花青素的研究综述

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1、花青素的研究综述刘仕旭化学化工学院20110441062、八—1—刖§花青素(Anthocyanidin),又称花色素，是自然界一类广泛•在口然状态下，花青素在植物体内常与各种单糖结合形成糖昔，称为花色昔(Anthocyanin),由Marguart(1853)命名矢车菊,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[23]?花青素广泛存在于开花植物(被子植物)中，据统计，27个科，73个属植物屮含花青素？近年来，国内外的学者通过对其研究，其主要用于食甜着色方面，也可用于染料、医药、化妆品等方面[10],作为一种天然食用色素，安全、无毒、资源丰富，且

2、具有一定营养和药理作用，特别在食品、化妆、医药等方面冇着巨大的应用潜力，因为和其他天然色素一样，其染色力危害人的健康，因此天然色素越来越引起了科研领域及相关学者、工作者的广泛关注？1花青素的植物来源及应用葡萄皮是花色昔类色素的主要原料，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?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%?另外也

3、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[48]?2花青素的种类?结构与特性花青素的基本结构单元是2■苯基苯并毗喃型阳离子，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(Pe-onidin)?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，主耍以糖昔形式存在

4、，花青素常与一个或多个葡萄糖?鼠李糖?半乳糖?阿拉伯糖等通过糖昔键形成花色昔？已知天然存在的花色昔有，250多种[2-48]?花青素分子中存在高度分子共轨体系，具酸性与碱性基团，易裕于水？甲醇？乙醇?稀碱与稀酸等极性溶剂中?不溶于乙醯?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500-550nm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>ll时呈蓝色[2]?3花青素的各项研究3.1花青素的分离与分

5、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口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?采用纸层析或柱层析方法分离，得到3种主要的花青素苛元?花青素总量测定多采用分光光度法，样品经沸水提取，加酸性乙醇显色，生成特有的刚果红，于波长535nm处测吸光度，该法不受黄酮昔及儿茶素的干扰，但受原花色素?花白素干扰，分析结果往往偏高，灵敏度不够理想[2]?已有采用高效液体相色谱法(HPLC)测定花青素种类和含量的报道?D.Strack等从欧洲越桔花青素提取物中分离检测到16种花色甘，孙视等从引种越

6、桔中检测到15种花色昔，色谱分析条件为:采用AquaporeRP-300色谱柱，10%甲酸水溶液做A泵流动相，流速lmKmin,柱温28°C,检测波长530nm,经梯度洗脱，在65min内完成检测?采用矢车菊・3■葡萄糖昔作为对照品进行方法考察显示:方法线性关系?重现性良好，准确度较高⑵？3.12花青素的生物合成途径20世纪80年代末90年代初，植物花青素及类黄酮物质代谢途径研究己较为成熟?苯丙氨酸是花青素及其他类黄酮生物合成的直接前体，由苯丙氨酸到花青素经历3个阶段：第1阶段由苯丙氨酸到香豆酰CoA,这是许多次生代谢共有的，该步受苯丙氨酸解氨酶(PAL)基

7、因活性调控?第2阶段由香豆酰CoA到二氢黄酮醇，是类黄酮代谢的关键反应，该阶段产生的黄烷酮和二氢黄酮醇在不同酶作用下，可转化为花青素和其他类黄酮物质?第3阶段是各种花青素的合成⑵？3.3花青素生物合成的基因工程利用蛋口质纯化、转座子标签、PCR及鉴别筛选等手段从玉米、金鱼草、矮牵牛等植物中分离并克隆了部分与花青素生物合成相关的结构基因与调节基因？己分离与克隆的结构基因主要有CHS?CHI?DFR?ANS?3GT?AMT基因？已克隆的调节基因主要有R基因及其同族的C?Sn和Lc基因，另外还有B?CI?PI?Vpl?Del?An2?An4基因，并发现这些调节基因

8、具高,度相似序列，表明不同物种花青素生物合成由相似因