花青素
跳转到导航跳转以搜索花青素（也是花青素;来自希腊语：ἄνθος（Anthos）＆＃34;花＆＃34;和κόλου/κόνουkyaneos / kyanous＆＃34;深蓝色＆＃34;）是水溶性真空颜料，取决于他们的pH，可能出现红色，紫色，蓝色或黑色。富含花青素的食物植物包括蓝莓，覆盆子，黑米和黑色大豆，其中许多其他是红色，蓝色，紫色或黑色。秋叶的一些颜色来自花青素。 [1] [2]
花青素属于通过苯丙醇丙烷途径合成的黄酮类化合物的母类分子。它们发生在高等植物的所有组织中，包括叶，茎，根，花和水果。花青素通过添加糖来衍生自花青素。 [3]它们是无味和中度的涩味。
虽然批准欧盟的颜色食品和饮料，但花青素未被批准用作食品添加剂，因为当用作食品或补充成分时，它们尚未被验证为安全。 [4]没有确凿的证据表明花青素对人体生物学或疾病产生任何影响。 [4] [5] [6]
在花朵中，由花青素积累提供的着色可能会吸引各种各样的动物传染案，而在水果中，相同的着色可以通过吸引食草动物到具有这些红色，蓝色或紫色的潜在食用的水果中的种子分散中的相同着色颜色。
花青素可能在植物中具有免受极端温度的保护作用。 [7] [8]番茄植物通过对抗反应性氧物种的含有花青素的冷应激，导致叶片中的细胞死亡率较低。 [7]
负责花青素的红颜色的吸光度模式可以与绿叶绿素中的光合活性组织中的绿叶绿素的吸光度样式互补，例如幼苗Coccifera叶子。它可以通过绿色吸引的食草动物攻击来保护叶子。 [9]
在细胞液泡中发现花青素，主要是在花和水果中，而且在叶子，茎和根中。在这些部分中，它们主要发现在外部细胞层中，例如表皮和外周培养细胞。
最常发生的是Cyanidin，Delphinidin，Malvidin，Pelargonidin，PeoNidin和Petunidin的糖苷。在光合作用中固定的所有碳氢化合物的大约2％转化为黄酮类化合物及其衍生物，例如花青素。并非所有土地植物都含有花青素;在Caryophyllales（包括仙人掌，甜菜和苋菜）中，它们被贝妥取代。在同一植物中未发现花青素和玻璃糖苷。 [10] [11]
有时曾经繁殖过高ochocyanin数量，甜椒等观赏植物可能具有不寻常的烹饪和美学的吸引力。 [12]
花青素发生在许多植物的花朵中，例如一些迈克斯人类和品种的蓝色罂粟花。 [13]在各种郁金香花中也发现了花青素，例如Tulipa Gesneriana，Tulipa Fosteriana和Tulipa Eichleri。 [14]
富含花青素的植物是疫苗物种，如蓝莓，蔓越莓和越橘;橡钩浆果，包括黑莓，红覆盆子和黑莓;黑醋栗，樱桃，茄子（茄子）果皮，黑米，ube，冲绳红薯，康科德葡萄，葡萄酒葡萄，红甘蓝和紫罗兰花瓣。红肉桃子和苹果含有花青素。 [39] [31] [31] [32]花青素在香蕉，芦笋，豌豆，茴香，梨和马铃薯中较少，并且可以在某些绿色鹅莓中完全缺席。 [16]
最高记录的量似乎在黑色大豆种子涂层（Glycine Max L. Merr.）中含有约2g / 100g，[33]在紫色玉米粒和壳中，以及在黑暗的皮肤和纸浆中（Aronia Melanocarpa L.）（见表）。由于样品来源的临界差异，制备和提取方法确定花青素含量，[34] [34] [34] [34] [34] [34] [34] [34]邻接表中的值不直接比较。
性质，传统农业方法和植物育种产生了各种罕见的作物，含有花青素，包括蓝色或红肉土豆和紫色或红色的西兰花，白菜，花椰菜，胡萝卜和玉米。花园西红柿已经使用血气改性生物的血液改性生物（但不将它们纳入最终紫色番茄）来定义最初来自智利和加拉帕戈斯群岛的野生物种中紫色着色的遗传基础。 [36]德国玫瑰＆＃34所称＆＃34的杂色。 2012年商业公司可商购与农业产业和家庭园丁。[36]投资西红柿高血清素含量使其保质期加倍，抑制收获后霉菌病原体的生长，Botrytis Cinerea。 [37]
一些西红柿还通过来自Snapdragons的转录因子进行了修饰，以在水果中产生高水平的花青素。 [38]花青素还可以在天然成熟的橄榄中发现，[39] [40]，并且部分原因是一些橄榄的红色和紫色。 [39]
五颜六色的植物食品中花青素的含量，如紫色玉米，蓝莓或梭菌，比食用仁或水果高约10倍。 [26] [41]
可以分析葡萄浆果叶的色谱以评估花青素的量。可以在频谱分析的基础上评估果实成熟度，质量和收获时间。 [42]
对秋天叶子负责的红色，紫色和它们的混合组合来自花青素。与类胡萝卜素不同，在整个生长季节的叶子中不存在花青素，但在夏季结束时积极生产。 [2]它们在叶片细胞的SAP中发展，从植物内外的因素的复杂相互作用中产生。它们的形成取决于光存在下糖的细分，因为叶片中的磷酸盐水平降低。 [1]橙色叶子在秋季，由花青素和类胡萝卜素组合的组合。 [43]
花青素在温带地区的约10％的树种中存在，尽管在新英格兰等某些领域，[43]高达70％的树种可能产生花青素。 [2]
花青素被批准用于欧盟，澳大利亚和新西兰的食品着色剂，具有着色剂编码E163。 [44] [44] 2013年，欧洲食品安全管理局的科学专家小组得出结论，来自各种水果和蔬菜的花青素，其具有安全性和毒理学研究的特征，以批准其作为食品添加剂的用途。 [4]从使用红葡萄皮肤提取物和黑醋萃取物到欧洲生产的颜色食物的安全历史上延伸，小组得出结论，这些提取物源对裁决的例外情况是例外，并且被充分显示安全。 [4]
花青素提取物未在美国的批准颜色添加剂中列出;然而，葡萄汁，红葡萄皮和许多批准用作着色剂的果汁和蔬菜汁，富含天然存在的花青素。 [46]未包含花青素来源，用于药物或化妆品的批准着色剂中。 [47]
虽然已显示花青素在体外具有抗氧化剂性质，但在消耗富含花青素的食物后，人类在人类中没有证据表明人类抗氧化作用。与受控试管条件不同，体内花青素的命运表明它们较差（小于5％），大部分被吸收作为排泄的化学修饰的代谢物。迅速。 [51]在食品中消耗富含花青素的食物后血液的抗氧化能力的增加可能不是由食物中的花青素直接引起的，而是通过增加源自代谢类黄酮（花青素母体化合物）的尿酸水平增加食物。 [51]可以从胃肠道中重新吸收摄取的花青素的代谢物，它们可以从它们进入血液以进行全身分布并具有较小分子的效果。 [51]
在2010年审查有关食用食品的可能性益处的科学证据中的审查中＆＃34;抗氧化物质＆＃34;由于花青素，欧洲食品安全管理局得出结论，1）对人类膳食花青素的有益抗氧化效应没有基础，2）没有证据表明富含花青素的食物和保护之间的病因和效果关系来自氧化损伤的DNA，蛋白质和脂质，3）没有证据通常用于消费具有任何＆＃34;抗氧化剂＆＃34 ;,＃34;抗癌＆＃34 ;,＆＃34;抗衰老＆＃34;或＆＃34;健康老化＆＃34;效果。 [5]自本综述以来，似乎似乎没有任何大量的临床试验，测试花青素的生理作用。 [5] [6]
花青素是糖基团的花青素，主要是花青素的3-葡糖苷。花青素被细分为无糖的花青素糖蛋白和花青素苷糖苷。截至2003年，报告了400多个花青素[52]，而2006年初后来文学，将数量置于550多种不同的花青素。响应于pH的变化而发生的化学结构的差异是花青素通常用作pH指标的原因，因为它们通过称为鲣疣的过程从酸中的红色变为蓝色。
据认为，花青素在体内和体外进行物质化学降解。众所周知，结构，pH，温度，光，氧气，金属离子，分子内关联和分子间结合通常均可影响花青素的颜色和稳定性的化合物（Copigments，糖，蛋白质，降解产物等）。 [53] B环羟基化状态和pH值已显示介导花青素的降解至其酚酸和醛成分。实际上，在消耗后，摄入的花青素的显着部分可能降解到酚醛酸和体内醛。这种特征对体内特异性花青素机制的感兴趣困扰。
花青素通常在更高的pH下降解。然而，一些花青素，如petanin（Petunidin 3- [6-O-（4-O-（4-（E） - p-coumaroyl-O-α--Lhamnylanylyl-O-β-葡萄糖醇] -5-O-β- - 凝集吡喃糖苷），在pH8的降解中是抗性的，并且可以有效地用作食物着色剂。 [55]
花青素可以用作pH指标，因为它们的颜色随pH而变化;它们在酸性溶液（pH <7）中是红色或粉红色的，中性溶液（pH≈7），碱性溶液（pH＆gt; 7）中的绿黄色，并在非常碱性溶液中无色，颜料完全减少。 [56]
花青素颜料与来自细胞中的两种不同的化学原料流的所有其他类黄酮一起组装：其他流产生三个丙酰-CoA分子，C 3单元来自C 2单位（乙酰-CoA），[57]
这些流通过酶Chalcone合成酶相结合，通过植物中通常在植物中发现的聚酮折叠机构形成中间体醌类化合物。
随后通过酶Chalcone异构酶对原型颜料的柚皮素异构化，
随后通过酶如黄酮羟基羟化酶，黄酮类3＆＃39; - 羟基化酶和黄酮3＆＃39;，5＆＃39; - 羟基苯甲酸酯，
这些氧化产物通过酶二氢烷醇4-还原酶进一步减少到相应的无色蓝藻氰基氨嗪，[58]
白藻霉素曾被认为是下一个酶的直接前体，一种二氧化根果酶称为花青素合成酶，或光藻硅蛋白二氧化酶; Flavan-3-OLS，Leucoanthocyanidin还原酶（LAR）的产品最近被证明是它们的真实基材，
通过酶如UDP-3-O-葡糖糖基转移酶，[59]将得到的不稳定花青素进一步与糖分子相偶联，得到最终相对稳定的花青素。
因此，需要超过五种酶来合成这些颜料，每个颜料在音乐会上工作。即使通过遗传或环境因素的这些酶的任何机制中的任何机制也会停止花青素的产生。虽然生产花青素的生物负担相对较高，但植物从花青素提供的环境适应，疾病耐受性和害虫耐受性显着受益。
在花青素生物合成途径中， - 通过苯丙氨酸氨酰基（PAL），肉桂酸酯4-羟化酶（C4H），4-香豆素COA连接酶（4CL），Chalcone合酶（CHS）和Chalcone异构酶（Chi）转化为Naringenin。然后，催化下一个途径，导致通过黄酮3-羟化酶（F3h），黄酮类3＆＃39的组合物形成复合甘油酮和花青素; - 羟基丙酮，二氢烷醇4-还原酶（DFR），花青素合成酶（ANS），UDP-葡糖苷：类黄酮葡糖基转移酶（UFGT）和甲基转移酶（MT）。其中，UFGT分为UF3GT和UF5GT，其负责花青素的葡萄糖苷化产生稳定的分子。 [60]
在拟南芥中，两种糖基转移酶，UGT79B1和UGT84A2涉及花青素生物合成途径。 UGT79B1蛋白将Cyanidin 3-O-葡糖苷转化为Cyanidin 3-O-木糖苷（1→2）葡糖苷。 UGT84A2编码SINAPIC酸：UDP-葡糖基转移酶。 [61]
可以通过基因的转基因的平均值来研究酚醛代谢途径和酶。拟南芥调节基因在生产花青素1（ATPAP1）中可以在其他植物物种中表达。 [62]
花青素已在有机太阳能电池中使用，因为它们能够将光能转化为电能。使用染料敏化太阳能电池代替传统的PN结硅电池的许多益处包括较低的纯度要求和成本的成分材料，以及它们可以在柔性基板上产生的事实，使它们允许卷起-to卷印刷过程。 [64]
花青素荧光，使植物细胞研究的工具能够允许活细胞成像，而不需要其他荧光团。可以将花青素产生在遗传修饰的材料中，以便在视觉上进行识别。 [66]
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