葡萄籽化学成分及生物活性研究进展

李 杰综述，宋春梅审校 (吉林医药学院:.2008级预防医学本科班，2.营养教研室，吉林 吉林3203)

葡萄堪称“水果之王”，在全世界种植面积很广。其根、藤、叶皆可入药，但葡萄籽常为葡萄鲜食、榨汁和葡萄酿酒业的废弃部分。世界每年都有上百万吨的葡萄籽产生。研究发现葡萄籽中含有大量的营养活性成分，如蛋白质、微量元素、维生素、低聚原花青素、白藜芦醇、黄酮、不饱和脂肪酸等［1］，具有多种生物活性。

我国古代医学家很早就认识到葡萄酒的滋补、强身、杀菌等作用。近年来葡萄籽开始引起更多人的关注，到20世纪90年代欧美等发达国家对葡萄籽提取物的应用与开发成为热点［2-4］。如果能将葡萄籽加以合理利用，不仅可以避免环境污染，而且会增加葡萄酒行业的附加值，提高经济效益。本文对近年来国内外学者对葡萄籽化学成分和生物活性的研究进展进行综述，为该资源的进一步开发利用提供参考。

1 葡萄籽的化学成分

1.1 常见化学成分

葡萄籽中含有大量的蛋白质、脂肪、纤维素以及碳水化合物和矿物质等多种营养素。张爱军等［5-7］对葡萄籽组成成分及各组分含量进行了研究，各组分的含量分别为:水分8% ～12%，碳水化合物30%～40%，粗脂肪10% ～18%，粗蛋白8.0% ～9.5%，粗纤维20% ～40%。裴凌鹏等［5，7］人进一步研究，测得了葡萄籽中含有7种必需氨基酸分别为:苏氨酸、缬氨酸、蛋氨酸、亮氨酸、异亮氨酸、苯丙氨酸、赖氨酸。其中的苏氨酸、缬氨酸、亮氨酸、异亮氨酸、苯丙氨酸含量都相当的高。此外谷氨酸、甘氨酸、精氨酸、天门冬氨酸非必需氨基酸含量也非常的高。葡萄籽除了含有这些常见营养素外，矿物质和维生素含量也相当丰富，许申鸿［7］等人研究发现葡萄籽中钾、钙、磷、镁、铁、锰、铜等矿质元素均较高，特别是铁元素。此外葡萄籽中维生素如 VD、VA、VE 含量也很高［8］，尤其是VD含量达到6.0 mg/kg。

1.2 功能性成分

葡萄籽油。葡萄籽含油为14% ～17%，含有大量的不饱和脂肪酸、棕榈酸、硬脂酸、油酸以及微量亚麻酸、月桂酸、肉豆蔻酸等。不饱和脂肪酸含量达90%以上［9］，其中主要成分是亚油酸，含量高达68%～76%，比一般食用油甚至药用油如核桃油和红花油中含量都高。此外葡萄籽油还含有多种脂溶性维生素［10］和矿质元素，如钙、锌、铁、镁、铜、钾、钠、锰、钴等［11］。葡萄籽油为高级营养食用油，在国际市场上备受消费者青睐，一些发达国家已用葡萄籽油逐步取代大豆油。

主要酚类物质。葡萄籽中含有大量的酚类物质，其含量占葡萄果实酚类的50% ～70%［8］。其种类和含量均比葡萄果皮和果肉丰富，如强抗氧化剂原花青素，以及抗癌物质白藜芦醇，两者都是酚类物质。这些多酚类物质是葡萄的次生代谢产物，具有极强的抗氧化能力。原花青素是葡萄籽多酚的主要成分。张爱军等［5-8］对葡萄籽成分含量测定时原花青素的含量为3.9%。葡萄籽提取物原花青素是由不同数目的黄烷醇单体聚合而形成。目前研究最广的主要是由儿茶素和表儿茶素及其衍生物为单体聚合而成的这类化合物［12-13］。至今为止，研究人员已从葡萄籽和皮中分离鉴定了23种原花青素。葡萄(籽和皮)是原花青素的丰富来源，葡萄籽原花青素提取物含有80%～85%的原花青素、5%的儿茶素和表儿茶素、2% ～4%咖啡酸等有机酸［14］。葡萄籽中还含有一定量的白藜芦醇(Rresveratrol，简称为Res)，化学名称为3，4，5-三羟基二苯乙烯，它是含有芪类结构的非黄酮类多酚化合物，是一类主要存在于葡萄、虎杖、藜芦等植物中的多酚类化合物。葡萄籽中白藜芦醇含量0.5～3.5 μg/g，最初是作为葡萄属植物抗毒素而被发现的。

2 药理活性

2.1 抗氧化作用

研究发现，葡萄酒中的酚类物质具有强的抗氧化活性，葡萄不同部位的多酚含量也会有所不同，其中以葡萄籽中的多酚含量最高。而原花青素是葡萄籽多酚的主要成分，此外还有白藜芦醇等多种成分。它们都与抗氧化能力密切相关。朱振勤［15］等人证明，葡萄籽提取物原花青素能有效地清除羟自由基［16］，并能有效抑制脂质过氧化。由于原花青素由于分子结构中含有较多的酚羟基，并具有特定的分子立体化学结构，而且各种不同聚体之间还具有协同作用，可增强机体组织抗氧化酶［17］系统的能力，从而加快活性氧的清除和减少过氧化脂质的生成。另外，葡萄籽原花青素提取物在体内同样具有抗氧化活性［18］，可以像VE一样通过降低脂质过氧化来防止组织的氧化，并抑制自由基的产生。1987年，美国专利［19］报道葡萄籽黄-3-醇衍生出的原花青素可以抑制自由基的氧化反应;Vinson等［20］进行的人体临床试验表明，葡萄籽原花青素提取物能显著降低低密度脂蛋白水平。此外原花青素能够还原VE自由基而使VE再生，从而减少细胞内VE的损耗，进一步加强抗氧化能力。另一方面葡萄籽中的白藜芦醇是天然抗氧化剂，在对其进行的各种体内外试验中都显示出极强的抗氧化作用。葡萄籽中的这些多酚类物质表现出了极强的抗氧化能力，在酿酒过程中能溶入酒液中并发生复杂的变化，这些变化不仅影响葡萄酒的外观、口感，而且影响其营养保健功能［21］。

2.2 保护心血管作用

近年来，心血管已成为危害人类健康的常见病，人们随着年龄的增长，动脉中的弹性纤维由于逐渐氧化而变硬，这种变化是导致老年人心血管疾病的一个主要原因。葡萄籽的多种成分都能对心血管起保护作用。马亚兵［22］等用葡萄籽原花青素提取物(GSPE)对高胆固醇饲料引起的动脉粥样硬化的干预实验和糖尿病大鼠心血管病变的干预研究发现，GSPE有效地降低低密度脂蛋白和胆固醇水平，减少MDA生成。此外GSPE可对胶原酶、弹性酶透明质酸酶等产生强大的抑制作用，这些酶可分别对胶原蛋白、弹性蛋白、透明质酸等构成血管内壁的重要组成物质造成破坏，因此GSPE可通过捕获活性氧及调控上述酶的活性，也可通过酶抑制活性保护血管物质［23］。此外葡萄籽油的主要成分是亚油酸，亚油酸是人体的必需脂肪酸，曾被命名为VF，具有重要的功能特性，亚油酸又是人体合成花生四烯酸的主要原料之一，而花生四烯酸是人体合成前列腺素的主要物质，它具有扩张血管、防止血栓形成的作用［24-25］。动物实验表明:饲以家兔葡萄籽油，可降低肝脂和心脂的沉积，延长凝血时间，减少血液还原黏度和血小板聚焦度，并对主动脉斑块的形成有抑制作用［26］。再有研究发现红葡萄酒中的白藜芦醇对心血管系统也有保护作用，主要表现为对脂类代谢、血小板凝聚及内皮素-1 的影响［27］。

2.3 抗肿瘤作用

葡萄籽的抗肿瘤作用主要体现在葡萄籽提取物原花青素上，国外许多研究证实，葡萄籽提取物原花青素对多种癌细胞包括乳腺癌细胞、前列腺癌细胞、皮肤癌细胞等具有不同作用的抑制作用［28］。丛红群等［29］研究了GSPE对N-亚硝基化合物诱变性的抑制作用，发现其对N-亚硝基化合物的诱变性具有良好的防护作用。另外原花青素能显著抑制巴豆油刺激大鼠多形核白细胞(PMNs)生成H2O2［30］，并能抑制小鼠肝线粒体脂质过氧化，提高肝线粒体SOD活力，减少MDA生成，这说明原花青素的抗氧化作用可能是其肿瘤化学预防作用的一个重要原因［31］。因此，原花青素有望成为优良的抗癌新药。

2.4 抗炎、抗过敏作用

在研究葡萄籽提取物的抗炎作用及机制实验中，发现其对大鼠和小鼠实验性炎症有明显的抗炎作用，其抗炎机理和清除氧自由基、抗脂质过氧化和减少细胞因子的生成有关。葡萄籽提取物的抗氧化活性使其可抑制炎症因子的合成和释放，抑制嗜碱细胞和肥大细胞释放过敏颗粒，从而有效地改善皮肤过敏症状及过敏性哮喘症状。原花青素可以使紫外线(UVB)诱导的皮肤和引流淋巴结中增高的免疫抑制细胞因子白介素10(IL-10)降低。相反提高引流淋巴结中免疫刺激细胞因子IL-12的生成，若同时注射抗IL-12抗体会消除GSPE对UVB诱导的接触性过敏反应的抑制的保护作用［32］。此外葡萄籽提取物还可抑制组胺脱氢酶的活性，限制透明质酸酶的作用，因而对各种关节炎、胃及十二指肠溃疡效果显著。

2.5 抗辐射作用

自由基学说是辐射损伤的基础理论，机体受辐照后，产生大量自由基，引发脂质过氧化。研究表明葡萄籽提取物原花青素可抑制辐照引发的脂质过氧化。这可能是葡萄籽提取物抗辐射损伤的主要原因。而前苏联人早就了解到葡萄籽提取物对辐射损伤的保护作用。前苏联的宇航员们长期服用一种富含原花青素的植物饮料，以预防他们在太空飞行时出现的辐射损伤。

2.6 皮肤保健和美容作用

在欧美等国家葡萄籽提取物享有“皮肤维生素”、“口服化妆品”等美誉。皮肤属于结缔组织，其中含有的胶原蛋白和弹性蛋白对皮肤的整个结构起重要作用，葡萄籽提取物可使胶原蛋白适度交联，有效清除自由基，从而保持皮肤柔顺、光滑。另外，弹性蛋白可使皮肤具有弹性，弹性蛋白可被自由基和弹性蛋白酶所降解，葡萄籽提取物具有清除自由基，阻断弹性蛋白酶的产生并抑制其活性，从而改善皮肤健康状况。

2.7 其他作用

此外葡萄籽中的白藜芦醇还具有神经保护作用、抗炎作用、平喘作用、改善微循环作用和对休克的治疗作用，可用于治疗皮炎、癣等过敏性疾病，对胃溃疡也可能有治疗作用。葡萄籽油不仅可以防病、治病，还具有黑发、抗衰老、延年益寿等功能。在国外，葡萄籽油通常被用作婴儿和老年人高级营养油、高空作业者和飞行人员的高级保健油，还可用于高血压患者的辅助治疗及防止脑溢血等。

3 结语

我国的葡萄资源十分丰富。但每年有500～700万公斤的葡萄籽副产品被作为废弃物扔掉，造成资源的极大浪费，随着对该资源的研究进展、生产工艺的进步以及人们健康环保意识的提高，葡萄籽以其自身独特的保健功能逐渐得到认可，无论是鉴于葡萄籽副产品的再利用，还是其提取物的市场的需求，都具有巨大的经济效益和社会效益。充分利用葡萄籽资源，变废为宝，利国利民，前景广阔。

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