全 文 ：葡萄及葡萄属植物中的天然活性物质研究与利用现状
杨 勇，杨俊祥，宫 霞，金 蕊，杨明挚
（云南大学生命科学学院植物科学研究所，云南 昆明 650091）
摘 要： 葡萄（Vitis vinifera）是世界上栽培面积最广的果树作物。葡萄果实可制成葡萄酒、葡萄汁和葡萄干等多种
大众商品，是一种经济价值极高的作物。葡萄富含矿物质、维生素以及人体所需的氨基酸，其营养价值丰富。葡萄中
含有的天然活性物质，如白藜芦醇、齐墩果酸、花色苷及原花青素等具有重要的医疗保健价值。综述了葡萄及葡萄属
植物中多种天然活性物质及其生理活性、主要活性物质的提取方法等方面的研究和利用现状。
关键词： 葡萄； 天然活性物质； 生理活性
中图分类号：S663.1；TS262.6；S601 文献标识码：A 文章编号：1001－9286（2011）06－0075－05
Present Status of the Research on & the Application of
Natural Active Substances in Grape and Vitis spp.
YANG Yong, YANG Junxiang,GONG Xia,JIN Rui and YANG Mingzhi
(Research Institute of Plant Science, College of Life Science of Yunnan University, Kunming, Yunnan 650091,China)
Abstract Grape (Vitis vinifera), a fruit crop with great economic value and the largest cultivation area in the world, could be used as raw materi-
als to produce grape wine, grape juice and raisin etc. Grape contains rich mineral materials, vitamins, and amino acids beneficial to people’s
health. Besides, it contains natural active substances which have healthcare functions such as resveratrol, oleanolic acid, anthocyanin，and proan-
thocyanidins. In this paper, natural active substances in grape and Vitis spp. and their phyisological activity and their extraction methods were re-
viewed and summarized.
Key words: grape; Vitis L.; natural active substances; phyisological activity
基金项目：云南省自然科学基金项目（2010ZC006），国家大学生创新性实验计划项目（91067321）及云南大学校内基金项目（2010YB004）共同资助。
收稿日期：2011－03－24
作者简介：杨勇 （1988-），男，硕士研究生，研究方向：植物生理与分子生物学。
通讯作者：杨明挚，mzh-yang@163.com。
优先数字出版时间：2011-04-19，地址：http://www.cnki.net/kcms/detail/52.1051.TS.20110419.1652.005.html?uid=。
全世界葡萄属（Vitis L.）植物种质资源非常丰富，包
括圆叶葡萄亚属（Subgen. Muscadinia Planch）和葡萄亚
属（Subgen.Vitis）70 多个种，现已确定东亚有 40 余种、欧
洲有 1 个种、美洲有 30 余种，广泛分布于北半球的温带
和亚热带[1]。 葡萄（Vitis vinifera）在世界各地的栽培历史
悠久， 最早栽培葡萄的地区是小亚细亚里海和黑海之间
及其南岸地区。 由于葡萄果实汁多味美并含有丰富的营
养，对多种气候条件都有较强的适应性，且结果早、易丰
产、效益高，因此受到人们的青睐，千百年来不断向世界
各地传播。 作为世界四大果树之一，2007 年世界葡萄种
植面积就已达 787.1 万 hm2，总产 6000 多万 t，全球葡萄
酒产量也在 3000 万 t 以上[2]。 我国作为世界葡萄属植物
的原始起源中心之一， 野生葡萄属植物资源尤为丰富，
《诗经》里就有“南有樛木，葛藟櫐之”的歌吟，而葛藟（Vi-
tis flexuosa Thunb.）就是一种野生葡萄。 目前，我国葡萄
属已知种类为 39 个种，若干种处于濒危状态，也发现了
一些抗逆性强品质优异的种类[3]。 近年来，随着生物科技
的发展，人们生活品质的提高，对那些具有保健价值的天
然活性物质的关注越来越多。 资源丰富的葡萄及其近缘
种也就成了许多研究的热点， 相继发现了许多具有抗氧
化、抑癌、消炎等多种医疗保健功能的天然活性物质，如
创造了“法兰西之谜”现象 [4]的白藜芦醇，具有超强抗氧
化能力的原花青素以及其他多种活性物质。
1 类黄酮
类黄酮（flavonoids）是植物中分布最广的一类天然
活性产物，常以游离态或者与糖结合成苷的形式存在。类
黄酮的存在对植物的生长、发育、开花、结果以及抵御外
物入侵起着重要的作用。目前，已从葡萄属中分离鉴定出
多种生物类黄酮[5]，包括花色苷类、黄酮醇类等。
1.1 花青素及花色苷
花青素是一种水溶性色素， 它是构成葡萄果实颜色
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的主要色素。 花色苷则是花青素以糖苷键形式与糖结合
而成的一类化合物，存在于葡萄果皮及果汁中，主要有天
竺葵色素、矢车菊素、飞燕草素、锦葵色素、芍药花苷配基
以及矮牵牛苷配基等 6种花青素的配糖体化合物[6-7]。 在
刚发酵完的葡萄酒中，花色苷的含量为 200～500 mg/L。
葡萄中的花青素（即花色苷配基）通常在 3位或 5 位上结
合糖苷基或其他基团，主要为葡萄糖、鼠李糖、半乳糖等
糖基，其次为醋酸、p-香豆酸、咖啡酸的酰化产物[7]。 葡萄
浆汁中花色苷的浓度还与葡萄的品种、成熟度、栽种季节
以及种植地域等条件有关[8]。
1.1.1 花色苷的生理活性
近年来， 作为天然活性物质的花色苷吸引了越来越
多的目光，对其生理活性的研究也逐步深入。抗氧化活性
就是花青素类色素一项显著的生理功能。 Choi 等[9]利用
亚麻酸自氧化和鼠肝微粒体系，研究了从葡萄、甘薯、茄
子和红甘蓝中分离出的 7种不同的酰化花色苷的抗氧化
活性。 结果发现，大多数酰化的花色苷都具有同 α-生育
酚一样强的抗氧化活性。还有研究表明，花色苷具有降低
肝脏及血清中脂肪含量、 延迟血小板凝集等多种生理和
药用活性，在食品、化妆品、医药等领域也蕴含着巨大的
应用潜力[10]。
1.1.2 花色苷的提取纯化方法
由于花色苷通常表现出较强的极性， 传统方法中大
都采用溶剂法提取。 常用的溶剂主要分为 3类：水、亲水
性有机溶剂和亲脂性有机溶剂 [11]，并在溶剂中加少量的
无机酸或有机酸， 以防止花色苷的降解和提高花色苷的
溶出率。 经过对葡萄花色苷的提取的几种方法进行了比
较，结果表明，体积分数为 1 %的 HCl甲醇溶液提取效果
最好[12]。此法受到浸提剂种类、浸提浓度、浸提时间、浸提
温度及料液比等因素的影响， 最适的提取溶剂组合与所
提花色苷的种类及研究目的有关。
粗提取的花色苷产品中一般含有很多有机酸、 糖等
杂质，纯度不高、稳定性也较差，也就需要对提取物进一
步纯化。花青素作为苯并吡洋的衍生物，具有阳离子的性
质，故多采用离子交换树脂层析法。对于从葡萄果汁和葡
萄皮色素中提取的花色苷可用磺酸型阳离子交换树脂进
行纯化，可除去浓缩液中的糖及有机酸，精制后的产品中
色素的稳定性得到提高[13]。 同时也可以采用大孔树脂层
析法， 利用不同类型大孔树脂从稀溶液中富集微量亲水
性多酚类衍生物，再经洗脱回收，除掉杂质，从而达到纯
化精制的目的[14]。
1.2 黄酮醇类及其生理活性
葡萄和葡萄酒中几乎都含有黄酮醇类， 主要有山柰
酚和槲皮素等。 在台湾细本葡萄（Vitis thunbergii Sieb.&
Zucc.）果皮和果梗中，以山柰酚类黄酮醇含量最高[15]。 不
同果色的葡萄中差异较为悬殊， 红葡萄中的黄酮醇含量
为 20～100 mg/kg， 而在一些白葡萄中却不含有黄酮醇。
由于此类化合物较易水解， 所以经常以配基形式存在于
葡萄籽和果皮中，其中尤以槲皮素糖苷含量最多，如杨梅
黄酮（即 5-羟基槲皮苷）。 此外，还含有微量的黄烷酮醇
类，如三位结合鼠李糖苷的黄杞苷（engeletin）和落新妇
苷(astilbin)等[16]。
黄酮醇是一种有效的抗衰老剂， 可保护皮肤细胞免
受周围环境化学物质的危害。 其作用主要表现在清除自
由基、增强抗氧化能力等方面，同时对消除疲劳、防止动
脉硬化以及降低体内的血糖和血脂水平也有显著效果。
据一项美国调查发现， 适量摄入富含黄酮醇的食物可在
非吸烟者中减少胰腺癌的发病危险性达 25 %，在吸烟者
中则可达 59 %。 但黄酮醇也有一定的毒副作用，摄入过
多则会导致低血糖，引起眩晕。槲皮素及其衍生物也具有
较强的抗癌作用， 对恶性肿瘤的化学预防和有机治疗也
有很好的效果[17]。山柰酚具有抗癌、抑制生育、利胆利尿、
止咳等作用。
2 单宁类
单宁（Tannins），又称单宁酸、鞣质，主要存在于葡萄
皮和葡萄籽中，可以预防心脑血栓、动脉硬化等疾病。 葡
萄酒中单宁的多少还可以决定酒的风味， 如单宁丰富的
红酒可以存放多年，逐渐酝酿出香醇细致的陈年风味。构
成葡萄浆果中的单宁主要有儿茶素类和原花青素类[18]。
2.1 儿茶素类及其生理活性
儿茶素最初是从儿茶树中提取出来的， 作为鞣质的
前体，广泛分布于植物中，且常与相对应的类黄酮化合物
共存。葡萄中的儿茶素类主要为(+)-儿茶素和(-)-表儿茶
素。 此外，还含有少量的(±)-表没食子儿茶素和(±)-表儿
茶素没食子酸酯。 在葡萄籽提取物中儿茶素与表儿茶素
的含量相差不多，质量分数在 5.3 %～8.0 %之间[19]。 红葡
萄酒中的儿茶素含量在 100 mg/L 以下， 白葡萄酒中更
低。 与大多数类黄酮化合物相比，儿茶素结构特殊，聚合
能大，可以形成多聚体，且生物利用度高，极易被人体吸
收。
现代研究表明， 儿茶素类对多种致癌物质诱发的动
物肿瘤有抑制作用。 在抑制二甲基肼诱发的鼠大肠癌的
实验中发现，儿茶素对癌细胞具有明显的防御作用，并能
诱导癌细胞凋亡，而且儿茶素对小鼠无毒副作用。儿茶素
还是一种天然的油脂抗氧化剂， 能够清除人体产生的自
由基，而且抗氧化活性要强于维生素 C、维生素 E[20]，还
可以还原维生素 E 自由基，从而减少细胞内维生素 E 的
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消耗。儿茶素类化合物也有降血脂和降胆固醇的作用，能
够明显抑制血小板血浆产生的血栓素 B2，并阻碍血小板
膜糖蛋白 P-selectin 表达，从而产生抗血栓作用[21]。 除此
之外，儿茶素类还可以预防牙周病并减少牙菌斑。
2.2 原花青素类
在 20世纪 50年代， 法国科学家就从松树皮中提取
到了原花青素， 后来发现葡萄才是提取原花青素的最佳
材料。 在刺葡萄汁中，原花青素的含量高达 3147 mg/L[22],
而野生毛葡萄（V. quinquangularis Rehd.）籽和皮中含量
则分别为 8.5 %、6.9 %[23]。 原花青素又称缩合单宁，在酸
性介质中加热可产生红色花青素， 它作为葡萄籽以及果
皮中的主要鞣质类物质， 也是葡萄多酚类中含量最多的
一类。 它是由儿茶素、表儿茶素、没食子酸以及没食子酸
酯以共价键结合，或黄烷-3-醇的单体结构单位(即儿茶
素、表儿茶素)聚合而成的高分子聚合物[24]。 葡萄属中原
花青素类大部分为原矢车菊素、原飞燕草素，还有一部分
是没食子酸酯化的原花色素。
2.2.1 原花青素的生理活性
葡萄籽中的原花青素拥有比维生素 C 高出 18 倍的
抗氧化能力， 并可以改善人体微循环。 从目前的研究来
看， 原花青素的抗氧化机理可能是分子中多电子的羟基
部分，对亲水性的自由基有捕捉作用[25]。其中以二聚体的
抗氧化性最强。经过多年临床试验证明，葡萄籽提取物对
70 多种疾病有一定疗效，而且原花青素对人体没有任何
慢性或是急性毒副作用。 原花青素对心脑血管疾病及自
发性高血压也有着良好的预防和治疗作用， 可以有效地
改善皮肤过敏和过敏性哮喘。另一方面，原花青素在抗衰
老方面的作用也倍受青睐， 它主要是通过抑制脂质过氧
化、阻碍脂质过氧化物与蛋白质及 DNA反应。 孙效晖等
人[26]在研究原花青素的延缓衰老作用时，发现以原花青
素喂饲果蝇，能明显延长雄果蝇的平均寿命、半数死亡时
间和平均最高寿命。
2.2.2 原花青素的提取方法
目前， 产业化的葡萄籽原花青素的提取方法主要还
是极性溶剂冷浸法， 也可凭借微波、 超声波进行辅助萃
取，利用大孔吸附树脂进行纯化，以提高葡萄籽原花青素
的含量和纯度。 最后通过采用交联葡聚糖凝胶可将纯化
后的葡萄籽原花青素进一步分级， 获得低聚合度葡萄籽
原花青素[27]。现在有研究表明，将低温法制取葡萄籽油后
的残渣或籽粕脱脂， 可以有效地去除葡萄籽中具有恶臭
味的脂溶性成分，以弥补溶剂法的不足。
近年来，许多国家开始采用 SCF-CO2技术从葡萄籽
中提取高纯度的原花青素[28]。 它是根据原花青素的分子
结构，加入合适的夹带剂，以此来影响原花青素在超临界
流体中的溶解度与选择性，然后用超临界 CO2萃取法从
葡萄籽油的残渣中制取原花青素，以获得无毒、无残留、
无环境污染、高纯度的原花青素物质。如唐韶坤[29]以提取
刺葡萄（V. davidii Foex.）籽油后的萃余物为原料，采用超
临界 CO2提取法对原花青素的工艺进行优化，得到了纯
度为 96.54 %的优质产品。
3 有机酸类及多糖类
3.1 有机酸类及其生理活性
在葡萄籽、果肉及皮中的有机酸主要为酒石酸、苹果
酸、柠檬酸和富马酸[30]，其次还含有羟基苯甲酸类和羟基
肉桂酸类。 羟基苯甲酸类包括安息香酸、水杨酸、没食子
酸和丁香酸等，羟基肉桂酸包括咖啡酸、香豆酸、阿魏酸
和奎宁酸等。 在山葡萄(V. amurensis Rupr.)种子的油脂
中，还含有棕榈酸、硬脂酸、油酸和亚油酸。 在葡萄酒中，
由于酿造发酵、运输贮存等缘故会额外代谢生成乙酸、乳
酸及琥珀酸。除少数有机酸以游离状态存在外，一般都与
钾、钠、钙等结合成盐，有些与生物碱类结合成盐。
现代研究认为， 脂肪族类的有机酸并没有特殊的天
然生物活性，但一些有机酸如酒石酸、柠檬酸等却可作药
用。它们具有抑菌杀菌、防癌消炎，并能促进人体对钙、铁
元素的吸收，帮助胃液消化脂肪和蛋白质等生理功能。某
些由天然成分组成的有机酸及其相应的盐能够发挥类似
于抗生素添加剂的预防疾病和促进生长作用， 还能够抑
制胃肠道中大肠杆菌和沙门氏菌的定植和繁殖， 从而有
益于人体的健康[31]。
3.2 多糖类及其生理活性
在成熟葡萄浆果中，糖类物质主要有单糖、低聚糖和
多糖。低聚糖包括蜜二糖、麦芽糖、乳糖、棉子糖、海藻糖；
多糖包括果胶、树胶、葡聚糖、半乳聚糖、阿拉伯半乳聚
糖、鼠李半乳聚糖、甘露糖蛋白等。 红葡萄酒中的多糖主
要来源于葡萄浆果（酸性多糖和中性多糖）、酵母（糖苷和
甘露蛋白）， 以及感染灰霉病的葡萄浆果中由灰霉菌
(Botrytis cinerea)分泌的糖苷。 这些多糖都能在葡萄酒中
稳定存在，其含量在 0.3～1.0 g/L之间[32]。
近年来， 国际上已经将多糖的研究视为生命科学的
前沿阵地，也由此成为医药界的热门领域。葡萄多糖作为
一种非细胞类的活性多糖，它对正常细胞没有毒副作用，
并具有抑菌、抗肿瘤、抗氧化、降血糖、促进核酸与蛋白质
的生物合成等作用[33]。在葡萄酿酒工艺中，多糖具有降低
红酒的收敛性、提高颜色稳定性的作用，还对蛋白质和酒
石的稳定具有持久作用， 能够降低挥发性硫醇含量和避
免香味成分的损失，与涩味单宁（儿茶酸、表儿茶素等）相
互结合反应后，使得葡萄酒口感更圆润、更饱满[34]。
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4 白藜芦醇与齐墩果酸
4.1 白藜芦醇及其生理活性
白藜芦醇(Resveratrol)化学名为(E)-3,4,5-三羟基二
苯乙烯，它属于二苯乙烯类化合物，也属于芪类化合物。
该化合物早在 1924年就被发现， 并于 1940年首次从毛
叶藜芦的根部分离得到。它的生物来源十分广泛，主要存
在于虎杖、花生、葡萄、买麻藤、朝鲜槐等 70多种植物中。
在欧洲种葡萄（赤霞珠）的果穗轴、茎、叶柄和叶片、根、种
籽以及浆果皮和果肉中均发现了白藜芦醇， 其中果穗轴
和浆果皮含量最为丰富[35]。随后的研究发现，葡萄为了抵
御真菌、紫外线等逆境胁迫，不仅合成白藜芦醇，还产生
云杉苷、ε-葡萄素、δ-葡萄素、 紫檀芪等其他几种芪化
物。
现代研究发现，白藜芦醇具有抗癌、抗肿瘤、抗氧化、
预防心脏病和降血脂等多种药理作用。 由于白藜芦醇对
前列腺素具有抗增殖作用， 可用于预防与治疗慢性炎症
和癌症。在防治心血管病方面，白藜芦醇通过与人体内雌
性激素受体的结合调节血液中的胆固醇水平， 减少人患
心血管病的风险。此外，它还能通过螯合作用和消除自由
基来抑制低密度脂蛋白的过氧化， 从而达到预防动脉粥
样硬化和冠心病的作用[36]。研究还发现，白藜芦醇能降低
血清和肝脏的脂质，减少脂质过氧花物在体内的积累，保
护肝脏不受损害。最近，在美国病理学期刊上的一篇论文
称，白藜芦醇还能减轻眼睛血管扩张症状，从而降低失明
的几率[37]。
4.2 齐墩果酸及其生理活性
齐墩果酸（Oleanic acid）又名庆四素，它属于五环三
萜类化合物，以游离体和配糖体的形式广泛存在于雪胆、
齐墩果、女贞子、枇杷叶、夏枯草、楤木等多种植物中。 早
在 1908年，英国科学家首次从木樨科植物齐墩果的叶中
分离出 OA，1946年确定了它的结构。齐墩果酸主要存在
于葡萄皮中，国内含量较高的品种有：琐琐葡萄、和田红、
红木纳格、马奶子等新疆地产葡萄，在引种的欧洲葡萄中
含量较低[38]。目前有研究表明，将葡萄榨汁后的皮渣经过
自然发酵和超临界 CO2 萃取， 能收集到更多的齐墩果
酸。
齐墩果酸作为治疗肝病的天然活性物质， 具有护肝
降酶、促进肝细胞再生，并对四氯化碳引起的大鼠急慢性
肝损伤有明显保护作用。 除此之外，齐墩果酸还对溴苯、
秋水仙素、D-半乳糖胺、 内毒素等肝毒性毒物都有明显
的拮抗作用。对于齐墩果酸的降血糖功效，主要是通过抑
制糖从胃到小肠、小肠绒毛的转运来实现。而降血脂则主
要是通过改善血小板的流动性、降低血液黏度来实现，并
能以此防治老年人的血栓疾病[39]。齐墩果酸还具有抗炎、
强心、利尿、抗肿瘤、镇静等作用。
5 展望
许多药物的毒副作用逐渐为人们所知， 天然无副作
用的保健品也就成为了当今社会追求的时尚。 科学家也
把目光瞄准了葡萄中天然成分的生物学活性， 希望其能
在临床上成为攻克疾病的药物或成为提高免疫力、 预防
疾病的保健食品。对于葡萄属中天然活性物质的未来，无
疑将是辉煌的， 其地位一定会随着科学研究的不断深入
而与日俱增。 比如， 葡萄属中大量存在的花青素及花色
苷，它们作为一类天然的食用色素，安全无毒、资源丰富，
而且具有非常好的保健功效，在食品、药品和化妆品中开
拓出了广阔的前景； 白藜芦醇作为葡萄属植物的一种特
征成分，它优越的抗癌活性以及天然活性，将会替代那些
对人体有毒副作用的药物以及损伤人体的治疗手段。
我国的葡萄属种类约占全世界的 60 %以上，是野生
葡萄资源极其丰富的国家[40]。 其中不乏一些我国特有且
富含多种活性物质的种类。 我国中医药利用葡萄的历史
也很悠久，早在《神农本草经》中就有以野葡萄作为中药
材的记载。如以小果野葡萄（V.balanseana Planch.）的藤皮
入药，主治接骨，风湿瘫痪等[41]；以秋葡萄（V.romaneti Ro-
man.）或刺葡萄的根入药，主治痔疮，遗精白浊等[42]。我国
一些少数民族也将葡萄作为药材， 以维吾尔医药最为重
要，如以琐琐葡萄果实入药，可治疗脾胃不和，头晕腰酸，
神志不安，呼吸道炎症等[43]；而琐琐葡萄干则是治疗儿童
麻疹的良药， 至今仍在医学上应用。 现代中医学研究发
现，野葡萄根还对慢性骨髓炎[44]、急性化脓性乳腺炎[45]有
一定药效。
我国在野生葡萄资源调查、 研究和利用方面已取得
一些进展， 但目前对野生葡萄资源的研究和利用方面主
要集中在抗性评价、酿酒品种选育等方面，对天然活性产
物开发利用的研究工作还寥寥无几。 而我国如此丰富的
葡萄属野生资源是发掘更多活性产物的天然宝库， 有着
广阔的应用前景。 此外，我国以及世界上许多地区，葡萄
产量巨大，但大多局限于加工葡萄汁、葡萄干及葡萄酒等
产品。而葡萄酒生产过程中废弃的大量副产物，如葡萄籽
粕和葡萄皮渣，一直没有得到人们应有的重视。而在这些
副产物中含有许多高附加值的天然活性成分。 对它们进
行合理的开发利用不仅能变废为宝， 还能促进整个葡萄
加工业的发展。
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