朱美蓉，房玉林，2*（.西北農林科技大學 葡萄酒學院，陜西 楊凌 7200；2.陜西省葡萄與葡萄酒工程技術研究中心，陜西 楊凌 7200）

葡萄多酚研究進展及其開發(fā)利用

朱美蓉1，房玉林1，2*
（1.西北農林科技大學 葡萄酒學院，陜西 楊凌 712100；2.陜西省葡萄與葡萄酒工程技術研究中心，陜西 楊凌 712100）

葡萄多酚類作為葡萄重要的次生代謝產物，是葡萄中所有酚類的總稱，目前已從葡萄中分離十余種酚類物質，具有較強的抗氧化性，在醫(yī)療保健、日化化工以及食品加工上應用廣泛。隨著農業(yè)循環(huán)經濟和葡萄酒產業(yè)可持續(xù)發(fā)展的觀點提出，近年來葡萄園農

業(yè)廢棄物和葡萄工業(yè)廢棄物成為研究重點，葡萄廢棄物多酚的開發(fā)利用具有重要的現實意義。該文綜述了葡萄多酚及其作用、多酚的提取方法、葡萄多酚的開發(fā)利用現狀，并對今后的研究方向進行了展望。

葡萄多酚；抗氧化；提取；研究進展

分子里含有多個羥基酚類的植物成分均可稱為多酚，多酚是這類成分的總稱。從結構上劃分它主要包括黃酮類和非黃酮類［1］。葡萄皮、葡萄籽是葡萄多酚類物質的主要所在地，葡萄的紙條、葉片以及卷須中也有葡萄多酚類物質，葡萄多酚類物質是葡萄次生代謝產物中的重要組成部分［2］。隨著農業(yè)循環(huán)經濟和葡萄酒產業(yè)可持續(xù)發(fā)展的觀點提出，近年來從葡萄園農業(yè)廢棄物和葡萄工業(yè)廢棄物中提取葡萄多酚成為研究重點，而葡萄多酚作為一種天然抗氧化劑，已廣泛應用在醫(yī)療保健、食品加工等領域，開發(fā)利用葡萄多酚具有重要的現實意義。

1　葡萄多酚

多酚屬于植物的次生代謝產物，是植物在長期進化中對生態(tài)環(huán)境適應的結果，酚類化合物普遍地存在于自然界植物中。在植物的每一個部位中幾乎都能發(fā)現多酚（如在果樹的根、皮、葉和果肉中），含量僅次于纖維素、半纖維素和木質素［3］。多酚類物質的代謝產物的生物學功能種類繁多且作用復雜，可提高植物種間的競爭能力、對其周圍物理環(huán)境的適應能力，還可增強植物自身的抗性，抵制天敵的侵襲等［4］。

葡萄多酚是葡萄次生代謝產物的重要組成部分，是葡萄中所有酚類物質的總稱。目前，包括黃銅醇、原花素、花色素、花色苷、白藜蘆醇、兒茶素類以及黃烷酮醇類等在內的十幾種多酚類物質已經從葡萄中成功分離鑒定出來［5］。研究表明，花色苷是一種具有較強的抗氧化作用的活性成分，它可以清除體內自由基從而具有保健功能［6］。黃酮醇類主要在紅葡萄和葡萄酒中，白葡萄酒中含量較少［7］。兒茶素類化合物是一類具有多種生理活性的多酚類抗氧化劑，因其活性部位酚羥基不僅抗氧化能力強而且具有較高安全性，是一種優(yōu)良的天然抗氧化劑［8］。白藜蘆醇存在于植物體內的形式主要有反式白藜蘆醇苷、順式白藜蘆醇苷、反式白藜蘆醇、順式白藜蘆醇四種，能提高植物的抗病性，具有有益人類健康的生理活性和藥理作用［9］。

2　多酚提取

當前已有多種方式可以提取多酚，常見的有溶劑萃取法、微波輔助提取法、超聲波輔助提取法、生物酶解提取法、超臨界流體存取法、膜技術提取法、離子沉淀法等［10］。

溶劑提取法分為有機溶劑提取和水溶劑提取。NAWAZ H等［11］利用溶劑提取法研究出葡萄葉片多酚最佳提取工藝條件是70℃，50%醇含量，5倍體積比提取60 min。有研究表明，利用有機溶劑從葡萄皮渣中提取多酚的量是水溶劑提取量的2倍多［12］。有機溶劑提取法具有操作簡單、提取率高的優(yōu)點，但是因為其殘留溶劑有毒對人體有危害，于是針對這一問題，通過超濾方法對溶劑進行濃縮，優(yōu)化有機溶劑提取法，有效地解決了該弊端［13］。

為了提高葡萄多酚的提取率，利用超聲波輔助提取法和微波輔助提取法效果顯著［14］。目前采用超聲波輔助提取葡萄多酚的研究很多，超聲波提取葡萄多酚的方法經過對提取劑、料液比、浸提溫度、提取時間等因素進行考察和對工藝條件進行優(yōu)化后［15］，能夠明顯縮短提取的時間，并且在最佳條件下提取葡萄皮中多酚和葡萄籽種的原花青素的過程中，多酚提取率比利用有機溶劑法提取率高，且對多酚的結構沒有任何破壞，同時測定提取葡萄皮中的花青素，與浸漬提取相比，提取效率顯著增大，提取時間從5 h縮短至5 min［16］。

超臨界流體萃取在植物多酚提取中應用較廣泛，主要通過溫度和壓力的調試來改變物質的超臨界密度，從而達到溶解不同物質并選擇性提取各類型物質的目的。GHAFOOR K等［17］通過從葡萄皮渣中提取多酚物質的研究，表明超臨界流體萃取法可以省略利用有機溶劑法提取集液器中樣本和氣化等實驗步驟。

生物酶輔助解提取法在葡萄多酚提取上的應用研究較少，有研究表明通過優(yōu)化酶輔助提取法在提取葡萄皮渣色素時可以得到很高的提取量，因此主要用于中試車間來提高經濟效益［18］。

離子沉淀法中的鹽離子提取法可以高效而低成本地提取高純度茶多酚［19］，因此該方法多應用于茶多酚的提取。但是在提取葡萄多酚時，在沉淀過程中容易產生泡沫并且難以控制沉淀劑的量，導致離子沉淀法不夠實用。而相比而言，有機溶劑提取法在提取葡萄多酚時操作簡單并且容易控制［20］，即便后者溶劑消耗大且安全性較差。

3　葡萄多酚的作用

3.1在醫(yī)療保健領域的應用

植物多酚因為具有抗輻射、抗老化、抗氧化等功能，而被廣泛運用于醫(yī)療保健領域［21］。目前研究表明，葡多酚是所有植物多酚中清除自由基和抗氧化能力最強的，其中原花青素的抗氧化能力達到維生素E（vitamin E，VE）的20倍、維生素C（vitamin C，VC）的50倍［22-23］。呂禹澤等［24］研究表明，葡萄多酚可以作為一種天然植物抗氧化劑，在清除羥基自由基、超氧陰離子自由基、1，1-二苯基-2-三硝基苯肼（1，1-dipheny1-2-picry1hydrazy1，DPPH）等方面具有較高活性。另外，在流行病方面研究表明多酚物質有降血脂、預防心臟病、高血壓、抗過敏、抗菌、護肝解毒、美容養(yǎng)顏和皮膚保健等功效［25-27］。不僅如此，多酚物質還具有較好的抗癌作用，對于乳腺癌、食道癌、肺癌、結腸癌等癌癥的具有較好預防作用［28］。白藜蘆醇具有很強的自由基清除能力和抗氧化能力［29］，并且隨著使用濃度增加，抗氧化能力增強，其對胃組織具有很好的保護作用［30］。

3.2在日化化工領域的應用

植物多酚普遍應用于日化化工領域，比較常見的是日化生產和皮革工業(yè)［31］。植物多酚中的單寧經常用于皮革工業(yè)、印染、日化、墨水制作等領域，是重要的化工工業(yè)原料和加工助劑［32］。而目前已經有研究表明，縮合單寧可以從葡萄廢棄物中高產量地提取，并且因為具有較好的粘合力而用作木質粘合劑［33］。另外，葡萄多酚處于200～300 nm，能有效吸收紫外線，對破壞力大的、能量高的遠紫外區(qū)射線愛你的吸收能力尤其顯著，因此經常用于抗老化、抑制皮膚黑色素生成等方面［34］。

3.3在食品加工領域的應用

在食品加工領域，葡萄多酚因其含有多種抗氧化活性成分，葡萄皮渣已經被研究利用制成葡萄果醋飲料［35］。另外，葡萄多酚往往被應用于食品添加劑的制作，葡萄皮渣內含有單寧、白藜蘆醇、花青素等抗氧化成分，可以有效推遲食品氧化，尤其在食用油脂和肉制品中，葡萄多酚被視為一種理想的天然抗氧化劑［36］。有研究表明，葡萄多酚可作為一種天然抗氧化可應用在食用油中，解決油脂氧化與食品安全方面的問題［37］。

4　葡萄多酚的開發(fā)現狀

隨著我國葡萄與葡萄酒產業(yè)的迅速發(fā)展，葡萄園農業(yè)廢棄物和葡萄工業(yè)廢棄物逐漸成為研究重點對象。

4.1葡萄園農業(yè)廢棄物

目前我們面臨的主要環(huán)境威脅是全球變暖和臭氧層的消耗。這些威脅在很大程度上源自于工業(yè)化消費和生產模式以及經濟全球化。而在葡萄園管理過程中，每年都有大量的夏冬季節(jié)修剪的枝條、新稍、葉片以及秋冬落葉產生，加上目前全球葡萄業(yè)的蓬勃發(fā)展，葡萄種植面積逐年增加，葡萄園固體廢棄物的處理已經成了一個不容忽視的問題。農業(yè)廢棄物是一種價值較高的植物化學物質，也是具有較高附加值的工業(yè)產品，但是在很大程度上被人們所忽視。而當前人們對于農業(yè)廢棄物的處理方式十分簡單粗暴，基本談不上價值利用，這些葡萄枝條、葉片等大多被當作垃圾就地焚燒處理或者當作燃料使用［38］。焚燒所產生的有害氣體和污染顆粒對全球大氣污染造成了不容忽視的影響，已經引起全世界關注。其中，首要的污染泄露是一氧化碳（CO）、碳氫化合物以及伴隨著少量一氧化氮（NO）和硫（S）的懸浮顆粒。此外，還有一些揮發(fā)性的有機混合物和多環(huán)芳烴，它們中多含有對人體致癌的物質。如何回收利用農業(yè)廢棄物，減少污染并且合理利用其潛在價值，已經成為一個亟待解決的問題，并已經促成了一個重要研究領域的形成。如果研究成熟，找到合理回收利用的辦法，這些低成本的葡萄園廢棄物物可以促進相關產業(yè)的可持續(xù)發(fā)展。

4.2葡萄工業(yè)廢棄物

有數據顯示，葡萄酒在全世界和中國的產量都在日益猛增。國際葡萄與葡萄酒組織（internationa1 vine and wine organization，OIV）2008年的數據表明，2007年全世界葡萄酒產量為2700多萬t，而中國釀酒工業(yè)協會公布我國2008年葡萄酒近70萬t。葡萄酒工業(yè)產量如此之大，由此而產生的廢棄物，俗稱葡萄皮渣每年大約有數萬噸。其中葡萄籽、皮、梗等葡萄工業(yè)廢棄物約為鮮果總量的20%～30%，其中葡萄籽的占比約為7%～10%［39］，一般企業(yè)的做法是將這些廢棄物作為飼料或者農業(yè)肥料，而處理這些工業(yè)垃圾的成本歷年來均較高，近年隨著環(huán)保觀念的不斷深入，葡萄酒工業(yè)垃圾的處置費、處置不當的罰款費用逐年增加。這不僅大大增加了葡萄酒企業(yè)的成本，也對環(huán)境造成了污染。

經研究表明，葡萄全身都是寶，釀酒廢棄物如果得到合理利用，也具有很高的生物利用價值。在法國、西班牙、意大利等很多西方葡萄酒大國，對超過70%的釀酒副產品都進行了合理利用。

研究和解決釀酒葡萄廢棄物綜合利用問題，具有十分重要的意義。它既可避免環(huán)境污染，又能生產出附加值較高的產品，變廢為寶，具有一定的經濟效益和社會效益。

4.3葡萄廢棄物開發(fā)利用現狀

MONAGAS M等［40］對葡萄廢棄物化學成分的研究在葡萄的葉片中發(fā)現了花青素和非花青素化合物等多種酚類物質。DANI C等［41］測出在有機葡萄葉片中和常規(guī)葡萄葉片中酚類化合物含量，并比較得出有機葉片中的多酚提取物含量要比常規(guī)葉片多酚提取物含量高出10倍，不僅如此，他還通過體外實驗找到了多酚類物質水平與蛋白質、脂肪的損失呈負相關的規(guī)律。多酚物質因其具有抗氧化、抗菌等活性，具有良好的藥理效果，它是天然的抗氧化劑，廣受市場歡迎。目前葡萄多酚可以實現利用葡萄葉、根、枝條等部位進行工業(yè)化生產，制成各種藥物、口服液、日化用品、食品添加劑等，具有多種保健功能，市場開發(fā)利用多酚類化合物情況目前也已達到了一定的深度和廣度。萬力等［42］的研究表明，中國野生刺葡萄枝條具有較高的酚類物質含量和抗氧化性能，同時其中還原力與總酚、總黃酮、原花色素含量有較高的相關性。

5　結語與展望

葡萄多酚作為安全、天然的抗氧化性，在人類營養(yǎng)保健和健康等方面將發(fā)揮著重要作用。隨著我國葡萄與葡萄酒的持續(xù)發(fā)展，充分利用葡萄皮渣、葡萄籽、葡萄園廢棄新梢（枝條）與葉片的回收利用，尤其是葡萄廢棄物中多酚類物質的研究很有必要。這將會使廢棄物中有價值的成分得到充分的開發(fā)利用，主要是指價值較高的生物活性物質，通過對這些活性物質進行提取利用，可以促進葡萄園固體廢棄物的回收利用，變廢為寶，將會帶來極高的社會效益和經濟效益，對于建設可持續(xù)發(fā)展的生態(tài)葡萄園產業(yè)模式，為推動中國的葡萄酒產業(yè)更深入、更科技、更合理的發(fā)展影響深遠。

目前，隨著我國野生葡萄資源不斷豐富，其中刺葡萄（Vitis davidii Foe¨x）對多種病害的抗性極強［43-45］，如白腐病炭疽病、霜霉病、黑痘病等。刺葡萄是一種野生種質資源，屬于葡萄科葡萄屬東亞種群，常用作育種材料或砧木增強抗性［46］。刺葡萄果實品質好，營養(yǎng)豐富，果汁抗氧化性強，可以鮮食、榨汁和釀酒，刺葡萄含有豐富的果皮色素，還可以作為重要的天然色素用作提取化妝品和食品的添加劑［47］，刺葡萄種子?。ㄆ骄鶈瘟Ｙ|量0.03 g），但籽油含量高（15.6%）、質量好［48］?？傊?，刺葡萄具有較大的開發(fā)價值［49］。目前刺葡萄的種植面積已達6 800 hm2［50］，因此刺葡萄多酚將會成為以后的研究方向。

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Research progress and app1ication of grape po1ypheno1

ZHU Meirong1，FANG Yu1in1，2*
（1.Co11ege of Eno1ogy，Northwest A&F University，Yang1ing 712100，China；
2.Shaanxi Engineering Research Center for Viti-vinicu1ture，Yang1ing 712100，China）

Grape po1ypheno1 is the genetic terms of a11 the pheno1s in grapes.It is the important secondary metabo1ites of grapes.Nowadays，more than ten kinds of pheno1s were iso1ated from grapes and the strong oxidation resistance of the pheno1s was app1icated wide1y on the hea1th care，dai1y chemica1 and food processing.With the raised opinion of agricu1tura1 circu1ar economy and the sustainab1e deve1opment of wine industry，agricu1tura1 wastes and the vineyards wastes were studied in recent years.And the app1ication of the grape pheno1s was important.In this paper，the function，extraction method and the research app1ication of the grape pheno1s were introduced and the future research direction was a1so discussed.

grape po1ypheno1；antioxidation；extraction；research progress

TS210.9

A

0254-5071（2015）12-0001-04

10.11882/j.issn.0254-5071.2015.12.001

2015-10-28

農業(yè)部948項目（2014K30902140）

朱美蓉（1989-），女，碩士研究生，主要從事刺葡萄研究工作。

房玉林（1973-），男，教授，博士，主要從事葡萄生理、葡萄根際微域環(huán)境研究工作。