梔子黃色素的研究進展

梔子黃色素的研究進展

梔子是薔薇科植物的干燥成熟果實。它的性寒而苦，屬于心軸和三焦經絡。具有清熱明火、清熱利尿、涼血解毒的功效。黃疸、尿紅、出血、尿崩等。現(xiàn)代研究表明,梔子中含環(huán)烯醚萜類(京尼平苷、羥異梔子苷等)、二萜類化合物(藏紅花素、藏紅花酸等)、三萜類化合物(梔子花甲酸、梔子花乙酸等)、黃酮類化合物(梔子素A,B,C,D,E等)、有機酸酯類[綠原酸、3,4-二咖啡酰-5-(3-羥基-3-甲基戊二酰)奎尼酸等]、揮發(fā)油類(醋酸芐酯、苯甲酸甲酯、橙花叔醇等)、多糖、膽堿、熊果酸及各種微量元素。1梔子煙的研究和應用1.1制備料基礎原料梔子黃色素是從梔子的果實中提取的天然色素,是一種橙色、極易溶于水的粉末。主要成分是黃酮類的梔子素(gardenin)、類胡蘿卜素的藏紅花素(crocin)和藏紅花酸(crocetin)。梔子黃色素作為一種天然色素,與合成食用色素相比有以下優(yōu)點:染色性極好,幾乎無色散現(xiàn)象,對蛋白和淀粉染色尤為穩(wěn)定;耐光耐熱耐酸堿,在加工和保存過程中比較穩(wěn)定,幾乎不受金屬離子的影響,但對鐵有變成黑色調的傾向,主要由于Fe2+在溶液中被氧化生成沉淀。極易溶于水,無異味;對人體安全無毒,且具有利膽作用,可增強肝臟的解毒功能;能很好的模仿天然檸檬黃的色調,著色自然新鮮。目前,梔子黃色素主要用作食品、飲料著色劑,在飼料、醫(yī)藥業(yè)方面的應用也得到不斷拓展。1.1.1梔子黃色素在果酒中的應用用梔子黃色素調制水果糖、飴糖時,可使其呈透明檸檬黃色,長期不褪色;糖煮栗時,水煮時加入梔子黃色素,冷卻后于糖水中浸漬,可使其色味俱佳;用于面類制品時,梔子黃色素的水溶性極好,在堿性時呈現(xiàn)穩(wěn)定的鮮明黃色。用于素面時,添加梔子黃色素后的素面成鮮艷的蛋黃色,且經過一段時間黃色不消失;制餅干時,用其調制可使餅干色調略帶白,加入少量焦糖,色調將極其美妙;用于點心時,可得到艷麗的檸檬制品;用于蛋卷,在和面時加入,可使色調鮮;梔子黃色素可用于香蕉等冷菜,但用于果子露冰淇淋時,需并加入抗壞血酸;梔子黃色素用于咸菜時可使其色調均勻鮮美;因梔子黃色素不與蛋白質良好吸浸,故用作蟹片制備時可使其美觀自然。梔子黃色素溶液與氧化劑共存時會因氧化作用而導致褪色,因此,若在食品中使用梔子黃色素,就應盡量避免在加工和貯存過程中與氧化劑接觸,延緩或減輕梔子黃色素的褪色現(xiàn)象,在添加梔子黃色素作為染著劑的食品體系中,同時添加抗壞血酸、異抗壞血酸鈉,能夠明顯延緩色素的褪色。因此,在不影響產品風味和其他質量指標的前提下,可以添加適量抗氧化劑,阻止或延緩梔子黃色素的褪色。在制備冷飲如檸檬色調的冰淇淋時,用0.1%~0.2%的梔子黃色素,可使其色澤鮮美;在調制酒如檸檬色調的果酒時,加入梔子黃色素,可使其色澤金黃,鮮艷透明,無任何異味或藥味。在臺灣,梔子黃色素用于紹興黃酒的著色;在清涼飲料方面,梔子黃色素可使果汁、汽水等清涼飲料色澤鮮艷清澄,且保持長時間不褪色。1.1.2黃色素對ccl4致小鼠肝損傷的保護作用研究表明,梔子黃色素可以促進膽汁的分泌,增強肝臟的解毒功能,同時降低血中膽紅素,降低膽固醇,張德權等人又在實驗中發(fā)現(xiàn)梔子黃色素對CCl4致小鼠肝損傷具有保護作用。梔子黃色素在醫(yī)藥行業(yè)的應用已受到廣泛關注。1.1.3培養(yǎng)三黃雞國外有報道,將黃色素加入飼料中喂雞,可以培養(yǎng)出最好的三黃雞,不僅比一般的雞大,且黃色濃,味道鮮,營養(yǎng)價值高,梔子黃色素用于飼料工業(yè)正在開發(fā)之中。1.1.4梔子黃色素的安全作用梔子黃色素應用于化妝品,至今國內國外尚無報道,但已有研究表明它在化妝品中使用的可行性。梔子黃色素為黃色至黃褐色,帶有特殊嗅味但不影響化妝品的香味,在水中溶解速度快,并能形成清澈透明,鮮艷悅目的明亮黃色還兼有藥理作用,它應用于化妝品的可行性主要由它的物理化學性質決定。研究表明,梔子黃色素對淀粉、蛋白質的著色性較強,故使用時需配置成足夠稀釋的低濃度溶液;溶于水、醇等,故適宜用于醇、水基質的或O/W型基質的化妝品;其水溶液呈弱酸性至中性,故適用于弱酸性至中性化妝品中;梔子黃色素的色調和著色力幾乎不受其他金屬及其離子的干擾,但對銅和鐵及其離子不穩(wěn)定,有變黑的傾向,故應用于不含鐵、銅的化妝品,或使用時添加螯合劑(EDTA-2Na)等。此外,通過一系列的毒理學和藥理學研究,小鼠口服15g·kg-1梔子黃色素,結果無一例小鼠中毒死亡,腹腔注射時,LD50為27.45g·kg-1,皮下注射時,LD50為31.79g·kg-1;小白鼠經喂食2%梔子黃色素的飼料,結果未出現(xiàn)任何異?，F(xiàn)象。同時,研究表明,梔子果實的水提取液對多種真菌有抑制作用,故對皮膚有一定的清潔、健康的作用,對細菌無此作用。經統(tǒng)計,未見有任何因梔子黃色素引起的皮膚刺激、過敏等不良反應的報道,故可以安全用于化妝品。目前,國內外用來提取、精制梔子黃色素的方法主要有大孔樹脂法、超濾法、反向膜滲透法、聚乙烯凍膠法、鉛鹽沉淀法、活性炭吸附法、中性氧化鋁除雜法、酸堿沉淀法、植物酶處理法、溶劑沉淀法、溶劑回流法等。但除大孔樹脂法外很少用于工業(yè)生產,我國在此方面的研究也不多。在精制、分離梔子黃色素上,已有許多新型方法,如SFE、多級逆向浸漬提取和凝膠層析法等,都已得到較好的效果。1.2地質性狀及色譜分析梔子藍色素是梔子苷在β-葡萄糖苷酶的作用下,與伯氨基酸(甘氨酸、賴氨酸、苯丙氨酸)在合適的條件下發(fā)生聚合反應的產物,該色素溶解性好,著色力強,屬水溶性色素。研究表明梔子藍色素在pH3.0~12.0內色調基本不變,在不同pH下有相同的吸收曲線,最大吸收波長不變,在酸性條件下吸光度相對較高。熱穩(wěn)定性較好,在沸水中處理10h后,色素殘余89%以上;對自然光和漫散光產生的影響較小,紫外光對其無顯著影響,紫外照射(功率12W、相距20cm)12h后,藍色素僅損失5.5%。藍色素對氧化劑H2O2較穩(wěn)定,H2O2濃度高時會產生影響,但基本色調不變,最大吸收波長也不變,在H2O2濃度小于0.5mol·L-1時,藍色素受其影響最小;維生素C在一般條件下對梔子藍色素無顯著不良影響。目前常用的天然藍色素僅梔子藍色素和從螺旋藻中提取的藻青素,梔子藍色素的穩(wěn)定性相對較好,故已得到廣泛的應用。由于梔子藍色素與其他紅黃品系的天然色素調和后能產生一系列藍綠變化的色調,可以由此開發(fā)出多種顏色的色素。在梔子藍色素的制備過程中,可通過控制反應條件生產出梔子紅色素,由梔子紅、黃、藍三元色可調出綠紫等其他顏色。深入研究提高工藝和質量標準,可進一步開發(fā)多種食品與藥品的天然著色劑,使梔子黃色素資源產生更大的社會效益和經濟效益。2給藥劑研究2.1關于消化2.1.1京尼平苷、環(huán)烯醚苷梔子具有明顯的膽囊收縮作用,其收縮作用明顯大于水,甚至接近高脂餐效應,因此認為梔子具有利膽排石作用。梔子果實中的環(huán)烯醚萜苷類均有利膽作用,京尼平苷于大鼠十二指腸給藥,對膽汁分泌明顯呈持續(xù)性促進作用,京尼平苷是通過水解成京尼平而發(fā)揮利膽作用的;京尼平靜脈及十二指腸給藥均呈一過性利膽作用。藏紅花素和藏紅花酸均可使膽汁分泌增加。2.1.2梔子在胰腺治療中的作用機體通過酶系統(tǒng)或非酶系統(tǒng)產生氧自由基,氧自由基能攻擊生物膜中的多不飽和脂肪酸引發(fā)脂質過氧化反應,并因此形成脂質過氧化物。脂質過氧化作用不僅把活性氧轉化成活性化學劑,即非自由基性的脂類分解產物,而且通過鏈式或鏈式支鏈反應,放大活性氧的作用。因此,初始的一個活性氧能導致很多脂類分解產物的形成。這些分解產物中,一些是無害的,另一些則能引起細胞代謝及功能障礙。氧自由基不僅通過生物膜中多不飽和脂肪酸的過氧化引起細胞損傷,而且還能通過脂質過氧化物的分解引起細胞損傷。梔子提取液對SAP(重癥胰腺炎)大鼠具有明顯降低血清及組織中脂質過氧化物活性水平的作用,這對維護機體自身的抗氧化能力,減輕SAP時氧自由基及其級聯(lián)反應對機體造成的損傷,減輕胰腺損傷將發(fā)揮有益的影響。以琥珀酰脫氫酶(SDH)、酸性磷酸酶、細胞色素P450分別做為線粒體、溶酶體和微粒體的標志酶,檢測急性胰腺炎時梔子的治療作用。結果顯示:急性胰腺炎后,胰腺腺細胞中線粒體功能障礙,梔子治療后使線粒體有氧代謝恢復或保持正常。溶酶體中大量釋放酶即引起胰腺自身消化,梔子治療后,使其酶釋放減少,膜流動正常。同時梔子治療使P450含量增加,提示細胞代謝轉化功能增強。由此可以表明梔子能增強胰腺炎時胰腺的抗病能力。2.1.3加熱制劑對護肝作用的影響梔子提取物對結扎總膽管的GOT升高有明顯的降低作用,能增加正常動物Y,Z蛋白的量。張學蘭等人對不同炮制品的保肝作用做了比較,結果表明生品作用最強,炒品、炒姜品也有較好的作用,炒炭品無此作用。加熱炮制可使其護肝作用降低,溫度越高,作用越低,達200℃時作用消失,主要由于有效成分梔子苷受熱破壞分解所致。結合實際應用,應以生品治療急性黃疸性肝炎為好。梔子中含有的熊果酸能降低血清轉氨酶,對肝癌細胞有明顯的抑制作用。2.1.4對藥物的抑制作用梔子生藥及各種炮制品水煎分別以0.1,0.125g·10g-1灌胃小鼠,觀察對饑餓小鼠胃酸分泌和胃蛋白酶活性的影響,結果發(fā)現(xiàn)生品對兩者均有明顯的抑制作用,而炒品、烘品的抑制作用較生品弱,姜制品則有促進作用。京尼平苷以25mg·kg-1,十二指腸給藥,對幽門結扎大鼠有胃酸分泌抑制作用,對碳酰膽堿、四肽胃泌素、組織胺引起的胃酸分泌亢進中,僅對碳酰膽堿呈抑制作用。京尼平以相同劑量靜脈給藥,對大鼠在體胃的運動能一過性抑制其自發(fā)運動及毛果蕓香堿所致的亢進運動,并使胃張力減少。對于離體腸管,京尼平對乙酰膽堿及毛果蕓香堿所致的收縮呈弱拮抗作用。因此認為京尼平對胃機能呈抗膽堿性的抑制作用。2.2用于心血管系統(tǒng)的藥物2.2.1降壓作用的影響梔子的水提取物或醇提取物,無論口服、腹腔或靜脈給藥均有降壓作用,靜脈給藥降壓迅速,維持時間短暫。梔子的降壓作用對腎上腺素的升壓作用及阻斷頸動脈血流的加壓反射均無影響,說明其降壓作用與組胺釋放無關。靜脈注射普魯卡因也不改變梔子的降壓效果,說明降壓作用與傳入神經纖維無關,不阻斷神經節(jié)。當切斷兩側迷走神經后,梔子的降壓作用顯著下降或完全消失,阿托品也拮抗其降壓作用。故認為降壓作用的部位在中樞,主要是通過加強延髓腦副交感中樞興奮所致。2.2.2防止動脈pay血管損傷后內皮細胞生長的阻滯可引起動脈粥樣硬化及血栓形成。梔子果實提取物(GFE)在體外能增強內皮細胞的繁殖,GFE主要是促進細胞基本原始纖維細胞生長因子(bFGE)生長增多,bFGE可作為內皮細胞的自分泌而發(fā)揮作用,推斷GFE可能含有防止動脈粥樣硬化和抗血栓的一種有效物質。采用生物測定規(guī)則GFE進行分極分離,得到甘油和D-甘露醇,該兩種物質能明顯增加[3H]胸苷和[14C]亮氨酸和牛動脈內皮細胞層酸不溶性部分的結合,是GFE中刺激牛動脈內皮細胞繁殖的活性成分,但它們對牛動脈血管平滑肌無作用。2.3中樞神經的作用2.3.1小鼠睡眠時間的延長梔子生品及各種炮制品水煎液灌胃小鼠,結果均有較好的鎮(zhèn)靜作用,可明顯延長小鼠腹腔注射50mg·kg-1異戊巴比妥的睡眠時間,較等體積生理鹽水睡眠時間延長0.33~1.18倍,炮制后作用加強,且在200℃以下時作用隨溫度的升高而逐漸加強。2.3.2對小鼠扭體數的影響選用雄性昆明種小鼠,實驗前禁食16h(不禁水)。小鼠隨機分4組,給0.6%醋酸溶液0.1mL·10g-1,記錄15min內小鼠扭體數,與模型組比較,求出減少百分率,并進行t檢驗。結果1g梔子3.0,1.0g浸膏/kg與模型組比較,對醋酸誘發(fā)的小鼠扭體反應次數有一定抑制作用,說明1g梔子浸膏對醋酸誘發(fā)的疼痛反應有抑制作用。2.3.3對大鼠頸東北部所致發(fā)熱的作用梔子生品及各種炮制品的95%乙醇提取液以1g·100g-1灌胃大鼠,對致熱劑15%鮮酵母混懸液以2mL·100g-1皮下注射大鼠頸背部所致發(fā)熱有較好的解熱作用,以生品強與炮制品,這與臨床用藥經驗相一致。2.4對小鼠和家兔水腫損傷和出血損傷的治療梔子醋酸乙酯提取物和90%乙醇提取物均能抑制二甲苯引起的小鼠耳殼腫脹和甲醛引起的足趾腫脹,醋酸乙酯提取物的抗炎作用不如乙醇提取物;同時,兩者對小鼠和家兔軟組織損傷均有治療作用,而醋酸乙酯提取物的治療作用優(yōu)于乙醇提取物。這兩種分離物對淤血和出血性損傷均有治療作用,可能與擴血管有關。有報道認為京尼平苷發(fā)揮其抗炎作用不同于腎上腺素類激素藥物。2.5其他抗菌性能梔子對金黃色葡萄球菌、溶血性鏈球菌、卡他球菌、白喉桿菌、人型結合桿菌等具有中等強度抗菌作用。水煎液能在體外殺死鉤端螺旋體和血吸蟲,且具有抗埃可病毒的作用;水浸液能在體外抑制各種皮膚真菌。2.6京尼平苷及其應用以梔子為代表的合瓣花植物及其培養(yǎng)細胞產生的環(huán)烯醚萜苷及衍生物對TPA而致的Raji細胞的Epstein-Barr病毒早期抗原的抑制活性研究中,發(fā)現(xiàn)梔子及類似物果實中含有的京尼平苷水解產物京尼平是迄今發(fā)現(xiàn)的環(huán)烯醚萜苷中抑制誘變劑誘變活性最強的物質。京尼平苷和京尼平共存時,作用相乘。京尼平在4-硝喹啉-N-氧化物、促進劑8%甘油的小鼠肺二階段的致癌實驗中,顯示抑制作用。3復方高產劑農業(yè)應用前景廣闊梔子中含有的京尼平苷可用作植物增產劑,張伯熙等利用京尼平苷制成一系列新型復方增產劑,對小麥、黃瓜、棉花等農作物進行實驗,增產效果明顯,且使用安全方便,無毒副作用,已受到日益關注,隨著對京尼平苷的不斷深入研究,它在農業(yè)上的應用前景將十分廣闊。另有文獻報道,京尼平苷還可用作生物檢測劑和生物載體。4梔子屬及黃色素的應用茜草科梔子屬植物廣