黄酮类化合物在食品工业中的应用(上） |
| 日期：2006-10-20 21:44:36 来源: |
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黄酮类化合物（flavonoids）又名生物类黄酮化合物（bioflavonoids），是色原酮或色原烷的衍生物，以C6－C3－C6结构为基本母核的天然产物，即两个苯环通过3个碳原子结合而成。其中C3部分可以是脂链，或与C6部分形成六元或五元氧杂环。
黄酮类化合物广泛存在于植物的各个部位，尤其是花、叶部位，主要存在于芸香科、唇形科、豆科、伞形科、银杏科与菊科中。有文献估计约有20％的中草药中含有黄酮类化合物，可见其资源之丰富。许多研究已表明黄酮类化合物具有多种生物活性，除利用其抗菌、消炎、抗突变、降压、清热解毒、镇静、利尿等作用外，在抗氧化、抗癌、防癌、抑制脂肪酶等方面也有显著效果。它是大多数氧自由基的清除剂，因而能升高SOD（过氧化物歧化酶）的活力，减少MDA（脂质过氧化物丙二醛）及OX－LDL（氧化低密度脂蛋白）的生成。它可以增加冠脉流量，对实验性心肌梗塞有对抗作用；对急性心肌缺血有保护作用；对治疗冠心病、心绞痛、高血压等有显著效果；对降低舒张压，防治心律失常、心血管病和活血化瘀也起重要作用。由于黄酮类化合物的这些生物活性使它的研究进入了一个新的阶段，掀起了黄酮类化合物研究、开发利用热潮，促使其在化妆品、医药、食品等工业中有广泛的应用。黄酮类化合物可以直接从食物中获得，如大豆、橙、洋葱，也可以从富含黄酮化合物的植物中提取，作为食品添加剂制成各种保健食品。
1．黄酮类化合物的提取目前发现的黄酮类化合物已达5000多种，但研究亦发现，在这众多的黄酮类化合物中却因其结构的不同，有的表现出生物活性，有的却没有生物活性，而且生物活性亦因其结构的差异而不同。所以提取分离出具有较高生物活性的黄酮类化合
物对医药及食品工业是十分重要的。黄酮类化合物因其结构和来源的不同，溶解特性差异也很大，因此应据其极性和水溶性的大小选择合适的溶剂进行提取。对苷类和极性较大的苷元，常用某些极性较大的混合溶剂（如甲醇－水＜1∶1＞）、水、甲醇、乙醇、丙酮、乙酸乙酯进行提取，而对大多数苷元则采用乙醚、氯仿、乙酸乙酯等极性较小的溶剂进行提取。另外，一些研究者为了提高所得产物的收率，还采用了外加物理场的方法。目前，黄酮类化合物的提取主要有：有机溶剂提取法、热水提取（仅限于提取苷类）、碱性稀醇或碱性水提取、系统溶剂提取、超滤法、超声波提取法、微波提取法和高速逆流色谱技术提取法（HSCCC）等。
在上述的几种提取方法中，用水作溶剂浸提黄酮类化合物虽然存在无残留溶剂的优点，但收率是很低的，并且由于其极性大，易把蛋白质、糖类、无机盐等易溶于水的成分提取出来，因此易霉变，一般提取液存放10天左右就会有发霉、变质现象，提取液过滤、浓缩等操作困难且费时，固体黄酮含量低等缺点。而采用外加不同物理场的方法，可以改变上述情况的不足。超声波具有特殊的生物效应，选择适当的超声参数可以使植物细胞的细胞壁间形成较多的小孔，从而可以增强细胞膜的透性和选择性；微波虽然不能破坏生物体内的共价键，但对氢键、范德华力、疏水相互作用等生物大分子高级结构的次级键具有一定的破坏作用，它可以改变细胞的结构和细胞膜电位的变化，这些变化对于细胞中有效组分的浸出都是很有作用的。目前，由于HSCCC对样品的高分辨率、高产品纯度、无吸附和污染等优点，将使其成为制备银杏黄酮苷元以及各银杏内酯和白果内酯对照品的较佳手段。
2．黄酮类化合物的分离纯化黄酮类化合物的分离纯化方法很多，有柱层析、薄层层析、铅盐沉淀、硼酸络合、pH梯度萃取、溶剂萃取以及近年来应用的高效液相色谱（HPLC）、液滴逆流层析（DCCC）、气相层析、微乳薄层色谱等，但均存在不同程度的缺点而限制了其工业化生产，在此，笔者仅介绍两种具有广阔市场应用前景的黄酮类化合物的分离纯化方法，以供科研工作者及生产厂家参考。
2．1超临界CO2萃取法超临界CO2萃取技术是一项萃取高新技术，它具有工艺简单、提取效率高、无有机溶剂残留、操作条件温和、活性成分及热不稳定成分不容易被破坏而保持天然特征等优点，同时可以通过控制临界温度和压力达到选择性提取和分离纯化的目的，用其生产出的产品属绿色食品，具有很大的市场竞争力，目前已经有工业化的报道。
2．2大孔树脂吸附法大孔树脂是近10年来发展起来的一类有机高分子聚合物吸附剂，它具有物化稳定性高、吸附选择性好、不受无机物存在的影响、再生简便、解吸条件温和、使用周期长、宜于构成闭路循环、节省费用等优点，广泛用于物质的分离纯化。如采用弱极性AB－8大孔树脂对葛根黄酮、银杏叶黄酮进行吸附分离，提取物中黄酮含量提高近一倍，用CAD－40大孔树脂分离纯化柚皮苷效果很好等。由于这种方法提取率较高、成本低，所以适合工业化生产。研究人员曾用D101型吸附树脂成功地纯化了银杏叶中的黄酮类化合物，效果良好。（河北科技大学生物工程学院 李巧玲）
（上）
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