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综述:葡萄副产物的价值化:可持续工业与营养保健品应用的见解
【字体: 大 中 小 】 时间:2025年07月05日 来源:Future Foods 7.2
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本综述系统解析葡萄(Vitis vinifera L.)及其副产物(果渣、籽、叶、皮)的营养成分(多酚、原花青素、白藜芦醇)与生物活性,揭示其抗氧化、抗炎、抗糖尿病及心脏保护机制。聚焦循环经济,探讨副产物在食品(功能饮料/烘焙)、化妆品(抗衰配方)及药品(天然防腐剂/纳米载体)中的创新应用,为绿色产业开发提供科学依据。
摘要
葡萄(Vitis vinifera L.)是全球主要园艺作物,年种植面积达740万公顷。其副产物如果渣(GP)、籽(GS)、叶和果皮富含蛋白质、脂肪酸、膳食纤维及多酚类物质(如白藜芦醇、槲皮素、花青素),具有显著的营养与生物活性价值。本文综述其成分特性、健康效益及产业化应用前景。
1. 引言
葡萄栽培历史悠久,西班牙、中国、法国和意大利为全球主产区。除鲜食外,葡萄副产物在食品、化妆品及药品领域潜力巨大。现有研究多聚焦抗氧化特性,对其全面营养组成、生物活性多样性及跨领域应用探索不足。
2. 综述方法
通过PubMed、Scopus等数据库检索2010–2025年文献,关键词包括"葡萄副产物"、"生物活性化合物"、"营养保健品应用"。筛选标准为经同行评议的研究及综述,重点分析成分、健康机制与产业化数据。
3. 营养组成
3.1 葡萄
含水量82%,碳水化合物12–18%,富含钾(200–250 mg/100g)、维生素C(10–15 mg/100g)。品种间差异显著:紫葡萄葡萄糖含量25.9–28.5 μg/mL,绿葡萄23.5–28.5 μg/mL。
3.2 葡萄籽
膳食纤维达48.53%,蛋白质9.17%,油脂11.72%。多不饱和脂肪酸占70–75%(以亚油酸为主),矿物质钾(250–300 mg/100g)、钙(70–100 mg/100g)含量突出。
3.3 葡萄果渣
含水率50–72%,膳食纤维46.17 g/100g(以纤维素为主)。红葡萄果渣多酚含量高达147.51 mg GAE/100g,含维生素A(639 mg/kg)及B族维生素。
3.4 葡萄叶
低热量(13 kcal/100g),钙含量250–300 mg/100g,维生素K 1.0–1.5 mg/100g。膳食纤维调节血糖,维生素B6支持神经功能。
3.5 葡萄皮
花青素核心载体(如锦葵素-3-O-葡萄糖苷118.8–324.5 mg/100g)。多糖结构以纤维素(20.8%)和半纤维素(12.5%)为主。
4. 生物活性化合物
4.1 葡萄
含原花青素(50–70 mg/100g)、花青素(25–50 mg/100g)。臭氧胁迫可提升多酚合成,夏多内葡萄提取物促血管内皮一氧化氮(NO)释放,改善血压。
4.2 葡萄籽
原花青素(300–500 mg/100g)为关键活性物,抗氧化力较维生素E高20倍。单体儿茶素(122–156 μg/g)、表儿茶素(103–167 μg/g)调节细胞信号通路。
4.3 葡萄果渣
乙醇提取物生物活性最强。花青素(50–70 mg/100g)抑制α-淀粉酶达56%,梅洛果渣含儿茶素522 mg/kg。
4.4 葡萄叶
槲皮素-3-O-葡萄糖苷为主成分,有机栽培叶中白藜芦醇含量更高。
4.5 葡萄皮
60°C超声辅助提取提升总酚含量287%。花青素热稳定性依赖干燥工艺(冷冻干燥>传统干燥)。
5. 健康效益
5.1 抗糖尿病活性
• 葡萄:多酚抑制α-葡萄糖苷酶,延缓糖吸收;每日500 mg提取物提升胰岛素分泌2–8倍。
• 葡萄籽:原花青素调节肠道菌群(增加罗斯氏菌属),降低餐后血糖35%;400 mg/天改善胰腺β细胞功能。
• 果渣:α-淀粉酶抑制率98%,效果媲美阿卡波糖。
5.2 心脏保护
• 葡萄:白藜芦醇激活PI3K/Akt通路,动物实验显降压;225 mL/天葡萄汁减少动脉粥样斑块30%。
• 葡萄籽:原花青素降低收缩压13 mmHg(12周干预);抑制低密度脂蛋白(LDL)氧化。
• 葡萄叶:红葡萄叶提取物(Antistax?)改善慢性静脉功能不全,降低踝关节肿胀。
5.3 抗癌机制
• 葡萄籽:原花青素B2-3,3"-二-O-棓酸盐抑制前列腺癌细胞增殖,诱导凋亡。
• 果渣:乙醇提取物抑制黑色素瘤细胞活力50%,结肠癌细胞凋亡率升25%。
5.4 肠道菌群调节
葡萄多酚促进乳杆菌、双歧杆菌增殖;果渣膳食纤维提升短链脂肪酸(SCFA)产量。每日46g葡萄粉增加阿克曼菌丰度,改善肠屏障。
6. 产业化应用
6.1 食品工业
• 烘焙:6%果渣面粉提升面包抗氧化值;3%葡萄叶粉延长糕点货架期。
• 饮料:果渣藻酸盐微胶囊用于功能椰子水,冷藏保留90%花青素。
• 乳制品:果渣添加提升酸奶益生菌活性(>7 log CFU/mL)。
6.2 化妆品
葡萄籽油(亚油酸70%)作非致敏保湿剂;果渣多酚抑制酪氨酸酶,减少色素沉着;葡萄干细胞提取物抗皱功效验证。
6.3 药品
原花青素提取物(GSPE)用于糖尿病视网膜病变防护;果渣微乳液提升药物透皮率;运动员补充400 mg/天葡萄提取物降低肌酸激酶(CK)水平。
6.4 天然防腐剂
葡
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