花青素

花青素

含有花青素的水果

花青素是一种水溶性色素，可以随着细胞液的酸碱改变颜色。细胞液呈酸性则偏红，细胞液呈碱性则偏蓝。花青素(anthocyanins)是构成花瓣和果实颜色的主要色素之一。花青素为植物二级代谢产物，在生理上扮演重要的角色。花瓣和果实的颜色可吸引动物进行授粉和种子传播(Stintzing and Carle, 2004)。常见于花、果实的组织中及茎叶的表皮细胞与下表皮层。部分果实以颜色深浅决定果实市场价格

概述

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，属类黄酮化合物。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。花青素存在于植物细胞的液泡中，可由叶绿素转化而来。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。秋天可溶糖增多，细胞为酸性，在酸性条件下呈红色或紫色，所以花瓣呈红、紫色是花青素作用，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。

目前食品工业上所用的色素多为合成色素，几乎都有不同程度的毒性，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。由于没有市场还没有出现花青素纯品，因此需要摄入花青素，那么目前只能通过食补的方式了，譬如食用蓝莓、草莓、葡萄、紫玉米等获得。

为了正确引导消费者如何使用具有花青素产品，许多花青素研发机构也纷纷发表文章，提醒消费者正确对待消费，不要盲目追求花青素产品，如果使用或者食用合成的花青素产品过多，对身体反而会产生副作用，结果反而得不偿失。国内一些专业从事生物技术研发机构，譬如黑龙江的奥蓝特生物技术开发有限公司、长白山的蓝舰生物技术开发有限公司、湖南的捷盟生物技术开发有限公司为典型代表，分别在国内知名刊物发表文章告诫市民，由于市场上许多单位滥用花青素概念，混淆视听，请谨慎选择合成性的花青素功能性产品。

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)、矢车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多种。

化学结构

花青素分子量：287.246

化学结构

分子式：C15H11O6

InChI=1/C15H10O6/c16-8-4-11(18)9-6-13(20)15(21-14(9)5-8)7-1-2-10(17)12(19)3-7/h1-6H,(H4 -,16,17,18,19,20)/p+1[1]

化学特性

花青素属于酚类化合物中的类黄酮类(flavonoids)。基本结构包含二个苯环，并由一3碳的单位连结(C6-

花青素

C3-C6)。花青素经由苯基丙酸路径和类黄酮生合成途径生成，由许多酵素调控催化。以天竺葵色素(pelargonidin)、矢车菊素(cyanidin)、花翠素(delphinidin)、芍药花苷配基(peonidin)、矮牵牛苷配基(petunidin)及锦葵色素(malvidin)六种非配醣体(aglycone)为主。花青素因所带羟基数(-OH)、甲基化(methylation)、醣基化(glycosylation)数目、醣种类和连接位置等因素而呈现不同颜色(范和邱，1998)。颜色的表现因生化环境条件的改变，如受花青素浓度、共色作用、液胞中pH値的影响(Clifford, 2000)。橙色和黄色是胡萝卜素的作用。1910年在胡萝卜中发现了β-胡萝卜素，以后共发现另外2种胡萝卜素异构体，分别是：α、β、γ三种异构体。1958年β-胡萝卜素获得专利（US2849495，1958年8月26日，专利权人：Hoffmann La Roche），目前主要从海洋中提取，也可人工合成。

自然界有超过300种不同的花青素。他们来源于不同种水果和蔬菜如紫甘薯、越橘、酸果蔓、蓝莓、葡萄、接骨木红、黑加仑、紫胡萝卜和红甘蓝、颜色从红到蓝。这些花青素主要包含飞燕草素（Delchindin）、矢车菊素（Cyanidin）、牵牛花色素（Petunidin）、芍药花色素（Peonidin）。其中蓝莓所含花青素量最大最多最有营养价值。

蓝莓花青素简介

异名：Vaccinium Oxycoccus Pigment

成分：为黄酮和黄烷酮的衍生物。

性质：红褐至黑褐色粉末、块状或液体，略有特殊风味。微溶于水。

来源：蔓越橘（V accinium oxycoccus）的果实为原料，利用现代的生物技术提取而成的天然色素。

用途：水产加工、畜产品加工、植物蛋制品、焙烘制品等的着色，为红褐色着色剂。用于食品领域。皮肤抗氧化剂。

蓝莓花青素的保健作用：

花青素是纯天然的抗衰老的营养补充剂，研究证明是当今人类发现最有效的抗氧化剂，它的抗氧化性能比维生素E高出五十倍，比维生素C高出二十倍。它对人体否认生物有效性是100%，服用后二十分钟就能在血液中检测到。

花青素在欧洲，被称为“口服的皮肤化妆品”尤其蓝莓花青素，营养皮肤，增强皮肤免疫力，应对各种过敏性症状。是目前自然界最有效的抗氧化物质。它不但能防止皮肤皱纹的提早生成，还可维持正常的细胞连结、血管的稳定、增强微细血管循环、提高微血管和静脉的流动，进而达到异常皮肤的迅速愈合。花青素是天然的阳光遮盖物，能够防止紫外线侵害皮肤，皮肤属于结缔组织，其中所含的胶原蛋白和硬性蛋白对皮肤的整个结构起重要作用。

增强视力，消除眼睛疲劳；延缓脑神经衰老；对由糖尿病引起的毛细血管病有治疗作用；增强心肺功能；预防老年痴呆。

蓝莓所含花青素是目前所有植物花青素中功能最优良（尤其是有16种生物类黄酮组成的花青素，有比一般植物花青素更优越的生理活性）、应用范围最广，副作用最低，也是价格最昂贵的品种。花青素含量达25%的蓝莓提取物价格是含量达95%的葡萄籽提取物的5—6倍，可见其超凡的价值

花青素颜色随PH值发生变化，从当PH值为3时的覆盆子红到当PH值为5时的深蓝莓红。在大多数应用中，这些色素具有良好的光、热和PH稳定性，并且能够承受巴氏和UHT热处理。花青素广泛地应用在饮料、糖果、果冻和果酱中。紫甘薯花青素在不同PH 值下的颜色变化见右下图

紫甘薯花青素在不同PH值下的颜色变化

影响花青素呈色的因素

影响花青素呈色的因子包括花青素的构造、pH値、共色作用(copigmentation)等。果皮呈色受内在、外在因子和栽培技术的影响。紫外线可增加花青素含量；高温会使花青素降解。植物来源

花青素类色素广泛存在于所有深红色、紫色或蓝色的蔬菜水果，比如钙果、葡萄、黑莓、无花果、樱桃、甜菜根、茄子、紫甘薯、黑龙珠土豆、血橙、红球甘蓝、蓝莓、红莓、草莓、桑葚、山楂皮、紫苏、黑(红)米、牵牛花等植物的组织中。

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、高粱红色素、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、覆盆子、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%。

花青素传说

名医李时珍年轻时有患眼疾，偶感目涩，视物不清。后采药经鞑靼(今蒙古北部)发现，