洋蔥槲皮素的生理功能及在食品中的應用

洋蔥以其獨特的口感和營養(yǎng)價值深受人們的青睞，是人們?nèi)粘Ｉ钪谐３缘氖卟?。洋蔥富含多種生物活性成分，尤其是黃酮類化合物——槲皮素，對人體健康十分有益。近年來，有關洋蔥槲皮素的研究越來越多，其在食品行業(yè)得到了廣泛應用。本文主要對近年來國內(nèi)外關于洋蔥槲皮素生理功能及其在食品中的研究進展進行了綜述，以期為相關食品的開發(fā)與應用提供理論參考。

一、洋蔥槲皮素概述

（一）槲皮素的化學結構與性質

槲皮素是一種廣泛存在于植物中的多酚類化合物，化學名為3，3'，4'，5，7-五羥基黃酮，常見于洋蔥、蘋果、葡萄、茶葉等多種植物中。在自然界中，槲皮素主要以糖苷形式存在，如槲皮素-3-O-葡萄糖苷、槲皮素-4'-O-葡萄糖苷等，能夠有效清除自由基、抑制脂質過氧化，具有抗炎、抗病毒、抗癌等多種生理功能，在食品、醫(yī)藥等領域具有廣闊的應用前景。

（二）洋蔥中槲皮素的含量與分布

洋蔥中槲皮素的含量受多種因素影響，包括品種、栽培環(huán)境、收獲時間等。一般情況下，洋蔥外層皮中的槲皮素含量最高，中間層的含量較少，里面一層的含量更少。通常情況下，紅皮洋蔥和黃皮洋蔥所含的槲皮素高于白皮洋蔥，成熟洋蔥的槲皮素含量比未成熟洋蔥高。洋蔥的外層皮由于直接暴露在陽光下，槲皮素含量明顯高于內(nèi)部層，這表明洋蔥槲皮素的含量與其生長環(huán)境和光照條件密切相關。

（三）洋蔥中槲皮素的提取方法

洋蔥中槲皮素的提取方法有多種，常見的有溶劑提取、超聲波提取、微波輔助提取和超臨界流體提取等。

溶劑提取法是通過使用有機溶劑如乙醇、甲醇或丙酮，將洋蔥中的槲皮素溶解并提取出來的一種方法。該方法操作簡便、成本較低，但溶劑的選擇和提取條件需要優(yōu)化，以提高提取效率和純度。

超聲波提取法是利用超聲波的機械作用和空化作用，促進溶劑進入細胞內(nèi)部，進而提高槲皮素的溶解度和浸出率。這種方式的好處是提取速度快、效率高，但是裝備的成本也很高。

微波輔助提取法是通過微波快速加熱溶劑和樣品，提高洋蔥槲皮素的溶解度和擴散速度，從而提高提取效率。該方法能顯著縮短提取時間、提高提取率，但是需要控制微波的功率和時間，避免槲皮素的降解。

超臨界流體提取法是利用超臨界二氧化碳作為溶劑，在高壓和高溫下將槲皮素從樣品中提取出來。該方法無溶劑殘留、提取效率高，但是設備復雜、成本較高，適用于高附加值產(chǎn)品的提取。

二、洋蔥槲皮素的生物活性

（一）抗氧化作用

洋蔥槲皮素能有效清除體內(nèi)自由基，使細胞免受氧化的損害，是一種高效的抗氧化劑。研究顯示，洋蔥槲皮素通過增加抗氧化酶的活性和抑制氧化酶的生成，主要包括直接清除自由基、抑制自由基生成、修復氧化損傷和增強機體自身抗氧化防御系統(tǒng)等作用機制，增強機體的抗氧化能力。洋蔥槲皮素還能與鐵離子和銅離子形成絡合物，阻止這些金屬離子參與氧化反應，進一步減少自由基的生成。洋蔥槲皮素在分子結構中與自由基通過酚羥基發(fā)生化學反應，生成穩(wěn)定的自由基中間體，從而終止自由基鏈反應。研究還發(fā)現(xiàn)，洋蔥槲皮素通過調(diào)節(jié)基因表達，增加抗氧化酶的活性，可進一步增強超氧化物歧化酶（SOD）、過氧化氫酶（CAT）等機體的抗氧化能力。

（二）抗炎作用

洋蔥槲皮素的抗炎效果顯著，可以通過抑制炎性因子的表達和釋放，緩解炎性反應。研究發(fā)現(xiàn)，洋蔥槲皮素通過抑制TNF-α、IL-6等核轉錄因子NF-κB信號通路的活化、抑制炎性細胞的活化和浸潤、調(diào)節(jié)炎性信號通路等作用，減少炎性因子的產(chǎn)生，進而使炎癥反應得到緩解。研究還發(fā)現(xiàn)，洋蔥槲皮素可以通過抑制Toll樣受體（TLR）信號通路，抑制炎癥反應的啟動和放大，進一步發(fā)揮其抗炎作用。此外，洋蔥槲皮素還能抑制前列腺素合成減少、白三烯合成減少的環(huán)氧合酶（COX）和脂氧合酶（LOX）的活性，從而發(fā)揮抗炎作用。

（三）抗癌作用

洋蔥槲皮素對多種癌細胞的增殖有明顯的抑制作用，具有潛在的抗癌作用，是一種應用前景非常好的抗癌藥物。槲皮素的抗癌作用機理主要有誘導細胞凋亡、抑制細胞增殖和遷移、抑制腫瘤血管的生成、調(diào)控細胞周期、增強免疫反應等。研究發(fā)現(xiàn)，洋蔥槲皮素可以通過激活Caspase-3、Bax等與凋亡有關的信號通路，誘導癌細胞發(fā)生凋亡。同時，洋蔥槲皮素能抑制癌細胞增殖相關信號途徑的激活，如PI3K/Akt、ERK等，抑制癌細胞的繁殖和遷移。此外，洋蔥槲皮素還可以通過抑制VEGF等血管生成因子的表達，起到阻止腫瘤生長和擴散的作用。最新研究發(fā)現(xiàn)，洋蔥槲皮素具有增強化療藥物療效和減少化療副作用的作用，為癌癥治療提供了新的思路。

（四）心血管保護作用

洋蔥槲皮素對心血管系統(tǒng)具有多方面的保護作用，能夠通過改善血脂代謝、降低血壓、抑制血小板聚集等途徑預防和治療心血管疾病。洋蔥槲皮素通過抑制HMG-COA還原酶的活性，減少血清低密度脂蛋白膽固醇（LDL-C）和總膽固醇（TC）水平，降低膽固醇合成。洋蔥槲皮素可以通過抑制膽固醇合成酶的活性，降低血清膽固醇水平，降低動脈粥樣硬化的風險。洋蔥槲皮素能夠通過擴張血管、改善血管內(nèi)皮功能降低血壓，預防高血壓及其并發(fā)癥的發(fā)生。此外，洋蔥槲皮素還能通過其抗氧化、消炎的作用，緩解血管內(nèi)皮的氧化應激和炎癥反應，提高內(nèi)皮功能，防止動脈粥樣硬化的發(fā)生和發(fā)展。

（五）抗肥胖作用

洋蔥槲皮素抗肥胖的功效也是非常顯著的，其作用機理主要包括抑制脂肪細胞的生成、促進脂肪分解、調(diào)節(jié)能量代謝和腸道菌群等。洋蔥槲皮素通過抑制PPARγC/EBPα等與脂肪細胞分化有關的基因表達，可以減少脂肪細胞的生成。洋蔥槲皮素通過激活AMPK等能量代謝相關信號通路，可以促進脂肪分解和能量消耗，減少脂肪堆積。洋蔥槲皮素在抑制脂肪細胞增殖和分化、減少脂肪堆積的同時，能增加脂肪細胞中的脂解酶活性，促進脂肪的分解和利用。此外，洋蔥槲皮素還能夠通過調(diào)節(jié)腸道菌群的組成和功能，改善肥胖相關的代謝紊亂，從而發(fā)揮抗肥胖作用。

（六）其他作用

除上述作用外，洋蔥槲皮素還具有降血脂、降血糖、抗血板凝集、抑菌等其他作用。有研究顯示，洋蔥槲皮素可降低實驗室中血脂較高大鼠的血清總膽固醇、甘油三酯及高密度脂蛋白膽固醇水平，對降低血脂有輔助作用。洋蔥具有刺激胰島素合成和釋放、促進脂肪代謝、預防動脈粥樣硬化的作用，類似磺脲類口服降血糖藥用，對“三高”、糖尿病、血管硬化、冠心病以及老年人常見的血黏度過高等疾病都有很好的療效。洋蔥槲皮素還對體內(nèi)由二磷酸腺苷、凝血酶、花生四烯酸等誘發(fā)的血板凝集有較強的抑制作用。此外，洋蔥水提取物對革蘭氏陽性菌、革蘭氏陰性菌和真菌等大多數(shù)菌群表現(xiàn)出顯著的生長抑制作用，可作為抗胃腸道相關感染的替代天然藥物，還對流感病毒有有效的抵御作用。

三、洋蔥槲皮素在食品中的應用

（一）作為天然抗氧化劑

作為一種天然抗氧化劑，洋蔥槲皮素在食品保鮮和加工中的應用十分廣泛，可以有效延緩脂肪氧化，防止食物中不飽和脂肪酸的變質，從而延長食物的保存期限。洋蔥槲皮素還可以抑制氧化酶的活性，減少酶促褐變的發(fā)生，使食物的感官質量得到改善。例如，在植物油、奶油、肉制品等食品中添加槲皮素，可以顯著提高其抗氧化性能，延緩氧化過程；在水果和蔬菜加工中添加槲皮素，可以抑制多酚氧化酶（PPO）的活性，減少褐變現(xiàn)象，保持產(chǎn)品顏色和新鮮度。

（二）作為功能性食品添加劑

洋蔥槲皮素因具有多種生物活性而被廣泛應用于功能性食品的研制中，將其添加到飲料、乳制品、谷物制品等食品中，能起到增強抗氧化能力、改善免疫功能等作用。例如，在果汁、茶飲料、酸奶等食品中添加槲皮素，可以提高其抗氧化性能，增強健康功效；在功能性餅干、營養(yǎng)棒等食品中添加槲皮素，可以提高人體免疫力，預防疾病。

（三）作為食品著色劑

洋蔥槲皮素具有良好的著色性能，可以作為天然的食品著色劑應用于食品加工中。它的顏色穩(wěn)定性較好，能夠在酸性和中性環(huán)境中保持較長時間的穩(wěn)定，與合成著色劑相比，不僅安全無毒，還具有抗氧化、抗炎等保健功能。例如，在飲料、糖果、烘焙食品中添加槲皮素，可以賦予食品天然的黃色或橙色，提高視覺吸引力；在肉制品、調(diào)味品中添加槲皮素，可以防止脂肪氧化和褐變，提升產(chǎn)品品質。

（四）作為食品保鮮劑

洋蔥槲皮素的抗菌作用使其成為理想的天然食品保鮮劑，可以有效抑制多種食物腐敗菌及致病菌的生長，使食物的保鮮期得以延長，在蔬果、肉類食品等領域得到應用。例如，在草莓、蘋果等水果表面噴灑槲皮素溶液，可以延長保鮮期，保持新鮮度；在香腸、火腿等肉制品中添加槲皮素，可以提高保鮮性能，延長貨架期。

（五）作為調(diào)味品

洋蔥槲皮素因其獨特風味和生理功能，還可以作為天然調(diào)味品添加到食品中，賦予食品獨特風味并增強營養(yǎng)價值。例如，在番茄醬、燒烤醬等調(diào)味醬中添加槲皮素，能增強風味并提供抗氧化保護；在腌制蔬菜、腌制肉類中添加槲皮素，可以提升風味并延長保質期。

綜上所述，洋蔥槲皮素作為一種生物活性物質，在維持人類健康方面發(fā)揮著抗氧化、抗炎、抗癌、抗肥胖等多重作用，將其應用于食品工業(yè)中前景廣闊、潛力巨大，能為人們的健康和食品的品質提供更多保障。目前，洋蔥槲皮素的研究還處于初級階段，特別是其安全性和有效性仍需要進一步驗證。通過不斷的研究和創(chuàng)新，可以進一步挖掘洋蔥槲皮素的功能和應用價值，在滿足人們對健康和營養(yǎng)需求的同時，也為食品工業(yè)的發(fā)展提供新的思路和解決方案。

作者簡介：倪灣（1994-），女，滿族，遼寧錦州人，講師，碩士研究生，研究方向為功能因子與健康的相關性。

*通信作者：李伊涵（1996-），女，漢族，遼寧錦州人，助教，碩士研究生，研究方向為食品安全。