多酚是在植物性食物中发现的、具有潜在促进健康作用的化合物。它存在于一些常见的植物性食物,如可可豆,爆米花,茶,大豆,红酒,蔬菜和水果中。赋予巧克力独特魅力的成份就是多酚。它是存在于可可豆中的天然成份。与其它食物相比,可可豆中多酚的含量特别高。
1.2 多酚研究利用的化学基础
人类最初对植物中所含有对多酚类化合物的利用,是将其用于鞣质皮革,并将这类化合物称为单宁(vegetable tannins)。按照White和Bate-Smith的定义,植物单宁是指分子量在500-3000范围内的具有糅性的多元酚。1981年,Haslam提出了植物多酚这一术语,它包括单宁及相关化合物(如单宁的前体化合物和单宁的聚合物)。这一名称更能全面地概括这类天然产物的特点,也符合各学科领域的试剂研究情况,因而被人们广泛采用。
植物多酚的化学研究始于18世纪末。其结构复杂,化学性质活泼,并且常以大量性质相似的同系物的混合物形式存在,因此本世纪30年代以前,多酚化学的进展一直非常缓慢。植物多酚的科学分类方法直到1920年才由Freudengberg提出,即根据化学结构不同,植物多酚分为水解单宁(棓酸酯类多酚)和缩合单宁(黄烷醇类多酚或原花色素)。前者主要是棓酸及其衍生物与多元醇以酯键形成,可可细分为棓单宁和鞣花单宁两类;后者主要是羟基黄烷醇类单体的缩合物,单体间以C-C键相连(图1)。
 

水解单宁和缩合单宁在构成单宁骨架上完全不同,由此照成他们在化学性质、应用范围上的显著差异,但是它们在分子结构上仍具有某些共性:(1)酚羟基数目众多,以邻位酚羟基(连苯三酚、邻苯二酚)最为典型;(2)分子量较大,且分布较宽。正是这种化学结构,赋予多酚独特的化学性质,使多酚不仅与源于植物的其他大分子如纤文素、木质素、腐殖酸区别开来,也使其与低分子的植物分类(如黄酮类化合物)显著不同,其基本化学特性如下所述。
1.2.1 植物多酚与蛋白质、生物碱、多糖的反应
植物多酚的蛋白质结合反应时期最重要的化学特征,此方面的研究工作开展得最深入。荆树皮单宁使生皮转变成革,茶叶中的多酚使人感觉到涩,以及薯莨单宁用于丝绸染色和五倍子单宁作为收敛性药物等,均利用了植物多酚与蛋白质结合的性质。80年代中Haslam等人对多酚-蛋白质反应机理进行了科学的总结,提出多酚是以疏水键和多点氢键与蛋白质反应的理论,并提出了“手套-手”反应模式(图2)。反应历程是植物多酚先通过疏水键向蛋白质分子表面靠近,多酚分子进入疏水袋,然后发生多点氢键结合。这是目前最完善的多酚蛋白质反应机理。植物多酚与生物碱、多糖甚至与核酸、细胞膜等生物大分子的分子复合反应也与此相似。
 

水解单宁和缩合单宁在构成单宁骨架上完全不同,由此照成他们在化学性质、应用范围上的显著差异,但是它们在分子结构上仍具有某些共性:(1)酚羟基数目众多,以邻位酚羟基(连苯三酚、邻苯二酚)最为典型;(2)分子量较大,且分布较宽。正是这种化学结构,赋予多酚独特的化学性质,使多酚不仅与源于植物的其他大分子如纤文素、木质素、腐殖酸区别开来,也使其与低分子的植物分类(如黄酮类化合物)显著不同,其基本化学特性如下所述。
1.2.1 植物多酚与蛋白质、生物碱、多糖的反应
植物多酚的蛋白质结合反应时期最重要的化学特征,此方面的研究工作开展得最深入。荆树皮单宁使生皮转变成革,茶叶中的多酚使人感觉到涩,以及薯莨单宁用于丝绸染色和五倍子单宁作为收敛性药物等,均利用了植物多酚与蛋白质结合的性质。80年代中Haslam等人对多酚-蛋白质反应机理进行了科学的总结,提出多酚是以疏水键和多点氢键与蛋白质反应的理论,并提出了“手套-手”反应模式(图2)。反应历程是植物多酚先通过疏水键向蛋白质分子表面靠近,多酚分子进入疏水袋,然后发生多点氢键结合。这是目前最完善的多酚蛋白质反应机理。植物多酚与生物碱、多糖甚至与核酸、细胞膜等生物大分子的分子复合反应也与此相似。
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