研究酚类化合物的传统方法为采用有机溶剂直接提取后测定其含量及自由基清除能力,忽略了不可提取的部分。不可提取部分的酚类化合物在植物中分布广泛,将其水解释放后提取,其提取物具有抗氧化活性。此外,体内研究表明,不可提取部分的酚类化合物在代谢途径和生物活性方面与可提取酚相比有所不同。华侨大学化工学院,华侨大学 油脂及天然产物研究所的邢 晨、王俐娟、王晓琴*将以可食用植物不同形态酚类化合物为综述对象,对其形态划分、提取方法、在植物组织及器官中的分布、影响分布的因素以及体内外活性四个方面进行阐述,以期为酚类化合物功能性食品开发提供参考。
1、酚类化合物在植物基质及提取物中的形态划分
酚类化合物在植物中的存在形态可分为游离态(I)和结合态(II~V),游离酚是指不与其他大分子发生物理、化学相互作用的酚类化合物;结合酚按照发生相互作用方式及对象进一步细分,具体包括与大分子化学键合的结合酚(II)、与植物基质离子键合的结合酚(III)、物理截留于植物基质中的结合酚(IV)以及物理包埋于细胞结构内的结合酚(V)。
2、植物游离酚和结合酚分离提取方法
植物游离酚分离提取方法
1)传统有机溶剂
采用有机溶剂进行液-液萃取是植物酚类提取的常用方法,具有易操作、高效、适用性广等特点。提取游离酚的有机溶剂包括甲醇、乙醇、丙酮、乙醚和乙酸乙酯,经常采用甲醇-水或丙酮-水。一般而言,甲醇在提取低分子质量的酚类化合物时效果较好,而对于高分子质量的黄酮类化合物用丙酮-水溶液提取更高效。
2)低共熔溶剂
DES作为一种新兴溶剂,在绿色化学、有机合成以及分离等领域具有广阔的应用前景。DES是由氢质子受体(如氯化胆碱、酰胺类化合物)与一系列氢质子供体(如氨基酸、有机酸、醇类及糖类等)按一定比例混合形成的共熔液体。
结合酚分离提取方法
结合态酚提取物可按其结合基质的溶解性分为可溶性结合酚和不溶性结合酚。可溶性结合酚常以共轭或酯键等化学键形式与肽、寡糖等低分子化合物结合,这些化合物与游离酚一起被提取出来,但在色谱柱上不保留,从而无法被检测系统识别;因此需要提前水解释放才可进行分析。不溶性结合酚常与细胞壁聚合物结合,它们可以酯化在多糖上或通过醚键与木质素相连。
3、游离酚和结合酚在植物组织和器官中的分布
酚类化合物在植物组织内的定位反映了其对植物的生理作用。植物通常将酚类化合物储存在重要部位,在那里它们充当信号或植物防御机制。游离酚和结合酚的比较研究主要集中于保护组织(果皮等)和营养组织(胚芽等)。一般而言,保护组织中的总酚含量高于营养组织,可能由于保护组织起到防御不利生物(病原体、昆虫和食草动物攻击)和非生物(紫外线辐射和温度)的作用。这些植物保护组织是有价值的加工副产品,但经常作为废料被处理。此外,在小麦麸皮、玉米表皮和番荔枝果皮中,结合酚比例很高,可作为结合酚良好的原料来源。
4、影响植物游离酚和结合酚分布的因素
来自不同产地的可食用植物,其游离酚和结合酚的分布受当地气候变化的影响,这种现象在菜豆中已有报道。由于地理环境、自然杂交、人为培育等条件不同,可食用植物品种繁多,不同品种间游离酚和结合酚分布存在差异,如红色品种手指小米粥结合酚在总酚中比例(82.8%~85.0%)和总酚含量(9.47~14.50 mg/g)均比白色品种手指小米粥(61.2%~74.6%、2.13~2.55 mg/g)高。在果实成熟、发芽过程中,游离酚和结合酚含量呈现多种变化趋势,表明该过程可能存在结合酚释放、聚合以及酶参与的生物化学反应。
5、不同形态酚类化合物体内外生物活性
酚类化合物因其具有抗氧化活性等健康特性受到广泛关注,传统研究通常采用有机溶剂直接提取后测定其总酚及自由基清除能力。大量研究表明,酚提取物的抗氧化活性与其含量显着相关。近年来发现,结合酚广泛存在于植物基质中,由于无法直接萃取,通常将其水解释放后研究其提取物的抗氧化活性。
结 语
酚类化合物在植物中广泛地以游离态和结合态存在,不同存在形态的酚类化合物具有相似的生物活性,然而却表现出不同的生理活性。全面分析植物酚类化合物有助于科学开发其潜在的保健功效。结合当前研究状况,后续研究可从以下4 个方面加强或深入:1)结合酚分离纯化中绿色溶剂的应用,例如DES;2)谷物外壳、果皮等废料开发,这些工业废料是结合酚的良好来源,可加强相关功能性食品添加剂的开发,实现废料资源的开发利用;3)游离酚、结合酚分布影响因素的分析,可通过人为因素例如选择合适的采摘期和加工工艺,调节酚类化合物的分布;4)深入探究不同形态酚类化合物体内外生物活性,明确相关食品的潜在保健功效。