花生中白藜芦醇研究开发现状与趋势

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(3)花生种衣中也含有白藜芦醇,含量仅次于根和 茎,居第 3 位,加之花生种衣中含有止血成分,更显得 有综合利用的价值。
(4)花生植物的根、茎等非食用部位是一个更值得 重视的天然白藜芦醇植物源,其白藜芦醇含量相当高 (根中白藜芦醇的含量最高可达1.33mg/g),是花生仁的 数十乃至于数百倍,更是被推荐为保护心脏预防癌症饮 品的红葡萄酒中含量的数百倍。可见,若对它们进行综 合利用的开发研究,很有可能使这些原本被废弃的东西 成为生产白藜芦醇以及相关保健品的丰富资源。
白藜芦醇具有多方面的保健功能,在医药、食品、 化妆等行业有着广泛应用前景。近年来,欧美各国已将 其开发为保健食品上市,有片剂、胶囊、口服液等多种
剂型。最近,国内也出现了一些白藜芦醇产品,如“天 狮活力胶囊”、“紫金胶囊”、“纳贝益生胶囊”等;生产 白藜芦醇天然纯品和植物提取物的厂家大约有10余个, 其产品大部分用于出口。欧美已批准上市的白藜芦醇高 端制剂产品(包括药品及保健品)己有千余种,全球使 用者约2亿人,并且,平均以每年5000万人的速度增长。 估计未来8年内,白藜芦醇制剂的销售将达到5亿~8亿 美元,形成非常巨大的产业;制剂市场的增长将进一步 推动原料需求的增长。
生花生
R.S.CHEN,etal 花生根
(Fall crops)
R.S.CHEN,etal 花生根
( Spring crops)
张 ,等
花生根
向海艳,等
花生根
张 ,等
花生茎
张 ,等
花生花
张 ,等
花生种衣
刘大川,等
花生种衣
张 ,等
花生果壳
张 ,等
花生叶
sobolev,etal
化生酱
S.S.LEE
Emma 等人对于葡萄浆果收获后紫外照射诱导增加 白藜芦醇含量的方法是否能应用于花生,值得研究;美 国乔治亚大学食品专家安娜教授等人应用超声技术施加 应激诱导的技术,如能结合我们的具体情况加以应用, 可能会在提高花生中白藜芦醇含量方面取得良好效果。 4.2.2 开发白藜芦醇的丰富资源——花生的根和茎
为评估白藜芦醇的潜在毒性,美国癌症协会的有关 专家最近用老鼠进行了一项实验:通过胃管灌食法每天 给老鼠饲喂白藜芦醇 0、300、1000 和 3000mg/Kg.bw, 共 4 周时间。研究结果表明:每天 300mg/Kg.bw 组未发 现任何副作用;1000mg/Kg.bw 组中雌鼠有轻微体重减 少,雄鼠的白血球数量稍微升高;3000mg/Kg.bw 组中 出现有临床意义的毒性徵象,特别是肾损伤。也有学者 用兔子进行的实验表明,除了促进高胆固醇血症兔子动 脉粥样硬化外,没有观察到白藜芦醇有别的对健康不利
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下,植物中白藜芦醇主要以反式异构体存在。将反式异 构体暴露在 UV 光下,可以转化为顺式异构体[1],这是 制备顺式白藜芦醇对照品常用的方法。
2 白藜芦醇对疾病的预防和治疗作用的研究进展
目前有关白藜芦醇对癌症的预防和治疗作用的临床 前研究相当多而且充分,而临床研究方面可用资料十分 有限。Aggarwal 等人[2]指出白藜芦醇在预防和治疗癌
(1)除个别文献[7] 外,多数研究者都检测出花生 仁中含有白藜芦醇的结果,但含量多在 PPM 级以下。
表1 花生及花生制品中白藜芦醇含量的部分文献报道
作者
花生部位 反式白藜芦醇含量(μg/g)
Sobolev,etal 可食用花生
sobolev
烤花生
Sobolev
煮花生仁
张 ,等
花生仁
S.S.LEE,etal
1 白藜芦醇的结构及理化性质
白藜芦醇的化学结构属于芪(二苯乙烯)类化合物, 自然界存在有顺式(cis —)和反式(trans-)两种构型 异构体。
白藜芦醇化学名称为 3,4′,5 —三羟基芪(3,4′, 5-trihydroxystilbene),简称芪三酚。
白藜芦醇是一种颜色不太纯正的白色粉状物,难溶 于水,易溶于甲醇、乙醇、丙酮和氯仿等有机溶剂。在 乙醇中反式白藜芦醇的λ max 为 308nm,顺式的λ max 为 288mn。白藜芦醇是一种酚性化合物,具有酚和芪的 特性,遇三氯化铁—铁氰化钾溶液呈兰色,遇氨水等碱 性溶液显红色,在 F 灯下呈亮丽兰色荧光。通常情况
3 花生植物中白藜芦醇的研究现状
1998年白藜芦醇被列入了100种最热门最有效的抗 衰老物质之一,从而在某种程度上为花生的“长生果” 美誉提供了现代科学依据。近年来,国内外许多研究者 对花生植物及相关产品中白藜芦醇存在情况进行了大量 研究[6 — 11],现将有关测定结果汇列于表 1。
通过对相关文献的综合分析,可以获得如下一些 信息:
我国育种部门已筛选出一种“珍珠红一号”富含白 藜芦醇的花生新品种,每 g 花生仁含白藜芦醇高达 9μg, 花生衣中高达 9.2μg[12]。 4.1.2 收获后施加应激诱导
植物中白藜芦醇的含量可因各种生物的或非生物的 因素影响而增加。白藜芦醇的合成需有芪合酶( stil- bene synthase )存在,但在未受到应激( stress )的植 物中,这种酶是不活泼或不显示的,只有当受到霉菌侵 害或其他应激时,这种酶的活性才会活跃起来。这样, 对植物施加应激就可以激活芪合酶活性,从而增加白藜 芦醇的含量。利用霉菌感染进行应激诱导可以达到上述 目的,但花生因受污染而不可食用,所以,必须寻找更 为安全的应激方法。目前,文献研究报道较多的一类方 法可以统称之为“收获后应激诱导法(”Postharvest In- duction Methods)。西班牙的 Emma[13]等人对收获后的 葡萄浆果进行 UV 应激诱导,使其中白藜芦醇含量提高
症方面具有巨大潜能;体内研究表明,白藜芦醇在药理 学上是安全的,可以用于预防和治疗癌症;Gusman 等 人[3] 也认为白藜芦醇是最有希望的化学预防抗癌剂。 Aggarwal 等人指出,白藜芦醇具有抗增生作用,但是, 有一些体外研究显示,它在某浓度范围有抑制增生作 用,而在其他剂量时就没有这种作用。陈莉娜等[4] 对 白藜芦醇心血管保护作用的研究进展进行了评述,白藜 芦醇是一种有效抗氧化剂,它能抑制低密度脂蛋白 (LDL)的类脂过氧化作用,防止氧化 LDL 的细胞毒性, 保护细胞免遭类脂过氧化。由于它具有亲脂和亲水双重 性质,可以提供比其他抗氧化剂(如维生素 C和维生素 E 等)更为有效的保护作用。然而,有关白藜芦醇的抗 氧化剂作用和防止血小板凝聚作用都是在体外进行的, 还必须进一步在动物和人体内进行研究,以考察这些 功能在体内的情况。因此,有人认为虽然实验室已证 明白藜芦醇可能有助于预防心血管疾病和癌症,但是, 由于对白藜芦醇在体内的吸收和清除情况、代谢产物 和它对肝脏的影响等情况了解得太少等原因,目前还 不是广泛推广使用的时候。
* 河南省重点科技攻关计划项目(编号:0423011000)资助
黄纪念等:花生中白藜芦醇研究开发现状与趋势
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的影响。 关于白藜芦醇用于人体的合适剂量,Ward Dean[5]
认为,虽然白藜芦醇用于人体的最佳剂量尚未确定,但 人体的合理剂量显然是在如下范围:用于预防和抗衰老 目的为 1~10mg/d;用于治疗目的为 10~100mg/d;若用 于控制各种癌症的辅助作用,建议使用更高的剂量。
2006 年第 2 期
中国食物与营养 Food and Nutrition in China
No.2,2006
花生中白藜芦醇研究开发现状与趋势*
黄纪念,尚遂存,方 杰,王安建
(河南省农科院农副产品加工研究所,郑州 450002)
摘 要:简要介绍了白藜芦醇的理化特性及对疾病治疗和预防作用等方面的研究进展,较详细地综述了花生中 白藜芦醇研究开发现状与趋势,提出了关于以白藜芦醇为核心的花生精深加工和产品开发研究方向的建议。
总之,多种生理活性的揭示和大量临床前的研究, 充分展示了白藜芦醇对人类健康的重要性,特别是它在 防治癌症和保护心血管疾病方面显示出来的预防和治疗 作用,已经成为人类健康长寿的一颗闪亮的希望之星; 再加上它本来就是来自一些人类食用植物和药材的天然 产物,至今尚未发现它对人体有何不良反应,这些都使 我们有充分理由相信,随着研究的继续深入和毒理学实 验、临床效果以及临床剂量等工作的完成,白藜芦醇成 为保护人类健康的璀璨明珠将为期不远。
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中国食物与营养
了 11 倍,其技术已接近商业化水平。然而,该技术能否 在花生中应用,尚未见报道。
美国乔治亚大学的J.L.RuDolF在研究中发现,使收 获后的花生仁充分吸水,然后切成非常薄的小片(1~ 2mm),再通过超声技术施加第二次应激可以使白藜芦 醇含量提高 6~l2 倍[14]。 4.1.3 生产中使用植物细胞培养技术
5 结束语
花生历来是各国人民喜爱的美味食品,自从美国 Sanders博士宣布“可食用花生含有白藜芦醇”后,引起 了国际上对花生保健功能的普遍关注。花生的性质及其 在人们心目中的地位发生了根本变化,由“美味食品” 上升到了“保健食品”。近年来,不少学者对花生各部 分白藜芦醇的含量进行了测定,对提高白藜芦醇含量的 途径和方法进行了不少研究开发,并已取得良好成效。 我国学者关于花生根茎富含白藜芦醇的发现,对于扩大 白藜芦醇的植物资源、满足市场需求具有重大意义。随 着对花生植物的深入研究和开发,相信不久的将来,花 生(包括根、茎、果仁)将会成为生产白藜芦醇及与其 相关医药、保健品的重要植物资源,花生种植业以及相 关产业也将会有一个巨大的发展。◇
关键词:ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ生;白藜芦醇;现状;趋势
白藜芦醇(Resveratrol)是植物在受到应激时自身 合成的一种植物抗毒素。现在至少在 21 个科、31 个属 的 72 种植物中发现有白藜芦醇存在。但从文献报道情 况来看,目前研究最多、最被关注的只有葡萄、花生等 少数几种可食用的植物。
本文拟对近年来有关花生中白藜芦醇研究的情况作 一些介绍,供花生的种植和研究开发者参考。
4 以白藜芦醇为核心的花生研究开发趋势
4.1 提高花生中白藜芦醇含量的研究 尽管不同文献报道的具体数值不完全一致,但有一
点是肯定的,即花生仁中白藜芦醇含量低微,每 mg 花 生仁中所含白藜芦醇最多也不超过 2mg。按人体每天需 要白藜芒醇的剂量 10mg 计算[11],若单靠吃花生仁,则 每人每天至少需要吃数公斤花生仁;若按降低癌症危 险需用量,则需要吃得更多。因此,从实用观点看,要 想通过食用花生获得足够的保健效果,则必须大力研究 提高花生仁中白藜芦醇含量的途径和方法。近年来国际 上一些学者已开始致力于这方面的研究,并已初步找到 了一些有效的方法。 4.1.1 筛选和培育富含白藜芦醇的优良品种
花生酱
0.07~0.716 0.018~0.08 3.422~7.092
0 0.0l~0.l4 0.130~1.33(0 mg/g)
0.0l5~0.06(3 mg/g)
94.3 46.7~58.8
88.80 29.30 45.30 0.036
2.5 0 0.148~0.504 0.25~0.41
(2)市售花生产品中白藜芦醇的含量,以烤花生最 低,花生酱次之,煮花生最高[6]。
目前,提取天然白藜芦醇多以中药材虎杖(根)为 原料,而以花生植物为原料生产白藜芦醇尚未见报道。 由于白藜芦醇诱人的市场前景,世界各地都在争夺虎杖 资源,可以预见不久的将来,虎杖资源将面临萎缩,造 成与药争源的严重局面。资源问题将是制约白藜芦醇产 业发展的巨大障碍。在这种情况下,我国学者发现花生 根这个白藜芦醇含量较高的丰富植物资源,无疑具有重 大意义。另一方面,花生根与虎杖相比具有提取工艺程 序简单、资源丰富、成本低廉的优势。虎杖中白藜芦醇 含量低而其甙含量高,加上色素干扰严重,所以提取白 藜芦醇程序比较麻烦;花生根的情况正好相反,其白藜 芦醇含量高而甙含量低,色素干扰小,提取程序相对比 较简单。花生根不仅资源丰富,而且不是药材,没有与 药争源的问题。特别值得一提的是,它原本是废弃物, 用它提取白藜芦醇是废物利用,变废为宝,成本极低, 提取的白藜芦醇将更具市场竞争力。花生茎中白藜芦醇 含量也相当可观,可与花生根一并开发。
上海科研人员研制成功了应用植物细胞培养技术从 葡萄中大规模生产白藜芦醇的工艺,每隔 13d 就可从葡 萄中得到与天然成分一样的白藜芦醇[15]。目前尚未见 到这项技术应用于花生的报道。 4.2 花生中白藜芦醇的研究开发方向及前景
综合分析有关信息,目前,以白藜芦醇为核心的花 生的开发研究,应着重从以下两方面进行。 4.2.1 研究和应用收获后应激诱导(P o s t h a r v e s t Induction)方法,提高花生中白藜芦醇的含量
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