花色苷提取的最新研究進展

姜秀娟，劉海霞，徐 愛，周坤蘭，張 震

（吉林工程技術師范學院 食品工程學院，吉林 長春 130000）

在人類的食物類型中不僅包含了生命必須的碳水化合物（糖類）、脂肪、蛋白質、維生素等營養(yǎng)物質，還包含了大量非營養(yǎng)性生物活性物質，例如黃酮類化合物和類胡蘿卜素等。其中黃酮類化合物具有降低二型糖尿病、心肌梗塞的發(fā)生率，改善血脂與內皮舒張等功能。花青素屬于生物類黃酮物質，一般情況下自然界當中的花青素是與1個或多個葡萄糖、乳糖、半乳糖等通過糖苷鍵形成花色苷?；ㄉ湛扇苡谒?，并且顏色會隨著pH值的不同產生改變，在pH＜3的酸性條件下呈紅色，在pH＞6的堿性環(huán)境下呈藍色?；ㄉ兆鳛橐环N天然色素，存在于很多水果中，如藍莓、黑莓、紫薯、桑葚等。

1 花色苷的生物活性

1.1 抗氧化

花色苷的結構當中具有多個酚羥基，能夠保護植物中容易氧化的成分，早在20世紀90年代的研究中就已經(jīng)提到了花色苷的抗氧化性能，并且提到其在濃度較高時抗氧化性能強于抗壞血酸。在清除自由基的能力方面花色苷要明顯地強于維生素E與維生素C，可以在協(xié)助兩者的吸收利用的同時發(fā)揮協(xié)同功能，提升在人體內部的抗氧化作用[1]。此外，花色苷能夠阻止和過氧根離子的反應，避免過氧化反應的生成，還可以與膠原蛋白共同作用形成阻隔，阻止組織與外界自由基的接觸。

1.2 抗癌與抗腫瘤

癌癥是一種細胞生長增殖機制失常所導致的疾病，一直以來都是威脅人類健康的主要疾病，。癌細胞除了生長失控之外還會局部入侵正常組織，通過體內的循環(huán)系統(tǒng)或淋巴系統(tǒng)轉移到身體的其他部分。從癌癥預防的角度來看，關鍵點在于如何控制腫瘤入侵并且預防腫瘤細胞數(shù)量的擴散。花色苷能夠抑制癌細胞之間的信號傳遞，阻礙細胞的信息表達，從而減少對于癌細胞的誘導。當前的很多研究中都已經(jīng)提到了花色苷對于癌癥的抑制作用，如從紅葡萄中的提取出的花色苷能夠抑制HCT-15細胞的生長，從而對結腸癌和胃癌起到一定的預防功能；從紫薯當中提取出的的硒元素和花色苷可以增強機體免疫力，清除體內自由基，抗癌作用超過紅薯；從藍靛果中提取出的的生物活性成分花色苷也有良好的抗氧化效果與防癌抗癌功能，加快人體內的毒素排出，提升機體的抗病抗腫瘤能力[2]。綜合來看花色苷類物質能夠促進癌細胞壞死因子的產生，增強巨噬細胞免疫作用，抑制血管內壁腫瘤細胞誘導因子的表達并預防細胞的擴散。

1.3 心血管疾病防治

自生育酚、類黃酮類抗氧化物質被大規(guī)模應用于心血管疾病防治領域之后，花色苷也得到了領域內的廣泛關注，例如降低血脂、消炎鎮(zhèn)痛和抗氧化性能等。在一些實驗中也提到了從紅葡萄中提取的花色苷可以抑制血小板聚集與低密度脂蛋白的氧化功能，降低毛細血管的滲透性。例如冠狀動脈粥樣硬化就是威脅中老年人群的常見疾病，而花色苷具有能夠抑制低密度脂蛋白的氧化過程，降低此類心血管疾病的發(fā)生率，同時降低膽固醇濃度，促進類固醇排泄等功能[3]。

1.4 其他功能

其他功能主要表現(xiàn)在抗炎、抗菌、降低血糖等，例如從桑葚當中提取的花色苷的抗炎作用甚至比阿司匹林更加顯著。另外，花色苷可以提升人眼的視覺敏銳程度，起到良好的視力保健功能，可以延緩視疲勞。

2 花色苷的提取工藝分析

2.1 溶劑提取法

花色苷的提取工藝選擇與花色苷的化學定性定量分析、食品添加劑的使用要求等有關，在綜合評估花色苷自身的性質之后，可以選擇溶劑提取法，這也是花色苷最為常見的一種提取方法。這一方法的技術原理與相似相溶的原理比較接近，合理地選擇有機溶劑至關重要，一方面要考慮到有效成分的溶解要求，另一方面則要避免有其他雜質的存在。目前的提取劑類型包括甲醇、乙醇和其他混合劑等，并且溶劑提取法當中提取的物質包括了蛋白質、有機酸等。由于甲醇本身存在毒性，一般選擇酸化乙醇法進行提取，不僅可以保障花色苷的穩(wěn)定性，同時還能夠讓乙醇始終處于較低的pH范圍之內。但溶劑提取法會受到提取劑類型、時間、溫度和料液比等多個方面的因素干擾，且在某些環(huán)境下的精確度也可能會受到影響[4]。

2.2 超臨界萃取技術

超臨界萃取技術作為一種新型分離方法，流體的密度和質量比氣體更大，與液體保持接近，且黏度與氣體比較相似，因此超臨界流體可以被認為是一種性能良好的萃取劑。在各種不同類型的溶劑當中，二氧化碳憑借著易獲取、安全性高，不會因為某些溫度敏感等物質受到影響的優(yōu)勢成為了最常見的類型。如果在無氧環(huán)境之下完成提取過程，則可以獲得較高的提取率，保留物質本身的天然特性。但超臨界萃取的主要缺陷在于成本較高，使得大規(guī)模生產應用可能會受到限制。

2.3 酶提取

酶是一種性能優(yōu)質的生物催化劑，能夠有效地將植物組織分解后加速有效物質的釋放，提升所需物質的提取率。提取花色苷的酶類型包括果膠酶與纖維素酶，技術原理都是利用酶解纖維素來破壞植物體的細胞壁、使果膠分解成為小分子物質，讓細胞壁和纖維素上的花色苷能夠全方位地釋放[5]。

2.4 微波提取

微波與電磁波和傳統(tǒng)的遠紅外線相比波長更長，利用其高頻振動的特性，可以順利地穿透介質內，在進入介質之后產生高強度振動，分子間的高頻率作用也能讓被提取的物質可以從體系中得到分離，最后進入到微波吸收能力比較弱的提取劑中?；ㄉ瞻凑者@一技術方法進行提取時，提取劑可以快速地滲透至植物體細胞壁、細胞膜等，不僅能夠降低生產成本同時還能降低提取時間。很多研究中提到了最佳的實驗條件和提取條件，可以保持整個提取過程的平衡，從而強化固液的浸取過程，在很短的時間內達到平衡的目標。

2.5 超聲波提取

超聲波的方向性好且穿透能力極佳，超聲波儀產生的高頻震蕩信號轉換為高頻機械震蕩，可以保障其在媒介中的傳熱速度，細胞內容物能因此而得到釋放[6-7]。植物中存在的有效成分一旦擴散和浸出，媒介產生的空化作用會讓空化泡在短時間內迅速膨脹產生高壓高溫環(huán)境，強大的沖擊波會破壞細胞結構使其破裂，不僅可以縮短提取時間，而且還能減少廢棄物的產生，是諸多提取工藝中最為環(huán)保的一種技術方案。采用此種方法提取時超聲波時間不可太長，否則會讓花色苷剪切分子結構出現(xiàn)變化。

3 結語

現(xiàn)階段藍莓、黑莓等產業(yè)的規(guī)模不斷擴大，豐富的資源遍布全國各地，使得花色苷的提取更加便捷。綜合來看花色苷的生理功能體現(xiàn)在抗氧化、清除自由基、調節(jié)免疫功能等多個方面，能夠給心血管疾病預防、癌癥預防、腫瘤預防等提供有效支持。在后續(xù)的技術研究中，可以進一步圍繞花色苷的提取、純化等工藝來提升相關產品的附加值，給產品開發(fā)提供合理的技術支持。