葡萄籽营养保健成分的论述

山 西 食 品 工 业 SHANXI FOOD 姗 USTRY 2004年第4期 12月出版 葡萄籽营养保健成分的论述 李淑芳1 陈晓明z (天津市农业科学院林业果树研究所，天津 300112) (中国农业大学食品科学与营养工程学院，北京 100083) 摘 要 参考近几年来国内外关于葡萄籽的开发、利用研究资料，概述了葡萄籽中油脂的营养价值及低 聚原花青素的定义、提取和保健作用，旨在引起人们对葡萄籽的关注和重视，使其得到充分利用。 关键词 葡萄籽 营养价值 原花青素 保健功能 葡萄是一种世界性水果，其种植面积和产量都居 首位，被誉为“水果世界的明珠”。在我国，葡萄资源也 很丰富，每年生产的葡萄达 120多万 t，其中8O％以 上用于酿造和其他饮料生产，每年下脚料可产葡萄 籽4．2万 t。意大利和法国是世界上生产葡萄酒最多 的国家，目前已使7O％葡萄籽得到了应用。葡萄籽 油脂可以作为婴儿和老年人的高级营养油，高空作 业和飞行人员的高级保健油。1997年，在美国 1O种 植物提取物市场份额中，葡萄籽提取物名列第七 位。在国外，以葡萄籽中多酚类物质作为主要活性成 分的药剂或食品营养补充剂已深入人们的日常生 活。在我国，随着葡萄酒业的蓬勃发展，葡萄酒厂酿 造后的下脚料或作废弃处理，使其生蛹变质，造成环 境污染；或作饲料使用．，造成资源浪费，降低葡萄籽 利用率。这主要是由于我国人们对葡萄籽价值的认 识比较缺乏而造成的。因此，本文就葡萄籽油脂的营 养价值和葡萄籽提取物原花青素的保健功能作一综 合论述，以引起人们对葡萄籽的关注和重视，增加葡 萄酒生产的附加值。 1 葡萄籽油的营养价值和食疗价值 随着社会经济发展和人民生活水平的不断提 高，我国油脂油料资源紧缺的矛盾日益突出。因此， 积极开发利用葡萄籽油，有着十分重要的意义，不仅 能够解决我国油脂油料资源紧缺的矛盾，而且还能 减少环境污染，增加葡萄加工企业的经济效益，为我 国人民提供新型食用油脂。 1．1 葡萄籽油的组成及理化性质 葡萄籽的含油量在 14 g／100 g～17 g／lO0 g之 间，葡萄籽油含有大量的不饱和脂肪酸，含量高达 9O g／100 g以上。葡萄籽油的组成成分见 1，葡萄籽 油的理化性质见表 2。 表 1 葡萄籽油的组成成分 项 目 指标 项 目 指标 月桂酸／g·(100 g) ≤0．5 Vp／mg‘(100 g) 0．94 豆蔻酸／g·(100 g) ≤0．3 Cu／la,g‘g一 3．372 棕榈酸／g‘(100 g) 5．5～ll Fe／p,g‘g一 49．84o 棕榈油酸／g·(100 g) ≤1．2 Zn／la,g‘g一 22．371 硬脂酸／g·(100 g) 3．6～6．0 K／p,g‘g一。 633．450 油酸／g·(100 g) 12～28 Mn／la,g·g一。 1、050 亚油酸／g·(100 g) 58～78 Pb／trg’g一。 0、050 亚麻酸／g·(100 g) ≤1．0 Ni／la,g‘g一。 0．976 花生酸／g·(100 g) ≤1．0 Co／p,g·g一。 0．103 VA／mg·(100 g) 8．06 Na／la,g·g一 114．846 VD／mg。(100 g) 4．08 Ca／la,g·g一。 150．500 VK／mg。(100 g) 29．41 Cr／p,g·g一。 1．130 VE／mg‘(100 g) 35．95 Mg／la,g。g一 117．100 由表 1可知，葡萄籽油的脂肪酸主要是以亚油酸 为主，其含量在58 g／100 g～78 g／100 g之间。亚油酸 是人体必需的脂肪酸，曾被命名为维生素F，具有重要 的功能特性，可预防动脉粥样硬化、高血压和高胆固 醇等疾病，同时，亚油酸是人体合成花生四烯酸的主 要原料之一，而花生四烯酸是人体合成前列腺素的 主要物质，具有扩张血管、防止血栓形成的作用。 葡萄籽中含有丰富的维生素，特别是 Vz含量较 高，达 35．95 mg／100 g。Ve是生物抗氧化剂，又是体 ★李淑芳，女，1976年出生，2003年毕业于山西农业大学果蔬加工专业，硕士。 收稿Et期：2004—09—15 维普资讯 http://www.cqvip.com 篁 4期 李淑芳等：葡萄籽营养保健成分的论述 12月出版 李淑芳等：葡萄籽营养保健成分的论述 25 内自由基清除剂，其侧链与生物膜的多不饱和脂肪 酸，特别是花生四烯酸的相互作用，可抑制不饱和脂 质的过氧化。 从葡萄籽的组成成分看，其脂肪酸组成含量较 为合理；此外，油中还含有维生素A、E、D、K、P及多 种微量元素，如钙、锌、铁、镁、铜、钾、钠、锰、钴等。因 此，葡萄籽油是一种优质的食用油脂。 表 2 葡萄籽油的理化性质 项 目 指 标 颜色 黄绿色或黄色 气味 无异味 比重(2O℃) 0．932～0．926 折光率(25℃) 1．473～1．477 酸价(以KOH计)／mg·g O．6 过氧化值 meq·kg ≤1O 碘值(以I 计)／g·kg 13O～l38 皂化值(以KOH计)／mg·g l88～l94 不皂化值／g·kg ≤2O 羰基值／g·(100 g) 12．3 由表 2可知，葡萄籽油的理化指标符合有关国 家。从碘值可以看出葡萄籽油中含有大量的不 饱和双键，因此，葡萄籽油再加工、储存、运输、加热 过程中，应注意防止其发生氧化酸败。 1．2 葡萄籽油的食疗价值 苏文辉等人报道，经过动物的急性毒性、积蓄毒 性、亚急性、致突变及致畸性等试验，葡萄籽油 无毒无致癌成分，宜长期食用。田嘉荣等报道，葡萄 籽油能降低低密度脂蛋白一胆固醇 (LDL—C)的同 时，使高密度脂蛋白一胆固醇 (HDL—C)升高，对防 治冠心病十分有效。LDL—C析出胆固醇，而沉积于 血管壁上，造成血管壁增厚，弹性下降，引起冠心病、 中风、动脉瘤等疾病，而 HDL—C不仅不易析出胆固 醇，还能清除血管壁上沉积的胆固醇，送回肝脏分 解。葡萄籽油除了具有清除血管壁胆固醇的作用，还 具有营养脑细胞，调节植物神经的作用。王敬勉等对 葡萄籽油的营养及食疗价值进行了研究，结果表明， 葡萄籽油是一种无毒无害，完全符合卫生标准，含有 人体必需的矿物质元素钾、钠、钙和铁以及维生素 A、D、E，特别是 V 含量较高，可以抗衰老，增强体 质，增黑毛发，促进生长发育和提高健康水平。此外， 葡萄籽油具有一定的抗氧化作用。马玲等人2002年 报道，通过动物实验葡萄籽油具有抗氧作用，并 且提示可能具有抗衰老功能。 据李华明等人报道，在葡萄籽油中，他们分析鉴 定了8种脂肪酸和非皂化部分的 4种甾醇和 11种 烃类化合物，其中，不饱和脂肪酸含量很高，尤以十 八碳二烯酸 (亚油酸)为主；非皂化物中含有较大比 例的 13一谷甾醇，其他甾类和烃类化合物与大多数 植物油脂类似，未发现不可食用的有毒和三致物 质。这一分析结果为开发利用葡萄籽油这种新型食 用油源提供了安全保障。并且葡萄籽油经精制后呈 浅黄绿色，无异常气味，不含胆固醇和钠，热稳定性 好，烟点高达 248 oC，不容易变色。在国际市场上，葡 萄籽油很受青睐，售价为 8美元／kg。 综上所述，葡萄籽油的营养成分丰富，具有很高 的营养保健功能和食疗功效。研制保健型、疗效型葡 萄籽油产品前景广阔，值得大力开发。 2 葡萄籽油提取物原花青素的保 健作用 葡萄籽提取物 (GSPE)中的多酚类化合物—— 低聚原花青素 (Opc’s)，具有很强的抗氧化、清除自 由基能力，以高效、低毒、高生物利用率著称。据报 道，在体内其抗氧化能力是 V 的 50倍，V 的 20 倍。近 10年来，国外关于Opc’s的性能研究较多，并 广泛应用于食品、饮料、化妆品及保健用品等领域。 2．1 原花青素的定义、理化性质及提取研究现状 原花青素(PC)是自然界中广泛存在的一种多酚 类化合物，有人将其归为生物类黄酮。早在 1920年， 普遍存在于植物组织中经矿酸处理后能产生红色矢 车菊苷元的无色物质称为白花色苷元或 白花色苷元 类，后来又称为原花色苷元类。但以后发现表现以上 特征的两类物质；一类为黄烷 一3，4一二醇类，另一 类为黄烷 一3一醇的二聚物类和较高低聚物类。1969 年有人建议将这两类化合物分别命名为白花色苷元 类(指单体黄烷 一3，4一二醇类)和原花色苷元(指黄 烷 一3一醇的二聚物和较高低聚物类)。后者又名缩 合的原花色苷元类，属于缩合鞣质类中不可水解的 鞣质类。目前研究最广的是存在于葡萄籽中的由5， 7，3’ ，4’一四羟基黄烷 一3一醇为单位聚合而成的低 聚原花青素。 根据缩合键位的不同，可将原花青素寡聚物分 为A、B、c、T、D等几类，如葡萄籽中原花青素主要是 B型、c型和T型。由于结构单元间缩合连接的位置 不同，构成了不同类型的寡聚物，如原花青素 B是在 维普资讯 http://www.cqvip.com 26 山 西 食 品 工 业 2004年第4期 12月出版 表儿茶素的4位与另一位单体儿茶素的4位与另一 单体儿茶素的 8位间发生缩合反应而形成的二聚 体。 葡萄籽提取物原花青素呈白色粉末，溶于水、乙 醇、甲醇、丙酮，也溶于乙酸乙酯，不溶于乙醚、氯仿、 苯等溶剂，有涩味。uv在550 mm处有强吸收。在酸 性溶液中加热可降解和氧化形成花色素 (Bate— Smith反应)。 目前，国内外已鉴定出23种不同结构物质，其 中以二聚体抗氧化性最强，且低聚原花青素(Ope’S) 在葡萄籽提取物中的含量高低已成为产品质量的关 键指标，并拥有一套质量指数体系，国外关于从 葡萄籽中提取 Ope’S的报道很多：法国 Corinne Prieur等选用质量分数 60％丙酮提取；波兰Ozmi— nandki jan，1996年申请专利，以丙酮为溶剂，采用超 声波提取；美国Joslyn和Dittmar选用质量分数80％ 乙醇提取 ；法国 Francoise M Romeyer，美国 Thorma— gate和Singletom均选用质量分数 80％乙醇为溶剂， 从葡萄籽中提取 Opc’S；而堪称 Opc’S鼻祖的法国 Masquelier教授先后申请专利以松树皮、葡萄籽为原 料，用水提取 Opc’S。国内也有从葡萄籽中提取分离 低聚原花青素的报道；吕丽爽等通过不同溶剂展开 体系的选取，确定低聚原花青素分离的薄层色谱展 开体系，从原花青素中分离制备得到儿茶素的单体、 二聚体、三聚体；中国农业大学用溶剂提取葡萄皮渣 中成分，用大孑L树脂吸附、洗脱、蒸发去溶剂后得到 富含 Opc’S的产品。 2．2 葡萄籽提取物原花青素的保健作用 2．2．1 抗氧化作用和清除自由基能力 原花青素是一种抗氧自由基清除剂和脂质过氧 化抑制剂，具有较强的抗氧化活性。近 5年来，有更 多的生物学家和医生相信，低聚原花素是清除自由 基最强的抗氧化剂。Koga等研究葡萄籽PC对禁食 大鼠血浆抗氧化水平影响时发现，摄人 Pc可提高血 浆对氧化剂刺激的能力。吕丽爽等研究葡萄籽原花 青素清除自由基效果，提高其抗氧化活性在适当浓 度范围内呈量效关系，同时还检测确定二聚体抗氧 化活性最强，与国外资料报道一致。张竣等考察证实 葡萄籽提取物对食用油脂抗氧化效果优于 BHT。 Provost等用酶学方法研究 PC对超氧阴离子自由基 的清除活性 ，用免疫力法研究 PC对羟基诱导的 DNA损伤的清除活性，发现这些多酚类化合物清除 自由基能力与他们化学性质和立体化学结构密切相 关。即使在葡萄酒中浓度很低时，PC也能有效清除 自由基，而且葡萄或葡萄酒中PC活性比其他一些天 然抗氧化剂(如维生素、没食子酸)更强。Toshiaki等 运用 AAPH、AMVN作为引发剂，运用甲基上油酸胶 束体系，比较相同摩尔数的原花青素 B一3、V v 儿茶素四种物质清除自由基的能力，得出结论，原花 青素 B一3是儿茶素的2．2倍，是VC的4．7倍，是 VE的 6．6倍。 在黄嘌呤一黄嘌呤氧化酶体系生产超氧物阴离 子自由基 (．O 一)和 Feuton反应体系产生自由基 (．OH)的水相模型中，应用极谱法 (以Trolox为对照 物)和脱氧核糖降解法(以甘露醇为对照物)对 GSPE 清除自由基能力进行评价，结果表明，GSPE各单位 对 O 一和 OH均有强的抑制作用，且与聚合程度和倍 酰基化作用有关。 2．2．2 保护心血管系统 Farkas等于 1987年就已经发现原花青素可以 治疗大鼠的自发性高血压并呈量效关系。Preus等的 研究表明，葡萄籽提取物原花青素与镉、锌共同作用 可以降低正常大鼠因年龄所致的收缩压增加，对有 中风倾向的自发性高血压大鼠长期给予天然鞣质， 可延长他们的寿命。 Yamakoshi等 1999年评价了葡萄籽来源的富含 原花青素化合物的萃取物 (GSPE)对喂食高胆固醇 兔的抗动脉硬化效果。GSPE(质量分数分别为 0．1 ％和 1．0％)几乎不影响喂食高胆固醇兔的血清脂 质的变化。然而，喂食 GSPE+胆固醇的兔血浆中有 AAPH诱导的胆固醇酯过氧化物 (Che—OOH)水平 明显低于单独喂以胆固醇的对照组，但是两者 LDL 中的 Che—OOH水平似乎差不多。喂食 GSPE(质量 分数分别为0．1％和 1．0％)都明显地减少了大动 脉中的严重动脉硬化，组织学分析显示 GSPE明显 地减少了兔主动脉中引起动脉硬化损伤的氧化 LDL一巨噬细胞数目。而且，在口服原花色素物质的 鼠血浆中检测到该物质，但在LDL以及 VLDL中检 测不到该物质。另一方面，原花青素添加于血浆可起 到抑制LDL中胆固醇亚油酸酯氧化的效果，这意味 着原花青素可能通常捕获水相 (如血浆以及动脉壁 中的组织液)中的活性氧自由基，从而起到抑制 LDL 氧化的同时体现出抗动脉硬化活性。 Sato(2001)研究表明原花青素可作为体内的一 种抗氧化剂，显示一定的心机保护效果，主要通过抑 制局部缺血／多次灌注 (R／Z)诱导的促调基因的激 维普资讯 http://www.cqvip.com 2004年第 4期 12月出版 李淑芳等：葡萄籽营养保健成分的论述 27 活，从而降低了心机细胞的凋乏。另外，Sato还证实 了Pc对心机缺血 一再灌注损伤具有保护作用，其机 制可能部分归于他直接清除过氧自由基和羟基，减 少缺血 一再灌注过程中的氧化应激的作用。 葡萄籽提取物原花青素的抗癌功效国外已有许 多报道，其中SS ioshi等的体外研究结果表明，葡萄 籽提取物原花青素对某些肿瘤细胞具有细胞毒性， 25 mg／L的葡萄籽提取物原花青素对 MCF一7人类 乳腺癌细胞 、A一427人类肺癌细胞和 CRL1739人类 胃腺癌细胞具有细胞毒性，对 K562慢性骨髓白血病 细胞则无此作用。 2．2．3 抗辐射作用 自由基学说是辐射损伤的基础理论，机体受辐 射后可产生内源性自由基，引发脂质过氧化等损 伤。而葡萄籽提取物原花青素具有清除自由基，抑制 氧化损伤的功效。据一项实验报道，将荷 S180肉瘤 小鼠分别给予 ∞CO y^射线局部照射、口服葡萄籽提 取物和局部照射加口服葡萄籽提取物的不同方法处 理，接种瘤细胞后第 l2天，检测动物的瘤重、白细胞 数、脾淋巴细胞转化率等指标。结果表明，对照组的平 均瘤重高于其他各组；照射加高剂量葡萄籽提取物的 肿瘤抑制率高于单纯照射组和单纯口服葡萄籽提取 物组；单纯照射组的白细胞计数低于其他各组。经统 计学 t或 检验，差异均具显著性(P<0．05)。实验 结果还表明，同未受照射组比较，受照射各组的 MDA水平均升高，显然与其体内脂质过氧化反应加 强，氧化产物在体内蓄积有关。而给予葡萄籽提取物 可使 MDA水平降低，且剂量愈大降低幅度愈大。表 明葡萄籽提取物可抑制辐射引发的脂质过氧化。这 可能是葡萄籽提取物抗辐射损伤的主要原因。 俄国人早就了解到葡萄籽提取物对辐射损伤的 保护作用，苏联的宇航员们长期服用一种富含原花 青素的植物饮料，以预防他们在太空飞行时所受到 的辐射损伤。苏联切尔诺贝利核电站发生爆炸，造成 严重核污染，当地许多人遭受核辐射损伤，生活在该 地区的人们被建议喝一种叫做 Crimean的红葡萄酒 (富含原花青素的葡萄酒)，以缓解核泄露对人体的 影响。 葡萄籽提取物的抗辐射损伤的作用现在13益为 人们所重视，现代高科技的迅猛发展为人们的生活、 生产和工作带来了极大的便利，诸如电视、电脑、微 波炉、移动电话等，在给人们带来物质享受的同时也 产生一些电磁辐射，危害人类的健康。应用葡萄籽提 取物生产开发一些抗辐射保健食品，将会有广泛的 应用前景。 2．2．4 皮肤保健及美容作用 在欧美等国家，葡萄籽提取物享有 “皮肤维生 素”、“口服化妆品”的美誉。皮肤属于结缔组强，其中 所含有的胶原蛋白和弹性蛋白对皮肤的整个结构起 重要的作用，胶原蛋白的适度交联可以维持皮肤的 完整性，而体内自由基氧化可使其过度交联，在皮肤 上表现为皱纹和囊泡，葡萄籽提取物可促使胶原蛋 白的适度交联，有效清除自由基，从而保持皮肤柔 顺、光滑。另外，弹性蛋白可使皮肤具有弹性，缺乏弹 性蛋白的皮肤松弛无力，使人显得老态龙钟，弹性蛋 白可被自由基或弹性蛋白酶所降解，葡萄籽提取物 具有清除自由基、阻断弹性蛋白酶的产生并抑制活 性，从而改善皮肤健康状况。有人曾对葡萄籽提取物 进行过体外抗酶试验，结果表明，葡萄籽提取物原花 青素对黄嘌呤氧化酶、弹性蛋白酶、胶原蛋白酶、透 明质酸酶、p一葡萄糖醛酸糖苷酶的 IC50(txmol／L) 分别为2、4、4．24、38、80、1．1，可以看出，他对上述各 酶具有显著的抑制作用。 2．2．5 其他功能 Lparra等学者所做的体外抑菌实验发现，葡萄 籽抗氧化剂抽提物能抑制多种细菌的生长。他们还 将葡萄籽多酚类提取物经处理后分别注射试验狗， 发现均能化解狗血管内诱导形成的血栓。此外，PC 还具有减轻水肿、抑制活性酶、保护肝脏、抗病毒、抗 真菌活性、抗致突变作用、抗抑郁、促进毛发生长等 功效，对治疗外周静脉功能不全、眼科疾病等均有很 好的疗效。 综上所述，原花青素是一种具有各种生物药理 活性，且毒副作用小的强力天然抗氧化剂和天然植 物药。在天然、营养、回归大自然的热潮中，人们越来 越趋向于使用天然抗氧化剂。如能将葡萄籽有效利 用，充分开发其中的PC和油脂资源，不仅能作到物 尽其用，且能产生巨大的经济效益，造福于人类。 参 考 文 献 1 赵超英，姚小曼 ．葡萄籽提取物原花青素的营养 保健功能【J】．中国食品卫生杂志，2000，12(6)：38— 40． 2 余晓琴 ．天然抗氧化剂原花青素保健功能 【J】． 粮食与油脂 ，2003，4：40—42． 3 吕丽爽 ．天然抗氧化剂低聚原花青素的研究进 展【J】．食品科学，2003，23(2)：147—150． 维普资讯 http://www.cqvip.com 山 西 食 品 工 业 2004年第 4期 12月出版 4 夏开元，戎卫华 ．葡萄中的功效成分——白藜芦 醇，白藜芦醇苷和原花青素 [J】．食品科学，2002，23 (8)：356—359． 5 王敬勉 ．葡萄籽油的特性及食疗价值的研究⋯． 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