植物多酚的研究进展
植物多酚的分类及生物活性的研究进展

fa gn oa oa adT cncl o ee Y n ig San i 1 10 C ia Y n l g ct nl n eh i l g, a kn , ha x 7 20 , hn) i V i aC l
Ab t c:I h s p p r h ca sf a in o l n o y h n l i ic s e c o ig t eae a e s a d i ilgc l s a t n t i a e ,t e l s ic t f p a t p l p e os s s u s d a c M n o r ltd p p r n t b oo ia r i o d s
fn t ni s mmaie . h betv fti p p ri t p o iec r i o srcieie sfrrsac f ln oy h n l. u ci s u o r d T eo jc eo s a e o rvd et n c ntu t a ee rh o a t lp e os z i h s a v d o p p
植 物 多酚 的分 类及 生 物 活性 的研 究 进展
瑞 祺
( 杨凌职业技术学院 ,陕西 杨凌 72 O ) 1 10
摘 要 :参 考 了大 量 有 关 植 物 多 酚 的资 料 文 献 ,陈 述 了植 物 多 酚 的 分 类 ,并 对 近 年 来 植 物 多 酚 生 物 活 性 研 究 进 行 了总
1 植 物 多酚分 ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
表 1 植 物 多酚 的主 要 类 别
碳 架 结 构 种 类 碳 架结 构 种类
C
C一 C
简单酚类 、苯醌类
羟 基 苯 甲酸 类
植物多酚

植物多酚的分类及生物活性的研究进展随着生活质量的提高,各种现代慢性疾病(包括心血管疾病、癌症、老年痴呆症等)的发病率不断上升。
医学研究者发现,植物多酚对此类病症有良好治疗和预防效果,因此,植物多酚的研究引起全球极大的关注。
目前研究较多的有茶多酚、葡萄多酚、苹果多酚、石榴多酚等。
植物多酚是指来源于莽草酸途径和苯丙氨酸代谢途径的化合物,它具有芳环结构并结合有1个或多个羟基。
植物多酚又称植物单宇,是植物体内重要的次生代谢产物,可以抵御紫外线的辐射和病原体的侵染,主要存在于植物体果实、皮、根和叶中。
1 植物多酚分类人们最初研究的植物多酚是单宁。
1920年K·Frendenberg按照单宁的化学结构特征,将单宁分为水解单宁和缩合单宁两大类,这类方法得到公认并一直沿用至今。
按照多酚来源的不同,也有人将其分为茶多酚、葡萄多酚、苹果多酚、石榴多酚等。
此外,按照酚环的数量以及其他环结合的结合元素的作用不同分成酚酸、类黄酮、木聚素和木酚素等,还有人将植物多酚按照其化学结构中碳原子的骨架结构进行分类,这种分类方法一目了然,使人很容易掌握植物多酚的结构。
植物多酚的主要类别见表1。
表1 植物多酚的主要类别2植物多酚生物活性多酚是重要的风味物质和呈色物质,广泛存在于药用植物中,可调节大部分酶和细胞接收器的活性,对癌症、心血管疾病和神经组织退化具有积极的治疗和预防作用。
2.1抗氧化合清除自由基作用随着自由基生物学和医学研究的日趋深入和发展,研究者通过动物模型验证了植物多酚具有较强的抗氧化能力,其抗氧化性体现在:①通过还原反应降低环境中的氧含量;②作为氢供体释放出氢与环境中的自由基结合,中止自由基引发的连锁反应,从而阻止氧化过程的继续进行。
同时,植物多酚能有效清除体内过剩的自由基,抑制脂质过氧化,对自由基诱发的生物大分子损伤起到保护作用,减缓人体组织器官的衰老。
2.2抑菌消炎、抗病毒作用多酚对多种细菌、真菌、酵母菌均有明显的抑制能力,且在相应的抑制浓度下不影响动物的生长。
植物多酚的研究进展

多酚类物质的提取
许多因素如多酚的化学性质、存在形式、 许多因素如多酚的化学性质、存在形式、提取时采用 的方法、 的方法、提取时粒径大小和干扰物质的存在等都会影 响多酚类物质的有效提取 。
多酚类物质的提取方法
溶剂浸提法 索氏抽提法 微波辅助提取 超声波提取 高压流体萃取 超临界萃取
多酚类物质的测定方法
抗肿瘤与抗癌变
多酚能够从多阶段干扰恶性肿瘤的生成, 多酚能够从多阶段干扰恶性肿瘤的生成,如能够抑制致癌物前体活化过程 中相关酶如细胞色素P450酶类的活性 ,使致癌物质失活,抑制突变基因的 中相关酶如细胞色素 酶类的活性 使致癌物质失活, 表达等,有效抑制肿瘤的发生。 表达等,有效抑制肿瘤的发生。 多酚类物质能够降低如CCl4 等致癌物对肝脏的毒性充分证明多酚可激活解 多酚类物质能够降低如 毒酶系统活性, 毒酶系统活性,降低突变物引发癌症的可能性 。 许多研究已经发现多酚体内试验表明,咖啡酸和阿魏酸可以和氮发生结合, 许多研究已经发现多酚体内试验表明,咖啡酸和阿魏酸可以和氮发生结合, 阻止亚硝胺的生成,抑制由7, 二甲基苯丙蒽引发的鼠皮肤癌的发生 阻止亚硝胺的生成,抑制由 ,12-二甲基苯丙蒽引发的鼠皮肤癌的发生 。 多酚的抑制肿瘤与抗癌作用是在生理生化和分子水平上对细胞生理调节的 结果。多酚与一些关键的生物反应器和信号分子的结构相似, 结果。多酚与一些关键的生物反应器和信号分子的结构相似,在代谢关键 途径中能够诱导与抑制基因表达,活化或钝化蛋白、 途径中能够诱导与抑制基因表达,活化或钝化蛋白、酶和转录因子 。 多酚可以调控细胞周期,诱导肿瘤细胞分化, 多酚可以调控细胞周期,诱导肿瘤细胞分化,影响信号的传导 。
缩合单宁( 缩合单宁(condensed tannins) )
缩合单宁是黄烷醇的聚合体,具有 缩合单宁是黄烷醇的聚合体,具有C6-C3-C6结构 。 结构 黄烷醇单体根据中间3个碳氧化还原程度, 黄烷醇单体根据中间 个碳氧化还原程度,环合的位置及苯基 个碳氧化还原程度 的取代位置主要包括花色素 (Anthocyanidins)、黄酮类 、 (Flavonoes)、黄酮醇 (Flavonols)、黄烷 醇 (Flavan-3-o) 等10 、 、黄烷-3-醇 种。 在我们日常饮食中的多酚以黄烷醇类为主, 在我们日常饮食中的多酚以黄烷醇类为主,大约为饮食中总含 量的2/3 。 量的
植物多酚的研究进展

和阻止皮肤内部水分挥发 。
多酚类物质的应用
其它领域
在制革工业中作为制革鞣剂 石油开采中作为泥浆处理剂和高温堵剂 环境保护中用做水处理中的水稳剂、絮凝剂等 在农业生产中具有抗病虫害、抗逆境功效,还可作为生物农药,
体外抗氧化能力测定方法vitroantioxidantcapacityassayshat反应rooahroolhorac氧自由基吸收能力trap总自由基捕捉抗氧化参数iou抑制氧吸收能力crocinbleachingassay藏红花素漂白法inhibitionlinoleicacidoxidation亚油酸氧化抑制能力inhibitionldloxidation低密度脂蛋白氧化抑制能力et反应mnefromahahmn1teactrolox当量抗氧化能力frap铁还原能力dpphdpph自由基清除能力copperreductioncapacity铜离子还原能力totalphenolsassayfolinciocalteureagent福林酚试剂法测定总酚其他方法tosc总氧化清除能力chemiluminescen化学发光法electrochemiluminescence电化学发光法inhibitionbriggsrauscheroscillationreactionbr震荡反应阻制能力多酚的抗氧化抗过敏抗辐射等的功效可被用于抗衰老减肥等保健品生产植物多酚的紫外吸收清除自由基抑制酪氨酸酶和过氧化氢酶活性还原色素中间体等的化学特性赋予多酚物质能够抑制黑色素生成的美白作用和减少皱纹生成延缓肌肤老化的作用
植物多酚的研究进展
内容
植物多酚的概念及分类 多酚类物质在植物中的存在形式 多酚类物质的提取与分析 多酚类物质的生物活性 多酚类物质的抗氧化能力测定方法 多酚类物质的应用
植物多酚抑菌活性、作用机理及应用研究进展

二、植物多酚的生物学活性
3、抗肿瘤活性:许多研究表明,植物多酚具有抗肿瘤效果。其作用机制包括 诱导癌细胞凋亡、抑制细胞增殖和调控信号转导通路等。
二、植物多酚的生物学活性
4、心血管保护:植物多酚对心血管系统有很好的保护作用,能够降低血压、 调节血脂、抗动脉粥样硬化等。这些效果主要归因于其抗氧化和抗炎活性。
三、抗菌性能研究
3、细胞毒性测定:采用细胞计数试剂盒对不同浓度的银系纳米抗菌材料处理 后的细胞进行活性检测。结果表明,在材料浓度小于一定值时,细胞的活性基本 不受影响;而当浓度超过一定值时,细胞活性明显下降。这说明银系纳米抗菌材 料具有一定的细胞毒性,但只要控制好浓度,便可降低其对细胞的损害。
四、结论
五、未来研究方向
通过深入研究和探索,我们有信心在不久的将来为银系纳米抗菌材料的应用 提供更广泛的实际支持,为人类健康和生活质量的提高做出贡献。
参考内容
内容摘要
天然植物精油因其具有广泛的生物活性,包括抗肿瘤、抗氧化、抗炎、抗菌 等,而引起了科学家的广泛。特别是其抗菌活性,已经被大量研究证实。本次演 示将就天然植物精油的抑菌活性及其作用机理进行深入研究。
摘要
erials in the field of antibacterial are introduced. Then, the methods for preparing silver-based nanocomposites are described in detail, including physical method, chemical method and biological method. Subsequently, the antibacterial activity of silver-based nanocomposites prepared is studied and discussed in depth, including
植物多酚抗逆生态作用研究进展

西北植物学报,2011,31(2):0423-0430Acta Bot.Boreal.-Occident.Sin.文章编号:1000-4025(2011)02-0423-08*植物多酚抗逆生态作用研究进展徐国前1,张振文1,2*,郭安鹊1,2,栾丽英1(1西北农林科技大学葡萄酒学院,陕西杨陵712100;2陕西省葡萄与葡萄酒工程技术研究中心,陕西杨陵712100)摘要:植物多酚是一类重要的植物次生代谢物质,具有吸收过多的太阳辐射、过滤U V(ultr a-vio let)和清除体内自由基等多种生理功能,有利于传播花粉、受精及传播种子,并在植物逆境生理生态上也具有重要的作用.该文对近年来国内外有关植物多酚在逆境生态中抗生物或非生物胁迫中的作用)))主要包括作为缓解营养缺乏、抵抗干旱、温度变化、盐害、大气污染、食草动物和病原菌浸染等逆境胁迫时的防御物质,以及作为植物与植物之间以及植物与环境之间信息交流物质等方面的研究进展进行综述,并展望了植物多酚的应用前景.关键词:植物多酚;逆境(胁迫);生态作用中图分类号:Q945.79文献标志码:AProgress on the Stress-resistant Ecological Function of Plant PolyphenolsXU Guo-qian1,ZH AN G Zhen-w en1,2*,GUO An-que1,2,Luan L-i ying1 (1College of E nology,North w est A&F Un iversity,Yan gling,Shaani712100,Chin a;2Research Center for Vit-i viniculture ofS haanxi Province,Yangling,Shaan xi712100,Ch ina)Abstract:Plant po lyphenols are the im po rtant secondary metabolites o f plants,not o nly r espo nsible for ab-sorbing ex cessiv e so lar irradiatio n,screening solar ultra-vio let r adiation,scav enging free radicals,but also contributing to attracting pollinators,fertilization and seed dispersal.T his paper r ev iew ed the advanced re-search about the stress ecolo gical functio n of plant po lypheno ls,mainly including that they play impo rtant ag ents as defense against the bio tic or abiotic str essor s,such as nutrient deficiency,drought,temperature variations,salt injury,atmo sphere po llution,her bivor es and pathog en infection stress,as w ell as inform ation substance between plants and plants or plant w ith the living env ironment.M eanw hile,the application pros-pect o f plant polyphenols w as discussed.Key words:plant po lyphenols;stress;ecolo gical function植物多酚(plant polyphenols)是一类广泛存在于植物体内的植物次生代谢物质,是由1个或多个芳香环和2个以上酚羟基组成的单体分子到高聚合化合物的统称.自然界中的多酚非常丰富,已分离鉴定出多酚类物质有2万多种[1],植物多酚不但为植物带来五彩缤纷的颜色,也赋予植物苦、涩等多种味道.目前,有关蔬菜、水果、豆类、谷物、茶、中药材等各类植物多酚的大量研究主要集中于抗氧化、抗肿瘤、抗癌和预防心血管疾病等方面[2-3],而近年来,越来越多的研究证实,植物多酚在植物抗逆境生理生态上也具有重要的作用.逆境(stress)是指对植物生存或生长不利的环境因子,有时也称胁迫.环境胁迫可分为生物胁迫(biotic-stress)(如病害、虫害、杂草等)和非生物胁迫(abiotic-stress)(如辐射、高温、低温、干旱、盐害、大气污染等)[4].植物是固定生长,在不断变化的逆*收稿日期:2010-07-27;修改稿收到日期:2010-12-02基金项目:现代农业产业技术体系建设专项(nycytx-30-zp-04)作者简介:徐国前(1968-),男(汉族),在读博士研究生,主要从事葡萄栽培生理与酿酒研究.E-m ail:x ugql@ *通讯作者:张振文,教授,博士生导师,主要从事葡萄栽培与酿酒研究.E-mail:Zhangz hw60@nw 境胁迫下,经长期自然进化,适应性地形成了良好的防御系统,对抵御逆境胁迫和保持它们的健康生长有着积极的意义.因此,本文综述了植物多酚在逆境生态中抗生物或非生物胁迫作用的研究现状,以期为植物多酚的广泛深入研究提供信息资料.1植物多酚抗非生物胁迫的作用所有植物的生长发育都必需依赖光、温、水、营养等自然资源,而自然条件多种多样,有时营养丰富、条件适宜,有时营养匮乏、条件恶劣,即使在同一地区也会经常出现环境条件的剧烈变化,当其变化幅度超出了植物正常生长发育所需范围时,即成为逆境.在逆境条件下,植物则产生包括多酚在内的各种次生代谢物使植物适应逆境环境,保护植物种群的延续性.根据生物学自由基理论,植物在高温、低温、干旱、创伤、营养不良和辐射等生物或非生物胁迫的逆境条件下,产生大量活性氧和自由基,导致植物伤害甚至死亡.而植物多酚的酚羟基极易被氧化,具有很强的清除活性氧和自由基能力,一方面通过还原反应降低植物内环境中氧含量,另一方面作为供氢体释放出氢与植物体内的自由基结合,中止自由基引发的链锁反应,从而阻止氧化的继续进行[5].1.1光保护作用太阳辐射是地球上生物生存的条件,但是,并非太阳辐射光谱中所有波长的光都是植物所需的,且光照强弱不断变化,光照过强时植物体内产生过量的电子流,导致电子转移链过度减少,同时产生大量NADPH,结果产生有害活性氧.太阳辐射光谱中UV(ultra-v io let)被看成是限制地球上早期植物扩展的因素之一,后来,早期植物在表面形成木质素(lignins)等前体物屏蔽U V后才得以扩展[6].现已形成共识:UV不仅影响植物体内木质素和其他简单酚类物质的生物合成,而且在生理和形态上也有重要影响,随着环境光照强度的升高,不但叶片厚度增加,植物体内多酚等物质含量也增加.这是因为简单酚类物质如肉桂酸衍生物(C6-C3型)和类黄酮等非光合色素不但可以吸收外来的可见光和UV辐射,且吸收光合过程产生的自由基,能够防止UV辐射和自由基引起的损伤,这在许多植物上都已得到证明[7-8].酚类物质对植物光保护作用不但与酚含量有关,而且与酚组成有关.Tang等[9]研究U V照射后花生幼苗内源白藜芦醇积累时发现,U V辐射前,用白藜芦醇处理可减轻幼苗叶片产生斑点和枯萎,而用白藜芦醇抑制剂时,则加重U V损伤,损伤程度取决于抑制剂的浓度.Merzlyak等[10]用强光照射苹果果实后,红色区域内的叶绿素漂白现象(光氧化损伤症状)显著低于绿色区内的,说明不同量花青素对光诱导胁迫的保护作用不同.Ryan等[11]通过研究矮牵牛叶内花青素比例对光保护作用的影响,发现高比例的槲皮素(quercetin)和堪菲醇(kaempferol)有利于光保护作用;Schmidt等[12]研究羽衣甘蓝时也发现,强光辐射后,虽然辐射强度已经降低至不损伤叶片的程度,但是槲皮素与堪菲醇的比例仍在增加.这可能是槲皮素B环上2个邻位羟基更易吸收电子的缘故(图1).de Cam po s等[13]研究原花青素清除O-!2、!OH、!CH3自由基时发现,原花青素对O-!2清除能力最强,而且随聚合度(聚合度在2~5之间)增加而增加,且C4-C6连接的二聚体比C4-C8连接的二聚体具有更强的抗氧化活性.1.2缓解高温、低温和干旱等非生物胁迫作用植物多酚不仅可以清除光、热产生的自由基,保护植物免受损伤,还可以缓解水分胁迫引起的膜脂过氧化,保护细胞膜免受或减少损伤,达到对细胞壁和细胞膜的保护作用[14].植物多酚是许多植物的固有成分,在正常条件下,它们在植株体内的含量很低,但当植株受到外来因子的刺激后,这些物质的含量会大幅度增加,以增强植物对非生物胁迫的抗性[4].冬季的植物,因受低温胁迫后多酚含量增加,皮、叶等组织变成红色或紫色,使枝叶免受冻害;生长在高寒荒漠地带锦鸡儿的单宁含量比生长于森林和草原的高,这与其生长的干旱寒冷环境有关.Sa-viranta等[15]从生物和非生物因子胁迫的红三叶草(T r if olium p r atense L.)根中分离出28种酚类化合物,含量最高的是芒柄花苷丙二酸酯、芒柄花素和鹰嘴豆芽素A,并发现根内酚含量与生物和非生物因子胁迫有关.Wr bele等[16]用低温处理河岸葡萄(Vitis r ip ar ia)幼苗,以及Orteg a-Gar c a等[17]研究低温胁迫处理橄榄(Olea europ aea L.)的实验结果都表明,酚类物质对植物的低温胁迫有保护作用. 1.3缓解营养和盐等非生物胁迫作用多酚改善植物营养状况最好的例子是豆科植物和根瘤菌(Rhy iz obium)之间的共生固氮作用.在贫瘠土壤上生长的豆科植物根释放多种有机化合物到根际,其中类黄酮作为信号分子刺激共生固氮作用,诱导根瘤菌基因表达,促进根瘤形成;高水平的氮则抑制类黄酮分泌,亦即氮营养胁迫诱导产生类黄424西北植物学报31卷酮[6].李杨等[18]在离体培养丛枝菌根真菌(Gigasp ora mar gar ita 和Glomus geosp or us )时发现,类黄酮对真菌的孢子萌发、菌丝长度、菌丝分枝数及辅助细胞群形成等都有显著促进作用.田间试验同样显示,在大豆种子和非豆科植物双子叶植物桤木(A lnus r ubr a Bong.)上应用类黄酮可以刺激根瘤形成和氮固定[19].Schijlen 等[20]研究了根分泌类黄酮作为根瘤菌基因转录信号和蛋白质表达的过程.M athe -sius [21]研究表明,白三叶草(Tr if olium r ep ens cv.H aifa)通过类黄酮衍生物7-羟基-4c -甲氧基异黄酮和7,4c -二羟基黄酮调节过氧化物酶活性影响根瘤菌侵入过程中生长素(IAA)的浓度,促使植物根瘤形成.类黄酮这种缓解营养胁迫作用有利于植物健康生长,帮助寄主在贫瘠土壤上生长.多酚促进植物吸收土壤养分主要表现在两方面,一方面多酚和Fe 、P 、K 等营养元素形成络合物,调节根系与养分的接触和吸收.与金属离子络合是酚类物质的共性,一般络合主要发生在多酚分子中2个相邻的酚羟基上,2个羟基和金属离子之间形成稳定的五元螯环[5](图2).另一方面络合土壤中有毒金属离子,防止有毒金属离子对植物造成伤害.如花色苷与Fe 2+、Fe 3+、Al 3+、Sn2+等金属离子可以形成配位化合物,影响根对Fe 等元素的可利用性.H ees 等[22]研究发现,土壤中可能有95%以上的铁以络合状态存在.Juszczuk 等[23]研究证明:多酚通过影响土壤化学变化而影响营养的可利用性.在缺磷土壤上诱导促使菜豆(P haseolus vulg ar is L.)根内酚浓度和分泌量增加,改变土壤中磷的形态,有利于磷吸收.在低pH 土壤中,主要非生物胁迫因子是铝和其他重金属离子的毒害,在水稻[24]、玉米[25]、蚕豆[26]上的研究发现,重金属离子的毒害方式是降低根分生组织有丝分裂指数以及抑制细胞生长.用富含花色苷的提取物或诱导根分泌槲皮素等络合Cu 2+、Al 3+等金属离子后,可以缓解Cu 2+、Al 3+的毒害作用,增强对铝的抗性.鲁梅克斯(Rumex acetosa L.)是一种适应高铝盐土壤植物,To lr 等[27]研究发现,鲁梅克斯对铝的抗性表现在两个方面,一是根内产生大量图1 主要多酚结构式Fig.1 Str uctures of major po ly phenols图2 花色苷与金属离子形成配位化合物的反应Fig.2 Chelatio n reaction between antho cy anin and metal io ns4252期 徐国前,等:植物多酚抗逆生态作用研究进展的蒽醌和柠檬酸,根尖借助柠檬酸泌盐作用排除铝;二是在茎中产生邻苯二酚、儿茶素和芦丁等酚类物质,它们与铝结合以非毒性形式贮藏.然而,植物多酚能够抑制有机质矿化,进而影响生态系统中氮循环和植物对氮的重新利用,这对植物的营养不利.植物凋落物中难以分解的部分通常含有较高多酚,其中单宁是一种难以分解的聚合物,与蛋白质结合形成的单宁-蛋白质聚合物更难分解;高含量单宁通常会降低凋落物分解速度,除一些能合成多酚氧化酶的微生物和能直接利用大分子中氮的蠕虫外,单宁对大多数土壤微生物都有毒害作用,降低其酶活性;同时,多酚覆被一些化合物如纤维素等,使其不易受到微生物侵袭,也限制了其在土壤养分循环中的作用[28].2植物多酚的抗生物胁迫作用植物在生长发育过程中,除受非生物环境因子胁迫外,还常受到病原微生物、植食性昆虫以及其他侵占性植物等生物的侵扰,且病原微生物和植食性昆虫的侵袭往往是致命的.而植物不能通过移动位置来避免生物的入侵,只能依靠自身获得的一系列防御机制来保护自身.产生加固细胞壁成分阻止病原入侵;合成植保素(phy to alex in)、毒性酚类等小分子化合物;诱导各种病程相关蛋白如几丁质酶、葡聚糖酶等产生;生成蛋白酶抑制剂;释放各种活性氧以及发生过敏性反应等抑制真菌生长.产生一些对草食动物有拒食作用的刺激或毒性物质.2.1抵抗病原微生物植物抗病性是普遍存在的相对性状.所有植物都具有不同程度的抗病性,从高度感病到免疫,抗病性与感病性两者共存于一体,是植物与病原生物在长期协同进化过程中相互适应、相互选择的结果.其表现受寄主与病原相互作用的性质和环境条件共同影响.基因对基因学说(gene-for-gene theo ry)认为,对应于寄主方面决定抗病的每一个基因,病原物方面也存在一个致病基因.就是病原物分化出不同类别、不同程度的寄生性和致病性,抗病性植物也相应地形成不同类别、不同程度的抗病性.植物系统获得抗性包括植物细胞壁结构和细胞内部的一系列抗性反应,包括木质素沉积、乳突体形成、胶质体形成、侵填体产生等.木质素以多种不同方式抵抗病原菌侵染,一是木质素与纤维素紧密交联形成一个疏水网并阻止细胞的进一步伸长,起到相连细胞作用,并增强了寄主细胞的机械强度及对病原菌的抵抗能力,使寄主抵抗病原菌分泌的降解酶;二是木质素限制了营养物从寄主向病原菌的扩散,从而使病原菌处于÷饥饿"状态;三是4种对病原有毒性作用的木质素单体(对香豆醇、松柏醇、5-羟基松柏醇、芥子醇)形成一种复杂不溶性(C6-C3)n 型酚类聚合物.植物在系统防御的基础上,还可以分泌植物抗毒素(phytoalexin)直接抵抗病原微生物,这在各类植物上均有发现.花生和葡萄产生的植物抗毒素均是白藜芦醇.如葡萄叶片受到灰霉菌(Botry tis cine-r ea)或其他真菌浸染后产生白藜芦醇、白藜芦醇苷(piceide)、紫檀芪(pterostilbene)和白藜芦醇多聚体(E-、A-、B-、D-viniferin)等功能衍生物抵抗真菌的浸染[29-30].Ag ati等[31]在研究易感霜霉病酿酒葡萄品种ö桑娇维塞ø后指出,叶片类黄酮含量和对霜霉病菌(Plasmop ar a viticola)抗性呈显著正相关.这些酚类物质抗病机理是可作为病原物的拮抗剂,抑制孢子萌发和菌丝生长,有些是抑制或钝化病原菌产生的毒素和酶活性,或氧化成毒性更强的醌类物质.有些抗菌物质在一种植物上为组成物质,在另一种植物上则是诱导产生.不同植物或同一植物抵抗不同病原菌时分泌植物抗毒素不一定相同.如高粱(Sorghum bicolor)和小米(P ennisetum ty p hoi-deum)植株对病原微生物有显著抗性的物质是阿魏酸[32](图1),把炭疽病菌(Colletotr ichum gr amini-cola)接种到高粱中胚轴后发现产生的植物抗毒素是3-脱氧花青素和芹菜素.蕃茄感染类病毒后产生重要代谢物是龙胆酸糖苷,细菌浸染后却产生苯丙烷类物质和类黄酮[33].植物抗毒素发挥抗菌作用受到环境条件限制,且一种植物抗毒素不能抵抗所有真菌.如Dey tieux-Belleau等[34]研究发现易感灰霉病葡萄品种ö长相思ø不同发育时期果实对灰霉菌抗性与果皮总酚含量呈正相关,同时受到皮内水分活度的影响.Bruno 等[35]研究发现白藜芦醇对引起葡萄癌的3种真菌[P haeomoniella chlamy d osp or a(P ch)、Togninia minima(T mi)和Fomitip oria mediter ranea (F me)]没有抗性作用;把3种真菌接种在含有白藜芦醇或单宁作唯一碳源的液体培养基上时,虽然3种真菌生长部分被抑制,但它们能产生单宁酶、漆酶和过氧化物酶分解利用二种化合物.用木质素和酚氧化中间体)粘糠酸,虽可以部分或全部抑制Fme,但不能抑制P ch和Tm i,这也是极难杀灭葡萄癌真菌原因.成熟和未成熟柚子皮内抗青霉菌物426西北植物学报31卷质是7-羟基香豆素,但在离体条件下,Sanzani等[36]用槲皮素和7-羟基香豆素混合物处理青霉菌感染的梨果实上发现,棒曲霉素积累虽减少,并不影响菌丝的生长.总之,植物)病原菌之间相互斗争关系最终决定植物抗性,植物分泌植物抗毒素抵抗病原菌,病原菌如不能分解植物抗毒素,则表现植物抗病,反之则感病.Goetz等[37]研究易感灰霉病葡萄品种ö佳美ø和抗灰霉病品种ögamaretø浆果对灰霉菌的抗性试验发现,灰霉菌入侵时分泌二苯乙烯氧化酶分解白藜芦醇,抗病品种可以产生高浓度二苯乙烯氧化酶抑制剂(儿茶素、表儿茶素-3-O-没食子酸酯、咖啡酸、反式和顺式肉桂酸和反式香豆酸、紫杉叶素-3-O-鼠李糖苷和槲皮素-3-O-葡萄糖苷等),这些化合物抑制二苯乙烯氧化酶活性,产生对灰霉菌的抗性.感病品种内抑制剂含量较低,不足以抑制二苯乙烯氧化酶活性,表现感病.由此看来,植物体内含有植物抗毒素不一定完全抗病,抗病与否取决于植物抗毒素和其他物质的协同作用.2.2对食草动物的拒食作用目前认为对食草动物有拒食作用的基本物质是原花青素,因其口味苦涩,对高等动物取食有威慑作用,可以减少植食者取食;原花青素还具有抗营养性,与食物中蛋白质结合降低其营养价值;与植食者消化道内消化酶结合降低其消化能力,导致植食者营养不良.Tucker等[38]研究几种澳洲有袋食草动物取食特点发现,它们选择桉树叶作食物时,避开含B环无取代基黄烷酮的桉树叶.烟草天蛾(M anduca sex ta)和粉纹夜蛾(T richop lusia ni)在取食时,很少食用含有芦丁的食物[39].Coley等[40]选择20种植物做切叶蚁(A tta columbica)取食试验,证实蚂蚁取食时首先避开红色叶片,它们对植物种类的偏好随着叶片花青素含量的增加而降低.并认为主要是避免叶片内含有抗菌化合物,因为它们用叶片培养真菌,作为幼虫、工蚁和蚁后的食物,实际上这是花青素的抗菌作用.武予清等[41]把含花青素的陆地棉棉叶提取物定量加入人工饲料中饲养1龄棉铃虫幼虫,结果发现:原花青素、芸香苷和异槲皮苷等物质属于慢性毒剂;儿茶素有拒食作用.植物多酚对食草动物有拒食作用,当植物遭受病虫害袭击时,能够在体内迅速累积多酚类物质,有时氧化为醌.OøNeill等[42]以3种不同取食方式昆虫(P op illia j ap onica Newm an、Vanessa car dui Linnaeus和A p his gly cines M atsum ur a)取食大豆叶片后发现,叶片内染料木素、大豆苷元、槲皮素和堪菲醇及它们的糖苷含量都增加.然而,进化是一个相对的过程,多酚虽对一些食草动物有拒食作用,但有些食草动物可以食用此类物质而不受影响,因他们唾液内富含与原花青素有高亲和力的脯氨酸蛋白,这些唾液蛋白可以使原花青素进入消化系统前就解毒.栎类树皮内原矢车菊素含量较高,桦木皮含类黄酮对野兔食性显示抗性,但鹿等许多动物则食用它而不受影响,因其唾液中含有很高的脯氨酸蛋白[43].植物多酚对食草动物除有直接拒食作用外,有时还间接影响食草动物的生理生殖功能.H arm atha 等[44]以果蝇(Drosop hila melanogaster)BÒ细胞系生物方法测定蜕皮激素激动剂和拮抗剂试验,结果发现木脂素类化合物可以和蜕皮激素受体结合位点结合,对蜕皮激素表现拮抗作用,从而干扰或中断内分泌系统,影响果蝇的羽化.李俊年等[45]也发现,含有阿魏酸的植物可以抑制草甸田鼠的繁殖.植物除地上部分表现拒食作用外,地下根也有相似现象.Co lling bo rn等[46]研究香蕉根对线虫抗性关系时发现,原花色素是香蕉抗线虫的生化基础,高抗性品种在线虫入侵后原花色素浓度迅速升高.3植物之间的化感作用化感作用(allelopathy)又称它感作用、异株克生作用,是德国科学家M olish于1937年首次提出. Rice在专著1Allelopathy2中定义化感作用是:一种植物(包括微生物)通过向环境释放化学物质而对另一种植物(包括微生物)产生直接或间接的伤害.植物化感物质主要是植物次生代谢物质,从最低等苔藓植物到高等被子植物所有的物种中,它们都投入了大量的能量去合成这些化合物.根据作用对象或浓度不同,可以产生抑制效应,也可以产生促进效应;有时对其他植物有害,有时对自身也有毒害作用[4].如蕨(P teridium aquilinum)是一种有很强化感能力植物,它枯死枝叶释放出的酚酸(主要成分是阿魏酸和咖啡酸)使其他草本植物很难生存;水稻田里恶性杂草荭草(Poly g onum orientale)根分泌的木犀草素(luteolin)可以强烈抑制水稻生长;研究表明,生长过欧石楠(Er ica car nea)土壤中种植的多种作物生长严重迟缓,因土壤中残存大量杨梅素(m yricitin)和堪菲醇能够抑制其他植物生长[4].美国西部一种入侵物种斑点矢车菊(Centaurea macu-losa Lam.),入侵时根释放植物毒素(-)-儿茶素(图4272期徐国前,等:植物多酚抗逆生态作用研究进展1).土壤中含有它自然释放浓度的儿茶素,便可以抑制本地其他物种种子萌发和生长,因(-)-儿茶素触发了易感品种根分生组织产生活性氧,导致Ca2+信号级联系统基因表达,致其死亡[47].化感作用的另一种类型是化感物质抑制种子萌发.如向日葵(H elianthus annuus L.)种子分泌物sundiversifolide的浓度达30mg!L-1时,猫儿眼50%根和茎生长被抑制,当在一起培育两者种子时,则可完全抑制猫儿眼种子萌发[48].从向日葵内分离的查耳酮类化合物kulkulkanin B和helianno ne A 及黄酮类化合物tanbulin,均影响番茄和大麦幼苗生长,且前两者还影响种子的萌发[4].香豆素及其衍生物是种子萌发和植物生长的抑制剂,香豆素和呋喃香豆素(补骨脂素)是中药芸香的成分,1mg!L-1的呋喃香豆素可以抑制莴苣种子萌发.化感作用的一种特殊类型是植物种内自毒现象(autotox icity),即植物产生自毒物质影响种内其他个体的生长、发育和生理过程的现象.酚酸类自毒物质主要包括阿魏酸、肉桂酸、香草醛、香豆素等次生代谢物,主要是损伤细胞膜、使氧化磷酸化脱偶联以及破坏其他生化过程.对产生自毒物质的细胞来说,如果自身具有靶位点,则此类代谢物对产生细胞自身就有毒害.自毒现象是植物界中普遍存在的现象,如果树、花卉、林木、作物上均有报道[49-51].王强等[52]对自毒物质的种类、释放途径、作用特点、作用机理等问题进行了综述,在此不再敷述.4展望近十年来,植物多酚抗逆境生态作用研究得到迅速发展,揭示植物防御机制将有利于了解生物之间相互作用关系,安全有效地使用农药防治病虫、杂草,降低病虫害消耗,促进农业生产发展,改善人与自然的关系.首先,对植物抗逆基因及其抗逆机理的研究是植物功能基因研究的热点,依靠基因工程方法培育酚含量高的抗性作物品种研究工作正在深入展开,将有望在农业生产上推广应用.如Fla-chow sky等[53]成功把玉米L c(leaf colour)基因转入苹果,转基因苹果花青苷和黄烷-3-醇含量大幅增加,提高了其对火疫病(Er w inia amy lov or a)和黑星病(Ventur ia inaequalis)的抗性.通过转基因技术提高植物PPO活性,把酚氧化成毒性更强的醌类物质,增强对棉蛉虫、天幕毛虫等食草动物的毒性,这在蕃茄[54]和杨树[55]上已获得成功.作为天然产物,植物多酚抗菌抗虫保护自然环境的作用已经得到公认.研究开发以多酚为主要成分的抗菌剂、杀虫剂具有广阔的应用前景.基于植物-微生物间相互作用模式和效果,在农业生物技术上发展促进营养的微生物菌剂,生产生物肥料、植物加强剂和植物刺激剂等.化感作用原理为新型除草剂和农业化学研究提供基础理论,有可能发现新型除草剂.当然,目前的研究还不能全面地阐述植物-植物、植物-病原菌间相互作用机理,转基因植物转入外源基因对植物酚类物质代谢的影响没有展开,以及植物抗毒素的研究主要集中在某一种物质的抗菌作用.因此,如果把酚的协同抗菌作用,化感物质释放机制,植物感受和传递逆境的生理及分子机制进行深入研究,有助于人们有目的地主动调控植物生长发育,有效地提高植物的抗逆性,而造福于人类.参考文献:[1]LE WINSOH N E,GIJZEN M.Phytochem ical diversity:T he soun ds of silent m etab olism[J].Plant S cience,2009,176(2):161-169.[2]DE PAS CUAL-TERESA S,SANCH EZ-BALLES TA M.Anthocyanins:from plant to h ealth[J].P hytochemistr y Re view s,2008,7(2):281-299.[3]S IL ICI S,SAGDIC O,EKICI L.T otal phenolic content,antiradical,antiox idant and antimicrobial activities of Rhodod endron h on eys[J].Food Chemistry,2009,121(1):238-243.[4]赵福庚.植物逆境生理生态学[M].北京:化学工业出版社,2004:7-86.[5]石碧,狄莹.植物多酚[M].北京:科学出版社,2000:134-135.[6]ANDERSENªM,M ARKH AM K R.Flavon oids-chem istry biochemistry application s[M].Boca Raton:CRC Press(T aylor&FrancisGroup),2006:400-417.[7]EDREVA A.Th e imp ortance of non-p hotos ynthetic pigmen ts an d cinnamic acid derivatives in photoprotection[J].A gr icu ltur e,Ecosystems&Env ironment,2005,106(2-3):135-146.[8]H AVAUX M,KL OPPST ECH K.T he protective functions of carotenoid and flavonoid pigm ents agains t ex ces s visible radiation at chillin gtemperature in vestigated in A r abidop sis np q and tt mutants[J].Planta,2001,213(6):953-966.[9]T ANG K,ZH AN J C,YANG H R,H UANG W D.Changes of res veratr ol and antiox idant en zymes during UV-induced plant d efens e re-428西北植物学报31卷。
植物多酚的研究进展
植物多酚的研究进展近年来,植物多酚作为一种具有极高营养和保健价值的天然物质,受到了广泛关注。
植物多酚不仅存在于各种植物中,还广泛存在于水果、蔬菜、茶叶、葡萄酒等食物中。
它具有抗氧化、抗炎、抗癌、增强免疫力等多种生物学活性,对人体健康有着重要的影响。
近年来,植物多酚的研究也取得了许多重要的进展。
首先,研究人员对植物多酚的化学结构进行了深入研究。
通过采用分离纯化、质谱分析等技术手段,鉴定了大量的植物多酚化合物,并确定了其主要化学结构。
从而为植物多酚的生物学活性和功能机制的研究提供了基础。
其次,植物多酚的生物学活性研究也取得了重要进展。
许多研究表明,植物多酚具有强抗氧化活性,可以清除体内的自由基,减少氧化应激损伤。
同时,植物多酚还具有抗炎、抗菌、抗血栓等多种活性,能够有效预防和治疗多种常见疾病。
此外,一些研究还发现,植物多酚对心血管疾病、肥胖、糖尿病等有着显著的保护作用。
这些研究结果为制备植物多酚类保健食品和药物提供了重要的科学依据。
植物多酚的抗癌活性也成为研究的热点。
研究人员发现,植物多酚可以通过抗氧化、抗炎、抗转化等机制,抑制肿瘤的发生和发展。
一些研究还证实,植物多酚可以与化疗药物协同作用,提高肿瘤细胞的敏感性。
这些研究结果为植物多酚在肿瘤治疗中的应用提供了重要的理论基础。
此外,植物多酚的代谢途径和代谢产物的研究也颇具意义。
研究表明,植物多酚不仅可以通过胃肠道吸收,还可以通过肠道微生物的作用转化为更活性的代谢物。
这些代谢物可以进一步影响人体内的各种代谢过程,对人体健康产生重要影响。
因此,研究植物多酚的代谢途径和代谢产物对于深入理解植物多酚的保健作用具有重要意义。
最后,植物多酚的应用研究也是当前研究的一个热点。
植物多酚的应用不仅局限于保健食品和药物领域,还涉及到化妆品、食品加工等多个领域。
研究人员通过改变植物多酚的结构和功能,开发了一系列具有特殊功能的植物多酚产品,并广泛应用于工业生产和生活中。
这些应用研究的开展,不仅推动了植物多酚领域的发展,也为植物多酚在各个领域的应用提供了新的途径和思路。
植物多酚及其开发利用.
黄烷-3-醇,黄烷-3,4-二醇
聚合体原花色素(polymeric proanthocyanidin) 二聚体,寡聚体,红粉,酚酸(Phenolic
Acids)
——植物多酚的检测
植物多酚典型定量方法 Folin-酚法(Folin-Denis和Folin-Ciocalteus)
普鲁士蓝法(PB法)
高锰酸钾法 酒石酸亚铁法 锌离子络合滴定法 香草醛-盐酸法 正丁醇-盐酸法 亚硝酸法 皮粉法影响因素(二)3、 反应的时间和温度
4、多酚与蛋白质的分子比
5、有机溶剂
6、pH值
7、离子强度
——植物多酚与生物碱复合
多酚与多种生物碱反应,生成沉淀
包括:咖啡因、黄连素、罂粟碱、奎林 和甲基蓝染料
——植物多酚与生物碱复合
咖啡因
1、与多酚的结合最强
2、分子结构与肽链相似,被看作蛋 白质的模拟物 3、在生物碱-多酚复合中常常作为 研究模型
BSA沉淀法
——植物多酚的检测 植物多酚定量方法应用最为普遍的五种 方法是:
Folin-酚法、PB法、香草醛、酒石酸亚 铁、正丁醇-盐酸 FC是FD的改进
PB比FC方法更为灵敏,且数值高 于FC
PB方法抗蛋白质的干扰,高蛋白样 品宜采用PB法
——植物多酚的检测 在植物多酚检测中几种常见的应用:
总酚含量检测采用FD、PB法
——植物多酚与蛋白质反应
多酚与蛋白质反应的模式
单宁+蛋白质
溶液 溶液
单宁•蛋白质
溶液
单宁•蛋白质
沉淀
——植物多酚与蛋白质反应
影响因素(一)
1、植物多酚分子结构
分子量、结构、基团
2、蛋白质的分子结构:
疏水性氨基酸含量高结合能力强
植物多酚的研究现状及发展前景
植物多酚的研究现状及发展前景一、本文概述植物多酚是一类广泛存在于植物体内的次生代谢产物,因其独特的化学结构和生物活性,近年来在食品、医药、化妆品以及农业等多个领域引起了广泛关注。
本文旨在全面综述植物多酚的研究现状,包括其提取工艺、生物活性、应用领域等方面并在此基础上,展望其未来的发展前景。
我们将从多个角度对植物多酚进行深入剖析,以期为读者提供一个全面、系统的了解,为相关领域的研究和开发提供有益的参考。
我们将概述植物多酚的基本概念和分类,阐述其结构特点和生物活性,为后续的研究内容奠定理论基础。
接着,我们将重点介绍植物多酚的提取工艺,包括传统的提取方法和新兴的绿色、高效提取技术,评估各种方法的优缺点,为实际应用提供指导。
在生物活性方面,我们将深入探讨植物多酚的抗氧化、抗炎、抗肿瘤、抗菌等多种生物活性,以及其在预防和治疗慢性疾病方面的潜在应用。
我们还将关注植物多酚在食品、医药、化妆品等领域的应用现状,分析其在这些领域的应用前景。
我们将展望植物多酚的未来发展前景。
随着科技的不断进步和人们对健康生活品质的追求,植物多酚的应用领域将不断扩大,其在食品营养、医疗保健、生态保护等方面的潜力将得到进一步挖掘。
我们期待通过本文的综述,能够为植物多酚的研究和开发提供有益的启示和参考。
二、植物多酚的研究现状植物多酚作为一类广泛存在于自然界中的重要次生代谢产物,近年来受到了广泛的关注和研究。
随着科学技术的不断进步,人们对植物多酚的认识逐渐深入,其在生物学、医学、农业、食品工业等领域的应用也日益广泛。
在植物多酚的提取分离方面,研究者们已经开发出多种高效的提取方法,如溶剂提取法、微波辅助提取法、超声波辅助提取法等。
这些方法不仅提高了提取效率,还降低了能耗和环境污染。
同时,随着色谱技术、光谱技术等分析手段的不断进步,植物多酚的分离纯化技术也得到了很大的提升。
在植物多酚的结构鉴定方面,科学家们利用核磁共振、质谱、红外光谱等现代分析技术,对植物多酚的化学结构进行了深入研究。
植物多酚化学成分的提取及含量研究
植物多酚化学成分的提取及含量研究植物多酚是指分子量较小、质子数较少的多羟基苯类物质,是植物中广泛存在的一类天然化合物,具有较高的生物活性。
在医学、保健品、食品加工等方面有广泛应用。
因此,对植物多酚的提取及含量研究具有非常重要的意义。
一、植物多酚的提取方法常见的植物多酚提取方法有离子交换法、分子筛法、溶剂法、醇沉法、水漂法、超声波提取法、微波辅助提取法等。
1. 离子交换法:是将植物材料粉碎,加入固体离子交换树脂中,通过树脂的交换作用将目标成分分离出来,再用酸或有机溶剂洗脱得到。
这种方法操作简单,但提取效率不高,可能导致产品含量不稳定。
2. 溶剂法:是将植物材料加入有机溶剂中,然后加热浸泡提取,得到提取液后蒸去溶剂,得到多酚提取物。
这种方法提取效率较高,但有机溶剂对环境污染较大,提取液中可能会含有有害物质。
3. 醇沉法:将植物材料加入醇中,用搅拌器或超声波震荡混合,然后冷却离心,去掉上清液即为多酚提取液,之后经过浓缩即可得到多酚分离物。
这种方法操作简单,提取效率较高,且较为环保。
4. 超声波提取法:对植物材料进行粉碎处理,随后将其与适当溶剂混合,并经过超声波震荡提取,最后将浸出液过滤、浓缩,得到较高纯度的多酚产品。
这种方法对于提取速率较快,但易造成提取失效。
二、植物多酚含量的测定方法目前,常用的植物多酚含量测定方法有盐酸铝标准曲线法、铁离子法、Folin-Ciocalteu法、铁还原法、高效液相色谱法、氢离子浓度滴定法等多种方法。
1. Folin-Ciocalteu法:该方法是常见的测定多酚含量的方法。
原理是利用多酚与Folin-Ciocalteu试液中的重铜离子反应生成蓝色化合物,然后通过比色法测定吸光度,得出多酚含量。
该方法具有准确性高、可靠性好而得到广泛应用。
2. 盐酸铝标准曲线法:该方法先用多酚标准品制备标准曲线,再将待测样品用溶剂溶解后经过加盐酸铝试液反应生成浅黄色沉淀,使用标准曲线比较得到多酚含量。
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2008年5月第5期(总第114期)广西轻工业GUANGXIJOURNALOFLIGHTINDUSTRY食品与生物植物多酚的研究进展耿中华1,2(1.天津科技大学食品生物技术学院,天津300222;2.徐州工程学院食品(生物)工程学院,江苏徐州221008)【摘要】随着植物多酚化学的发展,植物多酚的化学结构和性质已被深入揭示。
文章介绍了近几年研究较多的几种植物多酚,对其独特的生理活性和天然g-,g进行了叙述,并介绍了植物多酚的应用。
【关键词】植物多酚;生物活性;应用【中图分类号】Q946【文献标识码】A【文章编号】1003—2673(2008)05—04—02植物多酚是多羟基酚类化合物的总称,又称为单宁,广泛存在于蔬菜、水果、豆类、谷物类、茶等植物中。
多酚的独特结构赋予了它一些列独特的化学性质,使其具有抗肿瘤、抗氧化、抗动脉硬化、防治冠心病与中风等心脑血管疾病以及抗菌等多种生理功能,在食品、医药、化妆品、日用化学品以及保健品等方面起到了一定的利用。
随着天然产物开发的逐渐兴起,植物多酚因其在植物界分布的广泛性、生理功能的多样性以及来源丰富性等特点,逐渐成为当前研究的热点,被形象地称为“一座有待开发的金矿”。
1近年来已经开发的植物多酚苹果多酚:苹果多酚包括多种酚类物质,可分为酚酸及其羟基酸酯类、糖类衍生物和黄酮类化合物(如儿茶素、表儿茶素、原花青素、二羟基查耳酮、黄酮醇配糖体等1。
成熟苹果中的多酚主要为绿原酸JL茶素以及原花青素等,而未成熟苹果中则含有较多的二羟基查耳酮、黄酮醇类化合物。
未成熟的苹果与成熟苹果相比,成分组成相似,但成分含量上有很大的差异,特别是多酚类物质的含量高出成熟苹果含量的10倍以上。
苹果的品种不同,各主要成分的含量也有差异。
茶多酚:茶多酚又名茶单宁、茶鞣质,是茶叶中含有的一类多羟基酚类化合物的总称,简称为TPfreaployphenols),含量约占茶叶干物质总量的20%一30%。
TP是一类以儿茶素类为主体的多酚类化合物,除儿茶素类外.有黄烷醇类、黄烷酮类、酚酸类和花色苷及其苷元。
其中儿茶素类化合物为茶多酚的主体成分,约占茶多酚总量的65%一80%。
儿茶素类化合物主要包括表儿茶素、表没食子儿茶素、表儿茶素没食子酸酯和没食子儿茶素没食子酸酯四种物质。
具有保健功能的主要是儿茶素和黄酮类物质。
葡多酚:葡多酚广泛存在于葡萄籽、葡萄皮与果汁中。
这类多酚由表儿茶酸等酚酸类、黄烷醇类、花色苷类、黄酮醇类和缩聚单宁等物质组成,其中以原花色苷的含量最为丰富,可以达到80%一85%(也有报道含量大约在50%一98%之间),其他成分如儿茶素和表儿茶素的含量次之.大约为5%,葡多酚中各种成分的含量有差异,因此它的颜色呈深玫瑰色至浅棕红色不等。
在葡萄耔与葡萄皮中,葡多酚的含量较高,有资料表明,红葡萄的果皮中,多酚含量可达25%一50%.种籽中则可达50%一70%。
所以现在国内外研究使用的葡多酚一般从葡萄籽中提取。
甲醇、乙醇和丙酮均为常用的葡多酚的提取溶剂。
葡多酚的组成较为复杂,尽管国外做了很多这方面的研究,但是对于葡多酚化学成分的定量分析还没有可靠的方法。
柑橘多酚:柑橘类特别是柑橘外皮中含大量多酚橙皮苷,橙皮苷含量多的植物还有橘皮,陈皮(中药)。
橙皮苷难溶于水的性质使其得不到充分应用。
日本精糖公司研究开发成功易溶于水的酶处理橙皮苷,有防止色素褪色,使黄酮类溶解,阻止酷氨酸酶生成黑色素,改善末梢血液循环等作用。
经I:1摄取可内消化酶恢复成橙皮苷,发挥其作用。
苷橘提取物中主要成分为红紫色多酚和花色苷,它们有促进网膜视紫质再合成和促进暗适应的作用,还能保护毛细血管、改善循环系统具有抗溃疡,消除活性氧等功效,在欧洲已用作循环器官和眼科的保健药品。
2植物多酚的生物活性2.1抗氧化能力现代医学研究证明,很多疾病如组织器官老化等都与自由基的过剩有一定关系,植物多酚具有较强的清除自由基的作用,比的维生素E还要强。
例如黄酮类槲皮素的抗氧化值是维生素E的4倍。
其能够阻止活性氧引起的生物大分子(如DNA、脂类、蛋白质)的氧化损伤,且对由自由基诱发的生物大分子损伤起到保护作用。
2.2预防心血管病发生的能力KnektP.等报道说多酚物质能抑制血小板的聚集和粘连.可以抑制脂新陈代谢中的酶作用,并能诱导血管等的血管舒张,从而可以防止中风、抗血栓病、治疗糖尿病及动脉粥状硬化等疾病的发生。
Shoenfeld等报道摄人多酚类物质可加强免疫细胞功能,起到消炎作用,从而减少心血管疾病的发生。
Hertog等也曾报道植物多酚能预防冠心病和心血管疾病。
Chen-jiangYing利用Westernblot法对牛颈动脉内皮细胞进行体外实验,发现茶多酚能有效抑制内皮细胞功能紊乱,并能抑制心血管疾病的发展。
Matsumoto等报道植物多酚具有低甾醇血效应,该效应可预防心血管疾病。
并有效治疗冠心病,同时具有【作者简介】耿中华(1979一),江苏邵州人,徐州工程学院食品工程学院助教。
4 万方数据调节血压,降低血脂等作用。
此外丑OSg.R等还报道了植物多酚的消炎作用;《天然药物化学》也记载多酚类物质有抗病毒作用。
2.3抗癌作用大量的流行病学研究及动物试验都证明多酚类物质可以阻止和抑制癌症发病。
多酚的抗肿瘤作用是多方面的,可以对癌变的不同阶段进行抑制,同时它也是有效的抗诱变剂,能减少诱变剂的致癌作用,提高染色体精确修复能力,进而提高体细胞的免疫力.抑制肿瘤细胞的生长。
HuangFrraro等研究发现,绿茶对肝癌、肺癌、皮肤癌、小肠癌、结肠癌、乳腺癌和食道癌等多种癌症有预防作用。
有统计资料显示,日本国内绿茶消费较多的地区,胃癌发病率较低。
Agarwal等用25、50、75阻g,mL葡萄籽提取物PA(GsP)处理体外培养的人乳腺癌MDA—MB468细胞l一3d,细胞增殖抑制率达90%一100%,具有量效关系。
2.4抑菌消炎、抗病毒作用植物多酚对多种细菌、真菌、酵母茵都有明显的抑制作用.而且在一定的抑制浓度下不影响动植物体细胞的正常生长。
如茶多酚可作为胃炎和溃疡药物成分,抑制幽门螺旋菌的生长;钝化的柿子单宁可以抑制破伤风杆菌、白喉菌、葡萄球菌等病菌的生长。
Li等对朝鲜蓟叶氯仿、醋酸乙酯和正丁醇提取物的抗微生物活性的研究表明:正丁醇提取物对7个杆菌及4个酵母菌抗菌活性最强。
从正丁醇提取物的可溶性部分中能分离出8种酚类成分,其中绿原酸、奎尼酸一1,5一双咖啡酸酯、木犀草素一7一芸香糖苷以及菜蓟糖苷的抗微生物活性相对较高。
目前。
多酚抑菌性的另一个实例,是其在预防龋齿上的应用。
丹皮、熊果中的水解类单宁,茶叶、槟榔中的缩合单宁,苹果多酚等都有很强的抗龋功能。
植物多酚抗病毒的性质与抑菌性有一定相似之处。
在抗艾滋病的研究方面,低分子量的水解单宁,尤其是二聚鞣花单宁,可做成口服剂来抑制艾滋病,延长潜伏期;仙鹤草素在浓度为1—10“g/mL时。
能最有效地抑制AIDS病毒HIV的生长。
3植物多酚的应用3.1在食品工业中的应用3.1.1食品添加剂目前植物多酚常作为天然的食品添加剂来改善食品质量,这方面最突出的就是对茶叶、葡萄、柿子、苹果等天然水果和蔬菜中提取的多酚物质的利用,如其在防腐方面的性质。
植物多酚在中性和弱酸性pH下对于大多数微生物具有普遍抑制能力,这一性质对于通常呈中性或酸性的食品防腐非常有利。
如苹果多酚以及从橄榄中提取的没食子酸及黄酮类等物质对食品加工和储藏中常见的腐败菌种均有一定的抑制作用。
虽然和传统的食品防腐剂如苯甲酸钠、山梨酸钾相比,植物多酚抑菌浓度较大;但作为天然的防腐剂,其毒副作用小且不影响食品风味,具较高的医疗保健价值。
3.2.2酒类及饮料澄清剂植物多酚可作为酒类和饮料的澄清剂.主要是利用酚羟基通过氢健与蛋白质的酞胺基连接后,能使明胶、单宁(植物多酚)形成复合物而聚集沉淀,同时捕集和清除其他悬浮固体,所以明胶与单宁常结合使用,称为明胶二单宁法。
在果汁与果酒中单宁含量的不同,决定了明胶的剂量,单宁含量少的白葡萄酒下胶前应加入一定量的单宁,只加明胶而不加单宁是不可能澄清的。
3.3.3保健食品卫生部《保健食品管理办法)规定:“保健食品系具有特定保健功能的食品。
即适宜于特定人群食用,具有调节机体功能,不以治疗疾病为目的的食品”。
植物多酚多方面的生物活性使人们认识到可以将植物多酚加入食品中以达到某种保健目的。
综上所述,植物多酚的多重性质决定了其在食品方面应用的可行性。
由于植物多酚分布广泛,且我国有大量的植物富含多酚,如五倍子、老鹤草等,这为植物多酚的开发提供了丰富的天然资源,使其在保健食品方面的应用前景十分广阔。
3.2在日用化妆品中的应用植物多酚具有独特的化学与生理活性,在以含有黄酮和多酚物质的中草药为原料的化妆品中,皆具抗衰老,抗紫外线、抗氧化、祛斑、防皱、保湿、防止皮肤粗糙的功效,因而对多种因素造成的皮肤的老化(如皱纹和色素沉着)都有独到的功效。
此外,植物多酚有与金属离子生成深色的络合物以及多酚对头发阮蛋白的附着性质,可制备各种颜色的染发剂;利用茶多酚对形成龋齿的细菌具有较强的抑制消炎作用,除口臭等功能。
可将其添加到牙膏和漱口水中。
3.3在医药中的应用人们发现多酚不仅是多种传统草药和药方如五桔子、大黄、土茯苓、杜仲、肉桂等中的活性成分。
而且其生理活性具有独特性和多样性,如抗病毒、抗病菌、抗肿瘤癌症、抗心血管病、抗发炎和抗衰老方面等。
体外和活体药物实验结果都证明了这~点。
此外,植物多酚还可以作为水稳定剂、絮凝剂、离子交换剂与吸附树脂等应用于水处理方面。
4植物多酚的研究展望4.1开发保健食品过去,对于植物多酚,人们关注更多的是它的抗营养性。
这是由于植物多酚易与蛋白质发生结合反应,或是与人体消化道内的酶结合,减少了人体对食物中蛋白质成分的消化,影响了人体对营养成分的吸收,因此过去许多化学家和食品营养学家都致力于消除植物多酚抗营养性。
现在,植物多酚的研究越来越深入细致,人们不再简单地将它看作不利于营养吸收的化学成分。
许多试验研究资料均显示,植物多酚具有较强的抗氧化作用,以及明显的抑菌、抗癌、抗老化和抑制胆固醇上升等功效,摄取一定量的植物多酚能够有效地预防和抑制疾病的发生。
植物多酚已被称作人类健康的“第七营养素”。
在一些中草药中,多酚的含量都非常大,可以借助我国在中医方面的研究成果。
开发一些相关的保健食品。
4.2产品精细化近二十年来。
植物多酚的一系列重要属性越来越多地被各相关领域学者所认识,人们对这类天然产物的应用基础和开发(下转第11页l5 万方数据二氯甲烷作为萃取有机溶剂分别萃取2次和4次,用三氟乙酸酐衍生,其加标回收率如下:表1萃取次数对加标回收率的影响2.3剩余衍生试剂和衍生副产物的处理三氟乙酸酐与二氨基甲苯的衍生反应如下:三氟乙酸酐的沸点为39.0~41.0。