严 丹,赵重博,解达帅,胡美变,黎 量,吴纯洁
(成都中医药大学 药学院,四川 成都 611137)
花生衣开发利用研究进展
严 丹,赵重博,解达帅,胡美变,黎 量,吴纯洁
(成都中医药大学 药学院,四川 成都 611137)
花生衣为豆科植物花生的种皮,含有丰富的活性成分,目前多作为饲料和燃料等低附加值产品使用,难以体现其应有的应用价值和经济效益。对近年来国内外关于花生衣功能成分(黄酮、酚类物质、色素)的提取工艺及花生衣的抗氧化、防止血小板减少、抑菌等活性与产品开发现状进行综述,分析花生衣产品的开发利用策略,并对花生衣活性成分在化妆品、医疗保健品和食品等行业的发展进行展望,为合理有效利用花生衣资源提供思路。
花生衣;化学成分;药理活性;研究成果;产品开发
花生衣,又称花生皮,指花生种子外表面的一层红色(或黑色)种皮。花生衣是一味传统中药,性味甘、涩、平,入肺、脾、肝经,具有健脾和胃、养血止血、散瘀消肿之功[1]。花生衣为红棕色膜质,现代研究表明:其主要成分为儿茶素、原花青素、白藜芦醇、维生素K等生物活性物质,其中纤维素37%~42%、脂肪10%~14%、蛋白质11%~18%、灰分8%~21%,还含约7%的单宁及多种色素[2-4],具有抗氧化、阻碍蛋白糖化反应等作用[5-6]。花生衣为花生加工的附属产物,现实中多作为饲料、燃料使用[7],难以体现其药用价值和经济价值。本文在前人研究的基础上,对花生衣的化学成分、药理活性及应用研究现状进行综述,探讨其产品开发的关键点,指出应科学合理应用花生衣,不仅可变废为宝,还可提高花生的综合利用价值,增加经济效益,亦有利于环境保护。
1.1 黄酮类化合物
花生衣含有多种黄酮类成分,包括槲皮素、原花色素低聚物等功能成分,黑花生衣中还含有大量的花色苷类物质,具有清除自由基、抗肿瘤、抗氧化、调节血脂等生理活性的功能。目前,关于花生衣的提取纯化方法已有较多研究,但关于黄酮类成分分离鉴别的研究较少。
白林山等[8]采用微波辅助法提取花生衣中总黄酮成分,正交试验以总黄酮含量为指标,考察结果表明:提取时间为40s,提取功率为690W,乙醇浓度为55%,料液比为1∶20,总黄酮提取率达3.18%。白甫等[9]采用星点设计响应面法以总黄酮及儿茶素含量为响应函数优化花生衣中总黄酮的提取工艺,最佳条件为:乙醇浓度为40%、提取时间为30min、液料比为1∶15、总黄酮含量为26.36%,儿茶素含量为0.087 7%。杜蕾等[10]采用超声波法辅助提取总黄酮,以总黄酮含量为指标,考察响应面法对总黄酮提取率的影响,结果表明:乙醇浓度为59%、料液比为1∶60、超声功率为200W、超声时间为15min、超声温度为34℃,黄酮类物质提取率为5.433%。
白甫等[11]采用大孔吸附树脂纯化花生衣中总黄酮成分,最佳工艺为:树脂径高比为1∶15、上样药液浓度为0.1g/mL、上样速度为2BV/h,洗脱液为3BV的70%乙醇,总黄酮含量达66.12%。
1.2 酚类化合物
花生衣中富含多酚类物质,如白藜芦醇、儿茶素及原花色素等,具有抗花生仁酸败和氧化的作用,并被誉为“第七营养素”[12]。
石光雨等[13-14]采用超声波法辅助提取的方式,分别以多酚、白藜芦醇含量为指标优化花生衣的提取工艺,设计正交实验优化工艺,多酚提取工艺为:乙醇浓度55%、料液比 1∶25、超声时间50min、超声温度40℃,多酚得率为3 699μg/g;白藜芦醇工艺条件为:乙醇浓度65%、料液比1∶30、超声时间40min、超声温度50℃,白藜芦醇得率为2.384‰。邬建国等[15]采用微波辅助提取法,通过正交实验优化多酚提取,其最佳工艺为:乙醇浓度75%、料液比1∶25、微波时间2min、微波功率540W,重复提取5次,以没食子酸为对照测定花生衣中多酚的含量,总多酚提取率达(183.25±8.62) mg/g。
Lou等[16]从花生衣中分离得到了5种多酚物质,利用光谱研究和部分酸催化降解,确定其结构分别为表儿茶素、儿茶素及花青素B2、B3、B4。
1.3 色素
花生色素作为一种天然色素,具有安全、色泽鲜艳、成色自然等诸多优点,因其独特的生理活性,近年来引起了广大科技工作者的兴趣。
张慧君等[17]采用响应曲面法建立花生衣超声提取工艺的二次多项数学模型,探讨超声时间、功率和固液比等参数对提取率的影响。在最优条件下,花生红衣色素提取率达19.22%,色价为45。张良晨等[18]以乙醇作为提取溶剂,探讨超声波法、微波法、溶剂法等不同提取方法对花生红衣色素的提取率,在综合考虑色价和色素得率的基础上,增加提取时间,并采用正交实验优化溶剂法的提取效果,最佳工艺为:乙醇体积浓度为60%,提取时间为4.5h,提取温度为60℃。李楠[19]采用水浴浸提,通过正交实验考察乙醇浓度、料液比、微波时间和微波温度等对黑花生衣色素提取率的影响,结果表明:乙醇体积浓度为70%,料液比为1∶50,提取功率为350W,微波时间为3min,65℃条件下水浴浸提1h,测得其523nm处吸光度值为0.516。
2.1 抗氧化活性
自由基是导致机体衰老的根本原因,消除体内多余自由基,具有延长寿命的功效。花生衣中提取物可有效抑制机体内自由基的氧化反应,减少自由基产生,加速自由基清除,具有较好的抗氧化活性,可作为天然抗氧化剂。
张红梅等[20]研究观察花生衣红色素对羟自由基(·OH)、超氧阴离子(O2-)的清除作用及对脂质过氧化物的阻抑作用,研究表明:花生衣红色素对羟自由基(·OH)、超氧阴离子(O2-)具有不同程度的清除作用,可明显抑制脂质过氧化,且呈一定的剂量依赖关系。李楠[21]采用三种抗氧化体系评价黑花生衣色素的抗氧化活性,实验结果表明:黑花生衣色素对超氧阴离子(O2-)、羟自由基(·OH)及二苯代苦味酰基自由基(DPPH·)均具有良好的清除效果,且呈一定的量效关系。说明黑花生衣色素为具有抗氧化活性的天然植物色素。孙月娥等[22]采用大孔树脂纯化花生衣提取物并测定其清除DPPH·能力和还原力,结果表明:黑花生衣提取物具有较强的抗氧化活性,可用作功能性食品配料和着色剂。
2.2 防止血小板减少和促凝作用
血小板减少会引起一系列症状,如牙龈出血、鼻出血、口腔黏膜出血等。皮肤上可出现大小不等的瘀斑或出血点,形成“血小板减少性紫癜”。化疗是治疗恶性肿瘤的重要手段,其不良反应骨髓抑制会造成患者近期血小板和白细胞数目减少。花生红衣中还含有维生素K,是维持人体血液正常凝固功能所必需的成分,还具有促进骨髓制造血小板、抗纤维蛋白溶解及缩短出血时间等功能,若维生素K缺乏,易导致出血和血液凝固迟缓等症状[4]。
汪英等[23]观察花生衣水提液对化疗患者的治疗情况,治疗组患者整体血小板抑制程度优于对照组,表明花生衣水提液可有效预防与化疗相关的血小板减少症状,值得临床推广应用。花生衣的萃取物可制成注射液,用于治疗血小板减少性紫癜、血友病、肝脏出血等疾病[5]。
2.3 抑菌活性
花生衣提取物可阻止细菌滋生、抑制细菌生长。张红梅[24]分别以抗生素法作定性检测、以试管法作最小抑菌浓度检测,从抗生素法检测中看出,花生衣红色素可抑制细菌类微生物,但对酵母、霉菌则无抑制作用。采用试管法可得到各细菌的最小抑菌浓度:金黄色葡萄球菌为0.6mg/mL,大肠杆菌为0.6mg/mL,枯草芽抱杆菌为0.4mg/mL。马庆一等[25]考察了花生衣对大肠杆菌的抑制作用,结果表明:花生衣与桔皮色素对大肠杆菌的抑制作用存在协同效应,花生衣色素耐热性较强,经20min、121℃条件下抑菌活性几乎无变化,且具有较强的耐光性。
3.1 护肤品方面
据报道显示,花生衣可用于润滑皮肤的护肤品,亦可用于洗发护发制品,花生衣中含油量达17%以上,从花生衣中分离出的油底部白色蜡状沉淀物含有长链饱和脂肪酸,每吨花生衣中含5kg,其中主要成分为lignosoric和bihenic两种酸物质,可用于健肌和美容产品[26]。
3.2 医疗保健品方面
花生衣具有增加血小板数量、抗氧化、抑菌等作用。临床上,花生衣主要以煎剂的方式用于临床,也有成片剂和注射剂等形式。吴树铎等[27]观察花生衣煎剂对骨髓抑制的防治作用,结果表明:花生衣可防治干扰素治疗慢性丙型肝炎所致的骨髓抑制,减轻中性粒细胞、白细胞及血小板降低等毒副反应。宫金艳[28]观察阿胶花生衣汤联合吉西他滨治疗老年晚期中央型非小细胞肺癌的临床疗效,结果表明阿胶花生衣汤与吉西他滨联合治疗效果较好。临床试验[2,5]表明,以花生种皮为原料制成的宁血片、止血宁注射液和宁血糖浆等,对齿龈出血、泌尿系统出血、消化道出血及外伤性渗血等均有良好的止血作用,花生衣的抽提物可作为改善静脉不全、浮肿等血管强化剂。
3.3 食品方面
花生衣中含有多种天然色素,因其无毒无害的特性应用广泛,尤其是备受关注的绿色与健康食品行业。未伟[29]观察花生衣红色素添加剂对肉制品的着色效果,结果表明:在色度、质构、持水力和感官品质等方面,添加花生衣红色素的乳化香肠与传统的亚硝酸盐均无明显差异(P>0.05),且降低了亚硝酸盐的用量。说明添加花生衣红色素的乳化香肠在口感、色泽及感官等方面与传统腌制香肠相似,且食用更加健康,花生衣还可作为食品添加剂,用于加工花生衣软糖、糖浆、可乐饮料、花生红衣片等保健食品[30]。
鉴于花生衣的诸多功效及活性,不少研究者对花生衣进行质量控制研究,拟建立花生衣质量标准。朱丽红等[31]按《中国药典》中质量标准常规方法对花生衣成分进行测定,并以儿茶素为对照进行色谱鉴别和含量测定;吴静等[32]以原花青素为对照对花生衣进行色谱鉴别和含量测定,为花生衣的质量标准研究提供了一定基础。色谱鉴别展开剂中二氯甲烷、甲苯等为有毒有机试剂,薄层色谱展开剂的优化及一测多评还有待进一步研究。
花生是全世界公认的健康食品,在我国被认为“十大长寿食品”之一。花生衣作为花生加工的副产物,来源广泛,产量大,价格低廉。笔者对花生衣在化学成分、药理活性及应用情况方面的研究现状进行总结,其应用前景及利用价值良好。为充分利用资源,更好地开发利用花生衣,提高其综合利用价值,笔者提出以下思考与建议。
(1)花生衣含有丰富的黄酮类等成分,可明显增加血小板数量等药理活性,因此笔者认为可配以适宜辅料制成具有降血脂、降压、保肝等保健作用的袋泡茶,还可提取花生衣中黄酮物质用于治疗冠心病、心绞痛等疾病。
(2)传统中医理论认为,“脾统血”,气虚则易出血,花生衣具有补脾胃之气达到养血止血的作用,中医称为“补气止血”。因此,可按营养互补原理合理复配,开发制成可预防各种出血症、消炎等保健软糖和饮料。
(3)据报道显示,花生衣约含16%粗蛋白、21%粗脂肪、12%粗纤维和40%无氮浸出物[33]。将其超微粉碎后,可作为发酵生产用的天然培养基,亦可循环利用作为金针菇等菌类食材的有机肥,还可将花生衣酿酒、制酱或发酵后制作功能性饮料。
(4)添加麦麸的全麦面包、高纤维饼干越来越受人们的喜爱,可考虑向面包中加入花生衣粉以提高面包的营养价值,同时可提高面包的膳食纤维含量、抗氧化性及货架期。同时,花生衣中含有多种天然色素,可使面包具有更好的口感和色泽。
(5)麦麸是中药常用的炮制辅料,作为与麦麸相近的原料花生衣,也可考虑用作炮制辅料或中药制剂的辅料。此外,花生衣中色素性能稳定,应用广泛,染着力强,可用于各种食品着色。
综上所述,随着花生衣成分与活性等研究的加深,其环境效益和经济价值等也进一步开发,必将带动我国花生产业的持续、快速发展。在新兴技术高度发展发达的今天,花生衣的开发应用也将走向工业化、大众化,以充分开发利用我国丰富的花生衣资源。
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(责任编辑:李岚春)
The Exploitation and Utilization of Peanut Coat
Yan Dan, Zhao Chongbo, Xie Dashuai, Hu Meibian, Li Liang, Wu Chunjie
(College of Pharmacy,Chengdu University of Traditional Chinese Medicine,Chengdu 611137,China)
The peanut coat is the seed shell of peanuts which are leguminous plants.Peanut coat contains rich active ingredients.At present, peanut coat was used as feed and fuel and other low value-added products, difficult to reflect its proper value and economic benefit.In the present study, the aspects including the functional components of peanuts (flavonoid, phenols, pigment), extraction technology, the development status and antioxidant activities of peanut coat, preventing thrombocytopenia, antibacterial activity were comprehensively summaried.The utilization of active ingredients in peanut coat for cosmetics, medical health care products and food industry were discussed.The comprehensive utilization of peanut coat resources can be reasonably and effectively.
Peanuts Coat; Functional Components; Pharmacological Activities; Research Achievements; Product Development
2015-07-31
严丹(1991-),女,成都中医药大学硕士研究生,研究方向为中药炮制与制剂。E-mail:478357452@qq.com
吴纯洁(1965-),男,博士,成都中医药大学研究员,博士生导师,主要研究方向为中药炮制与制剂。E-mail:wcj-one@263.net
R286;TS207.3
A
1673-2197(2015)20-0051-03
10.11954/ytctyy.201520022