花色苷研究进展_李安文
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2010年第12期(总第250期)
吉 林 农 业
JILIN AGRICULTURAL
NO.12,2010
(CumulativetyNO.250)
花色苷是一类具有苯并吡喃结构的类黄酮化合物,具有预防心脏病、抗大脑炎症、抑制癌症、延缓衰老、抑制血小板凝集、抗辐射、清除自由基、抗氧化[1-3]等多种功效,主要用于食品、化妆品、医药保健等行业。
对于花色苷,国内外已经有大量研究,主要有源自葡萄皮、紫甘薯、桑葚、紫甘蓝、越橘等中的花色苷,文章就目前国内外越橘花色苷研究现状进行概述。
1花色苷的稳定性
花色苷极不稳定,pH、温度、光照条件等都对其稳定性影响极大,此外离子强度、存放时间以及添加剂等因素都与其稳定性有极为密切的关系。
石光等[4]研究了蓝莓花色苷的稳定性与pH 关系,认为适量添加柠檬酸、苹果酸、醋酸有利于提高花色苷的稳定性。
R.Lo scalzo[5]等研究紫色花菜和紫甘蓝花色苷稳定性与加热提取处理的关系,发现结构不同的花色苷单体在热处理条件下稳定性存在差异。
Cortes[6]等研究碱液对紫玉米花色苷的稳定性的影响,发现Ca(OH)
2
的浓度对总花色苷的含量有显著影响,而且对花色苷组分比例也存在明显影响。
Veridiana V. De Rosso [7]
等比较研究金虎尾(含较高V
c )和巴西莓(无V
c
)花色苷的稳定性,
认为抗坏血酸可能对花色苷的稳定性存在一定的影响。
此外氧化
剂(如H
2O
2
)、还原剂、离子强度和离子类型等都能对花色苷的
稳定性产生影响。
2花色苷的提取工艺
国内外在花色苷提取方面已有许多研究[8-13]。
采用何种提取方法,主要与提取目的有关。
一般来说,如果仅仅用于试验研究则可以采用盐酸甲醇法;在生产上,由于甲醇有较大的毒害性,改用盐酸乙醇法较为适合。
单从提高提取效率方面考虑,向提取试剂中加入酶制剂特别是纤维素酶是一种比较好的手段,但是提取过程也会更加复杂而成本也将随之提高。
另外引入的酶制剂可能会造成产品污染,这也将成为考察关注的新问题。
为了避免污染,学者还比较了微波和超声波辅助提取两种效果,认为超声法是一种比较适合提高提取效率的方法。
此外提取产品中的果胶也是一个值得注意的环节,它直接关系到后面纯化工序的效率。
目前对于果胶问题,有人提出了采用超滤法进行,但是超滤膜清洗将又会成为新的课题,会直接导致生产成本的提高。
3花色苷的分离纯化
早期在花色苷分离纯化方面的研究,主要有纸层析、薄层色谱、毛细管电泳等方法,如1997年Bridle等人曾用毛细管电泳法对草莓和接骨木中的花色苷进行过分离。
目前,花色苷的分离纯化主要采用色谱法,较为经典的是柱层析法[14,15];此外HSCCC方法[16]和制备液相方法也是比较常用的方法,特别是HSCCC具有纯化率高,操作简单实用等优点。
PC、TLC、毛细管电泳等传统方法,从技术上说已经相当成熟了,成本也相对低廉,而且对花色苷某些组分的研究具有很好的指导性,但是这仅限于试验分析而不能应用于实际生产。
目前的柱分离方法,还没有找到一种专一的树脂,所以产品的纯度还不能较大的提高,只能够快速循环的对粗产品进行纯化。
因此探寻新的树脂,将成为下一步研究的新目标,这也是关系到生产上纯化水平的一个关键控制点。
Yunyun Jiang等[17]采用二维制备液相色谱法对射干中的类黄酮进行了分离纯化,不仅溶剂用量大大减少,而且纯化时间显著缩短,这为我们分离复杂的花色苷组分既提供了新的思路。
4花色苷的分析检测方法
4.1花色苷含量的研究
对于花色苷含量的研究,主要有色价法、pH示差法、RP-HPLC等方法。
色价法方便快捷,不需要标样就能够直观对总花色苷含量定性分析。
pH示差法具有准确度高的特点,Jungmin lee[18]等运用HPLC和pH示差法测量七种果汁花色含量,得出两种方法数据(同一标样)呈高度相关的结论,认为pH示差法是一种经济、准确的检测方法。
目前国内外主要采用此方法。
孟凡丽(2003)比较了中式越橘总花色苷的含量,徐璐、郑建仙(2005)也曾测过欧洲越橘(Vaccinium myrtillus L.)中花色苷含量,Marja P Kahkonen等人[19]采用HPLC测得bilberry、blackcurrant 、cowberry总花色苷含量分别为6000、2360、680mg/kg。
由于不同品种的越橘组分存在较大的差异,而采用不同的标样,所得总量也会发生变化,比如,采用锦葵色素葡萄糖苷就要比矢车菊色素葡萄苷所得值要高。
因此,在对总量测定时,最好依据越橘花色苷指纹图谱选择合适标样进行测定。
当前国内外对该资源指纹图谱研究还相当少,而这一步恰恰是此资源开发的关键,因而对不同品种越橘花色苷指纹图谱也将成为将来开发研究的重点,这也对组分研究提出了更高的要求。
4.2花色苷分子组分研究
在研究花色苷组分这方面,采用较多的主要是色谱法,包括传统的PC、TLC、毛细管电泳。
为了更准确、快速确定花色苷组分,现代仪器中引入了HPLC和HPLC/ESI-MS联用技术,结合波谱和光谱性质综合分析,这大大的提高了人类对花色苷性质的认识深度。
Severine Talavera[20]等用HPLC分析,测得欧洲越橘花色苷15种组分。
Kaisu Riihinen[21]等对越橘果肉、果皮、叶花色苷组分进行了比较研究。
Marja P Kahkonen等人[19]用HPLC/ESI–MS 技术分析得出blackcurrant的四种糖苷,cowberry的三种单糖苷,
花色苷研究进展
李安文1,廖寅平2,徐小江1,肖文军1*
(1.湖南农业大学园艺园林学院,湖南 长沙 410128;2.柳州市农业技术推广中心,广西 柳州 545001)
摘要:作为一种很好的植物功能成分,越橘花色苷具有抗癌、除自由基等多种特殊功效。
文章主要对越橘花色苷资源开发研究中各种方法进行概述,讨论了目前在其开发过程中还存在的多种问题,为越橘花色苷资源的有效利用提供了参考。
关键词:越橘;花色苷;研究
中图分类号:TS202.3 文献标识码:A 文章编号:1674-0432(2010)-12-0087-2
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bilberry的15种花色苷形式。
HPLC/ESI–MS联用技术的大量引入,使得花色苷分子组分的研究更加深入,但是从很大一部分研究者的研究来看,还仅仅是为了研究某一品种花色苷功能而进行的组分研究,还没从资源利用的角度进行纵向的比较研究,如果在越橘花色苷资源质量控制体系方面有更加实质的进展,将更有利于在我国花色苷资源开发朝着合理化、标准化的路线前进。
5讨论与展望
目前还需要进一步研究完善的工作,主要体现在以下方面:5.1提取方面
虽然超临界CO
2
法、酶解法较传统溶剂法有突破性提高,但
由于酶解法可能引入污染且酶制剂成本过高、超临界CO
2
法成本过高而产量低等原因,都不适合用于工业化生产。
相反溶剂法不仅操作简单快捷,而且由于提取用的溶剂只要控制合理,可以循环使用进行多次大批量生产,更加符合生产现实要求。
如何在高效率、低能耗、安全、产品质量稳定的条件下,用一些好方法对传统方法进行改良,更好地将新科技成果朝生产转化,是一个尚需继续深入研究的课题。
5.2分离纯化方面
分离纯化要么停留在前人常用的经典树脂AB-8、D101上,纯度和效率没有实质性突破,要么仅仅通过高速逆流色谱或制备液相对少量单体的制备,并不能大规模制得高纯度花色苷成品,实现科研和生产的合理衔接。
如何突破这一瓶颈,就需要通过大量基础研究,同时在充分了解树脂性质和花色苷结构的前提下,有针对性对树脂进行改型,同时综合考虑树脂的回收和重复利用等问题改良树脂性能。
5.3检测方面
有学者比较研究了总花色苷含量的测定方法,但是还没有人针对欧美越橘和中国越橘及其组分进行分析和比较。
目前需要做的工作是,制定对生产实际进行直接指导的质量标准体系。
如何通过检测主要花色苷的含量达到对产品质量更直观的进行控制,将具有重大的现实意义。
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作者简介:李安文(1985-),男,湖南华容人,湖南农业大学硕士研究生,研究方向:茶叶功能成分化学。
通讯作者:肖文军,湖南农业大学园艺园林学院植物资源工程系。
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