洋葱槲皮素的生理功能及在食品中的应用

洋葱以其独特的口感和营养价值深受人们的青睐，是人们日常生活中常吃的蔬菜。洋葱富含多种生物活性成分，尤其是黄酮类化合物——槲皮素，对人体健康十分有益。近年来，有关洋葱槲皮素的研究越来越多，其在食品行业得到了广泛应用。本文主要对近年来国内外关于洋葱槲皮素生理功能及其在食品中的研究进展进行了综述，以期为相关食品的开发与应用提供理论参考。

一、洋葱槲皮素概述

（一）槲皮素的化学结构与性质

槲皮素是一种广泛存在于植物中的多酚类化合物，化学名为3，3'，4'，5，7-五羟基黄酮，常见于洋葱、苹果、葡萄、茶叶等多种植物中。在自然界中，槲皮素主要以糖苷形式存在，如槲皮素-3-O-葡萄糖苷、槲皮素-4'-O-葡萄糖苷等，能够有效清除自由基、抑制脂质过氧化，具有抗炎、抗病毒、抗癌等多种生理功能，在食品、医药等领域具有广阔的应用前景。

（二）洋葱中槲皮素的含量与分布

洋葱中槲皮素的含量受多种因素影响，包括品种、栽培环境、收获时间等。一般情况下，洋葱外层皮中的槲皮素含量最高，中间层的含量较少，里面一层的含量更少。通常情况下，红皮洋葱和黄皮洋葱所含的槲皮素高于白皮洋葱，成熟洋葱的槲皮素含量比未成熟洋葱高。洋葱的外层皮由于直接暴露在阳光下，槲皮素含量明显高于内部层，这表明洋葱槲皮素的含量与其生长环境和光照条件密切相关。

（三）洋葱中槲皮素的提取方法

洋葱中槲皮素的提取方法有多种，常见的有溶剂提取、超声波提取、微波辅助提取和超临界流体提取等。

溶剂提取法是通过使用有机溶剂如乙醇、甲醇或丙酮，将洋葱中的槲皮素溶解并提取出来的一种方法。该方法操作简便、成本较低，但溶剂的选择和提取条件需要优化，以提高提取效率和纯度。

超声波提取法是利用超声波的机械作用和空化作用，促进溶剂进入细胞内部，进而提高槲皮素的溶解度和浸出率。这种方式的好处是提取速度快、效率高，但是装备的成本也很高。

微波辅助提取法是通过微波快速加热溶剂和样品，提高洋葱槲皮素的溶解度和扩散速度，从而提高提取效率。该方法能显著缩短提取时间、提高提取率，但是需要控制微波的功率和时间，避免槲皮素的降解。

超临界流体提取法是利用超临界二氧化碳作为溶剂，在高压和高温下将槲皮素从样品中提取出来。该方法无溶剂残留、提取效率高，但是设备复杂、成本较高，适用于高附加值产品的提取。

二、洋葱槲皮素的生物活性

（一）抗氧化作用

洋葱槲皮素能有效清除体内自由基，使细胞免受氧化的损害，是一种高效的抗氧化剂。研究显示，洋葱槲皮素通过增加抗氧化酶的活性和抑制氧化酶的生成，主要包括直接清除自由基、抑制自由基生成、修复氧化损伤和增强机体自身抗氧化防御系统等作用机制，增强机体的抗氧化能力。洋葱槲皮素还能与铁离子和铜离子形成络合物，阻止这些金属离子参与氧化反应，进一步减少自由基的生成。洋葱槲皮素在分子结构中与自由基通过酚羟基发生化学反应，生成稳定的自由基中间体，从而终止自由基链反应。研究还发现，洋葱槲皮素通过调节基因表达，增加抗氧化酶的活性，可进一步增强超氧化物歧化酶（SOD）、过氧化氢酶（CAT）等机体的抗氧化能力。

（二）抗炎作用

洋葱槲皮素的抗炎效果显著，可以通过抑制炎性因子的表达和释放，缓解炎性反应。研究发现，洋葱槲皮素通过抑制TNF-α、IL-6等核转录因子NF-κB信号通路的活化、抑制炎性细胞的活化和浸润、调节炎性信号通路等作用，减少炎性因子的产生，进而使炎症反应得到缓解。研究还发现，洋葱槲皮素可以通过抑制Toll样受体（TLR）信号通路，抑制炎症反应的启动和放大，进一步发挥其抗炎作用。此外，洋葱槲皮素还能抑制前列腺素合成减少、白三烯合成减少的环氧合酶（COX）和脂氧合酶（LOX）的活性，从而发挥抗炎作用。

（三）抗癌作用

洋葱槲皮素对多种癌细胞的增殖有明显的抑制作用，具有潜在的抗癌作用，是一种应用前景非常好的抗癌药物。槲皮素的抗癌作用机理主要有诱导细胞凋亡、抑制细胞增殖和迁移、抑制肿瘤血管的生成、调控细胞周期、增强免疫反应等。研究发现，洋葱槲皮素可以通过激活Caspase-3、Bax等与凋亡有关的信号通路，诱导癌细胞发生凋亡。同时，洋葱槲皮素能抑制癌细胞增殖相关信号途径的激活，如PI3K/Akt、ERK等，抑制癌细胞的繁殖和迁移。此外，洋葱槲皮素还可以通过抑制VEGF等血管生成因子的表达，起到阻止肿瘤生长和扩散的作用。最新研究发现，洋葱槲皮素具有增强化疗药物疗效和减少化疗副作用的作用，为癌症治疗提供了新的思路。

（四）心血管保护作用

洋葱槲皮素对心血管系统具有多方面的保护作用，能够通过改善血脂代谢、降低血压、抑制血小板聚集等途径预防和治疗心血管疾病。洋葱槲皮素通过抑制HMG-COA还原酶的活性，减少血清低密度脂蛋白胆固醇（LDL-C）和总胆固醇（TC）水平，降低胆固醇合成。洋葱槲皮素可以通过抑制胆固醇合成酶的活性，降低血清胆固醇水平，降低动脉粥样硬化的风险。洋葱槲皮素能够通过扩张血管、改善血管内皮功能降低血压，预防高血压及其并发症的发生。此外，洋葱槲皮素还能通过其抗氧化、消炎的作用，缓解血管内皮的氧化应激和炎症反应，提高内皮功能，防止动脉粥样硬化的发生和发展。

（五）抗肥胖作用

洋葱槲皮素抗肥胖的功效也是非常显著的，其作用机理主要包括抑制脂肪细胞的生成、促进脂肪分解、调节能量代谢和肠道菌群等。洋葱槲皮素通过抑制PPARγC/EBPα等与脂肪细胞分化有关的基因表达，可以减少脂肪细胞的生成。洋葱槲皮素通过激活AMPK等能量代谢相关信号通路，可以促进脂肪分解和能量消耗，减少脂肪堆积。洋葱槲皮素在抑制脂肪细胞增殖和分化、减少脂肪堆积的同时，能增加脂肪细胞中的脂解酶活性，促进脂肪的分解和利用。此外，洋葱槲皮素还能够通过调节肠道菌群的组成和功能，改善肥胖相关的代谢紊乱，从而发挥抗肥胖作用。

（六）其他作用

除上述作用外，洋葱槲皮素还具有降血脂、降血糖、抗血板凝集、抑菌等其他作用。有研究显示，洋葱槲皮素可降低实验室中血脂较高大鼠的血清总胆固醇、甘油三酯及高密度脂蛋白胆固醇水平，对降低血脂有辅助作用。洋葱具有刺激胰岛素合成和释放、促进脂肪代谢、预防动脉粥样硬化的作用，类似磺脲类口服降血糖药用，对“三高”、糖尿病、血管硬化、冠心病以及老年人常见的血黏度过高等疾病都有很好的疗效。洋葱槲皮素还对体内由二磷酸腺苷、凝血酶、花生四烯酸等诱发的血板凝集有较强的抑制作用。此外，洋葱水提取物对革兰氏阳性菌、革兰氏阴性菌和真菌等大多数菌群表现出显著的生长抑制作用，可作为抗胃肠道相关感染的替代天然药物，还对流感病毒有有效的抵御作用。

三、洋葱槲皮素在食品中的应用

（一）作为天然抗氧化剂

作为一种天然抗氧化剂，洋葱槲皮素在食品保鲜和加工中的应用十分广泛，可以有效延缓脂肪氧化，防止食物中不饱和脂肪酸的变质，从而延长食物的保存期限。洋葱槲皮素还可以抑制氧化酶的活性，减少酶促褐变的发生，使食物的感官质量得到改善。例如，在植物油、奶油、肉制品等食品中添加槲皮素，可以显著提高其抗氧化性能，延缓氧化过程；在水果和蔬菜加工中添加槲皮素，可以抑制多酚氧化酶（PPO）的活性，减少褐变现象，保持产品颜色和新鲜度。

（二）作为功能性食品添加剂

洋葱槲皮素因具有多种生物活性而被广泛应用于功能性食品的研制中，将其添加到饮料、乳制品、谷物制品等食品中，能起到增强抗氧化能力、改善免疫功能等作用。例如，在果汁、茶饮料、酸奶等食品中添加槲皮素，可以提高其抗氧化性能，增强健康功效；在功能性饼干、营养棒等食品中添加槲皮素，可以提高人体免疫力，预防疾病。

（三）作为食品着色剂

洋葱槲皮素具有良好的着色性能，可以作为天然的食品着色剂应用于食品加工中。它的颜色稳定性较好，能够在酸性和中性环境中保持较长时间的稳定，与合成着色剂相比，不仅安全无毒，还具有抗氧化、抗炎等保健功能。例如，在饮料、糖果、烘焙食品中添加槲皮素，可以赋予食品天然的黄色或橙色，提高视觉吸引力；在肉制品、调味品中添加槲皮素，可以防止脂肪氧化和褐变，提升产品品质。

（四）作为食品保鲜剂

洋葱槲皮素的抗菌作用使其成为理想的天然食品保鲜剂，可以有效抑制多种食物腐败菌及致病菌的生长，使食物的保鲜期得以延长，在蔬果、肉类食品等领域得到应用。例如，在草莓、苹果等水果表面喷洒槲皮素溶液，可以延长保鲜期，保持新鲜度；在香肠、火腿等肉制品中添加槲皮素，可以提高保鲜性能，延长货架期。

（五）作为调味品

洋葱槲皮素因其独特风味和生理功能，还可以作为天然调味品添加到食品中，赋予食品独特风味并增强营养价值。例如，在番茄酱、烧烤酱等调味酱中添加槲皮素，能增强风味并提供抗氧化保护；在腌制蔬菜、腌制肉类中添加槲皮素，可以提升风味并延长保质期。

综上所述，洋葱槲皮素作为一种生物活性物质，在维持人类健康方面发挥着抗氧化、抗炎、抗癌、抗肥胖等多重作用，将其应用于食品工业中前景广阔、潜力巨大，能为人们的健康和食品的品质提供更多保障。目前，洋葱槲皮素的研究还处于初级阶段，特别是其安全性和有效性仍需要进一步验证。通过不断的研究和创新，可以进一步挖掘洋葱槲皮素的功能和应用价值，在满足人们对健康和营养需求的同时，也为食品工业的发展提供新的思路和解决方案。

作者简介：倪湾（1994-），女，满族，辽宁锦州人，讲师，硕士研究生，研究方向为功能因子与健康的相关性。

*通信作者：李伊涵（1996-），女，汉族，辽宁锦州人，助教，硕士研究生，研究方向为食品安全。