多酚抗氧化性的研究进展(张云丽)

植物多酚抗氧化性的研究进展及其运用

摘要：植物多酚( 植物单宁) 是一类广泛存在于植物体内的重要的天然产物，叙述了多酚的抗氧化性及多酚在国内外食品工业、医药保健、日用化学品等方面的应用现状, 展望了多酚在国际市场上的广阔前景。

关键词: 植物多酚；抗氧化性；

植物多酚（Plant polyphenol）又名植物单宁（Vegetable tannin），为植物体内的复杂酚类次生代谢物，具有多元酚结构，主要存在于植物的皮、根、叶、果中，在植物中的含量仅次于纤维素、半纤维素和木质素。植物多酚(polyphenol)是多羟基苯，如苯二酚、苯三酚等。植物多酚是在植物性食物中发现的、具有潜在促进健康作用的化合物。由于其羟基取代的高反应性和吞噬自由基的能力而具有很好的抗氧化活性【1】酚类化合物是众所周知的抗氧化剂。主要有黄酮类、多

酚类、多糖类和维生素类等。近年来研究发现，一些农业、食品工业副产品（如茶叶、花生壳、柑橘类果皮、果汁残渣等）的提取物中也含有丰富的多酚类物质，其中有些提取物中多酚含量很高。因此来自农业和食品工业副产品的植物多酚将成为保健食品、医药、化妆品等行业的重点开发研究对象【2-3】。

一、植物多酚研究利用的化学基础

人类最初对植物中所含多酚类化合物的利用, 是将其用于鞣制皮革, 并将这类化合物称为植物单宁( vegetable tannins)。按照White和Bate-Smith 的定义, 植物单宁是指分子量在500—3000 范围内的具有鞣性的多元酚。1981年,Haslam 提出了植物多酚这一术语,它包括单宁及相关化合物( 如单宁的前体化合物和单宁的聚合物)。这一名称能更全面地概括这类天然产物的特点, 也符合各学科领域的实际研究情况,因而被人们广泛采用。植物多酚的化学研究始于18世纪末。其结构复杂, 化学性质活泼,并且常以大量性质相似的同系物的混合物形式存在, 因此本世纪30 年代以前,多酚化学的进展一直非常缓慢。植物多酚的科学分类方法直到1920 年才由Freudenberg 提出,即根据化学结构不同,植物多酚分为水解单宁( 酸酯类多酚) 和缩合单宁( 黄烷醇类多酚或原花色素)。前者主要是酸及其衍生物与多元醇以酯键或甙键形成,可细分为单宁和鞣花单宁两类。后者主要是羟基黄烷醇类单体的缩合物, 单体间以C—C 键相连如图1所示。[4]

水解单宁和缩合单宁在构成单元骨架上完全不同, 由此造成它们在化学质、应用范围上的显著差异, 但是它们在分子结构上仍具有某些共性: ( 1) 酚羟基数目众多,以邻位酚羟基( 连苯三酚、邻苯二酚) 最为典型; (2)分子量较大, 且分布较宽。正是这种化学结构,赋予多酚独特的化学性质,使多酚不仅与源于植物的其它大分子如纤维素、木质素、腐植酸区别开来, 也使其与低分子的植物酚类(如黄酮类、蒽醌类化合物) 显著不同, 其基本化学特性如下所述。

1植物多酚的化学性质

植物多酚具有酚类化合物的多种化学性质,这些性质并非相互独立的,而是具有一定的相关性。如与蛋白质结合能力强的多酚往往也具有较强的金属配位能力和抗氧化性; 而多酚对自由基的清除过程也与其对铁、铜离子的配位密切相关。因此,植物多酚的生物活性也是其多种化学性质共同作用的结果。

1.1植物多酚与蛋白质、生物碱、多糖的反应

植物多酚是通过疏水键和多点氢键与蛋白质发生反应的，这是它化学反应最基本的特征, 在这方面的研究工作也开展得最多、最深人,这个反应在自然界中也最多 , 而这个反应最重要的意义是它是人类广泛利用多酚的基础。对于多酚与蛋白质反应的机制, 现在普遍接受的是Haslam等提出的手套一手反应模式, 反应历程主要是植物多酚分子先通过疏水键向蛋白质分子表面靠近, 多酚分子进人疏水袋后,再与蛋白质分子发生多点氢键结合。多酚与其他大分子, 如生物碱、多糖、核酸、细胞膜等的分子复合反应机理与此反应相似。

1.2 植物多酚的抗氧化性

植物多酚的另一个重要性质是抗氧化性, 多酚中的酚经基结构(邻苯二酚或邻苯三酚)中的邻位酚经基很容易被氧化成醒类结构, 同时对活性氧等自由基具有很强的捕捉能力,这使多酚具有较强的抗氧化性以及清除自由基的能力。另外,植物多酚在紫外以及远紫外区有较强的吸收能力, 因此植物多酚可以降低癌症、心血管疾病、关节炎等慢性病的发病率[5]。可以说植物多酚所具有的强大的捕捉自由基的能力正是它具有防病保健功效的基础。

人体内许多生化反应的中间代谢产物是自由基。一般情况下，人体内自由基处于不断产生和不断清除的动态平衡中，自由基产生过多或清除过少，就会造成对组织的伤害［6］。Harman［7］在总结前人研究的基础上完善了自由基理论: 认为自由基攻击生命大分子从而造成组织细胞损伤，是引起机体衰老、肿瘤和一些其他疾病的根本原因。现代医学和自由基科学越来越多地证明自由基与许多生命现象的疾病密切相关，如动脉粥样硬化、高血压、白内障、癌症、心肌缺血再灌损伤、关节炎和类风湿症等。石榴皮多酚提取物能有效地清除自由基，从而能起到抗氧化的作用。张茜等［8］研究表明: 石榴皮的水、甲醇、丙酮和乙酸乙酯4 种提取物均具有抗油脂过氧化和清除DPPH自由基的能力，其抗氧化活性随添加量的增加而增加。其中丙酮提取物的抗油脂过氧化作用最大，当其添加量为猪油质量的0. 1%时，抗油脂过氧化活性接近添加量为0.02%茶多酚或BHT质量浓度为

0.0175 mg/mL 的水提取物对DPPH 自由基的清除率高达85.2%，高于BHT，但略低于茶多酚; 田卉等［9］通过石榴皮醇提物和小鼠肝匀浆共浴，用自发产生脂质过

氧化或分别以自由基诱导剂CCL

4、H

2

O

2

和铁离子，抗坏血酸激发脂质过氧化作用，

以MDA 产生量作为脂质过氧化作用程度指标。结果表明: 石榴皮多酚提取物可明

显降低小鼠肝组织自发性MDA的生成，减轻CCL

4、H

2

O

2

和( Fe2 +－VitC)所致的肝

脏脂质过氧化反应，具有良好的抗脂质过氧化作用；周本宏等［10］研究了石榴皮对自由基引起的细胞膜脂质过氧化损99伤的保护作用: 通过3 种活性氧产生体系诱发脂质过氧化为实验模型，设立模型对照组、正常对照组以及3 个石榴皮提取物给药组，观察比较各组中实验兔中MDA 含量。实验结果同对照组相比，三组石榴皮提取物对黄嘌呤－黄嘌呤氧化酶系统、H2O2 及UV 照射3 种方法引起的细胞膜脂质过氧化产物丙二醛的生成增加均有抑制作用; Negi 等［11］利用石榴皮的乙酸乙酯、丙酮、甲醇和水提物形成磷钼合成物来评价其抗氧化能力，实验结果表明其均有很强的抗氧化能力，水提物相对较低。通过Ames 实验考查提取物对