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葡萄籽中原花青素的提取及应用现状李豆;王珊珊【摘要】原花青素（ proanthocyanidins，PC）是目前国际上公认的清除人体内自由基最有效的天然抗氧化剂，广泛分布于多种天然植物中。
阐述了葡萄废弃物中原花青素的功能，分析了其应用开发现状。
结合常用的提取方法，并综合国内外关于原花青素的研究进展，对葡萄籽中原花青素提取的工艺参数进行优化，从而得出葡萄籽中原花青素最优提取方案。
以期为葡萄籽的全面利用和原花青素的工业化生产提供科学依据，使原花青素拥有更广泛的应用。
%Currently, proanthocyanidins is internationally recognized as the most effective natural antioxidants which can scavenge free radicals in thebody.Proanthocyanidins is widely distributed in natural plants.This paper described the function of proanthocyanidins in the grape waste, and analyzed its application development bined with common extraction method, and the progress of proanthocyanidins at home and abroad, the process parameters of extracting the anthocyanin from grape seed was optimized, and the best extraction method of proanthocyanidins from grape seeds was get.The paper was expected to provide scientific basis for industrialized production and comprehensive utilization of proanthocyanidins from grape seed, so as to the proanthocyanidins has a wider application.【期刊名称】《生物技术进展》【年(卷),期】2015(000)005【总页数】5页(P335-339)【关键词】葡萄籽;原花青素;提取方法【作者】李豆;王珊珊【作者单位】沈阳工学院生命工程学院，辽宁抚顺113122;沈阳工学院生命工程学院，辽宁抚顺113122【正文语种】中文葡萄籽中富含多酚类物质，经过大量研究显示，葡萄中虽然葡萄籽占的比重极少，但是其中的多酚类物质的含量和种类均比皮和果肉丰富得多[1]，而且这些多酚类物质具有极强的抗氧化能力。
花青素的研究进展及其应用一、本文概述花青素是一类广泛存在于自然界中的天然色素，因其独特的色彩和生物活性，在食品、医药、化妆品等多个领域具有广泛的应用前景。
近年来，随着科学技术的不断发展，花青素的研究逐渐深入，其在抗氧化、抗炎、抗肿瘤等方面的生物活性得到了广泛关注。
本文旨在综述花青素的研究进展，包括其提取工艺、生物活性、作用机制等方面的最新研究成果，同时探讨花青素在各个领域的应用现状及其未来发展趋势。
通过本文的阐述，旨在为花青素的研究与应用提供全面的参考，为相关领域的研究者和从业人员提供有价值的指导和帮助。
二、花青素的结构与性质花青素是一类广泛存在于自然界中的天然色素，其化学结构属于黄酮类化合物，主要存在于植物的花、果实、茎和叶等部位。
花青素的基本结构是由两个苯环通过一个吡喃环连接而成，呈现出独特的蓝色或紫色。
这些色彩不仅使植物呈现出五彩斑斓的外观，而且赋予了植物诸多生物活性。
花青素的主要性质包括其稳定性、水溶性以及抗氧化性等。
花青素在水溶液中呈现鲜艳的色泽，且其颜色随pH值的变化而变化，这一特性使其在食品工业中具有广泛的应用前景。
花青素具有较强的抗氧化性，能够有效清除体内的自由基，从而起到延缓衰老、预防疾病的作用。
在结构上，花青素具有多种类型，如黄酮醇、黄酮、黄烷酮等，不同类型的花青素在结构和性质上存在一定的差异。
这些差异使得花青素在生物活性方面表现出多样性，如抗炎、抗癌、抗心血管疾病等。
花青素的结构与性质使其成为一类具有重要研究价值的天然色素。
通过深入研究花青素的结构与性质，不仅可以揭示其在植物生长发育和逆境响应中的生物学功能，还可以为花青素在食品、医药等领域的应用提供理论依据和技术支持。
三、花青素的提取与分离花青素作为一类具有丰富生物活性的天然色素，其提取与分离技术在近年来得到了广泛的研究与发展。
花青素的提取主要依赖于其溶于有机溶剂的特性，常用的提取方法包括溶剂提取法、超声波辅助提取法、微波辅助提取法以及超临界流体萃取法等。
葡萄籽提取物——原花青素原花青素（简称OPC）是从葡萄籽中提取、精制而成的多酚制品。
该制品为红色粉末，味道涩，属于天然物质。
原花青素是迄今为止发现的最高效的抗氧化剂之一，其生物活性最强的部分是一种叫低聚原花青素的物质。
那么，原花青素都具有哪些功效呢？一、可抗衰老：随着年龄的增长，人体的各种组织器官会慢慢衰老、退化，从而引起各种疾病。
其实，造成人体衰老的主要原因是人体内大量的自由基在作怪。
临床研究发现，自由基具有很强的氧化作用。
人们常见的心脏病、白内障、皮肤色素沉着和老年痴呆等多种疾病都与自由基的氧化作用有关。
而原花青素是一种很强的抗氧化剂（其抗氧化能力是维生素C的20倍，是维生素E的50倍），可以有效地清除人体内的自由基，防止各种疾病的发生（研究表明，原花青素能防治70多种由自由基引起的疾病），从而起到预防人体衰老的作用。
二、可抗肿瘤：致力于癌症研究的医学家Bernstein对一所医院的100多名癌症患者进行调查后发现，在这些患者所用的各种抗癌草药中，原花青素是其中最常用的成分。
事实上，医学家经过大量的实验证实，原花青素的确具有防癌抗癌的作用。
他们发现，原花青素能抑制或杀死人类MCF-7乳癌细胞、VRL-1739胃腺癌细胞、A-427肺癌细胞和两种口腔癌细胞。
同时，一项在老鼠身上做的抗癌实验表明，原花青素能有效地减少老鼠体内的癌细胞数量，并能使其体内肿瘤的体积明显缩小。
另外，科学家Nair的研究发现，原花青素还具有提高人体对癌症免疫力的功效。
三、可预防动脉粥样硬化：前文已经提到过，人体内存在着大量具有氧化作用的自由基。
这些自由基一旦将人血液中的低密度脂蛋白氧化，就可引起动脉粥样硬化。
而原花青素具有很强的抗氧化作用，能有效地清除人体内的自由基，从而起到预防动脉粥样硬化的作用。
四、可改善视觉功能：科学家做过这样一个实验：他们给75名长期使用电脑工作的眼疲劳症患者每天服用300毫克的原花青素。
2个月后发现，这些眼疲劳症患者出现的眼干、眼涩、眼胀痛和看东西不清楚等症状都得到了明显的缓解。
原花青素的研究进展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。
标签：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。
原花青素的资源及研究进展张小军1夏春镗1*吴建铭1谢正荣2（1.同济大学生命科学与技术学院上海 200092;2.昆山市农业局 215300）摘要：原花青素是花青素类物质的缩合物，从不同资源制备的原花青素其组分与结构各不相同，功能也有差异。
本文从分类学角度分析了原花青素资源的分布，并对其中的一些重要资源进行评价和分析，为新的原花青素资源的探索提供了方向，并为原花青素的开发提供参考。
关键词：原花青素；分类学；资源；收率；分布Research and Progress of ProanthocyanidinXiaojun Zhang1Chuntang Xia1*Jianming Wu1Zhengrong Xie2(1.School of Life Science and Technology,Tongji University,Shanghai,200092,China;2.Department ofAgriculture,Kunshan City,215300,China)Abstract：Proanthocyanidin could be seen as the polymer of cyanidin.There are different polymerization degree and molecular structure of proanthocyanidins, and therefore different biological functions in different resources. Our research analysis the distribution of proanthocyanidin resources by the manner of taxonomy. Evaluation for some important resources of proanthocyanidin could be provided as reference for the research and development of proanthocyanidin.Key words：proanthocyanidin；taxonomy；resources；yield; distribution原花青素(proanthocyanidin，PC)可视作花青素（cyanidin）类物质的聚合物，因其在加热的状态下能产生红色的花青素而得名，是一类在植物界广泛存在的多酚化合物。
葡萄籽的营养功效及综合利用葡萄籽是指葡萄果实中所含的种子，是一种珍贵的天然保健品材料。
葡萄籽中含有丰富的多酚类化合物，如原花青素、白藜芦醇等，具有卓越的抗氧化、抗炎、保护心血管、预防癌症等营养功效。
本文将探讨葡萄籽的营养功效及综合利用。
一、葡萄籽的营养成分葡萄籽含有多种与健康相关的营养成分。
其中，原花青素是其最主要且最具代表性的生物活性成分，约占葡萄籽总提取物的70%-80%。
同时，葡萄籽还含有白藜芦醇、黄酮类化合物、Vitamin E、Vitamin C、Selenium、Zinc、Copper等微量元素。
1、抗氧化作用葡萄籽的主要活性成分原花青素具有很强的抗氧化作用，能防止自由基损伤机体，抵御氧化应激，免受环境和内源性甚至精神压力的影响。
2、保护心脑血管葡萄籽可以保护心血管系统，因为其原花青素对血管内皮细胞具有保护作用，能够增强血管壁弹性和韧性，降低血小板聚集和血脂的危害。
同时，它还可以抑制氧化应激反应和细胞增殖，减少动脉粥样硬化等心血管疾病的发生。
3、提高免疫力葡萄籽可增强免疫系统的功能，促进白细胞的生长、分化和活性，使免疫细胞更加活跃，提高身体的抵抗力。
葡萄籽具有抗炎作用，主要是由于葡萄籽的原花青素具有抗氧化和抗炎作用，能抑制细胞因子的产生和炎症反应的进一步发展。
5、预防癌症葡萄籽中含有的白藜芦醇具有预防肠癌、肝癌等恶性肿瘤的作用。
研究表明，白藜芦醇可以降低细胞的增殖速度，抑制肿瘤细胞的生长和转移。
葡萄籽是一种具有广泛用途和较高价值的天然保健品材料，可以进行多种利用。
1、制作营养保健品葡萄籽可用于制作多种营养保健品，如口服制剂、原料药及保健食品等，对保护身体健康、预防心血管疾病等具有很好的作用。
2、制作化妆品葡萄籽的多酚类物质是制作皮肤保养品的重要原料，主要功效是抗氧化和抗皱，并可以美白去斑等。
3、饲料添加剂葡萄籽可用于制作饲料添加剂，增进动物体内的营养素吸收和提高抗氧化能力。
葡萄籽的抗氧化效果能够有效延长鸡、猪、牛等动物的寿命。
葡萄籽中原花青素抗肺癌作用机制研究进展作者：韩何丹王海高丽萍来源：《北京联合大学学报》2018年第01期[摘要]葡萄籽原花青素是由儿茶素和表儿茶素组成的低聚或高聚多酚类化合物，具有抗氧化、抗炎、清除自由基、抗肿瘤等多种生物学活性，因此，对于葡萄籽原花青素在诱导细胞凋亡、阻滞细胞周期、调控信号分子等方面抗肺癌作用机制的研究进展进行了综述。
[关键词]葡萄籽原花青素；肺癌；细胞凋亡；细胞周期[中图分类号]Q 946836[文献标志码]A[文章编号]10050310（2018）01005005Research Progress on Antilung Cancer Mechanism ofGrape Seed ProanthocyanidinsHan Hedan， Wang Hai， Gao Liping（College of Biochemical Engineering， Beijing Union University， Beijing 100023，China）Abstract： Grape seed proanthocyanidins is oligomeric or polymeric polyphenolic compounds，consisting of catechin and epicatechin with antioxidant， scavenging free radicals，antiinflammatory， antitumor and other biological activities. This paper summarized the research progress on antilung cancer mechanism of grape seed proanthocyanidins aboutproapoptotic effect，cell cycle arrest， progress in regulation of signaling molecules.Keywords： Grape seed proanthocyanidins； Lung cancer； Apoptosis； Cell cycle近年来，肿瘤的发病率逐年增高，尤其是肺癌，在恶性肿瘤中已居首位。
尽管在过去的几十年间，医疗取得了较大的进步，但在我国，肺癌的5年存活率仍不足15%，在其他国家也是首位的癌症致死原因。
因此，人们迫切需要找到新的肿瘤治疗手段。
目前大约有2 000多种天然与合成的化学物质在特定的临床前研究中表现出化学预防和治疗作用。
原花青素是一大类可从植物中提取的、有多种生物活性功能的多酚化合物[1]。
其中以葡萄籽中含量最高，葡萄籽中原花青素的提取量可达205%[23]。
研究发现，葡萄籽原花青素（grape seed proanthocyanidins， GSP）抗肺癌的效果良好。
1GSP简介11葡萄籽原花青素的成分和结构葡萄籽原花青素的成分主要是黄烷醇及其低聚物等黄酮类化合物，由以下4种基本结构组成：（+）—儿茶素、（-）—表儿茶素、（-）—表儿茶素没食子酸以及没食子酸酯。
GSP中这4种结构的单体形式只占100%左右，此外，主要通过C4C6或C4C8连接形成二、三、四聚体的形式出现，最高聚合度为15。
根据聚合度的不同，葡萄籽原花青素又分为高聚葡萄籽原花青素（polymeric grape seed proathocyanidins， PGSP）和低聚葡萄籽原花青素（oligomeric grape seed proathocyanidins， OGSP）。
其中生物活性最强的是OGSP[46]。
12GSP的生物学活性经过大量的研究证实，GSP具有极强的清除自由基和抗氧化活性、抗疲劳、抗辐射损伤、延缓衰老、心血管保护作用及抗高血糖、抗肿瘤、抗诱变等作用[7]。
它是目前公认的抗氧化能力最强的天然抗氧化剂之一。
在同等条件下，GSP的氧自由基清除能力是维生素C （VC）的5～6倍。
通过建立生物膜模型检测OGSP和维生素E （VE）的抗氧化能力时，发现原花青素较VE能有效延长羟基自由基诱导的卵磷脂脂质体过氧化作用，而当GSP和VE联合使用时，发现二者具有明显的协同作用，可以大大加强抗氧化作用。
原花青素的清除自由基和抗氧化能力是目前被应用得最多的方面，其作用主要表现在：1）有效地清除超氧阴离子自由基和羟基自由基等，也可中断自由基链式反应；2）参与磷脂、花生四烯酸的新陈代谢和蛋白质磷酸化，保护脂质不发生过氧化损伤；3）为强有力的金属螯合剂，可螯合金屬离子，在体内形成惰性化合物；4）保护和稳定维生素C（VC），并有助于VC的吸收。
13葡萄籽原花青素的生物利用度从葡萄籽中提取的原花青素属于生物类黄酮，其水溶性好，有效性高，其中低聚原花青素的生物利用度在90%以上，极易被人体吸收[6]。
有研究通过给小鼠灌胃和大鼠腹腔注射14C标记的原花青素，发现原花青素在胃肠道中吸收速度快，在45 min时达到吸收的最高峰，半衰期为5 h，有14%的原花青素在11 h内经过胆汁排出体外[8]。
北京联合大学学报2018年1月第32卷第1期韩何丹等：葡萄籽中原花青素抗肺癌作用机制研究进展14葡萄籽原花青素的安全性毒理研究报道，给大鼠和小鼠口服葡萄籽原花青素，测得的半数致死剂量（LD50）均在4 000 mg/kg以上。
Yamakoshi等研究报道多聚体葡萄籽原花青素在急性毒性剂量（2 g/kg、4g/kg）和90天慢性毒性剂量（002%、02%、2%）下未见不良反应，无可见有害作用水平（No Observed Adverse Effect Level， NOAEL）为2%，相当于男性1 410 mg/（kg·d），女性1 501 mg/（kg·d）[9]。
微核实验[2 000 mg/（kg·d）]、Ames实验（5 000 μg/平板）结果显示，葡萄籽原花青素无致畸和致突变作用[10]。
2葡萄籽原花青素抗肺癌作用机制21促进肺癌细胞凋亡细胞凋亡是指为维持内环境稳定，由基因控制的细胞自主、有序的死亡。
近年来学者提出，由外界刺激造成DNA损伤而诱发的细胞凋亡分子机制主要包括3条途径，即线粒体途径、内质网途径和死亡受体途径，且各途径之间是紧密联系和相互作用的[11]。
细胞凋亡途径在抗肿瘤药物研究过程中发挥着重要的作用，因为细胞凋亡是大多数抗肿瘤药物发挥抗肿瘤效应机制之一。
张国瑜等以不同浓度的葡萄籽原花青素与人肺腺癌A549细胞在体外共同培养，结果表明原花青素在25～250 μg/mL范围内可呈时间和剂量依赖性地抑制A549細胞的增殖[12]。
Hoechst33258染色观察凋亡细胞形态学表现为染色质凝集、细胞核破裂成碎片等细胞凋亡特征性变化。
通过TUNEL法检测细胞凋亡，发现0、25、25、250 μmol/L浓度原花青素组的细胞凋亡率分别为625%、1674%、1847%、2414%。
另外，张国瑜等还发现25 mg/L和250 mg/L质量浓度的原花青素作用A549细胞24 h，琼脂糖凝胶电泳可见凋亡细胞典型的梯状DNA 条带，Caspase9、Caspase3蛋白表达量与花青素浓度成正相关，Bcl-2蛋白表达量与花青素浓度则成负相关，结果表明原花青素可通过线粒途径诱导细胞凋亡[13]。
高爱霞等将人大细胞肺癌细胞NCIH460在含不同浓度原花青素的培养液中培养24 h、48 h、72 h，结果表明，花青素对细胞增殖有显著抑制作用，呈剂量—时间依赖性。
DNA琼脂糖凝胶电泳在50、100、200 μg/mL花青素组能检测到明显降解的梯形条带，对照组和25 μg/mL 组没有凋亡条带[14]。
另外，高爱霞在Hoechst33258荧光染色实验中发现正常组和25 μg/mL花青素组细胞核为均匀蓝色，50、100、200 μg/mL花青素组染色致密发亮且有部分细胞核断裂成碎片的凋亡细胞。
流式细胞术检测25、50、100、200 μg/mL花青素对NCIH460细胞的凋亡率分别为13%、20%、117%和278%，明显高于对照组[15]。
22阻滞肺癌细胞周期细胞周期在细胞增殖与凋亡中起着重要的作用。
细胞周期可分为G0/G1、S、G2/M三个阶段，其中G1期与G2期进行RNA的复制与有关蛋白质的合成，S期进行DNA的复制，因此，S期是完成遗传信息复制的最重要的阶段。
阻滞细胞周期由G1期到S期的过渡是抑制肿瘤细胞增殖的有效方法和治愈癌症的重要前提条件。
参与细胞周期调控的因子有：细胞周期蛋白（cyclin）、细胞周期蛋白依赖性激酶（cyclindependent kinase， CDK）、细胞周期蛋白依赖性激酶抑制因子（cyclindependent kinase inhibitor， CKI）、视网膜神经胶质瘤蛋白（Rb）。
CKI为新发现的一类蛋白，通过与CDK、Cyclin或CyclinCDK复合物的结合，抑制CDK的激酶活性，从而调节细胞周期正常有序地进行。
视网膜神经胶质瘤蛋白Rb是一种抑癌基因表达的蛋白，可以通过调控细胞周期G1期的检验点来调节细胞增殖，Rb蛋白的活性由其磷酸化水平来调控。
根据王海等的研究报道，5 mg/L的顺铂（DDP）可以引起A549细胞S期阻滞，4 mg/L的OGSP能够引起A549细胞G0/G1期阻滞，两者联用既能形成G0/G1期阻滞，又能形成S期阻滞。
OGSP单独处理可以显著降低Cyclin D1和CDK4蛋白水平，并能够显著降低DDP引起的pRb蛋白水平的升高[16]。
张小芳在GSP对肺腺癌SPCA-1细胞X射线放疗的增敏作用的研究中发现，GSP对肺癌SPCA-1细胞有较好的放疗增敏作用，增敏剂量在50～100 μg/mL之间，GSP能使G0/G1期细胞比例明显增加，S期和G2/M期减少，促进细胞的凋亡[17]。
23调控信号分子231VEGF血管内皮生长因子（vascular endothelial growth factor， VEGF）又称血管通透因子（vascular permeability factor， VPF），是胎儿和成人血管生成和血管生长过程中重要的调控因子。
VEGF是特异性作用于内皮细胞的糖基化细胞有丝分裂素，在增强血管的渗透性、诱导血管生成和血管生长及内皮细胞生长、促进细胞迁移、抑制细胞凋亡等方面发挥作用。
癌细胞的生长、转移依赖新生血管的形成，VEGF是最有效的促血管生长因子。
以VEGF及其受体VEGFR为靶点治疗癌症是药物研究的热点。
陈聂等在探讨GSP对大鼠肺纤维化的治疗作用的研究中发现，用博莱霉素诱导大鼠实验性肺纤维化后，大鼠肺组织VEGF和VEGFR1蛋白及mRNA含量均明显高于正常对照组，而GSP组中VEGF和VEGFR1蛋白及mRNA含量均明显低于模型组，且给予GSP 7天和14天，VEGFR1和mRNA的表达依然低于模型组[18]。
