白藜芦醇的研究现状及应用前景_李延华

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ForumandSummary

白藜芦醇的研究现状及应用前景

李延华1!王伟君1*!张兰威2!马

薇3!陈丽安1

"1.通化师范学院制药与食品科学系!吉林通化134002#2.哈尔滨工业大学食品科学学院!

黑龙江哈尔滨150086#3.东宁出入境检验检疫局!黑龙江东宁157200$

要%介绍了白藜芦醇的资源分布及化学结构,阐述了其生理、药理活性及相应的营养保健功效及其在食品、化妆品及药品方面的

应用,提出开发富含白藜芦醇的植物,加快其有效地分离和纯化技术,增加临床应用,注重实用产品的研制,具有重要意义。关键词%白藜芦醇;分离;保健功能;应用

中图分类号%$%&’()文献标识码%*文章编号%"!3453"6,

&&++!$

+",++-+,+)LIYanhua1,WANGWeijun1*,ZHANGLanwei2,MAWei3,CHENLian1

(1.DepartmentofMedicineandFoodScience,TonghuaNormalCollege,Tonghua134002,China;2.CollegeofFoodScience,Harbin

IndustryUniversity,Harbin150086,China;3.DongningEx-imQuarantine,Dongning157200,China)

Theresourcedistributionandchemicalstructureofresveratrolwereintroducedinthispaper,aswellasitsphysiologicalandpharmacolo-

gicalactivitiesandhealthfunctions.Itsapplicationinfood,cosmeticandmedicinewereanalyzedalso.TopromoteclinicapplicationandR&Dofresveratrol,itwouldbemeaningfultoexploitbotanicresourceswithresveratrolanddevelopedtechniquesofseparationand

purification.

resveratrol;separation;healthy;application

白藜芦醇作为葡萄、虎杖等植物的天然产物,可预防动脉粥样硬化、防止冠心病、降低血清和肝脏的脂质、抑制肝脏癌细胞组织变异[1-2]。目前,白藜芦醇成为抑制、治疗组织癌变和肿瘤最有前途的药物之一[3],已被喻为新的绿色抗癌药物,被美国《抗衰老圣典》列为100种最有效的抗衰老物质之一。研制天然、保健、无毒副作用、纯度高且成本低廉的白藜芦醇,并开发出富含白藜芦醇的食品、药品、化妆品等具有广阔的市场前景。-白藜芦醇的资源分布及化学结构

白藜芦醇(Resveratrol,简称Res)又称芪三酚,化学名称为3,4,5-三羟基二苯乙烯(3,4,5-trihy--drolystilbence),是含芪类结构的二苯乙烯芪类、非黄酮类多酚物质[4-5]。目前已经在21科、31属、72种植物中发现Res,如葡萄科的葡萄属、蛇葡萄属,豆科的落花生属、决明属、槐属,百合科的芦醇属,桃金娘科的桉属,蓼科的蓼属等。存在Res的植物多是常见的药用植物,如决明、藜芦、虎杖等,有的是食物,如葡萄[6]。

Res存在形式主要有4种:顺式白藜芦醇、反式白藜芦醇以及顺式白藜芦醇糖苷、反式白藜芦醇糖苷。后2种形式在肠道中糖苷酶的作用下可释放出Res,反式异构体的生理活性强于顺式异构体,在自然界中主要以反式存

在[5,7]

,其结构式如下:

&白藜芦醇的提取’合成及检测技术2.1白藜芦醇的粗提’纯化

目前,生产和销售Res的企业一般以天然植物为原料,从中提取、分离出Res粗品,再进行纯化。粗提技术主要有机溶剂萃取法、碱提取法、酶提取法,微波辅助提取法、CO2超临界萃取、超声波辅助提取等新型方法也有应用。

纯化的目的主要是对提取Res粗品中的白藜芦醇顺、反异构体及白藜芦醇苷进行分离,以获得反式白藜芦醇。常用的纯化方法有层析法、硅胶柱色谱法、薄层色谱法、高效液相色谱法[8]等。2.2合成方法制得白藜芦醇

由于Res在植物中的含量很低,且提取成本高,所以利用化学、生物、基因工程等方法制得Res已成为其开发过程中不可或缺的手段。Perkin反应[9],Hech反应[10],Wit-ting-Hormer反应[11]是较成熟的合成Res的化学方法,得率分别为55.2%,70%,35.7%。利用基因工程技术控制或改良Res的生物合成途径来获得高产植物株系;利用诱变途径选育高产细胞株等方法可将Res产率提高1.5 ̄3.0倍。2.3白藜芦醇的检测方法

常用的检测Res的方法有高效液相色谱法、气-质联用法、毛细管电泳法、薄层荧光扫描法、紫外分光光度法。高效液相色谱法检测结果准确、精度高,但步骤繁琐、耗时长、成本高。气-质联用法检测耗时少、样品用量少、待测组分损失少,但如果不衍生化而直接进样,色谱峰拖尾严重,且处理后的样品容易带水。薄层荧光扫描法的检测灵敏度较低,适用范围较窄。紫外分光法操作简单、成本低,但检测

收稿日期%2007-04-25

作者简介%李延华(1979-),女,讲师,主要从事发酵食品与乳制品工艺学的研究工作;王伟君*,通讯作者。

R=H.trans-Resteratrol

R=Glc.trans-Peceld4-25R=H.cis-ResleratrolR=Gk.cls-Pcceid

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中国酿造!""!年第"期

总第#!#期专论与综述

误差较大。检测时,应据各组分的理化性质,采取相应纯化、浓缩措施,减少干扰物质的影响,进而提高检测效果[12]。$白藜芦醇的药理保健作用

3.1改善心脑血管循环的作用

Res通过与人体内雌性激素受体的结合调节血液中胆固醇水平,减少人患心血管病的风险,并具有血小板凝集作用,对血小板相互间发生聚集形成血块并粘附在血管壁上的现象有抑制作用,可抑制和减轻心血管病的发生和发展[13-14]。另外,Res能抑制铜介导的低密度脂蛋白氧化,通过螯合作用消除自由基来保护低密度脂蛋白的过氧化,有预防动脉粥样硬化和冠心病的作用[15-16]。

3.2抗氧化!抗衰老作用

与丁基羟基甲苯、懈皮苷和!-生育酚相比,Res的抗氧化作用最强。研究表明:1.3mg/L的Res能明显抑制大鼠红细胞的自氧化溶血过程和H2O2引起的氧化溶血过程,且对小鼠心、肝、脑和肾中过氧化脂质的产生有明显抑制作用[17-18]。Res具有抑制脂质氧化酶过氧化作用的活性,同时,Res与VC和VE结合,细胞的抗氧化性更强[19]。3.3抗病毒!保肝作用

Res可降低血清和肝脏的脂质,减少脂质过氧化物在体内的积累,保护肝脏免受损害。另外,Res能完全抑制ADP和NADPH引起的脂质过氧化物的形成,还能降低谷丙转氨酶,产生抗肝炎作用[1]。

3.4抗肿瘤!抗癌作用

Res作为天然的肿瘤化学预防剂,对肿瘤的起始、促进、发展有抑制作用,能够抗突变、抗氧化、抑制自由基,并诱导n期药代酶(抗起始活性);能抑制环氧化酶和过氧化氢酶的双重活性,具有很强的抗炎症作用(抗促进活性);能诱导人早幼粒细胞性白血病细胞株HL-60的分化(抗发展作用)[3,20-21]。目前,抗肿瘤活性逐渐成为对Res研究的热点。实验发现,Res对鼠肝细胞癌[1]、乳腺癌[22-23]、前列腺癌[24]、结肠癌[25]、胃癌[26]、白血病[27]、卵巢癌[28]等多种肿瘤细胞均有显著抑制作用。但迄今为止,学术界尚未对Res的抗肿瘤活性的机制达成一致认识,从诸多研究成果来看,其机制似乎是多方面的。

3.5抗细菌和真菌作用

从野生山葡萄中提取的Res在体外对金黄色葡萄球菌有较强的抑制作用。国外将采用干葡萄籽与葡萄果肉混合物于150!经甘油提取的Res提取物作为消毒剂杀灭细菌、真菌及病毒。有研究报道,葡萄中的Res含量与抵抗真菌侵犯能力有关[29]。

3.6免疫调节作用

Res的应用可极大地减少肝癌、肝移植术后排斥反应的发生[2,30]。FALCHETTIR等[2]从特异性免疫和非特异性免疫进行研究,发现不同剂量的Res均能显著提高免疫抑制模型鼠的巨噬细胞吞噬率、血清半数溶血值、机体抗体形成的细胞数量、淋巴细胞转化率等指标,证明Res对免疫功能低下和免疫缺陷能发挥免疫调节作用。

3.7皮肤保健和美容作用

Res可促进胶原蛋白的分泌,维持皮肤的弹性和厚度,促进SOD的活性,清除人体自由基,抗氧化,改善人体内循环,增加皮肤营养,减少皱纹,促进表皮细胞分化,抑制黑色素,美白肌肤[31]。

此外,Res还具有一定的抗辐射[32]、抗糖尿病[33]及非典制剂对DNA损伤的保护作用[34]。

#白藜芦醇的应用现状及前景分析

4.1在保健食品方面的应用

近年来以Res为活性成分的保健食品层出不穷:美国的ParadiseherResveratml及加拿大的Natrolresveratrol均为含Res的保健品[1-2,31];日本将Res作为食品添加剂添加到各种酒中,配制出对心血管疾病有良好预防作用的低醇、高白藜芦醇的新型保健佐餐酒;我国已将Res的植物提取物制成降脂、美容和减肥的天然保健食品,如天津天狮集团生产的天狮活力康、上海纳贝生物制品有限公司生产的益生胶囊。Res的保健食品通常为片剂、胶囊、软胶囊、颗粒剂、冲剂、口服液等形式,产品价格为30美元/瓶,每瓶产品中Res含量约为100mg。

4.2在化妆品中的应用

Res分子结构具有捕获自由基、抗氧化、吸收紫外光的特性,在化妆品方面具有很好的应用价值。Lauder的白金级极致赋活精华及世界十五大护肤品AVEDA(肯梦)的新作——

—晶采INNERLIGHT新底妆系列中均含Res[35]。4.3在药物上的应用

Res已广泛用于治疗心血管疾病、动脉硬化和高血脂等疾病。据统计,现已批准上市的Res高端药物制剂已近1000种,该品全球使用者约2亿人,并且以平均每年5000万人的速度增长。Res制剂在未来8年内将形成巨大的产业,销售额将达到5 ̄8亿美元[31]。

4.4白藜芦醇制品开发过程中存在的问题

原料方面:含Res的多数植物是不能食用的,或者含Res的部分不可被人食用,目前商用的Res主要以含量相对较高的葡萄皮、葡萄籽及虎杖为原料,从而大大限制了天然Res对人体的保健作用。

制备方法方面:需采用有机溶剂粗提后再经高效液相色谱等方法分离纯化后才可制得高纯度的Res。提取步骤繁多,提取物成分复杂,含量及纯度较低;化学合成过程中的催化剂和反应试剂对环境和人体的危害性大大限制其应用;生物合成及基因工程方法仍处于实验室研究阶段,尚未产业化。

价格、纯度方面:虽然有很多厂家生产Res,但市场上高

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