苹果多酚的生物功能与提取方法研究综述

赵 荣 敏

(石家庄职业技术学院 食品与药品工程系，河北 石家庄 050081)

多酚类是具有苯环并结合有多个羟基化学结构的总称，是水果及其加工产品重要的风味物质及显色物质.苹果多酚是苹果在生长过程中产生的次生代谢产物，是从苹果皮渣中提取的天然活性物质，主要包括儿茶素类、原花青素类、羟基肉桂酸类、二氢查耳酮类、黄酮醇类、花色苷类等[1-2].研究发现，苹果多酚因具有显著的药理活性，而受到越来越多的关注，可应用于化妆品、医药、保健食品等行业，具有重要的开发应用价值.近年来,相关人员对苹果多酚的研究主要集中在两个方面：一是基于苹果多酚的生物功能的研究，以提高其在工业领域的应用；二是研究苹果多酚的分离提取技术，以提高其提取率.本文对苹果多酚的研究成果进行综述，以期提高人们对苹果多酚的认识.

1 苹果多酚的生物功能

研究表明，苹果多酚具有抗氧化、降血压、降血糖、抑制排铅、抑制细菌活性、抗花粉过敏等多种生物功能.

(1)抗氧化性

苹果多酚能较好地阻断油脂的脂质过氧化作用.苹果多酚用量越多，其抗氧化作用越强；在和茶多酚的抗氧化能力比较过程中发现，苹果多酚的抗氧化能力较强[3].文献[4]指出，用苹果汁的生产废渣通过乙醇提取法制得的苹果多酚 ，与BHT(二丁基羟甲基苯)(1：1)复配后，按0.02%的比例加入灌肠中，其抗氧化性是空白的12.8倍，能使灌肠的保鲜期延长半年左右，具有明显的抗氧化性.文献[5]给出了超高压提取苹果多酚的最佳工艺为：压力200 MPa,保压3 min，提取溶剂为80%的乙醇，固液比1:5.

(2)降血压

苹果多酚可抑制血管紧张素转移酶(ACE)，防止血管收缩和血压升高，是预防高血压的有效物质.苹果多酚中的儿茶素、缩合单宁均具有抑制ACE活性的作用，而缩合单宁的活性较强，因此被誉为“天然降压药”[6].

(3)降低血糖

苹果多酚是苹果中一类重要的生物活性物质，是天然的自由基清除剂，苹果多酚提取物可改善小剂量链尿佐菌素诱导的I型糖尿病鼠的血糖水平，且效果明显[7].文献[8]指出，通过给小鼠喂高脂饲料构建糖尿病模型，并将提取的苹果多酚中的活性物质按照高、中、低剂量灌胃，得出苹果多酚尤其是根皮苷具有显著的降低血糖的作用.文献[9]通过对链尿佐菌素诱导的糖尿病小鼠喂养不同剂量的苹果多酚发现，其可以明显降低糖尿病小鼠的血糖，提高糖耐量(P<0.05)，但对血脂没有明显的影响，且发现降糖机制与抑制α-葡糖苷酶活性、加强葡萄糖向外周细胞的转运作用有关.

(4)促进排铅

文献[10]采用小鼠腹腔注射乙酸铅溶液10 d，建立染铅小鼠模型，通过给小鼠灌胃15 d发现，染病的小鼠喂养苹果多酚后，血铅和股骨、肝脏中的铅含量明显低于对照组，而尿铅明显高于对照组.这表明苹果多酚具有促进排铅的作用.

(5)抑制细菌活性

苹果多酚通过抑制牙周致病菌的活性，抑制变性链球菌的致病性，从而达到有效抑制口腔疾病的作用[11].文献[12]研究指出，苹果渣纯化物对细菌的抑制作用较强，而对供试霉菌、酵母菌抑制作用不明显，其对大肠杆菌和金黄色葡萄球菌的最低抑制浓度(MIC)均为0.015%(W/W)；在pH为5～6的条件下其抑菌效果最佳；一定温度内处理不影响苹果多酚的抑菌活性.

(6)抗花粉过敏

Kishi Kazumasa证实从未成熟的苹果中提取分离的缩合单宁能起到抗敏作用.文献[13]以提前服用安慰剂和苹果多酚作为对照，然后散布雪松花粉，结果提前服用苹果多酚的一组喷嚏数量明显少于服用安慰剂的一组.这表明，苹果多酚可以减轻花粉过敏症状，具有抗花粉过敏作用.

2 苹果多酚的分离提取

苹果多酚的分离提取，目前主要应用溶剂提取法，同时也有关于用吸附分离、超临界CO2萃取以及利用超声波提取的相关报道.

2.1 溶剂提取法

文献[14]以神经网络建模与遗传算法优化的方法对乙醇提取苹果多酚进行了研究，其结果是：乙醇浓度为62%，乙醇溶液的体积与苹果渣的质量之比为14:1，温度为69.7 ℃，提取时间为5.9 h.文献[15]用体积分数为30%的乙醇提取苹果多酚，通过单因素及正交试验，确定了最佳工艺条件为：料液比1:6，温度70 ℃，提取时间45 min，提取的苹果多酚含量为9.032 mg/g.将捣碎的苹果用甲醇于80 ℃下提取3次，每次2 h，合并提取液，经真空浓缩，柱层析分离纯化及真空干燥，可得苹果多酚.

2.2 吸附分离法

采用柱层析的方法可对苹果渣中的多酚和果胶进行分离.经分离后，可同时获得多酚、果胶产品，从而提高苹果渣的利用率，果胶的品质也能得到很大提高.文献[16]采用XDA-5型大孔树脂对多酚和果胶的分离进行了研究，其最佳分离条件是：样品液pH值为2.0，最大上样量为5 BV，上样流速为3.0 mL/min，样品洗脱的最佳乙醇浓度为60%，以1.5 mL/min速度洗脱时，洗脱终点的洗脱液量为2.5 BV.文献[17]利用AB-8大孔树脂提取苹果多酚，60%乙醇作为洗脱剂效果较好.但是由于柱层析分离量少，成本高，如何工业化还有待于进一步研究.

2.3 超临界CO2萃取法

用超临界CO2萃取苹果渣中的苹果多酚,工艺条件简单,较低的萃取温度能避免有效成分的破坏,保持其活性,CO2易得、无毒.但由于苹果多酚极性较大，在超临界萃取中需加入95%的乙醇作为夹带剂，以提高苹果多酚在超临界流体中的溶解度.文献[18]研究了超临界CO2萃取苹果多酚的最佳工艺条件，其结果为：萃取压力35 MPa，萃取温度50 ℃,萃取时间3 h,物料粒度40目,夹带剂为95%乙醇,料液比(g:mL)1：2,CO2流速45 kg/h,得率0.1%.超临界CO2萃取法适合于工业化生产，但一次性投资较大.随着进一步的研究及苹果多酚市场需求量的扩大，超临界CO2萃取法必将作为最佳方法应用于工业化生产中.

2.4 超声波提取法

利用超声波提取苹果多酚的研究较多.主要是利用超声波的空化作用，强化传质，提高提取率.文献[19]的研究表明，功率对提取率有较大的影响，而频率影响效果则不显著.优化最佳结果为：超声波频率40 kHz，功率200 W，在提取温度70 ℃,时间30 min，pH为3，液料比10：1，物料粒度1.19 mm的条件下，提取率达2 375.60 mg/kg.文献[17]的提取条件为：提取时间 20 min，提取温度60 ℃，乙醇浓度60%，液料比6：1.可能由于选择的苹果产地不同、品种不同，致使最佳提取条件也不同.文献[20]通过试验优化得到超声波-微波联合提取苹果多酚的工艺参数为:超声波功率100 W,温度75 ℃,时间25.27 min,料液比1 mL:17.45 kg,乙醇含量55%，此条件下得到的苹果多酚含量为255.427 mg/g.

3 结语

苹果多酚经多年的研究、实验及开发应用，以其优良的性能为人们所青睐，其在生物资源的综合利用、提升农产品的价值方面具有深远的意义，但目前苹果多酚的生产还未真正形成规模，其应用范围也有待于进一步扩大.采用高新技术提高苹果多酚的提取率，深入研究其生物活性，有利于将其应用于营养保健食品、药品和化妆品领域，且有广阔的发展前景.