全 文 ：植物学报 Chinese Bulletin of Botany 2011, 46 (2): 129–137, www.chinbullbotany.com
doi: 10.3724/SP.J.1259.2011.00129
——————————————————
收稿日期: 2010-08-31; 接受日期: 2010-12-27
基金项目: 中组部 2009年度“西部之光”访问学者计划资助
* 通讯作者。E-mail: wanglsh@ibcas.ac.cn
石榴类黄酮代谢产物的研究进展
刘安成1, 李慧2, 3, 王亮生2*, 庞长民1 , 卫伟光1
1陕西省西安植物园, 西安 710061; 2中国科学院植物研究所北京植物园, 北京 100093; 3中国科学院研究生院, 北京 100049
摘要 石榴(Punica granatum)是一种栽培历史悠久且营养价值很高的水果, 我国已形成了河南荥阳和开封、陕西临潼、山
东枣庄、安徽怀远、四川会理、云南蒙自和新疆叶城8大石榴主产区。迄今为止, 从石榴果汁、果皮和叶片中共检测出类黄
酮多达33种, 其中包括6种黄烷醇、1种黄烷酮苷、2种黄酮醇、3种黄酮醇苷、3种黄酮、5种黄酮苷、1种二氢黄酮醇苷、3
种花青素苷元和9种花青素苷, 这些化合物在保健食品和医疗应用中具有重要作用。该文对石榴果实、叶片和花瓣中所含类
黄酮的组成、含量、检测方法及药理等方面的研究现状进行了综述, 建议今后应加强石榴果实中类黄酮的快速分析、半制
备和制备分离、定量分析方法以及种质资源评价、叶和花中的活性成分鉴定等方面的研究, 以促进对石榴活性成分及其功
能的深入研究和利用。
关键词 研究进展, 花青素苷, 癌症预防, 类黄酮, 石榴
刘安成, 李慧, 王亮生, 庞长民, 卫伟光 (2011). 石榴类黄酮代谢产物的研究进展. 植物学报 46, 129–137.
石榴(Punica granatum), 又名安石榴、丹若、若
榴、山力叶、天浆, 隶属千屈菜科(Lythraceae)石榴
属(Graham et al., 2005; Qin et al., 2007), 是一种具
有悠久历史并在热带和亚热带地区广泛栽培的食用
水果(Fadavi et al., 2005)。石榴起源于中东地区, 后
来扩展到整个地中海地区, 向东到达中国和印度, 并
到达美国西南部的加利福尼亚和墨西哥。目前, 全世
界已有1 000多个栽培品种(Lansky and Newman,
2007)。石榴属仅有2个种, 广为栽培的仅石榴1个种,
该种最早由西汉张骞出使西域时带回我国(孙云蔚等,
1983)。 另一个种是野石榴(P. protopunica), 原产于
印度洋的索科特拉岛(Socotra), 国内尚未引种栽培
(汪小飞等, 2009)。石榴是一种集生态、经济、社会
效益、观赏价值和保健功能于一身的特色资源植物。
其果实营养价值较高, 是一种中高档水果。石榴花的
花型有单瓣和重瓣之分, 花色有红、黄和白三色, 花
期长达2个月, 是目前广泛应用的观赏树木。石榴果
皮和根皮可入药, 且是印染和制革工业的原料。我国
目前已形成了河南荥阳和开封、陕西临潼、山东枣庄、
安徽怀远、四川会理、云南蒙自和新疆叶城8大石榴
主产区(冯玉增等, 2006)。由于石榴适应性强、营养
丰富且耐贮运, 其市场前景十分广阔。
类黄酮(flavonoids)是广泛存在于高等植物果实、
花瓣和叶片中的一大类具有生物活性的次生代谢产
物。过去, 类黄酮主要指基本母核为2-苯基色原酮
(2-phenyl-chromone)类的化合物, 现在则泛指2个具
有酚羟基的苯环(A-环与B-环)通过中央三碳链原子相
连而成的一系列化合物, 主要分为黄酮醇(flavonol)、
黄酮(flavone)、黄烷酮(flavanone)、黄烷醇(flavanol)
(含儿茶素(catechin))、花青素(anthocyanin)、异黄酮
(isoflavone)、二氢黄酮醇(dihydroflavonol)、 查耳酮
(chalcone)和橙酮(aurone)等。生物类黄酮多以苷类
形式存在, 并且由于糖的种类、数量、连接位置及方
式的不同可组成多种类黄酮苷。类黄酮生物合成的起
始底物为香豆酰辅酶A(coumaroyl-CoA)和丙二酰辅
酶A(malonyl-CoA), 香豆酰辅酶A来源于苯丙烷类代
谢途径, 丙二酰辅酶A则来自乙酰辅酶A, 它们在查
耳酮合成酶(chalcone synthase, CHS)的作用下形成
查耳酮, 查耳酮异构酶(chalcone isomerase, CHI)催
化查耳酮形成柚皮素(naringenin), 柚皮素作为主要
的中间代谢产物进入其它类黄酮的合成途径。人体每
天类黄酮的摄入量达数百毫克 (Lommen et al.,
·特邀综述·
130 植物学报 46(2) 2011
2000), 约占多酚总摄入量的2/3(Scalbert and Wil-
liamson, 2000)。作为抗氧化剂、自由基清除剂、二
价阳离子螯合剂和脂质过氧化抑制剂, 类黄酮具有广
泛的生理保健功能, 它不仅能够抗菌、抗病毒、消炎、
抗过敏和扩张血管, 还能够对脂质过氧化、血小板凝
聚、毛细血管渗透性和易脆性、环加氧酶和脂肪氧化
酶活性等进行抑制(Cook and Samman, 1996)。研究
表明, 它还具有保护心脑血管(Dufour and Loonis,
2007)、抗炎、抗癌(Cárdenas et al., 2006; Lansky
and Newman, 2007)、抗肝毒和抗氧化作用等功能(黄
河胜等, 2000; Lansky and Newman, 2007; Celik et
al., 2009)。综上所述, 由于类黄酮具有抗氧化和清除
自由基等多种生物活性, 可利用植物类黄酮成分进一
步开发延缓衰老、抗癌、保护心血管的治疗药物和功
能食品添加剂。在有关水果中类黄酮的组成和含量研
究方面, 与苹果(Malus pumila)(Tsao et al., 2003)和
葡萄(Vitis vinifera)(Park and Cha, 2003; Masa et
al., 2007)等大宗水果相比, 国内外对石榴类黄酮的
研究尚不够深入。因此, 本文对石榴果实、果皮、叶
片和花瓣等部位的类黄酮组成、含量、分析检测方法
和药理等方面的研究进展予以论述。
1 石榴不同部位类黄酮的组成
迄今从石榴果汁、果皮和叶片中共检测到类黄酮化合
物达33种, 其中包括6种黄烷醇、1种黄烷酮苷、2种
黄酮醇、3种黄酮醇苷、3种黄酮、5种黄酮苷、1种二
氢黄酮醇苷、3种花青素苷元和9种花青素苷(表1)。
Hernández等(1999)从石榴果汁中检测出6种花
青素苷, 即飞燕草素、矢车菊素、天竺葵素的3位和3、
5位结合的葡萄糖苷。de Pascual-Teresa等(2000)鉴
定出4种黄烷醇和2种原花青素二聚体。Artik等(1998)
和van Elswijk等(2004)分离出2种黄酮醇。Fischer等
(2011)从石榴果汁和果皮中检测出9种花青素苷和1
种二氢黄酮醇(dihydroflavonol)。
石榴果皮中主要含有花青素苷以及鞣花单宁、黄
烷醇、黄烷酮及其糖苷 (Noda et al., 2002)。de
Pascual-Teresa等(2000)从石榴果皮中检测出4种黄
烷醇。Artik等 (1998)检测出槲皮素和芦丁。 van
Elswijk等(2004)检测出5种黄酮醇、黄酮及其糖苷, 其
中含有3种类黄酮植物雌激素样物质(木犀草素、山奈
酚和槲皮素)。而Mousavinejad等(2009)运用HPLC-
UV/Vis方法检测分析了8个石榴品种的果汁成分, 没
有检测到这些物质。
石榴叶中含有丰富的多酚和黄酮等生理活性物
质, 尤以多酚含量最高, 而多酚中则以单宁为主, 已
鉴定的单宁成分有20多种, 分别属于鞣花单宁和没
食子单宁 (张四普等 , 2008; 汪小飞等 , 2009)。
Nawwar等(1994)从石榴叶中检测出芹菜素和4种黄
酮苷。
石榴花中含有花青素等类黄酮成分。石榴花色素
提取液可与中性醋酸铅反应产生黄色沉淀, 与三氯化
铁溶液反应呈靛紫色, 与盐酸-镁粉反应呈红色, 显
示其花色素为类黄酮(苏里坦和库尔班, 2000; 郭俊
明等, 2006)。目前关于石榴花中类黄酮成分的研究主
要集中于对其色素的溶剂提取法和稳定性方面(张来
新和李宁, 2007)。此外, 萨提瓦尔地等(2007)以芦丁
为标准品定量分析了石榴花中类黄酮的含量。
2 石榴不同部位类黄酮的含量
郭长江等(2008)对我国38种常见水果类黄酮含
量进行了测定, 发现石榴类黄酮的含量最高, 每100
g(鲜重)石榴中5种类黄酮化合物(槲皮素、山奈酚、木
犀草素、杨梅黄素和芹菜素)的含量合计高达62.37
mg。许多研究证明, 石榴果皮中含有很多抗氧化活性
物质, 李云峰等(2004)对临潼石榴果皮进行了测定,
发现其多酚类含量为249.4 mg·g–1, 类黄酮含量为
59.1 mg·g–1, 原花青素含量为10.9 mg·g–1。石榴果皮
中含有的单宁成分主要是石榴亭A和石榴亭B, 此外
还有石榴素和石榴鞣花素(孙旺达, 1992)。许宗运等
(2003)以芦丁为标准品, 采用分光光度法测得了新疆
南疆石榴果皮中总黄酮的含量为66.5 mg·g–1, 石榴
渣中总黄酮的含量为20.4 mg·g–1。郑艺梅等(2008)
利用比色法测定了产于安徽省怀远县的石榴品种玉
石籽的果皮和籽粒中总黄酮的含量 , 分别为10.9
mg·g–1和3.5 mg·g–1, 并分析了石榴果皮和石榴籽组
分的差异, 发现总黄酮、槲皮素、生物碱和VC等抗氧
化活性成分主要存在于石榴果皮中, 且各成分在石榴
果皮和石榴籽中的分布明显不同。阿布力克木等
(2006)采用65%的乙醇超声波法从新疆喀什甜石榴
的干燥籽中提取黄酮 , 发现其黄酮含量为5 . 2 7
刘安成等: 石榴类黄酮代谢产物的研究进展 131
表1 石榴各部位中已鉴定的类黄酮
Table 1 Flavonoids detected in every part of Punica granatum
部位 类别 化合物 参考文献
果汁, 果皮 黄烷醇 儿茶酚 de Pascual-Teresa et al., 2000
果汁, 果皮 黄烷醇 儿茶素 de Pascual-Teresa et al., 2000
果汁, 果皮 黄烷醇 表儿茶素 de Pascual-Teresa et al., 2000
果汁, 果皮 黄烷醇 表没食子儿茶素 de Pascual-Teresa et al., 2000
果汁, 果皮 黄烷醇 原矢车菊素B1 de Pascual-Teresa et al., 2000
果汁, 果皮 黄烷醇 原矢车菊素B3 de Pascual-Teresa et al., 2000
果汁, 果皮 黄酮醇 槲皮素 Artik et al., 1998; van Elswijk et al., 2004; 郭长江等, 2008
果皮 黄酮醇 山奈酚 van Elswijk et al., 2004
果汁, 果皮 黄酮醇苷 芸香苷(芦丁) Artik et al., 1998
果皮 黄酮醇苷 山奈酚3-O-糖苷 van Elswijk et al., 2004
果皮 黄酮醇苷 山萘酚3-鼠李糖苷 van Elswijk et al., 2004
果皮 黄酮 木犀草素 van Elswijk et al., 2004
叶片, 果肉 黄酮 芹菜素 Nawwar et al., 1994; 郭长江等, 2008
果肉 黄酮 杨梅黄素 郭长江等, 2008
果皮 黄酮苷 木犀草素7-O-糖苷 van Elswijk et al., 2004
叶片 黄酮苷 芹菜素4-O-葡萄糖苷 Nawwar et al., 1994
叶片 黄酮苷 木犀草素4-O-β-吡喃葡萄糖苷 Nawwar et al., 1994
叶片 黄酮苷 木犀草素3-O-β-吡喃葡萄糖苷 Nawwar et al., 1994
叶片 黄酮苷 木犀草素3-O-β-吡喃木糖苷 Nawwar et al., 1994
果皮 黄烷酮苷 柚皮素苷 Kim et al., 2002
果汁 二氢黄酮醇苷 二氢山萘酚-己糖苷 Fischer et al., 2011
果皮 花青素苷元 飞燕草素 Noda et al., 2002
果皮 花青素苷元 矢车菊素 Noda et al., 2002
果皮 花青素苷元 天竺葵素 Noda et al., 2002
果汁 花青素苷 矢车菊素-3-葡萄糖苷 Hernández et al., 1999; Jaiswal et al., 2010
果汁 花青素苷 矢车菊素-3,5-双葡萄糖苷 Hernández et al., 1999; Jaiswal et al., 2010
果汁 花青素苷 飞燕草素-3-葡萄糖苷 Hernández et al., 1999; Jaiswal et al., 2010
果汁 花青素苷 飞燕草素-3,5-双葡萄糖苷 Hernández et al., 1999; Jaiswal et al., 2010
果汁 花青素苷 天竺葵素-3-葡萄糖苷 Hernández et al., 1999; Jaiswal et al., 2010
果汁 花青素苷 天竺葵素-3,5-双葡萄糖苷 Hernández et al., 1999
果汁, 果皮 花青素苷 矢车菊素-戊糖基-己糖苷 Fischer et al., 2011
果汁, 果皮 花青素苷 矢车菊素-芸香糖苷 Fischer et al., 2011
果汁, 果皮 花青素苷 矢车菊素-戊糖苷 Fischer et al., 2011


mg·g–1。
吴静和支金虎(2006)以芦丁为标准品, 使用分光
光度法对石榴叶中总黄酮含量进行了测定。结果表明,
自然干燥的石榴叶中类黄酮含量高达3.59 mg·g–1。
李云峰等(2004)对石榴果汁的成分进行了测定,
发现其类黄酮含量为17.2 mg·g–1, 原花青素含量为
5.3 mg·g–1。Ozgen等(2008)分析了土耳其6个石榴栽
培品种的假种皮中总酚、花青素、可溶性固形物和可
滴定酸的含量; 以矢车菊素-3-葡糖苷(Cy3G)为标准
物, 测得了石榴果汁中花青素苷的平均含量为60.0
mg·L–1, 并对其抗氧化活性进行了研究。HPLC定量
分析表明, 在不同品种的新鲜假种皮中花青素苷的含
量介于 35–350 mg·kg–1之间 (Hernández et al.,
1999), 品种Wonderful新鲜假种皮的花青素含量为
250 mg·kg–1(Jaiswal et al., 2010)。说明石榴不同部
位类黄酮的成分和含量各不相同, 不同的检测方法对
总黄酮含量检测的误差也较大, 石榴果皮中类黄酮的
含量高于其它部位。
132 植物学报 46(2) 2011
3 石榴类黄酮的提取及检测方法
石榴类黄酮的常用提取及检测方法见表2。国内主要
采用分光光度法, 以槲皮素或其糖苷为标准品测定石
榴总黄酮的含量(许宗运等 , 2003; 萨提瓦尔地等 ,
2007; 索金玲等, 2009)。国外常用HPLC定量分析检
测, 多数情况下使用二极管阵列检测器(diode array
detector, DAD)或紫外检测器(UV-vis detector, UV)。
应用高效液相色谱-质谱联用技术(HPLC-MS)可对类
黄酮进行结构鉴定(Ozgen et al., 2008; Jaiswal et
al., 2010; 孙卫等, 2010)。石榴类黄酮的提取主要使
用不同浓度的乙醇溶液 (也有用含 1%盐酸 (0.1
mol·L–1)的甲醇水溶液)为溶剂, 其次选择丙酮水溶
液, 乙酸乙酯应用较少, 在不同的温度和料液比下浸
提, 同时采用水浴回流或超声等辅助手段(吴静和支
金虎 , 2006; 沈皖梅和靳学远 , 2008b; 郭长江等 ,
2008)。
萨提瓦尔地等(2007)总结了从新疆石榴花中提
取总黄酮的最佳工艺条件, 即乙醇浓度为45%, 提取
时间为1小时, 料液比为1:60, 提取温度为60°C, 采
用分光光度法, 以芦丁为标准品, 测定石榴花的总黄
酮含量。索金玲等(2009)利用L9(34)正交设计实验, 得
出从干燥石榴叶中提取总黄酮的最佳工艺条件为: 乙
醇浓度为80%、料液比为1:15、提取温度为60°C、提
取时间4小时, 在此条件下每克干燥石榴叶可提取总
黄酮4.28 mg。
4 石榴类黄酮的药理研究
关于石榴果实和叶片等提取物的抗氧化活性及药理
作用的报道很多 (Ross et al., 2001; Lansky and
Newman, 2007; 杨建宇等, 2008; 张立华等, 2009)。
例如, 在亚洲、美洲、欧洲和非洲传统医药中, 石榴
被广泛用于各种疾病的治疗(Ross et al., 2001; Kim
et al., 2002); 在古巴民族医药中, 石榴果实被用来治
疗酸中毒、痢疾、微生物感染、腹泻、蠕虫病、出血
和呼吸道病变(Fuentes and Expósito, 1995)。
类黄酮是广泛存在于植物中的天然产物, 通过饮
食途径可被人体肠胃适量吸收(Sudheesh and Vijay-
alakshmi, 2005)。过去的研究主要集中于富含类黄酮
的葡萄酒和茶叶的抗氧化能力方面。石榴发酵的果汁
和冷榨的种子油具有与绿茶相近的抗氧化活性, 从中
提取的类黄酮具有抑制大豆脂肪氧化酶的作用
(Yusuph and Mann, 1997)。石榴叶总黄酮具有较强
的抗氧化能力(沈皖梅和靳学远, 2008a), 它对羟基自
由基(·OH)和超氧自由基(·O2–)的清除能力EC50(达到
50%清除率所需提取物的浓度)分别为24.65和57.01
μg·mL–1, 对脂质过氧化的抑制作用EC50为42.87
μg·mL–1。索金玲等(2009)采用Fenton体系和邻苯三
酚自氧化法对石榴叶总黄酮进行了体外抗氧化活性
测定, 并与同等条件下VC的抗氧化能力进行比较, 证
明其具有较强的体外抗氧化活性、清除羟基自由基活
性和邻苯三酚自氧化抑制能力, 且明显高于VC, 是良
好的天然抗氧化剂。用富含类黄酮的石榴提取物按照
10 mg·kg–1·d–1的剂量喂食雄性SD大鼠, 其表现出了
潜在的抗氧化活性——在大鼠的肝脏中丙二醛、过氧
化氢和共轭双烯(conjugated diene)的浓度明显降低;
过氧化氢酶、过氧化物歧化酶(superoxide dismu-
tase, SOD)、谷胱甘肽过氧化物酶和谷胱甘肽还原酶
的活性明显升高, 组织中谷胱甘肽的浓度也有所增加
(Sudheesh and Vijayalakshmi, 2005)。
石榴果汁、果皮和种子油中含有弱雌激素样成分,
可用于更年期综合症及其后遗症的治疗(Lansky and
Newman, 2007)。石榴果实及其含有的抗氧化活性物
质可用于开发预防多种癌症的营养剂或治疗药物
(Syed et al., 2007)。建议在预防和治疗癌症以及其它
慢性炎症所引发的疾病等方面进行临床应用(Lansky
and Newman, 2007)。
5 贮存加工过程中石榴类黄酮的变化
石榴果实采摘后极易出现果皮褐变、失水皱缩、花青
素降解、异味和腐烂, 严重影响果实的商品价值。何
瑛等(2008)对石榴果皮褐变产物进行了提取、分离和
结构鉴定, 发现主要为大黄酚、大黄素、大黄酸和大
黄素甲醚等蒽醌类物质。作为鲜食的石榴, 籽粒色泽
是影响其品质的一个重要因素, 而色泽光亮与否又与
花青素苷的种类和浓度的相对含量直接相关(赵迎丽
等, 2008)。
色泽是石榴汁的重要商品性状之一, 是消费者判
定其品质的重要外在标识, 主要由其花青素含量决
定。花青素是石榴汁的重要功能成分, 它与其营养和
保健功能密切相关。石榴果汁中花青素依品种和成熟
刘安成等: 石榴类黄酮代谢产物的研究进展 133
表2 石榴类黄酮的常用提取与检测方法
Table 2 Extraction and determination methods of flavonoids in Punica granatum
部位 溶剂 提取方法 检测方法(标准品) 组分 参考文献
花 盐酸-95%乙醇
溶液(pH=1.0)
提取1小时, 提取3次 分光光度计, 波长
为520 nm
色素 张来新和李宁,
2007
花 45%乙醇 提取1小时, 料液比1:60, 提取温度60°C 分光光度法(芦丁) 总黄酮 萨提瓦尔地等,
2007
叶 70%乙醇 超声提取, 功率350 W, 提取16分钟, 料液比
1:10
分光光度法 总黄酮 沈皖梅和靳学远,
2008b
叶 75%乙醇 将2 g样品置三角瓶中, 加入50 mL石油醚, 于
70°C水浴回流3小时, 以除去样品中脂溶性杂
质, 回收石油醚, 用50 mL 75%乙醇80°C下回流
提取
分光光度法(芦丁) 总黄酮 吴静和支金虎,
2006
叶 80%乙醇 料液比1:15, 提取温度60°C, 提取4小时 分光光度法(芦丁) 总黄酮 索金玲等, 2009
果皮 水 开水浸泡45分钟, 减压浓缩至原液的10%, 加入
乙酸乙酯振荡8小时, 抽出乙酸乙酯相, 水相部
分在40°C下加氮蒸发浓缩
液质联用(LC-MS) 黄酮、黄烷
酮及其糖
苷
van Elswijk et
al., 2004
果皮, 渣 70%乙醇 回流提取6小时, 抽滤 分光光度法(芦丁) 总黄酮 许宗运等, 2003
籽 65%乙醇 用50 mL石油醚(60–90°C)连续脱脂3次, 残渣用
65%的乙醇超声提取30分钟, 提取3次, 提取液
过滤后合并
硝酸铝-亚硝酸钠
比色法, 510 nm处
测定吸光值(芦丁)
黄酮 阿布力克木等,
2006
新鲜假种
皮(果肉)
10%甲醇(1%
0.1 mol·L–1
HCl)
室温提取24小时, 滤液37°C真空浓缩, 然后用
正己烷和乙酸乙酯萃取分离, 水相部分冻干后用
树脂层析移除糖和VC等水溶性成分
HPLC和LC-MS 花青素 Jaiswal et al.,
2010
新鲜假种
皮(果肉)
丙酮和氯仿 C-18柱固相微萃取 pH差异法(紫外可
见分光光度计)
总单体花
青素
Ozgen et al.,
2008
新鲜假种
皮(果肉)
丙酮(内含2
g·L–1二丁基羟
基甲苯)
加提取液研磨后转移至25 mL具塞的试管中,
超声5分钟 , 然后缓慢加入2.5 mL 8 mol·L–1
HCl, 混合均匀, 通氮气60秒后立即密封试管,
置于90°C水浴4小时 , 其间不断振摇试管, 水
浴结束后丙酮定容至25 mL, 取2 mL以氮气吹
干, 以等量色谱纯甲醇复溶, 在3 500×g下离心
4分钟
HPLC 槲皮素、山
奈酚、木犀
草素、杨梅
黄素和芹
菜素
郭长江等, 2008
果汁 无溶剂 手工剥皮、榨汁, 用多孔板粗滤, 在5 000 rpm下
离心4分钟, 上清液再用0.45 μm PTFE过滤, 上
样量50 μL
HPLC 6种花青素 Mousavinejad et
al., 2009
果汁,
果皮
甲醇 取冷冻干燥样品3 g, 用预冷甲醇浸提3次, 每次
25 mL, 离心分离, 上清液加入水后真空浓缩去
除甲醇, 水提物定容至10 mL
HPLC-DAD和
LC-MS
4种黄烷醇
单体、2个
二聚体
de Pascual-
Teresa et al.,
2000
全果 石油醚, 丙酮 混合萃取物, 集中浓缩后, 用苯和热水移除非黄
酮类物质和树脂, 乙酸乙酯回流10小时, 过滤后
浓缩干燥
硅胶柱层析 总黄酮 Sudheesh and
Vijayalakshmi,
2005
HPLC: 高效液相色谱; LC-MS: 液质联用; HPLC-DAD: 高效液相色谱-二极管阵列检测器
HPLC: High performance liquid chromatography; LC-MS: Liquid chromatography-mass spectrometry; HPLC-DAD: High per-
formance liquid chromatography-diode array detector

134 植物学报 46(2) 2011
度的不同而不同, 并受土壤及其它外在因素的影响。
石榴花青素的稳定性受温度、pH值、光线和氧气等多
种因素的影响(Jaiswal et al., 2010), 高温对花青素
苷有一定的降解作用, 因此在加工过程中热处理温度
不应高于60°C; pH值对花青素的稳定性影响明显,
柠檬酸对其具有一定的增色作用; 蔗糖、葡萄糖和紫
外光照射对其影响很小; 低浓度的苯甲酸钠和山梨酸
钾对其无影响 , 高浓度则有降解作用 ; H2O2、
Na2SO3、VC和O3(臭氧)则对其具有破坏作用(文泽富
等, 1995; 关海宁和刁小琴, 2007; 郭松年等, 2008)。
有文献报道石榴果汁中的化学成分组成在成熟
和贮藏过程中变化很大 (Kulkarni and Aradhya,
2005)。 Mousavinejad等(2009)通过实验分析, 发现
石榴在成熟过程中花青素的含量增加, 其它酚类化合
物的含量减少。Shwartz等(2009)对以色列2个石榴品
种Wonderful和Rosh-Hapered成熟果实的假种皮和
果皮的主要成分变化进行了研究, 对正常收获期之前
和之后4–5周的石榴, 每周采样1次进行检测, 发现在
成熟期间其果皮中的总酚含量及抗氧化活性下降, 水
解单宁含量减少, 花青素含量升高; 这2个品种果肉
的含糖量增加, 酸度水平和柠檬酸含量下降; Rosh-
Hapered的抗氧化成分减少, 总酚含量显著下降, 而
Wonderful则没有变化; Wonderful的花青素含量增
加, Rosh-Hapered的花青素含量则没有变化。因而在
生产中应根据检测结果确定石榴的最佳收获期, 以确
保其最高的营养价值。
6 问题与展望
虽然石榴中的类黄酮研究开展得较早, 但已往研究主
要集中在对其定性分析上, 准确定量分析和重要活性
成分的结构鉴定、半制备和/或制备分离技术方面的研
究还比较薄弱。鉴于类黄酮结构复杂、种类多且溶解
特性差异较大, 需根据其极性和水溶性的大小选择不
同的溶剂进行提取、分离和纯化。对于苷类和极性较
大的苷元, 可采用极性较大的混合溶剂(如甲醇、乙
醇、水和丙酮等)进行提取; 而对于大多数苷元则可采
用极性较小的溶剂(乙醚、氯仿和乙酸乙酯等)进行提
取。超声波等辅助手段能够快速、有效地提高类黄酮
的提取效率, 且成本相对较低。近年来, HPLC-DAD
和HPLC-ESI-MSn联用技术在类黄酮的分析分离和结
构鉴定上得到了成功应用(Li et al., 2009; Yang et al.,
2009), 该技术具有灵敏度高、快速且准确的特点, 是
目前最有效的鉴定类黄酮的方法, 在石榴类黄酮的研
究中可加以应用。类黄酮的分离纯化方法主要有纸层
析、柱层析、薄层层析、铅盐沉淀、硼酸络合、梯度
pH萃取和溶剂萃取等。半制备和/或制备高效液相色
谱法分离效率高且分辨能力强, 是制备高纯度的类黄
酮化合物较为有用的手段; 大孔树脂吸附法和超临界
CO2萃取法等则主要应用于类黄酮的工业化制备
分离。
石榴在世界各地广泛栽培, 其栽培品种多且品种
间差异大。以往的研究仅涉及少数石榴品种, 今后的
目标应是对更多的品种进行全面调查, 并针对不同的
栽培品种确定产地间、品种间的类黄酮组成及含量的
差异, 对品种资源进行科学评价。此外, 过去的研究
主要是针对石榴的果汁及果皮, 将来应对石榴叶片、
花及其它部位中的类黄酮分布进行研究, 为开发更多
的石榴保健产品提供理论依据。
参考文献
阿布都热西提·阿布力克木 , 李茵萍 , 买里克扎提·买合木提
(2006). 超声波法提取石榴籽中黄酮及其含量的测定. 化学
与生物工程 23(12), 34–35.
迪莉拜尔·苏里坦, 马木提·库尔班 (2000). 新疆石榴花中红色
素理化性质的研究. 食品科技 (2), 40–41.
冯玉增, 宋梅亭, 韩德波 (2006). 我国石榴种质资源概况. 中
国果树 (4), 57–58.
关海宁, 刁小琴 (2007). 石榴汁花青素的制备与稳定性研究.
饮料工业 10(11), 25–28.
郭长江, 徐静, 韦京豫, 杨继军, 吴健全 (2008). 我国常见水
果类黄酮物质的含量. 营养学报 30(2), 130–135.
郭俊明, 张德刚, 张虹, 王宝森, 郭亚力 (2006). 云南石榴花
红色素的鉴定及其稳定性研究. 江苏农业科学 (1), 117–
120.
郭松年, 董周永, 孙海燕, 刘兴华 (2008). 石榴汁花色苷热稳
定性及其降解动力学研究. 农业工程学报 24, 256–259.
何瑛, 张有林, 张国仁 (2008). 石榴果皮褐变产物的提取、分
离与结构鉴定. 食品工业科技 29(4), 133–136.
黄河胜, 马传庚, 陈志武 (2000). 黄酮类化合物药理作用研
究进展. 中国中药杂志 25, 589–592.
李云峰, 郭长江, 杨继军, 韦京豫, 徐静, 程霜 (2004). 石榴
刘安成等: 石榴类黄酮代谢产物的研究进展 135
皮抗氧化物质提取及其体外抗氧化作用研究 . 营养学报
26, 144–147.
萨提瓦尔地, 艾克白尔, 艾来提, 热依木, 阿不都拉·阿巴斯
(2007). 新疆石榴花中总黄酮提取工艺研究. 食品科学 28
(3), 110–112.
沈皖梅, 靳学远 (2008a). 石榴叶总黄酮抗氧化性质的研究.
安徽农学通报 14(21), 63–64.
沈皖梅, 靳学远 (2008b). 超声辅助提取石榴叶中总黄酮工艺
的研究. 广西轻工业 24(11), 7–8.
孙旺达 (1992). 植物单宁化学. 北京: 中国林业出版社. pp.
401–402.
孙卫, 李崇晖, 王亮生, 戴思兰 (2010). 菊花不同花色品种中
花青素苷代谢分析. 植物学报 45, 327–336.
孙云蔚, 杜澍, 姚昆德 (1983). 中国果树史与果树资源. 上
海: 上海科学技术出版社. pp. 13–13.
索金玲, 彭秧, 张纵圆, 王明力 (2009). 石榴叶总黄酮提取工
艺及体外抗氧化性研究. 生物技术 19, 63–65.
汪小飞, 赵昌恒, 周耕峰, 刘玲 (2009). 安徽观赏石榴品种资
源及在园林中的应用研究. 中国农学通报 25(4), 171–174.
文泽富, 张迎君, 谢永红 (1995). 石榴汁花色素苷稳定性预
测. 四川果树 23, 1–2.
吴静, 支金虎 (2006). 石榴叶中总黄酮含量的测定. 河西学院
学报 22(2), 49–50.
许宗运, 蒋慧, 吴静, 应璐, 许飞利 (2003). 石榴皮和石榴渣
总黄酮含量的测定. 中国农学通报 19(3), 72–74.
杨建宇, 陈韵, 郑春兰, 舒晔 (2008). 石榴的生物活性及其抗
炎和抗肿瘤作用 . 云南大学学报 (自然科学版 ) 30(S1),
430–438.
张来新, 李宁 (2007). 石榴花色素的提取及稳定性研究. 化工
时刊 21(10), 16–20.
张立华, 孙晓飞, 张艳侠, 张元湖 (2009). 石榴花化学成分及
生物活性研究进展. 山东农业科学 (3), 33–35, 50–50.
张四普, 汪良驹, 曹尚银, 刘涛 (2008). 23个石榴基因型遗传
多样性的SRAP分析. 果树学报 25, 655–660.
赵迎丽, 李建华, 王春生 (2008). 石榴果实采后生理变化与
贮藏保鲜研究进展. 保鲜与加工 8, 11–14.
郑艺梅, 刘长华, 陈树坤, 华平 (2008). 石榴皮和石榴籽组分
的差异性分析. 农产品加工·学刊 (12), 36–37, 49–49.
Artik N, Murakami H, Mori T (1998). Determination of
phenolic compounds in pomegranate juice by using
HPLC. Fruit Process 12, 492–499.
Cárdenas M, Marder M, Blank VC, Roguin LP (2006).
Antitumor activity of some natural flavonoids and synthetic
derivatives on various human and murine cancer cell
lines. Bioorg Med Chem 14, 2966–2971.
Celik I, Temur A, Isik I (2009). Hepatoprotective role and
antioxidant capacity of pomegranate (Punica granatum)
flowers infusion against trichloroacetic acid-exposed in
rats. Food Chem Toxicol 47, 145–149.
Cook NC, Samman S (1996). Flavonoids-chemistry, me-
tabolism, cardioprotective effects, and dietary sources. J
Nutr Biochem 7, 66–76.
de Pascual-Teresa S, Santos-Buelga C, Rivas-Gonzalo
JC (2000). Quantitative analysis of flavan-3-ols in Spanish
foodstuffs and beverages. J Agric Food Chem 48,
5331–5337.
Dufour C, Loonis M (2007). Flavonoids and their oxidation
products protect efficiently albumin-bound linoleic acid in
a model of plasma oxidation. Biochim Biophys Acta 1770,
958–965.
Fadavi A, Barzegar M, Azizi MH, Bayat M (2005). Phys-
icochemical composition of ten pomegranate cultivars
(Punica granatum L.) grown in Iran. Food Sci Technol Int
11, 113–119.
Fischer UA, Carle R, Kammerer DR (2011). Identification
and quantification of phenolic compounds from pome-
granate (Punica granatum L.) peel, mesocarp, aril and
differently produced juices by HPLC-DAD-ESI/MSn. Food
Chem 127, 807–821.
Fuentes VR, Expósito MA (1995). Las encuestas etno-
botánicas sobre plantas medicinales en Cuba. Rev Jardín
Botán Nac 26, 77–145.
Graham SA, Hall J, Sytsma K, Shi S (2005). Phylogenetic
analysis of the Lythraceae based on four gene regions
and morphology. Int J Plant Sci 166, 995–1017.
Hernández F, Melgarejo P, Tomás-Barberán FA, Artés F
(1999). Evolution of juice anthocyanins during ripening of
new selected pomegranate (Punica granatum) clones.
Eur Food Res Technol 210, 39–42.
Jaiswal V, DerMarderosian A, Porter JR (2010). Antho-
cyanins and polyphenol oxidase from dried arils of
pomegranate (Punica granatum L.). Food Chem 118,
11–16.
Kim ND, Mehta R, Yu WP, Neeman I, Livney T, Amichay
A, Poirier D, Nicholls P, Kirby A, Jiang WG, Mansel R,
Ramachandran C, Rabi T, Kaplan B, Lansky E (2002).
Chemopreventive and adjuvant therapeutic potential of
pomegranate (Punica granatum) for human breast
136 植物学报 46(2) 2011
cancer. Breast Cancer Res Treat 71, 203–217.
Kulkarni AP, Aradhya SM (2005). Chemical changes and
antioxidant activity in pomegranate arils during fruit de-
velopment. Food Chem 93, 319–324.
Lansky EP, Newman RA (2007). Punica granatum (pome-
granate) and its potential for prevention and treatment of
inflammation and cancer. J Ethnopharmacol 109, 177–
206.
Li CH, Du H, Wang LS, Shu QY, Zheng YR, Xu YJ, Zhang
JJ, Zhang J, Yang RZ, Ge YX (2009). Flavonoid compo-
sition and antioxidant activity of tree peony (Paeonia sec-
tion Moutan) yellow flowers. J Agric Food Chem 57,
8496–8503.
Lommen A, Godejohann M, Venema DP, Hollman PCH,
Spraul M (2000). Application of directly coupled
HPLC-NMR-MS to the identification and confirmation of
quercetin glycosides and phloretin glycosides in apple
peel. Anal Chem 72, 1793–1797.
Masa A, Vilanova M, Pomar F (2007). Varietal differences
among the flavonoid profiles of white grape cultivars
studied by high-performance liquid chromatography. J
Chromatogr A 1164, 291–297.
Mousavinejad G, Emam-Djomeh Z, Rezaei K, Khoda-
parast MHH (2009). Identification and quantification of
phenolic compounds and their effects on antioxidant ac-
tivity in pomegranate juices of eight Iranian cultivars. Food
Chem 115, 1274–1278.
Nawwar MAM, Hussein SAM, Merfort I (1994). Leaf phe-
nolics of Punica granatum L. Phytochemistry 37, 1175–
1177.
Noda Y, Kaneyuka T, Mori A, Packer L (2002). Antioxidant
activities of pomegranate fruit extract and its anthocya-
nidins: delphinidin, cyanidin, and pelargonidin. J Agric
Food Chem 50, 166–171.
Ozgen M, Durgac C, Serce S, Kaya C (2008). Chemical
and antioxidant properties of pomegranate cultivars
grown in the Mediterranean region of Turkey. Food Chem
111, 703–706.
Park HJ, Cha HC (2003). Flavonoids from leaves and exo-
carps of the grape Kyoho. Korean J Biol Sci 7, 327–330.
Qin HN, Graham S, Gilbert MG (2007). Lythraceae. Wu ZY,
Raven PH, Hong DY, eds. Flora of China. Vol.13 (Clusi-
aceae through Araliaceae). Beijing: Science Press and St.
Louis: Missouri Botanical Garden Press. pp. 274–289.
Ross RG, Selvasubramanian S, Jayasundar S (2001).
Immunomodulatory activity of Punica granatum in rab-
bits―a preliminary study. J Ethnopharmacol 78, 85–87.
Scalbert A, Williamson G (2000). Dietary intake and
bioavailability of polyphenols. J Nutr 130, S2073–S2085.
Shwartz E, Glazer I, Bar-Ya’akov I, Matityahu I, Bar-Ilan I,
Holland D, Amir R (2009). Changes in chemical con-
stituents during the maturation and ripening of two com-
mercially important pomegranate accessions. Food Chem
115, 965–973.
Sudheesh S, Vijayalakshmi NR (2005). Flavonoids from
Punica granatum―potential antiperoxidative agents. Fi-
toterapia 76, 181–186.
Syed DN, Afaq F, Mukhtar H (2007). Pomegranate derived
products for cancer chemoprevention. Semin Cancer Biol
17, 377–385.
Tsao R, Yang R, Young JC, Zhu HH (2003). Polyphenolic
profiles in eight apple cultivars using high-performance
liquid chromatography (HPLC). J Agric Food Chem 51,
6347–6353.
van Elswijk DA, Schobel UP, Lansky EP, Irth H, van der
Greef J (2004). Rapid dereplication of estrogenic com-
pounds in pomegranate (Punica granatum) using on-line
biochemical detection coupled to mass spectrometry.
Phytochemistry 65, 233–241.
Yang RZ, Wei XL, Gao FF, Wang LS, Zhang HJ, Xu YJ, Li
CH, Ge YX, Zhang JJ, Zhang J (2009). Simultaneous
analysis of anthocyanins and flavonols in petals of Lotus
(Nelumbo) cultivars by high-performance liquid chroma-
tography-photodiode array detection/electrospray ioniza-
tion mass spectrometry. J Chromatogr A 1216, 106–
112.
Yusuph M, Mann J (1997). A triglyceride from Punica
granatum. Phytochemistry 44, 1391–1392.

刘安成等: 石榴类黄酮代谢产物的研究进展 137
Recent Advances in Metabolic Products of Flavonoids in
Punica granatum
Ancheng Liu1, Hui Li2, 3, Liangsheng Wang2*, Changmin Pang1, Weiguang Wei1
1Xi’an Botanical Garden of Shannxi Province, Xian 710061, China
2Beijing Botanical Garden, Institute of Botany, Chinese Academy of Sciences, Beijing 100093, China
3Graduate University of Chinese Academy of Sciences, Beijing 100049, China
Abstract Pomegranate (Punica granatum) is a cultivated fruit with a long history and great nutritional value. China has 8
major pomegranate-producing areas, including Xingyang and Kaifeng cities, Henan province; Lintong county, Shaanxi
province; Zaozhuang county, Shandong province; Huaiyuan county, Anhui province; Huili county, Sichuan province;
Mengzi county, Yunnan province; and Kargilik county, Xinjiang Uyghur autonomous region. In total, 33 flavonoids have
been detected from pomegranate fruit juice, pericarp and foliage; these include 6 flavanols, 1 flavanone glycoside, 2 fla-
vonols, 3 flavonol glycosides, 3 flavones, 5 flavone glycosides, 1 flavanonol glycoside, 3 anthocyanidins and 9 antho-
cyanins. These flavonoid compounds are widely used in the health food and medicinal industries. This paper summarizes
the recent progress in the constitution, content, detection methods and pharmacological studies of flavonoids in the fruit,
leaf and petal of P. granatum. To promote deeper research and use of the active components and for functional charac-
terization for cancer prevention, future study should focus on the rapid analysis, semi-preparation and/or preparation
separation, and quantitative analysis of flavonoids in fruits; germplasm resource evaluation; and identification of active
components in leaves and flowers of pomegranate.
Key words advances, anthocyanin, cancer prevention, flavonoid, Punica granatum
Liu AC, Li H, Wang LS, Pang CM, Wei WG (2011). Recent advances in metabolic products of flavonoids in Punica
granatum. Chin Bull Bot 46, 129–137.
———————————————
* Author for correspondence. E-mail: wanglsh@ibcas.ac.cn
(责任编辑: 孙冬花)