葡多酚生物學(xué)功能研究進(jìn)展

金亞倩，馬雪豪，白元生，趙俊星，蘇　銳，項(xiàng)斌偉，任有蛇，張春香，張建新

（1.山西農(nóng)業(yè)大學(xué)動(dòng)物科技學(xué)院，太谷 030801；2.山西省畜牧技術(shù)推廣站；3.山西省右玉縣宏宇牧業(yè)有限責(zé)任公司）

專論與綜述

葡多酚生物學(xué)功能研究進(jìn)展

金亞倩1，馬雪豪1，白元生2，趙俊星1，蘇銳1，項(xiàng)斌偉3，任有蛇1，張春香1，張建新1

（1.山西農(nóng)業(yè)大學(xué)動(dòng)物科技學(xué)院，太谷 030801；2.山西省畜牧技術(shù)推廣站；3.山西省右玉縣宏宇牧業(yè)有限責(zé)任公司）

葡多酚是一類廣泛存在于紅葡萄果皮和種籽中的植物多酚類化合物。越來越多的研究表明，這類化合物具有抗氧化、抗病毒、抗炎癥、抗癌、調(diào)節(jié)心血管系統(tǒng)以及預(yù)防老年癡呆等多種生物學(xué)功能，在醫(yī)學(xué)、食品及化妝品等領(lǐng)域具有廣泛應(yīng)用前景。文章就葡多酚的生物學(xué)功能進(jìn)行了綜述，并對其在畜牧業(yè)中的應(yīng)用前景進(jìn)行了展望。

葡多酚；生物學(xué)功能；畜牧業(yè)

1　葡多酚的理化性質(zhì)及組分

葡多酚（grape polyphenols，GP）是葡萄中的一類活性物質(zhì)，能溶于水，易溶于甲醇、乙醇等有機(jī)溶劑，其顏色因各種成分含量差異而呈現(xiàn)深玫瑰色至淺棕紅色不等。GP在自然界中有多種存在形式，從最簡單的酚酸類到結(jié)構(gòu)復(fù)雜的濃縮單寧，分子量及結(jié)構(gòu)差異很大。根據(jù)其化學(xué)結(jié)構(gòu)，可以將GP分為3類：酚酸類、黃酮類和茋類化合物［1］。GP的穩(wěn)定性易受光和氧的影響。由于GP在提取、加工及處理過程中會(huì)發(fā)生一系列化學(xué)反應(yīng)，包括聚合作用，解聚作用，酶促反應(yīng)及輻色作用等［2］。因此，對GP中各成分含量的測定目前還較為困難。但是，最新研究表明，這些成分的轉(zhuǎn)化幾乎不會(huì)影響其總多酚含量及體外抗氧化活性［3］。

GP在葡萄不同部位含量不同，種類也有差異。例如，吳丹等［4］報(bào)道，紅葡萄果皮中多酚含量達(dá)25%～50%，主要包括花色素類、白藜蘆醇及黃酮類，其中，白藜蘆醇含量高達(dá)120 μg/g。在葡萄籽中，多酚含量可達(dá)50%～70%，主要包括兒茶素、槲皮苷、原花青素、單寧等，而白藜蘆醇僅有30 μg/g，原花青素含量最高，可達(dá)80%以上。

2　葡多酚的生物學(xué)功能

GP中含有白藜蘆醇、原花青素、表兒茶素等有益成分，受到國內(nèi)外學(xué)者的廣泛關(guān)注。越來越多的研究表明，GP具有抗氧化、抗病毒、抗炎癥、抗癌等多種生物學(xué)活性，同時(shí)還有調(diào)節(jié)心血管系統(tǒng)、抗輻射、預(yù)防老年癡呆、護(hù)齒明目以及減肥等功效，在醫(yī)學(xué)、食品及化妝品領(lǐng)域具有廣泛的應(yīng)用前景。

2.1抗氧化作用

GP具有很強(qiáng)的抗氧化性，能夠有效清除體內(nèi)過剩自由基。GP含有的原花青素、白藜蘆醇等抗氧化物質(zhì)可以與超氧陰離子反應(yīng)，阻止自由基反應(yīng)的發(fā)生，或與金屬離子螯合阻止羥基自由基的生成［5］，或與脂質(zhì)過氧化基反應(yīng)，阻止脂質(zhì)過氧化過程［6］。臨床研究表明，GP的抗氧化能力為VE的20倍，VC的50倍［7］，故GP被譽(yù)為體內(nèi)超氧化物、羥自由基、過氧化物、過氧亞硝基的清道夫。

Simonetti等［8］研究了GP原花青素對人體抗氧化能力的影響。研究發(fā)現(xiàn)，當(dāng)紅細(xì)胞受到氧化應(yīng)激時(shí)，GP會(huì)有效降低膜脂過氧化，回收膜上的VE，延遲溶血反應(yīng)，減小DNA氧化損傷。GP還可以保護(hù)機(jī)體不受外界氧化應(yīng)激的傷害。人們在進(jìn)食，尤其在食用高脂肪食物之后，血脂濃度會(huì)升高，可能會(huì)帶來氧化反應(yīng)中有害化合物的升高，導(dǎo)致動(dòng)脈粥樣硬化［9］。Natella F等以8名食用含有較多被氧化油脂食物的志愿者為對象，研究了Leucoselect（一種葡萄籽提取物）對人體飯后血漿抗氧化能力的影響。結(jié)果發(fā)現(xiàn)，攝入Leucoselect的一組，其血漿脂質(zhì)過氧化物沒有增加［10］，而對照組結(jié)果相反，證明了Leucoselect可以通過減少氧化強(qiáng)化劑，提高血漿抗氧化水平來使人們餐后氧化應(yīng)激降到最低。

香煙會(huì)導(dǎo)致氧化應(yīng)激已得到公認(rèn)。Vigna GB等［11］研究了標(biāo)準(zhǔn)葡萄籽提取物對長期吸煙者體內(nèi)低密度脂蛋白氧化敏感性的影響，證明了攝入葡萄籽提取物的吸煙者低密度脂蛋白中膽固醇的抗氧化性顯著提高，硫代巴比妥酸反應(yīng)物質(zhì)（一種脂質(zhì)過氧化及氧化應(yīng)激的標(biāo)志物）顯著減少。

2.2抗炎防癌作用

炎癥是由轉(zhuǎn)錄因子NF-κB引起，當(dāng)其被許多誘導(dǎo)物如細(xì)胞因子、活性氧、細(xì)菌脂多糖等激活后，就會(huì)從細(xì)胞質(zhì)轉(zhuǎn)移到細(xì)胞核，進(jìn)而激活一系列促炎性蛋白，包括炎癥反應(yīng)中的細(xì)胞因子、趨化因子、粘附分子以及一些酶的表達(dá)［12-13］。這些在炎性過程中產(chǎn)生的因子，同活性氧一樣會(huì)破壞機(jī)體上皮黏膜保護(hù)屏障，吸引其他免疫細(xì)胞轉(zhuǎn)移到炎癥發(fā)生處，加劇炎癥反應(yīng)［14］。Nrf2是NF-κB的配合體，可以加快誘導(dǎo)排毒期抗氧化酶和一些抗應(yīng)激蛋白的表達(dá)［15］，保護(hù)細(xì)胞免受炎癥反應(yīng)的傷害。

Juliana F等［16］的研究表明，GP中的白蘆藜醇在治療慢性腎病中扮演著重要角色。白藜蘆醇可以激活Nrf2，增加調(diào)節(jié)蛋白SIRT1的表達(dá)，減少mTOR通路信號傳導(dǎo)，從而抑制NF-κB的激活，防止炎癥的發(fā)生。Liang等［17］以小鼠為對象研究了白藜蘆醇在側(cè)輸尿管障礙引起的腎纖維化治療中的作用，結(jié)果表明白藜蘆醇抑制了氧化應(yīng)激和腎纖維化。臨床研究也表明，在食物中添加GP會(huì)有效提高血液透析病人的抗氧化能力［18］。GP在治療其他組織炎癥方面也發(fā)揮著重要作用。用葡萄原花青素處理正常人上皮角質(zhì)細(xì)胞會(huì)降低紫外線照射誘導(dǎo)的氧化應(yīng)激以及由氧化應(yīng)激調(diào)節(jié)的MAPK蛋白家族的磷酸化作用，抑制轉(zhuǎn)錄因子NF-κB及相關(guān)基因的活化。Sharma等［19］對SKH-1無毛小鼠皮膚紫外光致炎后，在其日糧中添加GP有效阻止了紫外光輻射破壞皮膚谷胱甘肽及其他抗氧化物和抗氧化酶，同時(shí)防止脂質(zhì)過氧化及蛋白質(zhì)氧化。此外，Denise KGessner等研究表明，在仔豬日糧中添加葡萄提取物會(huì)降低仔豬十二指腸粘膜轉(zhuǎn)錄因子NF-κB的表達(dá)，有效防止仔豬下?。?0］。

GP，尤其是原花青素，具有抗癌作用。JB6 C141細(xì)胞是研究角質(zhì)細(xì)胞腫瘤發(fā)生的一種成熟的細(xì)胞培養(yǎng)模型，在用葡萄原花青素處理之后出現(xiàn)了細(xì)胞凋亡［21］。Vayalil等［22］研究表明，葡萄原花青素會(huì)抑制雄激素不敏感性前列腺癌細(xì)胞DU145和雄激素敏感性前列腺癌細(xì)胞LNCaP的增殖及金屬蛋白酶MMP-2和MMP-9的表達(dá)。Katiyar等［23］研究發(fā)現(xiàn)，從腫瘤發(fā)生率、腫瘤多重性及腫瘤生長角度來說，在日糧中添加葡萄原花青素會(huì)抑制紫外線輻射對SKH-1無毛小鼠皮膚的光致癌現(xiàn)象。

2.3抗毒素作用

GP還具有抗毒素作用。霍亂是由霍亂弧菌產(chǎn)生的霍亂毒素所引起的大量水樣腹瀉疾病。研究表明，GP會(huì)阻止毒素結(jié)合到細(xì)胞表面，抑制毒素進(jìn)入細(xì)胞環(huán)節(jié)中關(guān)鍵酶的活性，從而起到預(yù)防甚至治療霍亂中毒疾病［24］。痢疾也是目前世界上發(fā)病率較高的傳染病之一，它是由痢疾桿菌外毒素（shiga toxins，ST）所引起。研究表明，葡萄籽提取物可以在毒素與宿主細(xì)胞結(jié)合之前將其中和，阻止了毒素與靶細(xì)胞的相互作用，對ST破壞宿主細(xì)胞起到有效的抑制作用［25］。

2.4調(diào)節(jié)心血管系統(tǒng)作用

心血管疾病是目前世界上死亡率最高的疾病之一。心臟局部充血造成的抗氧化能力的減弱會(huì)導(dǎo)致充血后心臟對氧自由基的敏感性增強(qiáng)，造成細(xì)胞凋亡。一名愛爾蘭醫(yī)生于1819年提出“法國悖論”，認(rèn)為酒精有利于健康，適量的紅葡萄酒能保護(hù)心臟免生疾病?，F(xiàn)有研究表明，紅酒中含有低聚原花青素及白藜蘆醇等是“法國悖論”中紅葡萄酒保護(hù)心臟的根本原因［26-27］。

Zhao等［28］和Pataki等［29］的研究均表明，葡萄原花青素具有保護(hù)心血管系統(tǒng)的能力，可以提高心臟功能評價(jià)，包括減小心肌梗死面積，減少心室纖維性顫動(dòng)及心速過快，降低氧自由基的積累及心臟缺血再灌注后脂質(zhì)過氧化物的生成等。Facino等［30］研究發(fā)現(xiàn)，GP可減輕大鼠缺血后的心肌損傷，降低心臟對缺血再灌注損傷的敏感性，這種作用與其提高血漿抗氧化能力有關(guān)，也與其能調(diào)節(jié)相關(guān)基因的表達(dá)有關(guān)。此外，GP可以抑制心肌細(xì)胞凋亡，下調(diào)凋亡基因c-JUN及JNK-1的表達(dá)［31］。Sato等［32］用原位末端標(biāo)記法結(jié)合抗體試驗(yàn)對心肌細(xì)胞凋亡進(jìn)行了檢測，結(jié)果表明，心臟局部缺血再灌注后其心肌與正常心臟相比較，心肌細(xì)胞凋亡數(shù)要高出23%；用GP處理之后，局部缺血再灌注心臟的心肌細(xì)胞凋亡數(shù)減少了69%。心臟局部缺血再灌注后，JNK-1和c-JUN蛋白表達(dá)水平顯著提高，用GP處理后，JNK-1的表達(dá)降低了57%，c-JUN降低了54%。

高血壓是目前常見的另一種心血管疾病，而GP可以降低血壓。劉海珍等［33］報(bào)道SD大鼠靜脈注射GP后能明顯降低血壓，并呈量效關(guān)系，其降壓效應(yīng)是由于GP非競爭性抑制血管緊張素轉(zhuǎn)換酶ACE系統(tǒng)。血液LDL氧化與血清膽固醇含量過高是引起動(dòng)脈硬化的因素，而GP有降血脂、抑制LDL氧化作用，對冠狀動(dòng)脈起到了很好的保護(hù)效果。研究表明，在倉鼠日糧中添加50 mg/kgBW和100 mg/kg BW葡萄原花青素，可以分別減少49%和63%的泡沫細(xì)胞（動(dòng)脈粥樣硬化早期標(biāo)志性細(xì)胞）［34］。臨床醫(yī)學(xué)試驗(yàn)表明，GP可顯著降低血液中氧化LDL的含量，有效降低動(dòng)脈粥樣硬化等心血管疾病的發(fā)生率。CD36具有調(diào)節(jié)心血管系統(tǒng)的功能，有研究發(fā)現(xiàn)，葡萄原花青素可有效抑制該基因的表達(dá)［35］。此外，GP還可以通過降低血清磷酸肌酸激酶（CK）活性，減少心肌組織的DNA損傷及其組織病理學(xué)變化，抑制阿霉素誘導(dǎo)的心臟中毒［36］。

3　GP在畜牧業(yè)中的應(yīng)用

鑒于GP具有的諸多生物學(xué)活性，研究人員已經(jīng)嘗試將其應(yīng)用在畜牧業(yè)中，以期利用GP的生物學(xué)活性提高畜牧業(yè)生產(chǎn)水平。諸多研究表明，在日糧中添加一定劑量的GP提取物或用葡萄渣代替部分日糧飼喂畜禽，可以取得良好的試驗(yàn)效果。

3.1GP在單胃動(dòng)物上的應(yīng)用

早在1979年，捷克就有研究人員將葡萄渣干燥壓餅后添加到育肥豬的日糧中以改善其基礎(chǔ)營養(yǎng)代謝。趙嬌［37］在仔豬日糧中添加葡萄籽原花青素，仔豬血清及肝臟的抗氧化能力顯著提高，有效防止了肝臟氧化受損而導(dǎo)致的生產(chǎn)性能下降。Denise KGessner等［20］研究發(fā)現(xiàn)，在日糧中添加葡萄籽（皮）提取物會(huì)調(diào)節(jié)仔豬腸道粘膜上因子NF-κB和Nrf2活性，抑制仔豬腸道炎癥的發(fā)生，預(yù)防仔豬下痢。YingYC等［38］對母豬糞便微生物菌群進(jìn)行了研究，結(jié)果發(fā)現(xiàn)，添加葡多酚原花青素后，糞便中乳酸桿菌、毛螺旋菌等顯著增加，有利于維持母豬大腸健康。

張海軍等［39］在肉仔雞日糧中分別添加GP 0、7.5、 15.0和22.5 mg/kg，發(fā)現(xiàn)葡多酚對肉仔雞免疫器官發(fā)育無顯著影響，但添加量在7.5 mg/kg時(shí)，仔雞生長速度最快，且一定程度上增加了肉仔雞外周血中CD3+、CD8+、αβ和γδT細(xì)胞數(shù)量，有利于調(diào)節(jié)免疫機(jī)能。Chamorro等［40］研究了不同劑量GP（0.025、0.25、2.5、5.0 g/kg）對肉仔雞生長性能、氨基酸消化、血脂及血液中礦物質(zhì)含量的影響。結(jié)果發(fā)現(xiàn)，當(dāng)添加量為5 g/kg時(shí)，肉仔雞的飼料轉(zhuǎn)化率最高，且隨添加量的增加，血清中Cu、Fe、Zn含量顯著下降，且呈線性關(guān)系。

3.2GP在反芻動(dòng)物上的應(yīng)用

Ce’cile Gladine等［41］研究了4種植物多酚提取物（其中包括葡萄原花青素）對羊抵抗脂質(zhì)過氧化物能力的影響，結(jié)果發(fā)現(xiàn)，直接在羊瘤胃中添加葡萄原花青素顯著提高了其血清總抗氧化水平，并且瘤胃發(fā)酵不會(huì)抑制多酚物質(zhì)的生物學(xué)活性。Wischer等［42］通過體外瘤胃發(fā)酵試驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，富含單寧的提取物（包括葡多酚）會(huì)在不影響總產(chǎn)氣量的情況下減少甲烷的排放，并且不會(huì)影響?zhàn)B分的降解及菌體蛋白的合成。Moate等［43］通過體內(nèi)法再次證明，在奶牛日糧中添加葡萄皮會(huì)降低甲烷的排放量。此外，葡多酚還會(huì)改變某些養(yǎng)分的代謝途徑。Greenwood等［44］用干奶期多產(chǎn)母牛進(jìn)行試驗(yàn)，發(fā)現(xiàn)在日糧中添加葡萄皮后，糞中的氮含量增多，而尿中的氮含量減少，證明了葡萄皮的添加改變了氮代謝途徑。

4　小結(jié)

葡多酚具有多種生物學(xué)活性，在醫(yī)學(xué)、食品等領(lǐng)域都得到了不同程度的應(yīng)用，在畜牧業(yè)中的應(yīng)用也越來越多。雖然有些作用機(jī)制目前尚未研究清楚，但隨著研究的深入，葡多酚在實(shí)踐中的應(yīng)用有望越來越廣泛。

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The Biological Functions of Grape Polyphenols

Jin Yaqian，Ma Xuehao，ZhangJianxin，et al
（College ofAnimal Science and VeterinaryMedicine，Shanxi Agricultural University，Taigu 030801，China）

Polyphenols are abundant in red grapes and in their derived products and have been widely used in food industry and healthy area.The growing evidences demonstrated that these compounds possessed the ability of antioxidant，antiviral，anti-inflammation，and were closely associated with the prevention of cancer and cardiovascular system diseases.The present review summarized the well-established role ofgrape polyphenol，and alsodiscussed their current usage in the husbandryindustry.

polyphenols；biological function；husbandryindustry

Q5

A

2095-3887（2015）03-0044-05

10.3969/j.issn.2095-3887.2015.03.015

2015-03-09

國家現(xiàn)代肉羊技術(shù)體系專項(xiàng)(CARS-39)；山西省畜牧技術(shù)推廣站科技提升項(xiàng)目

金亞倩（1990-），女，碩士。

張建新，教授，碩士生導(dǎo)師。