苹果多酚的研究概况作者：孙平平来源：《科技创新导报》2011年第07期摘要:苹果中的多酚是一类很强的抗氧化剂,其抗氧化能力等多种生物功能活性是茶多酚的100倍。
苹果多酚除了具有很强的抗氧化作用外还有抗变异原性、防龋齿作用、抑制血压上升等生理功能,因此苹果多酚是一类具有极大开发潜力的物质。
关键词:苹果多酚抗氧化作用分离提纯槲皮素中图分类号:S646 文献标识码:A 文章编号:1674-098X(2011)03(a)-0001-02苹果多酚是苹果中的重要成分。
中医认为苹果性味甘、凉,具有生津、润肺、除烦、解暑、开胃、醒酒等功用。
研究表明,一天能食用苹果110g或更多的人患心脏病的几率要比其他不食用苹果的人低49%;与年龄有关的人类疾病如心脏病、癌症、炎症、关节炎、免疫系统低下、功能紊乱以及白内障等都是由自由基的细胞破坏导致,而我们饮食中的抗氧化剂则对疾病起了很好的预防作用。
1 苹果多酚的组成苹果中的酚酸主要有绿原酸和咖啡酸。
绿原酸是肉桂酸的衍生物(羟基肉桂酸),咖啡酸在苹果中以咖啡奎宁酚酸的形式存在,酯类水解后产生咖啡酸。
苹果中的黄酮类物质主要有儿茶素、表儿茶素、原花青素(B1、B2、C1)、槲皮酮和槲皮苷等。
苹果皮中的多酚(除了绿原酸和表儿茶素外)含量要高于果肉中的多酚含量,研究发现整个苹果果实的46%的酚类物质在果皮中。
果皮中含有较高含量的儿茶素、槲皮素阿拉伯糖苷、槲皮素葡萄糖昔和半乳糖糖苷混合物,苹果果肉中含有较高含量的绿原酸和儿茶素,但没有槲皮苷和槲皮素。
果皮果肉中均含有绿原酸和儿茶素,而槲皮素糖普则只存在于果皮中。
2 苹果多酚的提取与分离2.1 提取工艺从苹果中提取多酚,国内外有许多研究,形成了比较成熟的提取方法,主要如下:(1)苹果去核→切碎→与7%丙酮均质90s→浸提15min→离心(4100r/min,5min) →上清液→浓缩→CAP→LH-20-柱分离→缩合丹宁(CAT)和小分子酚类(2)苹果→破碎→提取→浓缩(减压) →吸附树脂分离→乙酸乙酯纯化萃取→真空干燥→成品2.2 苹果总酚的测定方法对于总酚的测定,1956年,Signeltno首次采用了福林-肖卡(Floin-cicoaeltu)法,以没食子酸为标准酸;Cilliers和Sigleton利用HPLC测定了不同品种苹果酿成的果酒中的咖啡酸和绿原酸的含量,并得出了绿原酸在总酚中所占的比例(6.2～10.7)。
目前测定苹果总酚的方法一般用福林-肖卡法。
2.3 国内外苹果多酚分离提纯的研究Suarez (1949)等人发现用SpheriosrbODS-2柱可以较好地分离黄烷醇和原花青素(C1和四聚体除外),因为这些组分与其他不明香豆酸酯和表儿茶素一齐洗脱下来。
而NoVa-PakC18,柱则可以较好地分离包括黄酮醇苷在内的各种酚类,三聚体C6和四聚体有部分重叠。
而这种方法并不能分离3-半乳糖苷和3-葡萄糖苷(异槲皮酮)。
而且用乙酸乙酯浸提苹果汁中的多酚可以很好的分析黄烷醇和二羚查耳酮,而这种方法并不适合槲皮苷的定量分析。
Tomomasa(1998)等人用Sepabeads sp-850柱分离得到粗多酚(CAP),并用HPLC分析,得到粗多酚中各种成分的含量,用Sephadex LH-20分离得到苹果缩合单宁(CAT);戚向阳用H型树脂吸附,分离物产率达0.1%,原花青素的含量为70.50%。
3 影响苹果多酚组成的因素在苹果生长成熟过程中,多酚组成并不是一成不变的,随着果实的成熟,总酚含量会降低。
苹果多酚组成除了与成熟度有关外,还受到其他因素的制约。
3.1 栽培和生长条件对多酚组成的影响栽培和生长条件对苹果多酚有一定的影响,即不同品种其多酚含量也有所不同。
有研究表明,不同的品种影响果实的总酚含量,而且苹果果肉中的酚类组成由于品种不同而有很大的差异,但果皮中的酚类含量则不会因为品种不同而有变化。
当疏果率提高时(从157个果实附冠到30个果实树冠),单个果实的多酚含量有明显提高,低分子量多酚含量提高38%,高分子量多酚含量提高19%。
3.2 加工和贮藏条件对酚类组成的影响加工工艺也影响多酚的组成,主要决定于苹果浆的存放时间和杀菌以及酶等处理方法。
压榨苹果汁中的总酚含量明显低于浸提的苹果汁中的含量。
有研究者发现苹果果实在冷藏过程中总酚含量相对稳定。
苹果收获后加工贮藏前,主要酚类的含量会急剧下降到一个水平,然后基本保持不变。
Awad发现在1℃超低氧条件下贮藏的苹果中的黄酮类化合物和绿原酸的含量跟常规氧浓度下的没有明显差异,贮藏期间,花色素3-半乳糖苷和槲皮素糖苷的含量相对稳定,而儿茶素、槲皮苷和绿原酸则有微小的变化。
苹果浓缩汁在25℃下贮藏9个月后,产生羟甲基呋喃、肉桂(36%)和槲皮素(50%～60%)以及槲皮素糖苷都有不同程度的降解,原花青素全部损失。
4 苹果多酚生理功能的研究现状4.1 抗氧化作用对苹果多酚的抗氧化性研究起于20世纪90年代。
Tanabe对苹果多酚及其生产方法以及用途进行了专利申请,在其专利中,未成熟“富士”苹果浸提物的抗氧化性比成熟“富士”的苹果浸提物要高。
而Lee发现各种抗氧化剂的抗氧化性顺序如下:槲皮素>表儿茶素>原花青素B2>维生素C>根皮素>绿原酸。
所以,苹果中的槲皮素、表儿茶素和原花青素B2是苹果的主要抗氧化剂,而不是维生素C。
4.2 抗诱变能力Shinohara发现苹果的水透析液可以抑制Salminella typhimuriumAT100和AT80的诱变,试验证明苹果的水透析液的成分就是多酚类物质,所以多酚有抗诱变特性。
4.3 抗过敏功能Tomomasa从未成熟苹果中分离提纯苹果缩合丹宁,并以此为原料研究其对小鼠碱性白血病(RBL-2H3) 细胞中组胺释放的抑制作用,结果发现苹果缩合丹宁可以影响小鼠的早期信号转导包括钙的流动。
4.4 抗龋齿效果龋齿的形成要经历以下三个过程:(1)糖质的摄食;(2)链球菌变种从而形成齿垢;(3)齿垢中菌生成酸,使牙齿的釉质溶解。
其中,使蔗糖转化为不溶性葡聚糖类的酶为葡萄糖转移酶(简称Gtase)。
如果抑制了龋齿形成的第(2)阶段,即抑制了Gtase的活性,可起到有效预防龋齿的效果。
4.5 抑制血压上升作用现已明确血压的上升与血压紧缩素转换酶系密切相关,该酶系中的血管紧缩酶素I转换酶(ACE)可生成有血管收缩作用的血管紧缩素II,而抑制了ACE的活性可起到有效预防高血压的效果。
田边正行发现苹果多酚成分具有很强的ACE抑制效果。
5 待解决的问题1)苹果与其它具有抗氧化性的水果和蔬菜的抗氧化性机理的深入研究2)苹果多酚分离提纯工艺的优化3)苹果品种和果实不同成熟度对苹果总酚含量的影响4)不同的苹果品种中的各种酚类物质在果实成熟过程中含量及其抗氧化性的变化。
6 研究目的和意义Ebehtardr研究发现,100g新鲜苹果的抗氧化能力相当于1500mg的维生素C,而500mg的维生素C在人休内就可以作为前体氧化剂了,所以苹果多酚具有很强的抗氧化性。
苹果多酚主要存在于未成熟果实中,其含量是成熟果实的3～10倍,每年5～7月份,大量的风落果和疏果等苹果未熟果落地,果农不能将其合理利用,作为垃圾置之不理,因此,有必要将这部分未熟果加以合理利用,从中提取、分离苹果多酚,既充分利用未熟果,又增加了果农的收入。
再者,国内的苹果加工厂所用的原料多是残次果,其中有很大一部分是生果、涩果,因此可以对其果渣进行二次利用,从中提取苹果多酚,做到变废为宝,又解决了试验中原料季节性的局限。
参考文献[1] Awad M.A.,de Jager A.& Dekker M.Formation of flavonoids and chIorogenic acid in apples as affected by crop load.Scientia Horticulturae,2001a,91:227～37.[2] Antonio J.E,Mariela R,& Pulido R.et al.Guava Fruit(Psidiym guajava L.)as a New source of Antioxidnt Dietary Fiber.Journal of Agricunural and Food Chemistry,200l,49:5489～5493.[3] Awad M.A.,Wagenmakers P.S.,& de Jager A. Effects of light on flavonoid and chlorogenic acid levels in the skin of‘Jonagold’apples.Scientia Horticulturae,2001c,88:289～298.[4] 敏涛,时文,瑶卿.水果蔬菜的保健价值与食用禁忌.南昌:江西科学技术出版社,1992,5.[5] 惠毓坤,陈宏等.苹果园综合管理与经营.北京:中国农业出版社,1995,126～129.[6] 包兰春,孙建设,吕霞,苹果不同品种果实原花青素含量及其动态变化.植物资源与环境学报,2004,13(1):16～18.[7] 戚向阳,王小红,陈伟军等.不同苹果多酚提取物对油脂抗氧化效果的研究.中国油脂,2001,4(26):51～53.[8] 商业部副食品局,上海市果品杂货公司合编.中国果品.北京:中国商业出版社,1985,10.[9] 石碧,狄莹.植物多酚.北京:科学出版社,2000,126.[10] 唐传核.植物功能性食品.北京:化学工业出版社,2004,10;234～238.[11] 唐传核,彭志英.苹果多酚的开发及应用.中国食品添加剂,2001,2:41～45.[12] 田边正行,神田智正,柳田显朗.水果多酚及其生产方法以及其用途.日本,应用类,CN1121924A1996,5,8.[13] 2004-2005年国内外浓缩苹果汁概况,中国市场研究网,httP//.。