大葱中生物活性物质提取及其生物活性的研究

史林永　林欣大　陈嘉玮　陈锦涛　孙茂林

摘  要：大葱具有良好的抗氧化、消炎抑菌、调节细胞代谢等多种自然生物活性，大葱的生物活性物质的研究主要以蒜素、槲皮素以及谷胱甘肽过氧化物酶这3种为主。该文针对性地研究了蒜素、槲皮素、谷胱甘肽过氧化物酶的理化性质、提取方法及研究应用方法。同时介绍了大葱中槲皮素、蒜素、谷胱甘肽过氧化物酶的基本情况，还提出了槲皮素、蒜素、谷胱甘肽酶的研究瓶颈及存在问题、未来发展的方向和待解决的难题。

关键词：大葱  槲皮素  蒜素  谷胱甘肽过氧化物酶  活性物质提取

中图分类号：S636                              文献标识码：A                   文章编号：1672-3791（2020）11（c）-0196-03

Study on Extraction of Bioactive Substances from Welsh Onion and Its Biological Activity

SHI Linyong  LIN Xinda*  CHEN Jiawei  CHEN Jintao  SUN Maolin

（School of Life Sciences， China Jiliang University， Hangzhou， Zhejiang Province， 310000 China）

Abstract： Shallot has a variety of natural biological activities， such as good antioxidant， anti-inflammatory and antibacterial， and regulation of cell metabolism. Studies on biological active substances of Shallot mainly include allicin， quercetin and glutathione peroxidase. In this paper， the physicochemical properties， extraction methods and application methods of allicin， quercetin and glutathione peroxidase were studied. In this paper， the basic situation of quercetin， allicin and glutathione peroxidase in Chinese onion was introduced.  The bottleneck and existing problems of quercetin， allicin and glutathione peroxidase in Chinese onion were presented. The future development direction and problems to be solved were also put forward.

Key Words： Scallion; Quercetin; Allicin; Glutathione peroxidase; Extraction of bioactive substances

大葱，拉丁名Allium fistulosum L.var. giganteum Makion，主要指百合科植物葱的茎与叶。研究表明，大葱含有丰富的蛋白质、维生素、二硫化物与二烯丙基二硫化物（DAS）。大葱中的活性成分可有效抑制细菌生长、并能有效地抑制癌细胞生长;当前主要采用水蒸气蒸馏法、有机溶剂浸取法等对大葱中活性物质进行提取，但这些方法所得到的生物活性物质含量低，有机溶剂浸取法提取率低、提取时间长且不可避免地残留有机溶剂等，因此将这些活性物质进行工业化应用还有待于进一步研究。

1  大葱简介

大葱含有丰富的植物杀菌素，对于部分疾病的治疗有显著功效。因此研究如何加大大葱中死亡活性物质的提取率具有很高的研究价值。有研究表明蒜素具有强力的抗血栓活性，并且可以有效地杀灭葡萄球菌、肺炎球菌等致病菌[1]。人体内谷胱甘肽过氧化物酶的含量是引发动脉粥样硬化独立危险因素。研究表明槲皮素具有消除自由基與抗氧化的能力，并有降低血压，增强人体免疫力的功能[2]。

2  大葱中主要的生物活性物质

2.1 槲皮素

2.1.1 槲皮素基本介绍

槲皮素属于黄酮类化合物，多数植物含有槲皮素。槲皮素具备多种药理作用，例如消除炎症[3]、降低血压、降低血脂、调节心律失常、防止血小板聚集、抑制氧化和抑制肿瘤生长[4]。

2.1.2 槲皮素的生物学功能

槲皮素能够起到抑制癌症的作用，对于离体培养的癌细胞的生长具有非常显著的抑制作用，同时槲皮素能够抑制血小板的聚集和释放5-羟色胺（5-HT），槲皮素对血小板活化因子（PAF）诱导而产生的血小板聚集有很强的抑制作用。

2.1.3 槲皮素提取方法总结

关于槲皮素的提取方法见表1。

2.2 蒜素

2.2.1 蒜素基本介绍

蒜素主要以其前体蒜氨酸的形式存在于葱、蒜等百合科植物中，当大葱细胞破碎时，细胞内的蒜氨酸与蒜氨酸酶接触并发生反应生成蒜素。研究表明，蒜素具有很强的杀菌作用。

2.2.2 蒜素的生物学功能

蒜素可以有效地降低人体血脂含量、延长凝血时间、治疗冠心病、高血压、动脉硬化症的作用。除此之外，蒜素还可以刺激消化液的分泌增进食欲，抑制胃癌细胞的生长，抑制肿瘤细胞DNA指数和平均DNA质量。

2.2.3 蒜素提取方法总结

关于蒜素的提取方法见表2。

2.3 谷胱甘肽过氧化物酶

2.3.1 谷胱甘肽过氧化物酶基本介绍

谷胱甘肽过氧化物酶是一种动植物机体内存在的重要的过氧化物分解酶。硒半胱氨酸是GSH-Px的活性中心，谷胱甘肽过氧化物酶的生物活性的大小可以反映机体中含硒水平。谷胱甘肽过氧化物酶能够将有毒的过氧化物还原为无毒的化合物，并能加快H2O的分解，使得细胞膜结构免受H2O的损害。

2.3.2 谷胱甘肽过氧化物酶的生物学功能

GSH-Px可以催化还原型谷胱甘肽氧化（GSH）与过氧化氢（H2O2）发生还原反应，而使过氧化氢降解，该反应能够阻断超氧化阴离子细胞类脂过氧化而损害组织细胞。

2.3.3 谷胱甘肽过氧化物酶提取方法总结

关于谷胱甘肽的提取方法详表3。

3  大葱中主要的生物活性物质的应用

3.1 槲皮素的应用

槲皮素毒副作用小，且经临床试验证明槲皮素可用于治疗出血性疾病、循环障碍、动脉粥样硬化;槲皮素能够抑制血小板的聚集[8]和释放5-羟色胺（5-HT），槲皮素对血小板活化因子（PAF）诱导而产生的血小板聚集有很强的抑制作用。

3.2 蒜素的应用

蒜素在抗氧化[8]、缓解眼压、防治心脑血管疾病、对抗细菌、防糖尿病等方面都具有非常重大的应用。

3.3 谷胱甘肽过氧化物酶的应用

GSH-Px在人体内的主要功能是清除脂类过氧化产物等[9]，正常代谢中产生的过氧化物（H2O2）可以被GSH-Px清除。

4  结语

虽然我国现在在生物活性物质的研究领域上飞快发展，并且在一些方面取得了骄人的成绩，但是依旧存在很多的问题。第一，人们对于生物活性物质的认识、掌握的知识与技术太少;第二，对于这些生物活性物质的提取率并不是很高，不能很好地将其利用到工业化生产当中;第三，在众多种类的原材料中选取最佳的原材料，提高原材料的利用率。

鉴于大葱中所含的这些生物活性物质对于人类生活具有较大的益处。因此，我们研究提取产率在科研乃至社会层面上均具有重大意义。

参考文献

[1] 李倩竹，赵玉娟，刘乔，等.野生茗葱提取物抑菌作用研究[J].食品科技，2015（4）：288-291.

[2] 王征帆.大葱不同部位抗氧化活性研究[J].中国调味品，2017（9）：123-124.

[3] 樊超，钟艺青，栗芸，等.荧光猝灭法研究二氢槲皮素和二氢杨梅素与牛血清白蛋白的相互作用[J].医药卫生科技（中药学），2018，22（11）：2088-2091.

[4] 叶珊，方蛟，李雪，等.槲皮素对牙龈卟啉单胞菌脂多糖刺激的人牙龈成纤维细胞生物学行为的影响研究[J].中国实用口腔科杂志，2020，13（5）：277-283.

[5] 柳贤福，黄红泓，覃日宏，等.白苞蒿提取工艺优化及槲皮素含量测定[J].湖南师范大学自然科学学报，2018，41（5）：43-47.

[6] 方新华，魏星鑫，任小凤，等.响应面法优化盐酸水解提取荷叶槲皮素工艺[J].中国药房，2015，26（10）：1397-1400.

[7] 何荣海，朱培培，张秀海，等.象蒜中蒜素的超声辅助提取工艺研究及其成分GS/MS分析[J].食品工业，2015，36（8）：63-67.

[8] 倪湾.洋葱槲皮素抗炎活性及对NF-κB和Akt信号通路的影响[D].锦州医科大学，2019.

[9] 陈海桥.蒜素與大豆球蛋白/肽二硫键结合物的制备及性质研究[D].江南大学，2016.

[10] 章琳俐，李丽，辛清武，等.半番鸭谷胱甘肽过氧化物酶的组织表达与酶活力研究[J].江西农业学报，2020，32（2）：110-114.

基金名称：浙江省大学生科技创新活动计划（新苗人才计划）《大葱中生物活性物质的提取》（项目编号：2019R409020）。

作者简介：史林永（1999，4—），男，汉族，甘肃武威人，本科在读，研究方向为大葱中生物活性物质提取及其生物活性测定。

通信作者：林欣大（1975，7—），男，汉族，浙江绍兴人，博士，教授，研究方向为信号传递的生化机制、昆虫激素信号功能、果蝇为模式的机理、分子生物学与生物化学，E-mail：linxinda@cjlu.edu.cn。