氢原子百科 
原花青素是植物中广泛存在的一大类多酚类化合物的总称，其共同的特点是在酸性介质中加热均可产生花青素，故被称为原花青素。原花青素(procyanidins或proanthocyanidins，PCs[1])是由不同数量的儿茶素（catechin）或表儿茶素（epicatechin）结合而成，按聚合度的大小，通常将二～五聚体称为低聚原花青素（简称OPC），将五聚体以上的称为高聚原花青素（简称PPC）。[4]原花青素主要分布在植物的花。叶、皮、果实、种子和壳等部位，有葡萄，英国山楂，花生，银杏，番荔枝，沙棘，高梁，海岸松，茶籽，大黄，火龙果，可可豆，锁阳，苹果汁、啤酒等。原花青素产品的来源主要是葡萄籽和松树皮。[1][4]
原花青素的生理作用包括抗氧化、抗衰老、抗炎活性、抗辐射、抗癌、免疫调节、调节脂质代谢、治疗眼科疾病、预防心血管疾病等。同时，原花青素被微生物分解代谢的产物可能会对人体产生有益的健康影响。[1][5]
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，其作用与80多种疾病有关，在医药、保健食品和化妆品领域得到广泛应用。[1][6]
发现历史
1920年，Rosneheim首次将从植物的叶、果肉、花中提取的无色物质命名为“无色花色苷”(lueocnathocyanin)。随后，他又用1%盐酸热浸提葡萄叶，得到了红色的提取液。当时Rosneheim 认为这种产生花色素的物质可能是花色素假碱的葡萄糖苷；1967年，美国学者JosLny等从葡萄皮和葡萄籽中分离出了四种多酸物质，因它们在酸性条件中加热产生花青素，故把它称为原花青素。此后，人们对不同植物的原花青素进行了逐渐深入的研究使得它在保健品、药品等方面的用途越来越大。[4]
分子结构
在结构上，原花青素是由不同数量的儿茶素（catechin）或表儿茶素（epicatechin）结合而成的多酚类混合物。最简单的原花青素是儿茶素、表儿茶素、或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，通常将二～五聚体称为低聚原花青素（简称OPC），将五聚体以上的称为高聚原花青素（简称PPC）。[1]
分子特性
原花青素一般为红棕色粉末，气微、味涩，溶于水和大多有机溶剂。温度<50℃时，原花青素很稳定，当温度≥50℃时，稳定性随温度的升高而降低；在相同温度条件下，pH越低，原花青素的稳定性就越高，随着pH的升高，稳定性逐渐降低；在相同pH条件下，温度越高，原花青素的含量下降越快。在不同pH条件下原花青素呈现不同的颜色；金属离子中以 Fe3+和Ca2+的影响最为显著，Zn2+、Ni2+、Na+离子影响较小；维生素C可以提高原花青素的稳定性，且提高的效果与浓度有关；光照使原花青素发生光解变质并使其稳定性降低。[1]
来源与代谢
原花青素主要存在于葡萄、山楂、花生、银杏、北美的崖柏、花旗松、白桦树、番荔枝、高粱、可可豆、银杏中。目前普遍认为葡萄籽是提取原花青素的较好来源。[7]
原花青素的生物利用率低，由于其聚合度高且分子质量大。现有的研究表明，人体对膳食中原花青素的吸收非常有限，大多数花青素多聚体能完好地通过小肠，然后在大肠中被肠道菌群降解为酚酸。越来越多的证据表明，原花青素被微生物分解代谢的产物可能会对人体产生有益的健康影响。[8]
原花青素的抗自由基氧化能力是维生素E的50倍，维生素C的20倍，并吸收迅速完全，口服20min即可达到最高血液浓度，代谢半衰期达7h之久。[9]
抗氧化
原花青素清除自由基和抗氧化活性的显著作用已得到学者和人们的肯定。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。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。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，原花青素在体内可以保护红细胞膜中的维生素E和减少DNA氧化损伤。[1]
原花青素的抗氧化特点及机理：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；参与磷酸、花生四烯酸的代谢和蛋白质磷酸化，保护脂质不发生过氧化损伤；是强有力的金属螯合剂，可螯合金属离子，在体内形成惰性化合物；保护和稳定维生素C，有助于维生素C的吸收和利用。[7]
抗衰老
原花青素抗衰老研究较早。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。原花青素可改善皮肤皱纹和调节皮肤功能。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。原花青素可以减少透皮水分损耗和红斑的形成。原花青素的抗氧化作用也是其抗衰老作用的基础。[1]
抗炎活性
抗炎活性常饮红葡萄酒可以有效地预防炎症的发生，这主要是由于红葡萄酒中的原花青素发挥着不可替代的作用。原花青素具有很强的消除过氧阴离子的能力，同时具有抗氧化剂活性。炎症发生时，体内的胶原酶、弹性酶、透明质酸酶等分别对胶原、弹性蛋白和透明质酸等构成血管内壁的重要组成物造成破坏，而原花青素可通过捕获活性氧及调控上述酶的活性来防止它们对血管物质的破坏，也可通过抑制透明质酸酶和 B-葡萄糖醛酸甘酶的活性来保护透明质酸的完整使之维持高聚体形式的大分子，从而预防炎症的发生。[5]
抗辐射
当人皮肤细胞暴露在紫外光源仅30min，大约50%的细胞被杀死，随着原花青素的加入大约有80%的皮肤细胞免受损坏，且与维生素C相比具有较好的紫外线吸收作用。原花青素可抑制辐射引发的脂质过氧化，对淋巴细胞辐射损伤有良好防护作用。原花青素对辐照诱发的DNA与染色体损伤有良好防护作用。[1]
抗辐射机理：葡萄籽提取物原花青素的多羟基结构使其具有较强的清除自由基，抑制氧化损伤的功效。[9]
抗癌
原花青素对许多癌细胞生长增殖都有较强的抑制作用。如乳腺癌细胞MCF-7和MCF-27、人胃的腺癌细胞CRL-1739、人肝癌细胞HepG2和鼠肝癌细胞Hepa-lelc7、人肺癌细胞A-427、人前列腺癌细胞DUI45、人的家族性多发性大肠腺癌细胞FAP、人慢性骨髓白血病细胞K562和U937、人的恶性神经胶质癌细胞LN229、口腔癌等。[1]
免疫调节
调节脂质代谢
原花青素能有效抑制脂质氧化。对不同原花青素聚合体而言，随着聚合度的增加，其对脂质体系抗氧化能力下降；对相同原花青素聚合体而言，随着浓度的增加，其对脂质体系抗氧化能力上升。原花青素可以通过调节脂代谢相关基因的转录，改善脂质代谢紊乱。[1]
治疗眼科疾病
原花青素可提高氧化损伤晶状体的抗氧化能力，降低脂质过氧化物水平，减小晶状体损伤程度。若在白内障形成早期，应用抗氧化药物，逆转晶状体水肿状态，从而可以治疗年龄相关性白内障；原花青素能够清除自由基，缓解视疲劳，减少黄斑恢复所需时间，改善视觉；原花青素对视网膜光化学损伤后的保护具有较好疗效，原花青素可能通过增加清除自由基的作用阻止细胞凋亡，达到保护视网膜的目的。[1]
预防心血管疾病
预防心血管疾病流行病学研究表明，在经常适量饮用葡萄酒的国家，冠心病的发病率较低。通过对葡萄酒中多酚类物质研究，发现葡萄酒中的原花青素在降低心血管疾病发生率方面起着关键作用。葡萄酒中的原花青素可以缓解血管内的氧化反应，加快血管流通速率，软化血管，降低血压，对心血管系统有保护作用:可以降低血液中的胆固醇，使高密度脂蛋白胆固醇增加，也可以将而液中低密度脂蛋白胆固醇运入肝内，并在那里进行胆固醇与胆酸的转化，防止其沉积于血管内膜而导致动脉硬化，从而达到对心脏的保护作用。[5]
血液循环
原花青素由于清除细胞膜中水溶性和脂溶性的自由基，强化毛细血管、动脉与静脉血管，改善血液循环、治疗糖尿病性视网膜病、减轻水肿和抑制静脉曲张等作用，欧洲已用于临床治疗几十年。[6]
保护视力
糖尿病性视网膜病是糖尿病的征兆，它是眼睛毛细血管微出血引起的，是成年盲人的常见病因。法国允许用原花青素治疗该病已经很多年了。这一方法显着减少了眼睛毛细血管出血，改善了视力。葡萄籽提取物也已经用来防止糖尿病患者白内障手术后的并发症。[6]
缓解水肿
法国波尔多大学临床试验，在60天内每天服用300毫克的原花青素，所有人的病症减轻。30天后，26%患者的肿胀消失。60天后，63%的试验者腿部的水肿痊愈。[6]
分解胆固醇
原花青素和维生素C的组合可以使胆固醇分解，成为胆汁盐，进而排除体外。原花青素加快了有害的胆固醇的分解和排除。这里，维生素C和原花青素之间的协同关系再一次得到证实。[6]
保护心脏
原花青素不仅帮助恢复皮肤弹性，而且也帮助关节、动脉以及其他组织(如心脏)维持正常功能。不管是从长期和短期效果来看，原花青素都是最好的心脏保护剂。[6]
抗过敏和炎症
原花青素不仅帮助减缓心血管发炎，且也帮助治疗许多疾病，例如，过敏、气喘、支气管炎、花粉热、类风湿动脉炎、运动受伤、压力溃疡等。人体发炎时要释放出一种名叫组胺的化合物，它可诱发上述疾病的种种症状。原花青素抑制产生组胺需要的酶，防止生成组胺，从而减轻发炎。原花青素是组胺的著名的抑制剂，但它并不阻碍其它的酶。[6]
改善静脉曲张
原花青素有益于静脉曲张病患者。[6]
改善大脑功能
原花青素可以帮助增进记忆力，减缓衰老以及中风的风险。甚至在中风发生之后，原花青素能帮助改善记忆力和大脑功能，这个事实已被临床研究证明。[6]
改善缺氧
缺氧就是指长期缺少氧气，对身体有不可弥补的伤害，特别是老年人群体中，长期缺氧容易导致记忆力减退、疲劳以及增加患Alzheimer病的风险。原花青素清除了自由基，抑制了毛细血管破裂和周围组织的破坏，改善了毛细血管状态（上年纪的人，血液循环经常不太好），增强流向大脑的血液循环，因此，大脑可得到更多的氧。还有很多关于原花青素滋补身体，有益健康的研究报道，它包括以下（但不局限）这些方面：原花青素还可改善肝脏功能，降低静脉炎与癌症的风险，改善多种硬化症以及预防白内障等。[6]
药品
最早是欧洲的医生用葡萄籽原花青素提取物治疗过敏症和枯草热。随后证实了其对血管疾病的治疗作用。近几年，原花青素还用来治疗一些其他的疾病如癌症等。如Bmmae等发现了治疗牙周病的制剂，里面有1%的单体或低聚体原花青素， 获得了专利保护；Berkhman公司制造出了含原花青素的可以治疗 酒精中毒制剂；而在中国，原花青素是用来治疗自癜风。[7]
美肤
原花青素连接在胶原蛋白上，可以阻止破坏胶原蛋白的酶的危害。原花青素不仅帮助胶原蛋白纤维形成交联结构，而且可以帮助恢复因受伤和自由基所引起的过度交联的损害。过度交联会使皮肤起皱纹和过早老化。[6]
化妆品
因为原花青素的抗氧化性清除自由基活性和改善微循环，使其可抑制酪氨酸酶的活性，而这种酶的作用是促进黑色素形成，故它可抑制黑色素和紫外线引起的色素沉着，发挥改善皮肤炎症，防止黑化，抗老化和皮肤增白作用，因此原花青素在化妆品的应用中深受人们的喜爱。如用于皮肤防晒和消炎，抗皮肤过敏的各类化妆品和补水保湿，淡化色斑，美白防皱等的功能化妆品。法国开发出了名为Markush Structure的面霜，漱口水和洗发乳，它们都是由低聚原花青素制成；Indena公司(意大利)花5年时间研制出了一种功能化妆品，叫做Phytosome)，因其含5%的银杏原花青素二聚体，营养物质非常容易通过皮肤角质层，保护皮肤。日本Yamaskosh也有含1%低聚原花青素的化妆品。美国的低聚原花青素提取物的防晒霜有知识产权保护NO.6817299。[7]
食品领域
在欧美，由原花青素制成的保健品具有延缓衰老和美容等功效，就象维生素一样，是大家经常食用的食品。由葡萄籽提取的低聚原花青素制成的保健品(叫葡乐安)，一投入美国市场，就受到大家的欢迎。原苏联的宇航员为了预防在太空中受到的辐射损伤，定期饮用一种含原花青素的饮料。中国也进行了大量的原花青素保健食品的研制开发，有“丽诺牌养颜片”“视明宝"，"雷霾子护康胶囊”等。原花青素在食品方面的用途不仅仅是多种保健食品的研究开发，它还可以作为营养强化剂和天然的食品防腐剂应用于伙料和食品中，从而降低了采甲酸等合成防腐剂带来的食品安全风险。[7]
膳食建议
原花青素主要来源于葡萄子和松树皮提取物。碧萝芷是少数几种可以穿越血脑屏障的抗氧化剂之一，可以预防脑和神经组织的氧化，它们和松树皮的益处相当，而实际上碧萝芷正是类黄酮以及松树皮提取物在获取专利后的商品名称，其原花青素的含量达 50%~60%。这些类黄酮在其他水果和蔬菜中也有发现，不过由于树皮、树干叶子以及表皮通常并不是必须食用的食物，它们反而常常被丢弃。幸运的是，可以选用补充剂。建议每天服用原花青素片剂的上限为3片30~100mg，两餐之间服用(除非年龄超过 65岁，或者免疫功能不佳者，否则应该服用较低的剂量)。[10]
植物提取法
提取原花青素的植物来源主要源于葡萄籽、葡萄皮以及松树皮中。葡萄籽壳中原花青素含量比仁中要高得多，目前，普遍采用的工艺是先脱脂的方法包括压榨法、溶剂法、超临界CO₂萃取法，其中，超临界CO₂萃取法最佳，不仅油脂提取率高，而且对原花青素的破坏作用最小，原花青素质量较好。[7]
精制先用溶剂进行分级精制，方法是取一定量的粗品原花青素，加人醇水配制成一定量的溶液，然后以乙酸乙酯进行分级萃取，比例为1:3.5。水层则再次以正丁醇进行萃取。然后用吸附层析法，以AB-8大孔树脂对原花青素粗提物进行分级分离，乙酸乙酯洗脱产物中总酚含量为91%，其中0PC占64%，由此获得高含量OPC的产品。[7]
生物合成法
由硼氢化钠作为还原剂还原(2R，3R)-二氢-3'，4'，3，5，7-五羟黄烷的主要产物是白矢车菊素(Leucocyanidin)的2，3-反-3，4-反异构体，而酶的还原产物是2，3-反-3，4-顺异构体。在微酸的条件下，3，4-反异构体可能部分地转化为3，4-顺异构体。3，4-顺异构体相对于3，4-反异构体较偏酸性，并且易于同硫醇和二醇还原酶反应。酶合成要求的条件比较苛刻，同时也存在一个顺反异构体的问题，目前，此法还不太成熟。[7]