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原花青素的研究进展

赵敏　张乐

摘 要：原花青素是一种由黄烷-3-醇单体缩合而成的天然生物类黄酮物质，是一种聚多酚类的化合物，在自然界中分布广泛，其生物活性极强。本文主要从原花青素的化学结构、生物活性、分析方法及应用等方面的进行介绍，系统地为原花青素下一步的研究及应用提供思路和参考。
关键词：原花青素;化学结构;生物活性;分析方法;应用
原花青素（procyanidins），又名缩合鞣质，缩合单宁，是花青素类物质的缩合物，主要存在于蔬菜、花卉及水果的果核及果皮中。原花青素具有极强的生物活性，目前已广泛应用于食品、药品和保健品等领域里。本文主要从原花青素的化学结构、生物活性、分析方法及应用等方面的进行介绍，系统地为原花青素下一步的研究及应用提供思路和参考。
1.原花青素的化学结构
原花青素是一种由黄烷-3-醇单体缩合而成的天然生物类黄酮物质，是一种聚多酚类的化合物。根据原花青素的聚合程度可分为单倍体、寡聚体和多聚体。其中单倍体是构成原花青素最基本的结构单元，常见的原花青素单倍体有：儿茶素、表儿茶素、表没食子儿茶素、表阿夫儿茶精，其化学结构见图1。寡聚体是由2-10个单倍体聚合而成的，该成分为原花青素中研究最多的一类。多聚体由10个以上的单倍体聚合而成，一般以混合物的形式存在。
2.原花青素的生物活性
2.1抗氧化活性
原花青素具有极强的抗氧化和清除自由基活性，其作用机制是原花青素的分子结构中的多个酚羟基释放出H+，竞争性地和自由基结合从而保证机体不被氧化。其自由基清除活性远高于同等含量的维生素C和维生素E，是人类目前发现的活性最强的自由基清除剂之一。
2.2抗肿瘤活性
原花青素是通过抗氧化、抗炎、调节信号分子的表达促进肿瘤细胞凋亡、阻滞细胞周期生长来达到抗肿瘤目的的。原花青素对于多种肿瘤细胞都具有显著的杀伤作用，对于多种致癌剂在启动及促癌阶段都具有显著的抑制作用。原花青素可有效促进癌细胞的凋亡并提高机体免疫的作用，有研究证明了原花青素可以诱导人类乳癌细胞的凋亡。
2.3抗动脉粥样硬化
动脉粥样硬化（atherosclerosis）是由于动脉内膜积聚胆固醇、类脂肪等黄色粥样物质，导致动脉壁增厚变硬、血管腔狭窄的疾病，是冠心病、脑梗死、外周血管病的主要原因。原花青素可通过清除自由基，调整脂蛋白代谢紊乱，起到抗动脉粥样硬化作用。原花青素可有效降低低密度脂蛋白氧化，从而防止动脉粥样硬化的发生。
2.4降血糖
原花青素可有效减少肠道对糖的吸收，从而达到降血糖的目的。另外，原花青素可作用于胰臟β细胞，以促进胰岛素的释放。Castell-Auví等[1]证实葡萄籽原花青素作用于胰脏β细胞，可影响胰岛素的合成、分泌和基因表达，修复受损线粒体超极化，减少三磷酸腺苷合成和改变细胞的膜电位，并且减缓葡萄糖转运蛋白抗体葡糖激酶和解偶联蛋白基因表达以及改变肝脏降解酶的表达，从而影响胰岛素降解。
不同连接方式的原花青素可能具有不同的降血糖机制，如Chen等[2]发现在肉桂中A型和B型原花青素均有降血糖作用，但作用机制不同，A型原花青素能提高血液和胰腺中的胰岛素浓度，而B型原花青素提高脂肪组织和肝脏的脂质积累来达到降血糖的目的。
3.原花青素的分析方法
3.1 可见分光光度法
可见分光光度法为原花青素最常用的测定方法。其中，常见的分析测定方法有：香草醛-盐酸法、正丁醇-盐酸法、KMnO4法和高铁盐-铁氰化钾比色法等。
3.2高效液相色谱法
原花青素是具有不同聚合度的一类多酚物质。其聚合度越高，分子极性越小，在 C18柱上就吸附得越牢固，用流动相进行洗脱时，出峰的时间相对比较晚。因此，可跟据不同聚合度原花青素的保留时间不同而实现分离。
该方法与分光光度法相比具有定性定量准确的优点，但其测定时某些单体不易得到，同分异构体的分离不完全，另外其检测时间较长。
3.3流动注射化学发光法
化学发光分析法是依据某一时刻化学的发光强度或化学发光总量确定反应组分含量的方法。此法灵敏度很高，优于一般的检测方法，但其选择性较差。
4.原花青素的应用
原花青素在自然界中分布广泛，其独特的生化活性使其在生产生活的各个领域中均有一定的应用。原花青素是非常具有潜力的食品和保健品，食用原花青素具有有抗辐射、抗突变、抑菌、改善视力、预防老年痴呆等功效。原花青素添加在护肤品中具有抗衰老、抗紫外线、抗辐射、增白、保湿等功效，对多种因素造成的皮肤老化都有独特的减缓功效。作为药品原花青素可以治疗血管疾病，对降血压，降血糖均有一定的功效。
总结
近几十年来，人们对原花青素的研究已经取得了很大的成绩。但是在充分探索原花青素价值的过程中还有很多问题亟待我们解决，例如许多食品和药材中的原花青素化学结构尚不明确;原花青素的结构复杂，其结构单元的类型、连接方式、聚合度、空间构型和取代基对其生物活性的影响并不完全明朗。因此，为了更好地利用原花青素，还需要大量的研究、试验和总结。
参考文献
[1]CASTELL-AUVI A，CEDO L，PALLARES V，et al.Procyanidins modify insulinemia by affecting insulin production and degradation [J].Journal of Nutritional Biochemistry，2012，23（12）：1565-1572.
[2]CHEN Liang，SUN Peng，WANG Ting，et al.Diverse mechanisms of antidiabetic effects of  the different procyanidin oligomer types of two different cinnamon species on db/db mice [J].Journal of Agricultural and Food Chemistry，2012，60（36）：9144-9150.

-全文完-