚体 或三聚体的化学结构，而对更高聚合度的原花色素 (浓缩单宁)的认识仍是空 白。法 国学者 Labarbe 等(1999)t10J发展了一种根据它们的聚合度定量分 级葡萄原花色素化合物的 ，了葡萄籽以及 葡萄皮中的原花色素类化合物的聚合度分布 ，对于 葡萄籽来说，分离的原花色素的聚合度介于 4．7～ 17．4(平均为 8．1)，其 中最主要的低聚合物为聚合 度为 4．7的化合物，约占总原花色素的 60％，而各 种聚合度不同的化合物的没食子酸酯化比例基本 上一致 ，为 20％。该结果与最近 的一项报道相一 致。Gabetta等(2000)[11]分析 了一种葡萄籽商用 萃取物(LeucoselectTM )中的原花色素化合物组成 ， 结果显示(一)一表儿茶素 3一O一没食子酸酯、二 聚体、三聚体、四聚体以及它们的没食子酸酯化合 物含量 比例最大，约 占 80％，而 (+)一儿茶 素和 (一)一表儿茶素含量约为 15％，而五聚体 以上的 化合物则只有 5％。 而对于葡萄皮来说 ，它含有的原花色素种类 ， 除了原矢车菊素 (procyanidins)之外 ，还有一定量 的原飞燕草素(prodelphinidins)。葡萄皮中的原花 色素化合物的平均聚合度要高于葡萄籽，介于 9．3 — 73．8(平均为 34．9)，而且没食子酸酯化程度远 低于葡 萄籽 中的原 花色 素化 合 物，约 为 2．3～ 3．0％。葡萄皮中的原花色素化合物还有一种较突 出的特征 ，即含有较高含量的(一)一表没食子酸酯 儿茶素单元 (比例达 40．9％)。由于不同来源的原 花色素的组分(没食子酸酯化、原飞燕草素比例以 及单元结合方式)存在一定 的差异 ，它们的性质也 会有所不同。葡萄皮来源的原花色素化合物的溶 解性能要高于葡萄籽来源的原花色素化合物。 此外 ，葡萄皮中还含有相当量的花色苷类化合 物 ，其含量约为原花色素类化合物的 1／3～1／2，但 是仍 远 高 于其 它 类 黄酮 化 合 物 J。Shrikhande (2000)[12]采用 HPLC分析了从葡萄皮萃取物的不 同组分含量 ，结果如表 4所示。，由此表可见 ，葡萄 皮的最主要多酚化合物为原花色素类和花色苷类 ， 两者约 占总多酚的 95％以上。 表 4 葡萄皮萃取物的多酚含量(mg／g) 3 葡萄果渣的功能性成分及含量 葡萄汁或者 白葡萄酒 的加工制造过程会产生 大量葡萄果渣，如何利用该废副产物引起了一些学 者的关注。新西兰 Lu和 Foo研究小组检讨 了葡 萄果渣中的各种酚组分 ，鉴定出了大量具有开发利 用价值的酚化合物。 一 般来说 ，葡萄中的儿茶素类和表儿茶素类化 合物的含量差不多。然而，Foo等(1998)[13J，发现 葡萄果渣中的表儿茶素含量相对儿茶素比率要低， 通过深人研究发现 ，这是由于多酚氧化酶对该二种 化合物的催化活性不同的缘故，似乎 2，3一反式构 象更耐受该酶的氧化作用，也就是说表儿茶素的化 学结构更易于受多酚氧化酶的作用，二个表儿茶素 或者一个表儿茶素和一个儿茶素分子相互聚合成 “双类黄酮”(biflavanoids)分子。他们 已从果渣 中 45 维普资讯 http://www.cqvip.com 《中国食品添加剂》 China Food Additives 2003 No．1 分离鉴定出二种新型双苯基接合的“双类黄酮”化 合物，它们的化学结构为表儿茶素[6’一8]一表儿 茶素和表儿茶素[6’一8]儿茶素(如图 4)。之后 ， 他们还对葡萄果渣的多酚化学组分进行 了详细的 检讨，从中分离鉴定出17种多酚化合物，分别为没 食子酸、没食子酸酯 3一和 4—8一葡萄吡喃糖苷、 反式 一咖酒酸、顺 一以及反式 一香酒酸、2一羟基 一 5一(2-羟乙基)苯基 一I3一葡萄吡喃糖苷、儿茶素、 表儿茶素、原矢车菊素 B1、槲皮酮 3一葡糖苷 、槲皮 酮 3一葡糖苷酸、椹非醇 3一葡糖苷 、椹非醇 3一半 乳糖苷 、eucryphin、asti|bin以及 enge|etin。Bonilla HO 等(1999)[14]试着从红葡萄榨渣中提取酚类化合 物 ，用于食品脂质的抗氧化剂。他们采用乙酸乙酯 可较好地提取出这些酚化合物，分析了该萃取物中 的多酚化合物，主要化合物分别如下 ：儿茶素 >槲 皮酮糖苷 (包括 3一葡糖苷和 3一半乳糖苷)>椹非 醇 3一葡糖苷≈异鼠李亭 3一葡糖苷≈表儿茶素> 香草酸，而没食子酸和原花色素类化合物含量甚 微。从该报导 中，我们也发现儿茶素(50．2togA)与 表儿茶素(8．0mgA)的含量相关甚大，这进一步证 实了 Foo等的研究报道 ，即果渣的表儿茶素较易受 多酚氧化酶氧化的事实。 OH 图 4 从葡萄果渣中分离到的二种新“双类黄酮”的化学结构 4 红葡萄酒的功能性成分 4．1 葡萄酒中的花色苷一聚合物及形成机制 正由于“法国悖论”的重要科学发现，致使人们 对葡萄来源的多酚化合物的广泛关注，现已明确地 指出红葡萄酒多酚化合物(RWPP)可起到预防心 血管疾患的作用。Nigidikar等(1998)[15]在 gl'ner— ican Journal of Clinical Nutrition权威医学刊物上报 道了一项有关红葡萄酒的临床研究，发现摄食红葡 萄酒或添加有 RWPP的白葡萄酒或 RWPP胶囊的 人群中的多酚含量都有所添加 (分别为 38％、27％ 和28％)，而摄食白葡萄酒则没有。血浆中的脂质 过氧化物含量分别下降 32％(红葡萄酒)、29％(白 葡萄酒 +RwPP)和 28％(RWPP胶囊)，然而对于 白葡萄酒，其脂质过氧化物反而增加 23％。究其 根源 ，可能是 由于红葡萄酒中的多酚化合物在起着 关键的角色，特别是一些原花素类化合物。 红葡萄中的 RWPP主要来源于葡萄籽和皮中 的多酚化合物 ，它们的含量在一定程度上取决于发 酵时间的长短 ，因为酒精溶液与葡萄籽或皮的接触 46 时间越长 ，其溶 出的多酚化合物量就越多。另外 ， 它们的多酚化合物种类还受葡萄酒发酵过程或后 熟时间的影响，其中变化最为明显的要数花色苷类 化合物，后者在后熟过程中会相互聚合，或者与其 它酚类化合物聚合，形成稳定性更强的低聚或高聚 体化合物(即原花色素类化合物)。著者推测此类 花色苷来源的低聚体或高聚体化合物是红葡萄酒 中的最为主要的生理活性物质 ，这也是红葡萄酒与 葡萄籽或葡萄皮来源的活性成分不同之处。 目前，有关花色苷或相关聚合物的化学结构以 及产生机理非常复杂，至今仍没完全弄清楚。也许 通过一种非共价结合作用，如辅色作用(copigmen— tation)以及自身联结作用(self—association)，或者 通过乙醛调节的加合反应。法国 INRA—IPV实 验室 Fulerand等(1998)El6J研究证实红葡萄酒中的 花色苷化合物不是以单体形式存在，通过对它们结 构的分析鉴定 ，显示它们的形成来 自于一种环化加 成反应，即花色苷的 C一4位或 C一5位的羟基与 另一个分子的烯键之间发生环化加成反应。他们 通过 NMR技术确证丙酮酸与锦葵色素 一3一单葡 维普资讯 http://www.cqvip.com 《中国食品添加剂》 China Food Additives 2003 No．1 糖苷之间形成一种稳定的加合物(adduct)，其加合 过程如图 5所示。首先 ，锦葵色素 一3一单葡糖苷 的 4位和 5一位的羟基与丙酮酸的烯醇形式的双 键发生 环化作 用 ，接 着经脱 水和重 芳构化作 用 (rearomatisation)过程 ，生成一种性质稳定的加合 物 (有 人 称 之为 “吡 喃 型花 色苷 ”(pyranoantho． cyanins))。他们的研究还显示不同酵母代谢产物 (不是丙酮酸)都可与花色苷化合物发生相类似的 作用 ，这意味着该机制可能是葡萄酒熟成过程中稳 定色素的主要形成机制。 芳构化 图 5 丙酮酸与锦葵色素一3一单葡糖苷之间的反应机制[假设] 最近，Vivar—Quintana等(2002)[17]采用 LC — MS以及光谱技术 了已熟化 1年以上的红 葡萄酒中的色素组成以及色泽特征，分离出几种色 泽稳定的新色素，鉴定认为是一类吡喃型花色苷类 化合物 ，它们的化学结构如图 6所示。这一研究结 果进一步确证 了图 7所提出的吡喃型花色苷的形 成机制。 0H R2 图 6 葡萄酒中检测到的几种吡喃花色苷 化合物的化学结构[4】 日本学者佐藤充克等(2000)[ ]通过模型体系 的研究 ，发现葡萄酒 中含量最多的花色苷 (即锦葵 色素 一3一葡糖苷)与 (一)一表儿茶素之间相互作 0H 0a 用，形成二种新型的花色苷 一儿茶素加合物。通过 NMR以及 MS分析 ，鉴定了它们的化学结构，发现 它们为同一种物质的立体异构体，其化学结构如图 7所示。目前，从市售的葡萄酒 中检出这种新型的 加合物 ，于是确认葡萄酒的实际熟成过程中会生成 这种新化合物。他们还确认 ，该加合物的的抑制血 小板凝集活性 比花色苷化合物强 3～4倍，而清除 活性氧 自由基活性高 4～5倍。由此可初步推测 ， 葡萄酒中的多酚化合物生物活性要高于葡萄籽或 葡萄皮来源的同类化合物的活性。 OH 分子量 ：809 图 7 花色苷 一表儿茶素加合物的化学结构 4．2 红葡萄酒中的白藜芦醇类化合物 白藜芦醇化合物也是葡萄酒 中的一类重要多 酚化合物 ，它主要来源于葡萄籽和果皮。它在葡萄 酒的含量随品种变化很大，高达 50mg／L，低至没 有检出[1 9l。 47 叫 一 一 维普资讯 http://www.cqvip.com 《中国食品添加剂》 China Food Additives 2003 No．1 艨 一白藜芦醇 以及它们异构的云 杉新苷化合物之外，tMderschneider和 Winterhalter (2000)t2。]从一种商用“雷司令”(Riesling)葡萄酒 中还分离 出 7种新型 的二苯 乙烯衍 生物 (stilbene HO OH derivatives)，分别被鉴定为2，4，6一三羟基菲 一2一 O一葡糖苷 、两种异构 的白藜芦醇 一2一C一葡糖 苷 一以及 一￡一葡萄素(viniferin)一二葡 糖苷、pallidol的葡糖苷以及二葡糖苷(如图 8)。 本 白蘩芦醇 242．葡糖苷 OGlc Glc 篪 本 白蘩芦醇 2-C．葡糖苷 2,4。6-三羟基菲2- 葡糖苷 OH 爿 ．vinifefin双葡糖苷 膜薄 Vini锄 n双葡糖苷 pallidol 3-O-lfl糖苷：RI=GIc，R2=H Pallidol3．3’·二葡糖苷；RI=R2=Glc 图 8 从 Rifling葡萄酒中分离到的新型白藜芦醇衍生物的化学结构 参考文献 1．JayaprakashaGK，et a1．2001．Antioxidant activity of grape seed(Vitis vinifera)extracts on pemxidation models in vitro． F~xxi Chemistry。73：285～ 29o 2．RenaudS andDeLorgerilM ．1992．W ine，alcohol，platelets， an d the French paradox for co ronary heart disease in men． Lancet。339：1523～ 1526 3．EstruchR．2O0o．W ine and cardiovascular disease．F∞d Re— search Internationa1．33：219～226 4．岩科司．1994．食品t：含 圭札 为7 水 ／，4 F 奄 机能． 食品工业(日)．(6．3o)：52～7O 5．Romero—Perez A，et a1．1999．Piceid，the major resveratrol derivative in grape jtrices．J．Agl-ic．FctxiChem．47：1533～ 1536 6．手崎彰子岛．求 j 抗菌活性成分 单离 ·同定挡 土 奄 食品 利用 ．日本食品工学会志 ．73(2)：125--128 7．Lu Y an dFooYL．1999．Thepolyphenol constituent Sofgrape p蛐 ce．Food Chemistry．65：1N8 8．唐传核，彭志英 ．2000．葡萄多酚类化合物 以及生理功能 ． 中外葡萄与葡萄酒 ．(2)：12～15 9．TeresaFB．eta1．1992．Characterization ofprocyanidinsofⅥ一 tis vinifera varityTinta del pals grape seeds．J．~ l'iC．Food 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