姜黃素目前是世界上銷(xiāo)量最大的一種天然食用色素之一，染色能力強，具有較好的熱穩定性和著(zhù)色性 。姜黃素主要來(lái)源于姜科姜黃屬植物姜黃的根莖，在我國用于咖喱粉的著(zhù)色已有很久的歷史。由于它安全無(wú)毒、無(wú)副作用，被認為是最具開(kāi)發(fā)價(jià)值的天然活性成分，被世界衛生組織 / 食品藥品管理局批準為天然食品添加劑。

作為藥食兩用的藥材姜黃，具有抗腫瘤、抗炎、調血脂等作用 。姜黃素易溶于有機溶劑，如醇類(lèi)、醋酸、丙酮等有機溶劑及堿溶液，不溶于水，化學(xué)分子式為 C21H20O6，其主鏈是不飽和脂族及芳香族基團 。

1　姜黃素的提取方法

姜黃素的提取方法主要包括有機溶劑提取法、堿水提取法、酶提取法及超聲波法等。有機溶劑提取法主要是通過(guò)醇類(lèi)、丙酮等有機溶劑浸提姜黃，提取姜黃素。此法工藝簡(jiǎn)單，反應條件可控，但有機試劑用量大，反應溫度過(guò)高會(huì )破壞提取物的結構 。

堿水提取成本低，能夠得到純度較高且干燥的姜黃素，但反應劇烈，容易破壞姜黃素的結構 。酶提取法主要是利用纖維素酶等復合酶破壞姜黃細胞壁，從而達到提取的效果。但此法專(zhuān)業(yè)操作要求較高，且酶活性條件苛刻，不適用于大規模的工業(yè)應用 。

鑒于姜黃素提取的穩定性、提取率及成本等因素，目前一些研究者探究了姜黃素的新型提取技術(shù)。趙茜茜等 利用超聲波 - 內部沸騰法輔助提取姜黃素，研究表明此法具有穩定性和可行性，優(yōu)化提取工藝得到姜黃素提取率為 1.139%。

冉啟良等 利用pH 為 9.0 ～ 9.5 的堿性溶液煮沸姜黃，并酸化、分離制得姜黃素成品，其總含量為5%～6%，該工藝簡(jiǎn)單、安全、設備投資少。PYO 等  采用超臨界流體萃取的方法，以乙醇為夾帶劑，從咖喱粉中萃取姜黃素，得率為 24.73 mg/g，該方法能最大限度地保持姜黃素的生物活性。

2　姜黃素的生物活性

2.1　抗炎抑菌作用

姜黃素的抗炎作用是通過(guò)抑制主要炎癥介質(zhì)（如環(huán)氧合酶（COX-1、COX-2)、脂肪氧化酶（LOX）、腫瘤壞死因子 α（TNF-α）、干擾素 （γ IFN-γ））及轉錄因子（如核轉錄因子 κB（NF-κB）和激活蛋白 -1（AP-1））而發(fā)揮作用 。姜黃素也可以調控細胞增殖來(lái)影響其免疫功能 。姜黃素能夠影響吞噬細胞的活性，還可以抑制病毒、細菌等生長(cháng)。

研究表明姜黃素可以抑制免疫缺陷病毒（HumanImmunodefificiency Virus，HIV）， 同時(shí)姜黃素對紅色毛癬菌、玫瑰色毛癬菌等細菌具有很強的抑制作用 。姜黃素對細菌的調節作用也表現為免疫功能的變化。姜黃素可以抑制腸道細菌，提高免疫功能，提高生長(cháng)性能。

2.2　抗氧化作用

所有抗氧化劑的抗氧過(guò)程大致分為兩個(gè)過(guò)程，即捕獲自由基過(guò)程和中止自由基過(guò)程，可分別表示為：S-00（或 S）+AH → S-OOH（或 SH）+A·A·→非自由基物質(zhì)其中 S 表示氧化底物，AH 表示抗氧化劑，A·為抗氧化劑的自由基。

姜黃素具有清除活性氧自由基和抗脂質(zhì)過(guò)氧化的作用，其抗氧化活性與維生素 C 和 E 作用相當，并能保護脂質(zhì)或血紅蛋白受氧化 。姜黃素被認為在氧化應激介導的病理狀態(tài)中發(fā)揮重要的作用。

姜黃素有兩個(gè)如同肉桂醛的苯丙烯?；羌?，兩個(gè)苯環(huán)上各有一個(gè)酚羥基和一個(gè)甲氧基，丙烯基與一個(gè) β-雙酮 / 烯醇式結構連接。此外，姜黃素的抗氧化活性還與其能夠抑制脂過(guò)氧化反應，與維持各種抗氧化酶的活性有關(guān) 。

2.3　抗癌抗腫瘤作用

姜黃素可明顯誘導腫瘤細胞凋亡，調控癌基因及相關(guān)蛋白的表達，誘導細胞周期阻滯，阻斷細胞信號傳導通路，抑制腫瘤的侵襲與轉移，逆轉細胞耐藥性，提高化療敏感性 。嚴梅娣等 研究表明姜黃素能顯著(zhù)抑制人甲狀腺癌 SW579 細胞的生長(cháng)增殖，并增加甲狀腺癌細胞的凋亡率。美國國立癌癥研究所將姜黃素作為第三代癌癥化學(xué)預防藥，并將其列入美國藥典 。

劉碧霞等通過(guò)建立腫瘤模型，并用姜黃素進(jìn)行干預，結果表明姜黃素能夠調節腫瘤組織的表達水平來(lái)抑制 H22 肝癌細胞增殖，抗血管新生，從而達到抑制腫瘤的作用。姜黃素能夠通過(guò)介導抗凋亡抑制因子 NF-κB 來(lái)抑制頭頸部鱗狀細胞癌細胞的增殖 。

2.4　調血脂作用

姜黃素通過(guò)降低血漿和肝臟中甘油三酯（Triglyceride，TG）和總膽固醇（ Total Cholesterol TC）的含量，起到調節血脂的作用。LI 等  通過(guò)血清生化和代謝組學(xué)分析，研究表明姜黃素與洛伐他汀的調血脂作用相同。

姜黃素能夠活化蛋白激酶并激活過(guò)氧化物酶受體來(lái)調節肝臟脂質(zhì)代謝，降低高脂飲食印發(fā)的肝脂肪變性，從而起到抑制脂肪肝的作用 。馮瑩等  研究表明高濃度的姜黃素可以下調Caspase-1 水平，起到抗焦亡作用，從而達到延緩動(dòng)脈粥樣硬化的效果。

3　姜黃素在食品工業(yè)中的應用

3.1　保鮮

姜黃素是一種植物多酚類(lèi)化合物，其具有極強的抗氧化性和防腐性能。司徒滿(mǎn)泉等 采用 0.03%姜黃素、0.06% 黃原膠作為保鮮劑處理馬水桔果實(shí)，研究發(fā)現經(jīng) 90 d 貯藏后，果實(shí)病爛率、失重率均顯著(zhù)低于對照。王曉芙  采用不同濃度的姜黃素在離體和活體條件下培養擬莖點(diǎn)霉菌和灰霉菌，并接種到獼猴桃上，研究結果表明姜黃素能顯著(zhù)抑制真菌孢子的萌發(fā)和菌絲生長(cháng)，獼猴桃病斑的直徑顯著(zhù)減小。

為了增強姜黃素在食品中的保鮮效果，國內外學(xué)者進(jìn)行了大量研究，研究表明含有姜黃素的微膠囊、靜電紡絲、納米絡(luò )合和膠體等物質(zhì)，可以保持其抗菌和抗氧化性能，延長(cháng)食品保質(zhì)期 [28]。

3.2　調味品和色素

姜黃素是《食品安全國家標準 食品添加劑使用標準》（GB 2760—2014）中規定使用的天然色素，其廣泛應用于食品工業(yè)。我國已于 20 世紀 80 年代中后期開(kāi)始研究和應用姜黃色素，目前國內已開(kāi)發(fā)出水溶性和油溶性姜黃色素產(chǎn)品 。姜黃素作為復合調味品，是咖喱食品中不可缺少的色素，其在膨化食品、調味料、米面制品和飲料中應用廣泛。

3.3　其他

黃陽(yáng)等 以姜黃素為芯材，明膠和蛋清粉為壁材制備微膠囊，研究了芯壁比、乳化劑與芯材質(zhì)量比對姜黃素微膠囊包埋率的影響。研究所得產(chǎn)品可以保護姜黃素功能成分，防氧化，增加產(chǎn)品穩定性，具有良好的功能性。

張志云等 利用超臨界 CO2 研究制備高溶解度的姜黃素羥丙基 -β- 環(huán)糊精包含物，其溶解度是單純姜黃素的 400 倍左右。高麗等  研究表明辛烯基琥珀酸 - 燕麥 β- 葡聚糖酯（OSG）能夠形成殼核結構的膠束，并對脂溶性的姜黃素具有很好的增溶作用。

添加于果汁體系中的 OSG 膠束增溶的姜黃素，其穩定性隨加熱溫度的升高而降低，冷藏（4 ℃）貯藏，穩定性明顯高于常溫（25 ℃）貯藏穩定性。WENG 等  研究制備了以太子參蛋白為基礎的納米粒，負載的姜黃素納米復合物分散均勻，其熱穩定性和光穩定性良好，且抗氧化能力強。

4　結語(yǔ)

姜黃素的研究歷史悠久，應用范圍廣泛。近年來(lái)大量的研究表明，姜黃素具有抗炎抑菌、抗氧化、抗癌抗腫瘤等作用，但姜黃素的作用機制復雜，有待于進(jìn)一步深入研究。作為一種天然著(zhù)色劑目前已作為調味品和色素在飲料、面食、復合調味料等行業(yè)得到廣泛認可，但姜黃素在實(shí)際生產(chǎn)應用中，還存在著(zhù)溶解度不高、吸收率低、穩定性差等諸多問(wèn)題，導致了姜黃素的生物利用度較低，限制了其在保健品及醫療領(lǐng)域中的應用。