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1、 1第 一 章前言原花青素(Procyanldins，简称 PC，其它曾用过的英文名有（proanthocyanidins,1eucoanthocyanidlns,lpycnogenol）是植物王国中广泛存在的一大类多酚化合物的总称。起初统归于缩合鞣质或黄烷醇类。随着分离鉴定技术的提高和对此类物质的深入研究与深刻认识，现已成为独树一帜的一大类物质并称之为原花青素。1961 年，德国 Karl 等从英国山楂 Crataegus oxyacantha 新鲜果实的乙醇提取物中首次分离出 2 种多酚化合物；1967 年，美国 JosIW 等又从葡萄皮和籽提取物中分离出 4 种多酚化合物、他们得到的多酚
2、化合物是无色的，在酸性介质中加热均可产生花青素(cyanidins)物质，故将这类多酚化合物命名为原花青素原花青素(Procyanidins 或 Proanthocyanidins,PC.)存在于许多植物的叶、花、果、皮中，且以皮中含量最高。是由黄烷-3-醇或黄烷-3.4-二醇及其酯以不同的聚合度聚合而成，原花青素化学结构是由不同数量的儿茶素或表儿茶素结合而成。最简单的原花青素是儿茶素与表儿茶素形成的二聚体，此外还有三聚体、四聚体等直至十聚体。按聚合度的大小分类，通常将二-四聚体称为低聚体(procyanidolic o1igomers、简称 OPC， s)、将五聚体以上的称为高聚体(proc
3、yamdolic polymers)简称 PPC。二聚体中、因两个单体的构象或键合位置的不同、可有多种异构体、已分离鉴定的 8 种结构形式分别命名为 B1-B8，其中、BlB4 是由 4-8 位 C-C 键合、B5B8 由 4-6 位 C-C 键合。在各类原花青素中，二聚体分布最广，研究最多、是最重要的一类原花青素。三聚体中，也因组成的单体及其相连接碳原子位置的不同形成各种各样的结构并命名为C1、C2等，其中 C1 在自然界中分布最丰富。葡萄籽提取物原花青素呈棕色粉末溶于水、乙醇、甲醇、丙酮，也可溶于乙酸乙酯，不溶于乙醚、氯仿、苯等。有涩味。在 280nn 处有强的紫外吸收。高品质的低聚原花青
4、素在水和醇中有良好的溶解性，色泽亮丽。原花青素最具特征性的化学反应是在酸性溶液中加热可降解和氧化形成花色素(BateSmith 反应)。原花青素在酸性溶液中同时发生自身缩合现象。一般情况下，在水溶液中缩合反应的趋势更明显，在醇溶液中，以花色素反应为主。目前对葡萄 OPC 的研究一直处于领先地位共分 2离鉴定出 16 种 PC，其中有 8 种二聚体、4 种三聚体的 OPC。原花青素是一种很强的天然抗氧化剂和 VE 再生剂，能显著抑制肝、脑中 TPA 诱导的脂质过氧化和 DNA 分裂，效果明显优于 VE、V C 和 -胡萝卜素。随着 PC 研究的不断深入，发现 OPC 具有强大的抗氧化性和广阔的药
5、理活性。经文献研究表明，低聚原花青素具有 100%的生物利用率，是最强大的抗氧化剂。而现代药理学研究表明：低聚原花青素可保护心血管系统、改善微循环、抗肿瘤、抗突变、抗衰老、抗菌抗病毒、抗溃疡、改善视力、改善脑功能等与 80 多种疾病有关。经过 40 多年广泛临床、毒理学、药物动力学研究证明，其无毒、非致癌、非致畸，并以安全、高效、高生物利用度著称已有 20 年。因此，使其在医药、保健食品和化妆品领域得到广泛应用，引起各领域越来越多学者的关注。葡萄籽中已分离鉴定的低聚原花青素如图。低聚原花青素结构1 原花青素的生化活性研究进展自二十世纪 80 年代以来，人们对数十种植物的原花青素低聚体和高聚体进
6、行了生化、药理活性的研究。不同聚合度的原花青素其生化、药理活性不尽相procyanidin(46) DimersOHOHO OHR2OOHR21HO 1R1=H,R2=OH (+)-caiechinR1=OH,R2=H (-)-epicaiechinOHOHOR21OHOHprocyanidin(48) DimersOHOHOR21OHOHOHOR12OHOH葡萄籽中主要代表物原花青素的化学结构（n 表示以上的整数） 3同。其中对葡萄籽原花青素低聚体的研究独占熬头，取得了突破性进展。法国Masquelier J 在对原花青素皮肤学方面研究发现，原花青素对皮肤保护和治疗作用与其清除自由基的能力密
7、切相关，而环境对皮肤、粘膜和毛发的刺激引起的脂质、蛋白质与核酸的衰退过程均与自由基分不开。原花青素的多羟基结构赋予其特殊的抗氧化活性和清除自由基能力，为其在保护皮肤的化妆品领域应用提供了可靠的基础。1.1 抗氧化活性原花青素清除自由基和抗氧化活性的显著作用已得到国内外学者和人们的肯定。原花青素对各种疾病的治疗作用也与其超强的清除自由基能力和抗氧化活性密切有关。1951 年，法国 Masqudier J 从松树皮中提取到原花青素，随后发现原花青素具有清除自由基和抗氧化活性，又证明葡萄籽中低聚原花青素的抗氧化活性是 VE 的 50 倍， Vc 的 20 倍，是一种很好的氧自由基清除剂和脂质过氧化抑
8、制剂。至此，关于原花青素清除各类自由基和抗氧化作用相继报道。Noda 等，通过 ESR 分析技术对天然植物、健康食品和抗氧化物质进行 O2、OH 清除活性实验，结果发现原花青素捕获OH 能力强于银杏提取物，在抗氧化方面则强于 -儿茶素和茶叶提取物。葡萄籽原花青素能有效地清除 O2、OH、H 2O2、ONOO -和全血嗜中性白细胞“ 呼吸爆发” 产生的多种活性氧而抑制体系发光，并有效抑制脂质过氧化，保护 DNA 免受OH 引起的氧化损伤。 原花青素的聚合度对其抗氧化活性也有很大影响。原花青素二聚体的抗氧化活性最强。原花青素抑制低密度脂蛋白氧化活性与其结构和聚合度密切相关。Plumb 等对儿茶素和
9、原花青素抗氧化活性研究发现，原花青素抗氧化活性在油相中随聚合度而降低；在水相中抗氧化活性从单体到三聚体是增加的，而三聚体到五聚体的抗氧化活性则逐渐下降，儿茶素与原花青素二聚体棓酰化产物抗氧化活性在油相中减弱，而在水相中增强；对儿茶素糖基化实验证明其产物在油、水两相中抗氧化活性均下降。Bagchi D 等在对醋酸酚（TPA）诱导的小鼠大脑和肝脏脂质过氧化和 DNA 损伤研究中，指出了葡萄籽原花青素对小鼠大脑和肝脏脂质过氧化和 DNA 损伤都有较强的抑制作用，并与原花青素存在剂量依赖关系。在以谷氨酸盐诱导的神经胶质细胞毒模型中，原花青素通过抗氧化作用可保护神经细胞免受谷氨 4酸盐的损害。原花青素不
10、仅对巴豆油刺激多形核白细胞（PMNs）生成 H2O2 有显著的抑制作用，而且还可抑制 H2O2 释放；并能抗巴豆油诱发的小鼠肝线粒体脂质过氧化，提高肝线粒体 SOD 活力，减少 MDA 生成。原花青素对 H2O2 诱导的大鼠 FaO 肝癌细胞氧化有较好的抑制作用，能降低 MDA 和 LDH 含量，显著增加还原型/氧化型谷胱甘肽的比例，维持过氧化氢酶水平，使谷胱甘肽过氧化物酶活性增强，并提高谷胱甘肽还原酶和谷胱甘肽转移酶活性。葡萄和葡萄籽提取物原花青素对 Cu2+/AAPH 或 SIN-1 和单核巨噬细胞过氧化物释放而诱导的 LDL 氧化有较好的保护作用。给小鼠每天连续灌胃 200、400mg/
11、kg.bw 的野生山葡萄多酚（主要成分为原花青素）30d，可显著降低小鼠心、肝、肾、脑组织中 MDA 及脂褐质的含量（P0.05） ，当每天给予 400mg/kg.bw 时可极显著提高心、脑组织 SOD 活性，降低心、脑组织脂褐质及 MDA 含量（P0.01） 。给糖尿病大鼠腹腔每天注射 10mg/kg.bw 自法国松树皮提取的原花青素 14d，能提高链脲佐菌素诱导的糖尿病大鼠抗氧化能力，使肝、心、肾中过氧化氢酶恢复到正常水平，并能提高谷胱甘肽还原酶水平。人体每天食用 0.375g/kg.bw 可可粉（含儿茶素、表儿茶素和原花青素 B-2）对 AAPH 诱导的人红细胞氧化溶血有较好的保护作用，
12、并达到显著性差异（P0.05） 。Maffei F R 等研究高相对分子质量儿茶素寡聚体在 0.11.0mmoL/L时能防止细胞膜中 VE 损失，显著减少膜脂质过氧化，明显推迟细胞溶血的发生时间。在OH 诱导的卵磷脂过氧化作用中，葡萄籽原花青素具有显著地剂量依赖性保护 VE 的消耗，并证实葡萄籽原 花青素可使 VE 再生。健康人每天食用原花青素 110mg，连续 30d，可以使红细胞膜中 VE 的水平从(1.80.1)mg/g 增加到(2.8 0.2) mg/g，同样使淋巴细胞 DNA 氧化水平从 7.232.47 降低到2.340.51，并能提高红细胞膜不饱和脂肪酸含量。说明原花青素在体内可
13、以保护红细胞膜中的 VE 和减少 DNA 氧化损伤。1.2 抗衰老作用当植物成熟时，它们产生了叫做花青素的植物化学物质。这些植物化学物质保护植物免受阳光引发的自由基伤害。许多物质和某些环境（如阳光曝晒）会在人体内产生自由基，这些植物化学物质也保护我们身体免受这些自由基伤害。今天，科学家认为，起因于自由基对细胞的伤害，是引发大量疾病的首要 5因素，这些疾病包括癌症、心血管问题、关节炎、糖尿病、中风、白内障等。另外，花青素还保护大脑与神经组织，因为它有跨越血脑屏障的独特能力；它能改善血液循环，减少炎症；它与胶原蛋白结合，助长细胞完善，使你有灵活的关节和年青人那样的皮肤。可见，花青素这种奇妙物质多方
14、面有益于人体健康，可能正好是我们寻找的“青春之源”。原花青素抗衰老研究较早。Masqudier J 和美国专利均有报道，低聚原花青素的分子配置对胶原质的稳定性最适合，对胶原纤维的弹性恢复、交联及稳定效果最好。并通过体外实验测定弹性蛋白酶（猪胰弹性蛋白酶和人白细胞弹性蛋白酶）的降低来评价原花青素对胶原蛋白保护作用。结果，原花青素组对猪胰弹性蛋白酶的抑制率达到 86.6%，对人白细胞弹性蛋白酶的抑制率高达100%。而儿茶素对猪胰弹性蛋白酶抑制率仅为 27.8%，对人白细胞弹性蛋白酶无抑制作用。体内研究结果表明，当将原花青素注入幼兔皮肤内时，可束缚皮内弹性纤维。将其相同量注入猪的皮内，同样抑制胰蛋白
15、酶水解弹性蛋白，使皮内周围的弹性蛋白大量重建。同时证明，在炎症过程中，原花青素可潜在抑制弹性蛋白酶对弹性蛋白的降解作用。原花青素对 Vc 保护和再生的同时，对维持胶原质的弹性和强度也起作用。相关报道同样证明原花青素可改善皮肤皱纹和调节皮肤功能。Deters A 等在探讨金缕梅皮原花青素对培养的人皮肤角质细胞增殖和分化的影响研究中，得到金缕梅皮原花青素能明显促进角质细胞增殖，且无分化作用，促进皮肤角质细胞新陈代谢，延缓皮肤衰老。在 SLS 刺激皮肤的实验中，原花青素可以减少透皮水分损耗和红斑的形成。此外，临床研究表明原花青素能有效的改变刺激过程。另一方面，原花青素的抗氧化作用也是其抗衰老作用的基
16、础。原花青素具有良好的抗氧化功能，使其一定程度上延缓 D-半乳糖所致小鼠衰老，使衰老模型小鼠血清、肝、脑组织中 LPO 水平均有不同程度的下降。血、肝中 SOD 活性水平有不同程度的上升。脑脂褐质水平下降。同样给老龄大鼠每天连续灌胃200mg/kg.bw 和 400mg/kg.bw 原花青素 30d，结果 200mg/kg.bw 剂量组显著降低老龄大鼠血清中 MDA 和脑组织脂褐素含量(P0.05)，400mg/kg.bw 剂量组提高老龄大鼠血清 SOD 活性(P0.05)。原花青素也会降低正常小鼠血中 MDA 和升高血清 SOD 活力，延长果蝇平均寿命。 61.3 美白作用欧洲人称花青素为青春营养品，皮肤维生素，口服化妆品。因为它能恢复胶原蛋白活力，使皮肤平滑而有弹性。胶原蛋白是皮肤的基本成份，并且是一种使我们身体成为一个整体的胶状物质。维生素 C 是生化合成胶原蛋白必要的营养品。花青素使更多的维生素 C 生效，这
