沙棘籽原花青素提取及其产品开发

1、沙棘籽原花青素提取及其产品开发中国农业大学食品学院高彦祥 概述沙棘简介 沙棘籽原花青素分子结构与葡萄籽原花青素对比沙棘籽原花青素的生理功能消化吸收生理活性沙棘籽原花青素生产与技术简介1. 沙棘简介 国际市场3产品类型：健康食品、美容产品、保健品沙棘籽油、沙棘果油及其粉末油脂，沙棘果浆、果汁、沙棘清汁、沙棘籽原花青素沙棘的保健作用 (临床试验)1. 沙棘简介 生物活性剂量和疗程临床试验结果文献来源沙棘果汁6 mL 每天，8周抑制低密度脂蛋白氧化Eccleston, C. et al. (2002). The Journal of Nutritional Biochemistry, 13, 346

2、-354.沙棘全果提取物20-40 g 每餐稳定餐后血糖和胰岛素水平Lehtonen, H., et al. (2010). European journal of clinical nutrition, 64, 1465-1471.沙棘全果提取物68-80 g 每餐降低餐后血脂KAISA M. et al. (2012). International Journal Of Food Sciences And Nutrition, 63, 483-490.沙棘果油5 g 每天， 4 个月增加血中高密度脂蛋白胆固醇Yang B, et al. (1999). J Nutr Biochem, 10

3、:62230.沙棘果油5 g 每天， 4 个月抑制血小板凝聚，降低心脑血管病的风险，但不增加体重Johansson, A. K., et al. (2000). The Journal of nutritional biochemistry, 11, 491-495.沙棘全果28 g 每天预防感冒Larmo, P., et al. (2008). European journal of clinical nutrition, 62, 1123-1130.4沙棘干果国家卫生部：药食同源的植物中华人民共和国药典1. 沙棘简介 营养成分脂肪酸氨基酸萜类黄酮类甾醇类SOD单糖主要活性成分含量组成果肉+

4、皮籽维生素 C (mg/100g)114 1500维生素 E (mg/100g)400 2200-生育酚、-生育酚、生育三烯酸等100 700/100g果油100 300/100g籽油黄酮类 (mg/100g) 354 100030 650原花青素/黄酮醇苷 (异鼠李素、槲皮素、山奈酚、杨梅素及其糖苷)类胡萝卜素 (mg/100g)70 820mg/100g果油24 28mg/100g籽油41种 (玉米黄素、-隐黄素、-胡萝卜素等)氨基酸 (mg/100g) 75018种 (8必需氨基酸)油 (%)2 37 14Omega 3, 6, 7, 95多糖矿物质2. 原花青素 来源富含于葡萄籽、沙棘

5、籽、松树皮、可可豆、红酒、蓝莓、绿茶等沙棘籽67沙棘果(Whole fruit)沙棘果浆(Pulp)沙棘果油(Pulp oil)沙棘果汁( Juice)沙棘果渣(Press cake)沙棘籽(Seed)沙棘籽油(Seed oil)沙棘籽粕(Seed residual)沙棘籽原花青素(Proanthocyanidin)沙棘皮渣(Residual hull)沙棘黄色素(Pigment)沙棘果粉(Berry powder)2. 沙棘籽原花青素 提取工艺82. 沙棘籽原花青素 提取工艺沙棘籽粕(Seed residual)浸泡提取(Extraction)过滤(Filtration)旋蒸(Evapora

6、tion)沉淀(Sedimentation)过滤(Filtration)纯化(Purification）洗脱(Elution)浓缩(Evaporation)干燥 ( drying)沙棘籽原花青素低温生产线儿茶素(+)-catechin (C)表儿茶素()-epicatechin (EC)棓儿茶素(+)-Gallocatechin (GC)表棓儿茶素()-Epigallocatechin (EGC)2. 沙棘籽原花青素 结构单元4种组成单元沙棘籽原花青素由4种单体聚合而成单体连接形式：B型 (C4-C8为主或C4-C6)R1R2R2R2R1R1R1 = H or OHR2 = OH, trans

7、 or cis21345678848ABC9BBB延伸单元末端单元葡萄籽原花青素 结构单元主要为:儿茶素和表表儿茶素聚合而成的原花青素 (Procyanidin), B-, C-, T-型等存在不同程度的没食子酸酯化葡萄籽原花青素由3种组成单元聚合而成原花青素没食子酸酯原花青素 儿茶素 表儿茶素 表儿茶素没食子酸酯 儿茶素 表儿茶素103种组成单元 儿茶素 表儿茶素没食子酸酯 表儿茶素没食子酸10没食子酸或葡萄籽CEC/结构单元沙棘籽CECGCEGC沙棘籽原花青素 vs 葡萄籽原花青素 结构单元不同C: 儿茶素EC: 表儿茶素GC: 棓儿茶素EGC: 表棓儿茶素ECG: 表儿茶素没食子酸酯EC

8、G11原飞燕草素沙棘籽原花青素最主要特点高聚体PPC(DP 6)低聚体 OPC(DP: 2 6)2. 沙棘籽原花青素 结构特征12超高效液相色谱 (Waters Acquity UPLC H-class, BEH C18柱，2.1x 50mm, 1.7m) UHPLC-PDA280 350 nm黄酮醇苷max： 300 350 nm原花青素：DP 23max： 272 280 nm123456强极性，水溶性好峰16：DP23存在多种同分异构体 （见下页）2. 沙棘籽原花青素 结构特征13超高效液相色谱 - 质谱连用 (UPLC MS/MS, Waters Xevo TQ) Selected i

9、on recording (SIR) chromatograms of proanthocyanidins analyzed by UPLC-ESI-MS/MS(E)C-(E)CSIR: m/z =577 (E)C-(E)GCSIR: m/z = 593 (E)GC-(E)GCSIR: m/z = 609 (E)C-(E)C-(E)CSIR: m/z = 865 (E)C-(E)C-(E)GCSIR: m/z = 881 (E)C-(E)GC-(E)GCSIR: m/z = 897 (E)GC-(E)GC-(E)GCSIR: m/z = 913 原花青素三聚体原花青素二聚体2. 沙棘籽原花青素

10、 结构特征14超高效液相色谱 - 质谱连用 (UPLC MS/MS, Waters Xevo TQ) Total iron spectrum of proanthocyanidins analyzed by UPLC-ESI-MS/MSM-H- of 三聚体m/z = 897, 913M-H-M-H- of 七聚体m/z = 1057, 1065山奈酚糖苷m/z = 756黄酮醇苷(已经NMR鉴定) 5-羟色胺m/z = 176kaempferol 3-O-L-rhamnopyranosyl-(12)-D-glucopyranoside-7-O-D-glucopyranoside (已经NMR

11、鉴定)M-H- of 二聚体m/z = 577, 593, 609沙棘籽原花青素 vs 葡萄籽原花青素 结构决定抗氧化性15沙棘籽、葡萄籽原花青素的抗氧化性对比O2- 自由基清除力EC50 (g/mL)HO自由基清除反应常数(109 L/g S)DPPH自由基清除力EC50 (g/mL)沙棘籽 23.951.3552.78葡萄籽107.631.6871.95樊金玲., et al. (2007). 食品与机械.沙棘籽原花青素含有:大量的二聚体和三聚体（其中原飞燕草素居多）多聚体含量少另外还含有黄酮类化合物以及5-羟色胺组成单体不同沙棘籽CECGCEGC葡萄籽CEC/沙棘籽原花青素 vs葡萄籽原

12、花青素 结构决定风味C: 儿茶素EC: 表儿茶素GC: 棓儿茶素EGC: 表棓儿茶素ECG: 表儿茶素没食子酸酯ECG16涩感涩感沙棘籽原花青素感官优势：由GC和EGC组成的原飞燕草素使涩度降低Rinaldi, A., et al. (2015). LWT-Food Science and Technology.2. 沙棘籽原花青素 潜在市场17天然健康食品饮品 果蔬汁饮料 碳酸软饮料 运动饮料 茶饮料 牛奶/发酵乳/冰激凌 固体饮料冲剂 保健品资料取自GNPD人体推荐摄入量： 50 300 mg/天液体食品添加量： 0.05 0.125 g/100mL低聚(DP4)和多聚体：作为”益生元”改

13、善肠道环境3. 原花青素 消化吸收 胃：稳定不分解，不消化 大肠：大量未被小肠吸收的被大肠菌群分解小分子酚类，并被吸收 排泄：未被大肠吸收的进入粪便代谢单体血脑屏障脑摄入量：50mg/kg但聚合度越高，微生物分解明显减弱多聚体易与蛋白形成沉淀，影响正常食物（蛋白质等）的代谢吸收各个机体尿液 小肠： 二三聚体被吸收进入血液 四聚体不被小肠吸收18 “降血脂” 作用3. 沙棘籽原花青素 调节改善血脂Wang, J., W. et al. (2011). Journal of the Science of Food and Agriculture 91(8): 1446-1451.空白组：标准饲料高

14、油餐组：150g 猪油，20g胆固醇，825g 标准饲料 (4周)降脂药 simvastatin: 20 mg/kg/day沙棘籽原花青素: 50，100，150 mg/kg/day(12周)检测：血胆固醇，高/低密度脂蛋白对长期食用高油脂食物的小鼠，沙棘籽原花青素可以有效控制体重19 “降血脂” 作用3. 沙棘籽原花青素 调节改善血脂空白组高油餐高油餐+降脂药高油餐+沙棘籽原花青素 100mg/kg高油餐+沙棘籽原花青素 50mg/kg 高油餐+沙棘籽原花青素 150mg/kgWang, J., W. et al. (2011). Journal of the Science of Food

15、 and Agriculture 91(8): 1446-1451.20 “改善血脂” 作用3. 沙棘籽原花青素 调节改善血脂Wang, J., W. et al. (2011). Journal of the Science of Food and Agriculture 91(8): 1446-1451.对长期食用高油脂食物的小鼠降低血液中总胆固醇增加高密度脂蛋白降低低密度脂蛋白21空白组高油餐组高油餐+降脂药高油餐+沙 50高油餐+沙100高油餐+沙150 “改善血脂、预防心脑血管疾病和糖尿病”3. 沙棘籽原花青素 调节改善血脂健康血管动脉粥样硬化心脑血管系统疾病高血压高血脂、血脂异常冠

16、心病动脉粥样硬化腹部肥胖胰岛素抵抗和高胰岛素血症 糖尿病沙棘籽原花青素22 “抗癌、抗肿瘤”3. 沙棘籽原花青素 抗癌抗肿瘤23Fujii, W., et al. (2013). Tetrahedron Letters 69(17): 3543-3550. 棓儿茶素和表棓儿茶素的存在明显增强了原飞燕草素的抗癌能力（前列腺癌细胞） 其对癌细胞的抑制效果比葡萄籽原花青素更显著原飞燕草素二聚体葡萄籽原花青素二聚体原飞燕草素三聚体葡萄籽原花青素三聚体3. 沙棘籽原花青素 对淀粉酶和葡萄糖酶的抑制243. 沙棘籽原花青素 生理活性25剂量和疗程临床试验结果文献来源0.5g/次, 每天3次, 8周治疗由幽

17、门螺杆菌引发的慢性胃炎黄国栋, 等. (2008). 中成药, 30 (5), 632-635.50, 100, 150mg/kg, 4周减轻糖尿病小鼠心、脑组织的氧化损伤，降低糖尿病心脑血管并发症牟景阳, 等. (2012). 时珍国医国药, 23 (8), 1928-1930.50, 100, 150mg/kg, 4周提高心肌组织氧自由基的清除，减少脂质过氧化产物的堆积，减轻由糖尿病诱发的心肌组织氧化损伤，增强抗氧化力梁军, 等. (2012). 长治医学院学报, 26 (2), 91-93.50, 100 mg/L修复心肌细胞损伤, 预防和治疗心脑血管疾病徐德平, 等. (2009).

18、中国油脂, 34 (11), 41-44.30, 150, 300mg/kg, 30天增强免疫曹少谦. 等. (2005). 食品科学, 26 (6), 229-232.263. 沙棘籽原花青素产品开发数据库：GNPD检索条件： 配料匹配“原花青素”； 日期匹配：近三年；检索结果：20款产品原花青素原料来源：葡萄籽、蔓越莓、法国滨海松树皮（French Marine Pine）。产品类别：维生素和膳食补充剂 （18款）、膳食替代品及其他饮料（2款）葡萄籽来源27Supplement for the Circulatory System记录号: 2761987公司: Lustrel Labora

19、toires品牌: SynActifs CircActifs品类: 医疗保健细分类: 维生素和膳食补充剂国家: 法国店名: Pharmacie du RER药店店址: Puteaux 92800公布日期: 2014年11月上市类型: 新产品以美元表示的价格: 18.61条形码: 3401520288768 13g/包装，30粒胶囊每2粒胶囊含葡萄籽OPC 150mg；Mens Vitality Supplement记录号: 2472541公司: Fort Pharma Laboratoires品牌: Fort Pharma nergie Tigra+ Men品类: 医疗保健细分类: 维生素和膳

20、食补充剂国家: 法国店名: Pharmacie du RER药店店址: Puteaux 92800公布日期: 2014年6月上市类型: 新产品以美元表示的价格: 22.76条形码: 3700221313053 32g/包装，28片/包装每2片含 葡萄籽提取物50mg （OPC 15%）Mixed Berry Flavour Energy Support记录号: 2407025公司: Health & Nutrition Systems品牌: Nu-Source Naturals Greens品类: 医疗保健细分类: 维生素和膳食补充剂国家: 加拿大店名: Rexall药店店址: Edmonto

21、n T6A 2C1公布日期: 2014年5月上市类型: 新产品以美元表示的价格: 20.76条形码: 183g/包装，粉末每12.2g含葡萄籽提取物5mg （OPC 3.5mg）Herbal Vegetable Supplement记录号: 2377409公司: Rexall Brands品牌: Rexall Greens品类: 医疗保健细分类: 维生素和膳食补充剂国家: 加拿大店名: Rexall药店店址: Edmonton T6X 0K6公布日期: 2014年4月上市类型: 新产品以美元表示的价格: 19.45条形码: 771058043690 120片/包装每12片含葡萄籽提取物10mg

22、 （OPC 95%）Anti-Age Mint and Mango Flavoured Green Tea Food Supplement记录号: 2193724公司: Fauchon品牌: Fauchon Beaut品类: 医疗保健细分类: 维生素和膳食补充剂国家: 比利时制造国: 法国进口状态:进口产品店名: ROB饮食店店址: Brussels 1150公布日期: 2013年10月上市类型: 新产品以美元表示的价格: 18.64条形码: 697893317911 3款产品构成一个系列，42g/包装；21袋/包装，2g/袋葡萄籽原花青素含量不详！Day & Night Dietary Su

23、pplement记录号: 1929303公司: VitaKruid品牌: VitaKruid Multi Dag&Nacht品类: 医疗保健细分类: 维生素和膳食补充剂国家: 荷兰店名: Vitaminstore专业零售店店址: Rotterdam 3011 JA公布日期: 2012年11月上市类型: 新产品以美元表示的价格: 34.17条形码: 8717438690575 104g/包装，白天53g，30片；夜间51g，30片白天瓶，含原花青素20mg/片；夜间瓶，不含原花青素 Super C Supplement记录号: 1777495公司: Vitaminstore品牌: Vitamin

24、 Store品类: 医疗保健细分类: 维生素和膳食补充剂国家: 荷兰店名: Vitaminstore专业零售店店址: Rotterdam 3011 JA公布日期: 2012年4月上市类型: 新产品以美元表示的价格: 38.91条形码: 871522503094890片/包装每片含VC 500mg (625% ADH), 柑橘黄酮200mg, 山竹提取物25mg, 石榴提取物25mg, 阿萨伊果提取物25mg, 芦丁25mg, 橙皮苷25mg, Acerola 25mg, 槲皮素10mg, 葡萄籽原花青素10mgGrape Seed & Resveratrol Dietary Supplemen

25、t记录号: 1735997公司: Costco Wholesale品牌: TruNature品类: 医疗保健细分类: 维生素和膳食补充剂国家: 美国店名: Costco会员制商店店址: Tigard 97223公布日期: 2012年3月上市类型: 新包装以欧元表示的价格: 12.06条形码: 300粒软胶囊/包装每粒胶囊含葡萄籽提取物100mg（多酚85%）葡萄皮提取物37.5mg（OPC 45%）葡萄全果提取物12.5mg（含白藜芦醇）Enzymes Dietary Supplement with Bioflavonoids & Vitamins记录号: 1735231公司: Mucos P

26、harma品牌: Mucos Wobenzym Vital品类: 医疗保健细分类: 维生素和膳食补充剂国家: 西班牙店名: Farmacia Joaquim Cabanas药店店址: Barcelona 08006公布日期: 2012年3月上市类型: 新产品以美元表示的价格: 21.80条形码: 403014212068340片/包装葡萄籽原花青素50mg/4片推荐摄入量，2片/次，2次/天24-in-1 Superfruit & Vegetable Drink记录号: 1752156公司: Solal Technologies品牌: Solal Technologies Functional

27、 Superfoods品类: 其他饮品细分类: 浓缩饮料国家: 南非店名: Dis-Chem Pharmacy药店店址: Cape Town 7441公布日期: 2012年3月上市类型: 新产品以美元表示的价格: 23.43条形码: 6009663996365300ml/包装每10ml含葡萄籽提取物2.2mg（OPC 95%）蔓越莓提取物 11mg枸杞提取物11mg蓝莓提取物11mg桑椹提取物11mg柑橘黄酮11mg诺丽果提取物11mg蔓越莓来源 Dietary Supplement for a Better Urinary Function记录号: 1827202公司: Pegaso品牌:

28、Pegaso FreeCist品类: 医疗保健细分类: 维生素和膳食补充剂国家: 西班牙店名: Farmacia Joaquim Cabanas药店店址: Barcelona 08006公布日期: 2012年6月上市类型: 新产品以美元表示的价格: 21.22条形码: 847000162096518g/包装每100g含：蔓越莓粉20.84g（OPC7.5%） Dietary Supplement记录号: 1783177公司: Sant Verte品牌: Sant Verte CystiPlex品类: 医疗保健细分类: 维生素和膳食补充剂国家: 法国店名: Pharmacie du RER药店店

29、址: Puteaux 92800公布日期: 2012年4月上市类型: 新产品以美元表示的价格: 13.13条形码: 5060072731023 21g/包装，7袋，3g/袋每袋：蔓越莓提取物360mg（OPC 10%）Protection Against Recurring Urinary fort记录号: 1918524公司: Santarme品牌: Santarme Phytocysti Bio品类: 医疗保健细分类: 维生素和膳食补充剂国家: 法国店名: Pharmacie du RER药店店址: Puteaux 92800公布日期: 2012年11月上市类型: 新产品以美元表示的价格:

30、 14.86条形码: 3455540000626 20*10ml/包装每10ml含蔓越莓提取物360mg（含OPC 36mg）推荐摄入量：1支/天American Red Cranberry Concentrate Tablets记录号: 2036094公司: Uriach-Aquilea OTC品牌: Aquilea Cistitus品类: 医疗保健细分类: 维生素和膳食补充剂国家: 委内瑞拉店名: Locatel药店店址: Caracas 1060公布日期: 2013年4月上市类型: 新产品以美元表示的价格: 15.53条形码: 8470003395069 15片/包装OPC含量：130m

31、g/100g推荐摄入量：1片/天Urinary Comfort Supplement记录号: 2497907公司: Laboratoire Nutreov Physcience品牌: Nutreov Physcience Cystirgul Plus品类: 医疗保健细分类: 维生素和膳食补充剂国家: 法国制造国: 法国进口状态: 非进口店名: Pharmacie Principale药店店址: Courbevoie 92400公布日期: 2014年6月上市类型: 新产品以美元表示的价格: 22.64条形码: 3401597531323 16.9g/包装，15片每片含蔓越莓提取物316mg （O

32、PC 36mg）Urinary Tract Supplement记录号: 2590519公司: Aragan品牌: Aragan Cystiflash品类: 医疗保健细分类: 维生素和膳食补充剂国家: 法国店名: Pharmacie du RER药店店址: Puteaux 92800公布日期: 2014年8月上市类型: 新产品以美元表示的价格: 12.04条形码: 3401564470501 4.8g/包装，10粒胶囊/包装早晨胶囊：514mg，石南花提取物355mg，牛至油15mg，柠檬油15mg；夜间胶囊：464mg，蔓越莓果提取物208mg，蔓越莓果粉145mg，OPC 120mg；推荐

33、摄入量：1粒胶囊/次；2粒胶囊/天Lactic Acid Bacteria & Cranberry Supplement For Women记录号: 2590557公司: Aragan品牌: Aragan Gynebiotic Pro品类: 医疗保健细分类: 维生素和膳食补充剂国家: 法国店名: Pharmacie du RER药店店址: Puteaux 92800公布日期: 2014年8月上市类型: 新产品以美元表示的价格: 20.08条形码: 3401596740948 70瓶/包装，（10ml饮液+2.1g胶囊）/瓶胶囊含乳酸菌4.0E9 CFU/2.1g胶囊72mg OPC/10mL饮液Plant Supplement for the Urinary Tract Health记录号: 2761991公司: Monin Chanteaud Laboratoires品牌: Monin Prcyst品类: 医疗保健细分类: 维生素和膳食补充剂国家: 法国店名: Pharmacie du RER药店店址: Puteaux 92800公布日期: 2014年11月上市类型: 新产品美元表示的价格:19.15条形码: 3401547926308 20.7g/包装，60粒胶囊每2粒含蔓越莓提取物 OPC 36mg；茅根提取物30mg法国松树皮来源 Py