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酚类 单宁类 原花青素

原花青素

一、化学结构与理化性质

原花青素(proanthocyanidin)是植物界中广泛存在的一大类多酚类化合物,其基本组成单位是黄烷-3-醇(儿茶素,catechin)和黄烷-3,4-二醇(表儿茶素,epicatechin)。黄烷-3,4-二醇与黄烷-3-醇之间能发生缩合反应生成原花青素二聚体。分子式为C30H12O6,分子量为468.42,CAS 号为 84929-27-1。

根据分子的聚合程度,原花青素可分为单体、寡聚体和多聚体,目前研究最广的葡萄籽提取物以寡聚体(OPC)为主。

原花青素二聚体仍然具有亲电中心,可继续与黄烷-3,4-二醇发生缩合,生成原花青素三聚体、四聚体直至高聚体。

黄烷-3-醇的化学结构

黄烷-3,4-醇的化学结构

原花青素的化学结构

原花青素通常为红棕色粉末,味涩,可溶于水,丙酮、甲醇、乙醇、冰醋酸等,不溶于苯、氯仿、石油醚等有机溶剂。在自然环境下易氧化,对光、热、pH等环境条件敏感。在95℃,正丁醇-浓盐酸(95:5)的环境下处理40min可降解氧化,生成花青素。

二、主要来源与生产制备方法

主要来源  原花青素在葡萄、山楂、松树皮、银杏、花生、野生刺葵、番荔枝、野草霉、可可豆、贯叶金丝桃和白桦树等植物中含量丰富。目前研究最多的是葡萄籽和葡萄皮中的原花青素,其中葡萄籽中约含5%~8%的原花青素。

生产制备方法  目前国内外原花青素的制备方法主要有3种:化学合成法、生物合成法和植物提取法。化学合成法副产物比较多,特别是产物的异构体难以分离,使得产物的纯度不高,因而影响了它在食品、药品等安全性要求较高领域的应用。生物合成法要求的条件较苛刻,使生产成本增加,同时技术也还不成熟。因此,目前原花色素主要还是从植物中提取与纯化。主要用葡萄籽或葡萄皮、松树皮来提取。提取方法主要有溶剂萃取法、微波法和超临界CO2萃取法。原花青素的分离纯化方法主要有大孔树脂吸附法和超过滤法,前者对粗提物的纯化分离效果较好。另外,由于原花青素不稳定,最好用其他材料如微胶囊将其包埋,以防止原花青素被氧化。

三、生理功能及作用

抗氧化作用  原花青素属多羟基类化合物(酚类),能提供氢或中子,具有很强的自由基清除能力和预防脂质过氧化能力,尤其是其体内抗氧化活性较强,是维生素C的20倍,维生素E的50倍。通过清除体内自由基和抗氧化作用,可有效预防组织的自由基氧化损伤,延缓衰老进程。

提高血管壁弹性  原花青素可通过提高血管弹性而降低血压,并可降低血液中胆固醇水平,减少血管壁上胆固醇的沉积,预防血栓形成,故有助于预防心脑血管疾病的发生。此外,原花青素对心肌细胞损伤也有一定的保护作用。

抑制癌细胞繁殖增长  原花青素对多种癌细胞如乳腺癌、前列腺癌、皮肤癌、结肠癌细胞等都具有不同程度的抑制作用。可可原花青素能抑制结肠癌细胞的生长,莲房原花青素具有预防二甲基苯蒽诱发金黄地鼠颊囊黏膜癌变的作用。葡萄籽的60%乙醇浸提取液(主要含原花青素)可拮抗抗亚硝胺的致癌作用。

其他  原花青素还有调节免疫、抗炎、抗菌、抗突 变、改善视力以及保肝等作用。

四、安全性研究

人群资料  从20世纪70年代起,数以百万计的欧洲人服用过葡萄籽提取物,目前尚未发现明显副作用。

代谢情况  一般情况下,低聚体原花青素在肠内几乎不被吸收。文献报道低聚体原花青素可能水解为单体、二聚物、三分子缩合物,在酸性环境下如胃、肠腔,这些二聚物或三分子缩合物可能直接被吸收,或进一步降解为黄烷-3-醇单体,直接在肠内被吸收,部分被肠内微生物代谢,产生酚酸及其衍生物。吸收后以葡糖苷酸/硫酸盐的形式被转运至肝,在肾、脾和肺等均有分布。

急性毒性  对小鼠、大鼠、狗的急性毒性试验发现,LD50≥5g/kg。

遗传毒性  小鼠骨髓嗜多染红细胞微核试验、Ames试验、30天喂养试验结果均为阴性。

小鼠精子畸形试验为阴性。

亚慢性毒性  大鼠经口分别给予1586mg/kg(雄性)和1928mg/kg(雌性),持续90天,未见任何毒副作用,雄性大鼠血清铁水平下降。大鼠饮食中给予2%的葡萄籽提取杨,未见任何毒副作用。

慢性毒性与致癌性  大鼠经口给予100mg/kg的葡萄籽提取物,持续12个月,未见任何毒副作用。

生殖与发育毒性  未查见相关文献资料。

其他  未查见相关文献资料。

五、常见使用方法与调査/推荐摄入量

常见使用方法

食品  葡萄籽提取物(主要含原花青素)作为天然的抗氧化剂或乳化剂,在传统食品中应用广泛,如饮料、早餐谷物、油脂、冷冻乳制品、餐后甜点、谷类制品、奶及奶制品、果汁等。也可作为风味剂应用于果汁、饮料、冲剂、沙拉酱调料等,添加量为100~200ppm。

保健食品  原花青素和花青素作为膳食补充剂和保健食品功效成分,已被国内外广泛应用于抗氧化、延缓衰老、提高免疫力、降血脂、改善视力等多种类型的保健(功能)食品。仅2003~2005年,我国国家食品药品监督管理局(SFDA)就批准注册了89个含原花青素的保健食品。

其他  药品:含原花青素的产品可用于治疗毛细血管脆化、慢性外周性静脉机能不全和视网膜微血管病等微循环疾病,并可用于心血管疾病、癌症、关节炎的预防。如葡萄籽原花青素与大豆卵磷脂制成的复合物,用作血管保护剂和抗炎剂。

化妆品:原花青素还可作为美白、抗衰老的化妆品。如法国已开发出含原花青素低聚体的脂质体微囊的晚霜、发乳和漱口水。

调查/推荐摄入量

调査摄入量  USDA1970-1997年估计原花青素的EDI为493mg/d或7.04mg/kg(70kg 的人)。

USDA CSFII 1994-1996和USDA CSFII 1998,葡萄籽提取物的EDI约为153mg/d(2.9mg/kg),第90百分位葡萄籽提取物约为291mg/d(6.09mg/kg)。

推荐摄入量  国际上对原花青素尚无用量方面的规定。欧美、日本等国作为膳食补充剂的一般推荐用量为100~300mg/d。我国保健食品的技术审评中对此也无明确规定,在我国已批准注册的含原花青素的保健食品中,每日推荐服用量范围较宽,80%的产品在50~250mg范围内,中位数为144mg,各保健功能推荐的原花青素用量无明显差别。

六、国际组织和各国政府评价、批准、认可情况

中国  在我国批准注册的含原花青素保健食品中,每日用量范围主要集中在50~250mg/d。

美国  批准两个葡萄籽提取物、葡萄果肉提取物为GRAS物质,GRN分别为:000124和000125。允许“葡萄籽中原花青素类黄酮可增加血抗氧化能力”的健康声称。认可原花青素为抗动脉粥样硬化和清除自由基类保健食品的主要成分之一。

欧盟  未查见相关文献资料。

澳/新 未査见相关文献资料。STANDARD 1.3.1 中将花青素列入食品添加剂的名单。INS号:163。

其他  JECFA 2002年评定其可作为果汁和果味饮料抗氧化剂为(No.93、No.124),其最大使用量为210ppm。CAC 的 CODEX STAN 192-1995 “食品添加剂通用法典标准”中将花青素列入食品添加剂,并以花青素汁作为着色剂用。GL 36-1989将花青素列入食品添加 剂名单。INS号:163。

七、注意事项和禁忌

不适宜人群  有出血倾向者或凝血功能有障碍者、对某些食物或动植物过敏者、孕妇或准备怀孕者,正在进行母乳喂养者及儿童慎用。

禁忌  未查见相关文献资料。

与药物相互作用  未查见相关文献资料。

其他  有报道认为不宜同时食用高蛋白质的食物如牛奶、奶酪等。


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