葡萄副产物主要由葡萄皮、葡萄籽及葡萄梗组成，含有丰富的多酚类物质。葡萄籽提取物（GSE）主要含有原花青素（PA）、儿茶素、槲皮苷及单宁等。其中，PA的含量和纯度最高，是GSE发挥生物学功能的主要物质。PA又称缩合单宁，属于黄酮类，是由不同数量的儿茶素、表儿茶素及表儿茶素没食子酸酯缩合形成不同聚合度（degree of polymerization，DP）的多酚混合物。其DP为2-15，分子质量为578~5 000 Da，二到四聚体称为低聚PA，五聚体及以上称为高聚PA。文章介绍GSE的提取、吸收与代谢及生物活性，为其在畜牧实践中开发利用提供参考。1GSE的提取基于PA组成及DP，可使用不同的有机溶剂和方法从葡萄籽中提取不同类型的PA。但是，使用有机溶剂存在残留和环境污染的风险。Nawaz等[1]提出一种以50%乙醇为溶剂在高温高压条件下从葡萄籽中提取多酚类物质的方法。但是，高温高压会溶解葡萄籽中部分蛋白质和多糖，降低产物纯度和产量。为提高产品产量与质量及提取效率，提取前可借助微波、超声、机械或酶对葡萄籽进行预处理。目前，亚临界水萃取已成为从葡萄籽中提取多酚的主要技术。另外，采用半制备TBE-300B高速逆流技术，可从GSE中分离出单体儿茶素、表儿茶素及表儿茶素没食子酸酯。2GSE的吸收与代谢葡萄籽PA提取物（GSPE）的化学结构与DP决定机体对其吸收利用的程度。动物摄入GSPE后，小部分与口腔黏膜中富含脯氨酸的蛋白质结合产生涩涩的味道，大部分进入消化道。DP低于3的GSPE可穿过肠道屏障，通过血液循环进入肝脏，数小时后其主要的II级代谢产物会到达全身组织。高聚GSPE进入结肠，经栖居的微生物代谢失去活性，而代谢产物可能会具有新的活性[2]。Deprez等[3]研究在滤膜上生长的Caco-2人结肠细胞对放射性标记PA的吸收，结果发现，DP为3的PA可被肠道黏膜整体吸收，而DP为7的PA吸收效果降低10倍。Donovan等[4]给大鼠饲喂GSE、儿茶素及原花青素B3，血浆和尿液中均检测到儿茶素的共轭代谢物。3GSE的生物活性3.1抗氧化GSE具有强大的抗氧化功能，可以清除超氧化物与羟自由基，抑制脂质过氧化反应，提高动物血液抗氧化物与抗坏血酸水平，增加组织过氧化氢酶（CAT）、谷胱甘肽过氧化物酶（GSH-Px）及超氧化物歧化酶（SOD）的活性，改善还原型谷胱甘肽与氧化型谷胱甘肽的比值及总抗氧化状态，从而抑制机体氧化应激，减少氧化损伤。汪水平等[5]认为，GSPE可通过调节环氧合酶、脂氧合酶及血管紧张素转化酶的活性，抑制自由基的产生，还可增强谷胱甘肽过氧化酶、谷胱甘肽硫转移酶及谷丙转氨酶的活性，改善内源性抗氧化能力。El-Ashmawy等[6]报道，GSE可缓解氧化损伤，降低乙醇对雄性大鼠生育能力、肝脏及脑组织的损害。Luther等[7]指出，GSE能抑制α-亚麻酸、亚麻酸、二十碳五烯酸及花生四烯酸等不饱和脂肪酸的脂质过氧化。3.2抗菌GSE对革兰氏阳性菌与阴性菌均具有很强的抗菌活性。Ahn等[8]发现，GSE对蜡状芽孢杆菌、凝结芽孢杆菌、枯草芽孢杆菌、金黄色葡萄球菌、单核细胞李斯特菌等革兰氏阳性细菌与大肠杆菌、铜绿假单胞菌、伤寒沙门氏菌、大肠杆菌等革兰氏阴性细菌均具有较强的抑制作用。Shoko等[9]指出，GSE所含的多酚是抑制大肠杆菌和沙门氏菌的主要物质。Baydar等[10]报道，浓度为20%的GSE对嗜水气单胞菌、短芽孢杆菌、蜡状芽孢杆菌、巨大芽孢杆菌、枯草芽孢杆菌、产气肠杆菌、肠球菌、大肠杆菌、肺炎克雷伯菌、单核细胞李斯特菌、分枝杆菌、普通变形杆菌、铜绿假单胞菌及金黄色葡萄球菌等食物腐败与致病菌均有抑制作用。3.3抗炎GSE在抑制促炎细胞因子的同时，促进抗炎细胞因子的生成，防止细胞因子间的失衡，表现出良好的抗炎活性。Li等[11]报道，对于由卡拉胶诱导的足肿大鼠，口服GSPE可减少丙二醛（MDA）生成，抑制炎症渗出液中一氧化氮合酶（NOS）与β-N-乙酰氨基葡萄糖苷酶的活性，降低白细胞介素-1β（IL-1β）、肿瘤坏死因子-α（TNF-α）及前列腺素（PG）E2的含量。Terra等[12]发现，GSP可抑制因内毒素引起的巨噬细胞过量产生一氧化氮（NO）和PGE2等炎症介质，抑制诱导型NOS的表达。Carini等[13]指出，GSP可抑制中性粒细胞的炎症反应，阻止中性粒细胞的黏附和活化。Smine等[14]认为，对于高脂饮食诱发肥胖症的大鼠，GSP可通过抑制C-反应蛋白、IL-6及TNF-α等促炎因子的生成，降低肝脏、白色脂肪组织和血液中炎症标记物水平，促进抗炎因子脂联素的产生，预防细胞因子失衡。3.4抗糖尿病GSPE具有与胰岛素相似的合成代谢特性，能促进对激胰岛素敏感的细胞摄取葡萄糖，降低糖尿病大鼠的血糖水平，抑制肠道α-淀粉酶与α-葡萄糖苷酶活性及糖基化过程，从而减少碳水化合物的消化吸收，表现出良好的抗糖尿病活性[15]。GSE能降低糖尿病大鼠血糖与胰岛素浓度，改善葡萄糖耐受量，预防胰岛素抵抗。Pinna等[16]对患糖尿病大鼠的研究发现，GSPE能部分逆转胰腺癌β-细胞功能障碍与异常葡萄糖耐受，并通过抑制胰腺部分内质网应激标志物来减轻内质网应激，从而恢复胰岛素的正常水平。Oueslati等[17]报道，GSE能降低患糖尿病大鼠胰岛素、胰高血糖素、甘油三酯、高级糖基化终产物及其受体的水平，增加脂连蛋白、脂联素受体AdipoR1及腺苷酸活化蛋白激酶mRNA表达。3.5抗癌GSE具有抗癌活性，对皮肤癌、前列腺癌、结肠癌及胰腺癌等均具有一定的抗癌效果。GSE能抑制动物表皮中鸟氨酸脱羧酶的活性，减少皮肤癌的发生[2]。Uchino等[18]报道，GSE可通过抑制前列腺癌（PCA）细胞有丝分裂信号及核转录因子-kappa B与DNA的结合，下调尿激酶型纤溶酶原激活物活性，并激活与凋亡反应相关的c-Jun氨基末端蛋白激酶（c-Jun JNK），从而抑制PCA的发展，诱导PCA细胞凋亡。Cheah等[19]发现，GSE能抑制Caco-2与HCT-8结肠癌细胞的增殖，并通过增加结肠癌细胞早期凋亡诱导因子与细胞凋亡蛋白酶的数量，诱导结肠癌细胞凋亡。GSE能降低胰腺癌细胞的活性，并以剂量与时间依赖性的方式诱导胰腺癌细胞凋亡[2]。3.6保护心血管GSE所含的PA是治疗各种心血管疾病药物的主要活性成分，具有降低血压及缓解动脉粥样硬化、心肌缺血再灌注损伤、心肌梗死、血栓形成等作用。Yu等[20]报道，GSE能提高小鼠血清NO水平，抑制低密度脂蛋白（LDL）氧化，降低细胞间黏附分子-1与胆固醇水平，改善主动脉瓣厚度，清除血液与动脉壁组织内活性氧，预防动脉粥样硬化。Mahmoudi等[21]发现，GSPE可直接猝灭包括自由基和非自由基的活性氧（ROS），降低心肌对缺血再灌注损伤的敏感性，减小心肌梗死面积，改善缺血后收缩功能的恢复。Nunes等[22]认为，GSPE能降低心肌梗死面积、心室纤维性颤动及室性心动过速，减少ROS数量，抑制心脏内LDL氧化与MDA生成，从而改善心脏功能。Tomé-Carneiro等[23]发现，GSP可抑制缺血再灌注心肌的促凋亡因子JNK基因的表达，降低心肌细胞凋亡率，也可抑制颈动脉血栓形成，对急性冠状动脉血栓具有一定疗效。Peng等[24]报道，GSP可使雌性大鼠盐敏感性高血压降低约10 mmHg，表现出良好的降低动脉血压的作用。3.7保护肝脏GSE所含的PA可增强肝脏抗氧化酶活性，维持抗氧化功能，减少肝脏氧化损伤，预防肝脏纤维化与脂肪肝的产生，从而保护肝脏。Fernández-Iglesias等[25]研究发现，GSPE与富含二十二碳六烯酸的油脂可增强肝脏抗氧化酶活性，预防进食后过氧化水平与抗氧化能力之间的瞬间失衡。Hassan等[26]报道，GSPE可改善大鼠血清脂质、谷草转氨酶、谷丙转氨酶、尿素及肌酐等浓度，对赤霉素诱导的氧化应激具有保护作用。Dasilva等[27]认为，GSE可通过抑制中性粒细胞浸润与炎症介质诱导脂质过氧化，降低组织损伤后血液中谷草转氨酶（AST）、谷丙转氨酶（ALT）及乳酸脱氢酶活性，恢复组织抗氧化能力，预防大鼠肝脏纤维化。GSP能抑制多不饱和脂肪酸的过氧化反应，可改善肝脏的脂肪变性，对非酒精性脂肪肝具有良好的治疗效果。Aloui等[28]发现，GSP可降低大鼠肝脏AST、ALT、MDA及CAT水平，改善谷胱甘肽、SOD、CAT和总蛋白水平，从而保护机体免受非酒精性脂肪肝的影响。3.8保护神经GSE所含的PA可预防阿尔茨海默病等神经疾病的发生，并通过改变胆碱能系统与保护海马体神经，防止认知功能的丧失。动物机体内淀粉样β肽的积累与阿尔茨海默病的发生有着密切的联系。GSPE可分解大脑中淀粉样β蛋白，降低含量，防止阿尔茨海默病的恶化，是治疗阿尔茨海默病和其他神经性疾病的潜在药物。Kong等[29]借助蛋白组学技术发现，GSE可通过影响与认知障碍相关的蛋白质，增强成年大鼠大脑神经活性。Mahmoud[30]报道，GSE通过增加乙酰胆碱浓度并降低乙酰胆碱酯酶活性，改变胆碱能系统，缓解老年大鼠认知功能的丧失。Asha等[31]指出，GSPE能降低氧化应激相关的脂褐素在大鼠海马体中的积累，从而保护海马体神经，防止随年龄增长出现的认知功能丧失。3.9保护皮肤GSE可保持皮肤紧致度，促进创伤收缩愈合，降低皮肤色素沉着，具有较好的皮肤保护作用。GSE可改善绝经女性皮肤结构和紧致度[2]。GSE所含的白藜芦醇能增加小鼠血管内皮生长因子与肌腱蛋白水平，加速创面收缩与闭合，可用于治疗皮肤创伤和其他皮肤病[2]。Yamakoshi等[32]指出，与维生素E相比，GSE更能抑制豚鼠紫外线诱导的黑色素形成及色素沉积。Costa等[33]发现，GSE可防止皮肤衰老、减少面部皮脂、增加皮肤密度、维持皮肤水分含量、降低女性黄褐斑色素沉积。4GSE在动物生产中的应用4.1GSE在家禽生产中的应用4.1.1减少氧化应激在规模化的家禽饲养过程中，在饲养环境温度、消毒药物、病原微生物、饲料更换等因素的引导下，家禽机体内产生过多的自由基，引起氧化反应，造成氧化应激[34]。动物机体具有一定的抗氧化能力，但当氧化反应速度超过抗氧化能力时，动物就会进入氧化应激状态，造成脂质过氧化，产生氧自由基，进一步损害动物机体细胞、组织和器官。GSE是一种天然的抗氧化剂，具有强大的清除自由基的能力，能有效缓解氧化应激。研究表明，GSE中的多酚和槲皮素能通过调节超氧化物歧化酶活性，来增强蛋鸡的抗氧化能力[35-36]。GSPE能有效改善蛋鸡产蛋后期的产蛋率，使蛋壳厚度增加，蛋黄和血液中总超氧化物歧化酶活性增强，降低血液和肝脏中丙二醛的水平[37]。4.1.2提高免疫力肉鸡的生长速度快，且为雏鸡，淋巴系统发育不全，肠道黏膜屏障脆弱，免疫能力差。GSE不仅能有效清除自由基，抑制脂质氧化，还能促进肉鸡淋巴细胞的增殖，在调节家禽免疫方面也有良好的效果。在肉仔鸡的日粮中添加适量（7.5~15.0 mg/kg）的GSPE，可有效增加T淋巴细胞和B淋巴细胞的转化率及血液中溶菌酶的活性，增加机体的免疫能力[38]。有研究表明，松树皮原花青素可明显促进肉鸡胸腺细胞、法氏囊细胞和脾脏细胞的数量，增加Ⅰ型辅助T细胞因子的表达，并降低Ⅱ型辅助T细胞辅助因子的表达，从而提高肉鸡的免疫能力[39]。4.1.3提高生产性能GES可有效缓解肉鸡的热应激，改善肉鸡胴体品质，减少肉鸡脂肪的沉积[40]。给260~280日龄的蛋鸡饲喂葡萄渣和葡萄籽粕，可改善蛋鸡产蛋性能，降低饲养成本，提高经济效益[41]。类似研究发现，给290日龄的蛋鸡饲喂7%的葡萄皮渣，可显著提高蛋鸡的产蛋性能和经济效益[42]。在蛋鸡换羽时期，进行绝食和饲喂葡萄渣日粮交替处理，能增加换羽期家禽的动物福利，并且不影响蛋鸡的产蛋性能[43]。4.1.4抗球虫GSE能有效保护肉鸡肠道，减少球虫对肠道的损害。GSE可有效改善球虫引起的生长受阻，减轻球虫造成的并发症，能有效提高球虫攻毒后肉鸡的体增重[44-45]。研究表明，2%的圆叶葡萄渣可显著降低球虫造成的肠道损伤，并降低球虫引起的死亡率[46]。此外，GSE能通过抑制大肠杆菌、金黄色葡萄球菌、肠球菌等微生物，有效调整肉鸡肠道形态，改善肠道微生物区系[47-49]。4.2GSE在猪生产中的应用目前，GSE在提高猪的抗氧化能力、降低腹泻率、提高生产性能方面的研究相对较多。100 mg/kg的GSPE可通过抑制内质网和线粒体中细胞凋亡信号通路，显著减少肝脏细胞的凋亡，降低肝脏的损伤，从而有效减轻敌草快引起的氧化损伤，提高仔猪肝脏和血液的抗氧化能力[50]。给断奶仔猪饲喂250 mg/kg的GSPE，能显著降低肠黏膜通透性，减轻断奶应激引起的腹泻，进而改善断奶仔猪的日增重和料重比，提高生长性能[51]。研究指出，高粱原花青素可显著增加断奶仔猪的抗氧化能力，增强血液中抗氧化酶的活性，减少仔猪腹泻，改善生长性能[52]。此外，原花青素能显著抑制脂多糖诱导的保育猪血液中IL-1β、IL-6及肿瘤坏死因子-α水平的增加，减少炎症的发生，并提高饲料转化率[53]。研究表明，GSPE可使肠道胰蛋白酶、淀粉酶、脂肪酶的活性显著增加，提高断奶仔猪对营养物质的消化利用率，并增加血液中红细胞、白细胞及血红蛋白水平[54]。4.3GSE在反刍动物中的应用泌乳早期奶牛发生酮病时，动物血液中一氧化氮及丙二醛含量显著增加，超氧化物歧化酶、谷胱甘肽过氧化物酶和过氧化氢酶等活性显著降低，使奶牛抗氧化能力急剧下降，动物处于严重的氧化应激状态。原花青素能显著降低泌乳早期奶牛氧化代谢产物和酮体水平，增加血液中抗氧化酶的活性，提高奶牛的抗氧化功能[55]。但也有研究指出，GSPE对泌乳早期奶牛肝脏中谷丙转氨酶、谷草转氨酶、γ-谷氨酰转肽酶的活性及血液中白蛋白和球蛋白水平没有显著影响[56]。目前，关于GSPE在奶牛中的应用研究较少，机制尚不明确，仍需要进一步研究。5结论GSE较强的抗氧化功能，对糖尿病、癌症及心血管疾病等具有一定的疗效，具有保护肝脏和神经的作用，可作为相关疾病的预防或治疗。此外，GSE能提高畜禽的免疫能力，提高动物的生产性能。但GSE成分复杂多样，其主要的活性物质仍需要进一步的分离纯化，在生产中的使用量也需要进一步研究。