花青素的研究现状及发展趋势.pdf

万方数据

花青素的研究现状及发展趋势赵宇瑛，张汉锋(长江大学园艺园林学院，湖北荆州434025)在自然状态下，花青素在植物体内常与各种单糖结合形成糖苷，称为花色苷(Anthocyanin)，由Marguan(1853)命名矢目前食品工业上所用的色素多为合成色素，几乎都有不的深入研究与开发提供必备的表征条件和理论依据，并且有助于它的工业利用⋯。在，花青素常与一个或多个葡萄糖、鼠李糖、半乳糖、阿拉伯糖等通过糖苷键形成花色苷。已知天然存在的花色苷有250摘要综述了花青素的研究现状并口发展趋势，包括花青素的植物来源，种类、结构与特性，花青素的分离与分析，生物合成途径，生物合成的基因工程，生理和保健功能，以及组织培养技术。关键词花青素；研究现代；研究发展趋势中图分类号TS264．4文章编号0517—6611(2006)05—0904—02花青素(Anthocyanidin)，又称花色素，是自然界一类广泛存在于植物中的水溶性天然色素，属黄酮类化合物¨一J。也是植物花瓣中的主要呈色物质，水果、蔬菜、花卉等五彩缤纷的颜色大部分与之有关。在植物细胞液泡不同的pH值条件下，使花瓣呈现五彩缤纷的颜色12,3J。在酸性条件下呈红色，其颜色的深浅与花青素的含量呈正相关性，可用分光光度计快速测定，在碱性条件下呈蓝色。花青素的颜色受许多因子的影响，低温、缺氧和缺磷等不良环境也会促进花青素的形成和积累_5～7|。车菊花朵中的蓝色提取物时提出来的，现在作为同类物质的总称-2’3j。花青素广泛存在于开花植物(被子植物)中，据初步统计，27个科，73个属植物中含花青素。含花色素的山葡萄3．5万t，蓝靛果1．8万t，不少天然色素是综合利用的产物。最早而最丰富的花青素是从红葡萄渣中提取的葡萄皮红，它于1879年在意大利上市H，8'9j。从天然野生果实蓝靛果中提取出来的一种花青素(矢车菊素)，其主要用于食品着色方面，也可用于染料、医药、化妆品等方面11花青素作为一种天然食用色素，安全、无毒、资源丰富，而且具有一定营养和药理作用，在食品、化妆、医药等方面有着巨大的应用潜力。但是和其他天然色素一样，其染色力弱，使用剂量大，不稳定(易受pH、氧化剂、亲核剂、酶、金属离子、温度、光照等影响)，使其应用受到一定限制M，11，12J。大量研究表明：花青素具有抗氧化、抗突变、预防心脑血管疾病、保护肝脏、抑制肿瘤细胞发生等多种生理功能L2，3J。花青素存在于植物的果实、花、茎和叶中的液泡内，是植物体内的一种水溶性色素。由于各种花青素分子结构上的差异或酸碱度的不同，花青素就显出红、紫、蓝等不同的颜色。当气温低或缺少磷营养时，有些植物的茎、叶就会变成紫红色，这是因为叶片里的碳水化合物转变成花青素的缘故；秋天的红叶也是叶片的花青素引起的_1同程度的毒性，长期使用会危害人的健康，因此天然色素就越来越引起了科研领域的关注。由于至今国内市场上还没有花青素纯品，所以提取高纯度的花青素对花色苷类色素1花青素的植物来源及应用葡萄皮是花色苷类色素的主要原料，其他属于此类色素并具有开发前景的有胡萝卜素、高梁红色素、山楂红色素、黑米红色素、牵牛红色素、鸡冠花红色素，越橘红色素。已经投入商业生产色素有葡萄皮色素、浆果类(草莓、木莓、杨梅、枸杞)、紫玉米、萝卜红、蓝靛果、越橘红、黑米红等。在配料酒、糖果、糕点、冰棍、雪糕、冰淇淋、果汁(味)饮料、碳酸饮料中加入，用量0．5％～5％O另外也可用于化妆品，如红色花青素做口红。这些商品用色素(除葡萄皮色素外)共同特征是对光、热、氧稳定性好，对微生物稳定，一般溶于水和乙醇，不溶于植物油H．8J。2花青素的种类、结构与特性花青素的基本结构单元是2一苯基苯并吡喃型阳离子，即花色基元。现已知的花青素有20多种，主要存在于植物中的有：天竺葵色素(Pelargonidin)、矢本菊色素或芙蓉花色素(Cyanidin)、翠雀素或飞燕草色素(Delphindin)、芍药色素(Peonidin)、牵牛花色素(Petunidin)及锦葵色素(Malvidin)。自然条件下游离状态的花青素极少见，主要以糖苷形式存多种[2-4,83。花青素分子中存在高度分子共轭体系，具酸性与碱性基团，易溶于水、甲醇、乙醇、稀碱与稀酸等极性溶剂中。不溶于乙醚、氯仿等有机溶剂，遇醋酸铅试剂会沉淀，并能被活性炭吸附。在紫外与可见光区域均具较强吸收，紫外区最大吸收波长在280nm附近，可见光区域最大吸收波长在500～550n／n范围内。花青素类物质的颜色随pH值的变化而变化，pH<7呈红色，pH在7～8时呈紫色，pH>11时呈蓝色-2J。3花青素的分离与分析植物花青素多采用酸性的甲醇、乙醇、水等极性溶剂提取，但该法同时提取了材料中由原花青素及花白素转化形成的花青素。提取液中用溶剂萃取、纸层析、柱层析方法分离纯化。采