姜黄素目前是世界上销量最大的一种天然食用色素之一，染色能力强，具有较好的热稳定性和着色性 。姜黄素主要来源于姜科姜黄属植物姜黄的根茎，在我国用于咖喱粉的着色已有很久的历史。由于它安全无毒、无副作用，被认为是最具开发价值的天然活性成分，被世界卫生组织 / 食品药品管理局批准为天然食品添加剂。

作为药食两用的药材姜黄，具有抗肿瘤、抗炎、调血脂等作用 。姜黄素易溶于有机溶剂，如醇类、醋酸、丙酮等有机溶剂及碱溶液，不溶于水，化学分子式为 C21H20O6，其主链是不饱和脂族及芳香族基团 。

1　姜黄素的提取方法

姜黄素的提取方法主要包括有机溶剂提取法、碱水提取法、酶提取法及超声波法等。有机溶剂提取法主要是通过醇类、丙酮等有机溶剂浸提姜黄，提取姜黄素。此法工艺简单，反应条件可控，但有机试剂用量大，反应温度过高会破坏提取物的结构 。

碱水提取成本低，能够得到纯度较高且干燥的姜黄素，但反应剧烈，容易破坏姜黄素的结构 。酶提取法主要是利用纤维素酶等复合酶破坏姜黄细胞壁，从而达到提取的效果。但此法专业操作要求较高，且酶活性条件苛刻，不适用于大规模的工业应用 。

鉴于姜黄素提取的稳定性、提取率及成本等因素，目前一些研究者探究了姜黄素的新型提取技术。赵茜茜等 利用超声波 - 内部沸腾法辅助提取姜黄素，研究表明此法具有稳定性和可行性，优化提取工艺得到姜黄素提取率为 1.139%。

冉啟良等 利用pH 为 9.0 ～ 9.5 的碱性溶液煮沸姜黄，并酸化、分离制得姜黄素成品，其总含量为5%～6%，该工艺简单、安全、设备投资少。PYO 等  采用超临界流体萃取的方法，以乙醇为夹带剂，从咖喱粉中萃取姜黄素，得率为 24.73 mg/g，该方法能最大限度地保持姜黄素的生物活性。

2　姜黄素的生物活性

2.1　抗炎抑菌作用

姜黄素的抗炎作用是通过抑制主要炎症介质（如环氧合酶（COX-1、COX-2)、脂肪氧化酶（LOX）、肿瘤坏死因子 α（TNF-α）、干扰素 （γ IFN-γ））及转录因子（如核转录因子 κB（NF-κB）和激活蛋白 -1（AP-1））而发挥作用 。姜黄素也可以调控细胞增殖来影响其免疫功能 。姜黄素能够影响吞噬细胞的活性，还可以抑制病毒、细菌等生长。

研究表明姜黄素可以抑制免疫缺陷病毒（HumanImmunodefificiency Virus，HIV）， 同时姜黄素对红色毛癣菌、玫瑰色毛癣菌等细菌具有很强的抑制作用 。姜黄素对细菌的调节作用也表现为免疫功能的变化。姜黄素可以抑制肠道细菌，提高免疫功能，提高生长性能。

2.2　抗氧化作用

所有抗氧化剂的抗氧过程大致分为两个过程，即捕获自由基过程和中止自由基过程，可分别表示为：S-00（或 S）+AH → S-OOH（或 SH）+A·A·→非自由基物质其中 S 表示氧化底物，AH 表示抗氧化剂，A·为抗氧化剂的自由基。

姜黄素具有清除活性氧自由基和抗脂质过氧化的作用，其抗氧化活性与维生素 C 和 E 作用相当，并能保护脂质或血红蛋白受氧化 。姜黄素被认为在氧化应激介导的病理状态中发挥重要的作用。

姜黄素有两个如同肉桂醛的苯丙烯酰基骨架，两个苯环上各有一个酚羟基和一个甲氧基，丙烯基与一个 β-双酮 / 烯醇式结构连接。此外，姜黄素的抗氧化活性还与其能够抑制脂过氧化反应，与维持各种抗氧化酶的活性有关 。

2.3　抗癌抗肿瘤作用

姜黄素可明显诱导肿瘤细胞凋亡，调控癌基因及相关蛋白的表达，诱导细胞周期阻滞，阻断细胞信号传导通路，抑制肿瘤的侵袭与转移，逆转细胞耐药性，提高化疗敏感性 。严梅娣等 研究表明姜黄素能显著抑制人甲状腺癌 SW579 细胞的生长增殖，并增加甲状腺癌细胞的凋亡率。美国国立癌症研究所将姜黄素作为第三代癌症化学预防药，并将其列入美国药典 。

刘碧霞等通过建立肿瘤模型，并用姜黄素进行干预，结果表明姜黄素能够调节肿瘤组织的表达水平来抑制 H22 肝癌细胞增殖，抗血管新生，从而达到抑制肿瘤的作用。姜黄素能够通过介导抗凋亡抑制因子 NF-κB 来抑制头颈部鳞状细胞癌细胞的增殖 。

2.4　调血脂作用

姜黄素通过降低血浆和肝脏中甘油三酯（Triglyceride，TG）和总胆固醇（ Total Cholesterol TC）的含量，起到调节血脂的作用。LI 等  通过血清生化和代谢组学分析，研究表明姜黄素与洛伐他汀的调血脂作用相同。

姜黄素能够活化蛋白激酶并激活过氧化物酶受体来调节肝脏脂质代谢，降低高脂饮食印发的肝脂肪变性，从而起到抑制脂肪肝的作用 。冯莹等  研究表明高浓度的姜黄素可以下调Caspase-1 水平，起到抗焦亡作用，从而达到延缓动脉粥样硬化的效果。

3　姜黄素在食品工业中的应用

3.1　保鲜

姜黄素是一种植物多酚类化合物，其具有极强的抗氧化性和防腐性能。司徒满泉等 采用 0.03%姜黄素、0.06% 黄原胶作为保鲜剂处理马水桔果实，研究发现经 90 d 贮藏后，果实病烂率、失重率均显著低于对照。王晓芙  采用不同浓度的姜黄素在离体和活体条件下培养拟茎点霉菌和灰霉菌，并接种到猕猴桃上，研究结果表明姜黄素能显著抑制真菌孢子的萌发和菌丝生长，猕猴桃病斑的直径显著减小。

为了增强姜黄素在食品中的保鲜效果，国内外学者进行了大量研究，研究表明含有姜黄素的微胶囊、静电纺丝、纳米络合和胶体等物质，可以保持其抗菌和抗氧化性能，延长食品保质期 [28]。

3.2　调味品和色素

姜黄素是《食品安全国家标准 食品添加剂使用标准》（GB 2760—2014）中规定使用的天然色素，其广泛应用于食品工业。我国已于 20 世纪 80 年代中后期开始研究和应用姜黄色素，目前国内已开发出水溶性和油溶性姜黄色素产品 。姜黄素作为复合调味品，是咖喱食品中不可缺少的色素，其在膨化食品、调味料、米面制品和饮料中应用广泛。

3.3　其他

黄阳等 以姜黄素为芯材，明胶和蛋清粉为壁材制备微胶囊，研究了芯壁比、乳化剂与芯材质量比对姜黄素微胶囊包埋率的影响。研究所得产品可以保护姜黄素功能成分，防氧化，增加产品稳定性，具有良好的功能性。

张志云等 利用超临界 CO2 研究制备高溶解度的姜黄素羟丙基 -β- 环糊精包含物，其溶解度是单纯姜黄素的 400 倍左右。高丽等  研究表明辛烯基琥珀酸 - 燕麦 β- 葡聚糖酯（OSG）能够形成壳核结构的胶束，并对脂溶性的姜黄素具有很好的增溶作用。

添加于果汁体系中的 OSG 胶束增溶的姜黄素，其稳定性随加热温度的升高而降低，冷藏（4 ℃）贮藏，稳定性明显高于常温（25 ℃）贮藏稳定性。WENG 等  研究制备了以太子参蛋白为基础的纳米粒，负载的姜黄素纳米复合物分散均匀，其热稳定性和光稳定性良好，且抗氧化能力强。

4　结语

姜黄素的研究历史悠久，应用范围广泛。近年来大量的研究表明，姜黄素具有抗炎抑菌、抗氧化、抗癌抗肿瘤等作用，但姜黄素的作用机制复杂，有待于进一步深入研究。作为一种天然着色剂目前已作为调味品和色素在饮料、面食、复合调味料等行业得到广泛认可，但姜黄素在实际生产应用中，还存在着溶解度不高、吸收率低、稳定性差等诸多问题，导致了姜黄素的生物利用度较低，限制了其在保健品及医疗领域中的应用。