花青素课件.ppt
.,1,花青素,.,2,一些花青素含量丰富的食物,蓝莓,紫甘薯,蓝莓,蓝莓,.,3,紫玉米,葡萄,樱桃,.,4,花青素制品,花青素抗衰老活肤油,花青素,.,5,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。是植物花瓣中的呈色物质，水果、蔬菜、花卉等五彩缤纷的颜色大部分与之有关。,.,6,花青素植物来源,我国是一个植物资源大国, 在天然色素资源方面有着很大潜力。含花青素的山葡萄3. 5万吨, 蓝锭果1 名万吨。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。葡萄皮是花色甘类色素的主要原料。,.,7,自然条件下游离状态的的花青素极少见，主要以糖苷形式存在，已知天然存在的的花色苷有250多种。在食物里作为最重要的酚类物质的单体之一，通过取代作用，类黄酮组成了超过4000种的C15芳香类植物化合物，这些化合物中主要为六类花青素与五类黄酮类物质。,.,8,花青素的结构,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。,.,9,提取工艺,花青素的提取方法很多，例如：（1）树脂法精制 葡萄皮色素的提取用离子交换树脂出去糖类和有机酸。（2）膜分离精制 利用各种类型的超滤膜和反渗透膜将色素以过滤形式精制。花青素也可被超滤醋酸纤维素膜纯化和浓缩；（3）重结晶法,.,10,提取工艺举例,.,11,光学效应,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500550nm范围内花青素类物质的颜色随pH值的变化而变化，pH7呈红色，pH在78时呈紫色，pH11时呈蓝色。,.,12,保健功能,1、 花青素抗氧化花青素是羟基供体, 同时也是一种自由基清除剂, 它能和蛋白质结合防止过氧化。也和金属Cu2+等鳌合(B环具邻二酚结构时) 。防止Vc过氧化, 再生Vc,从而再生VE, 也能淬灭单线态氧。花青素能与金属离子鳌合或形成花青素-金属Cu-Vc复合物。花青素是当今发现的最有效的抗氧化剂，也是最强效的自由基清除剂的抗氧化性能比VE高50倍，比VC高20倍 。,.,13,保健功能,2、抗氧化能力用ORAC ( oxygen radical absorbing capacity ) 表示水果中抗氧化能力。与花青素线性相关, 相关系数rxy =0.77 ; 与总酚含量线性相关, 相关系数rxy=0.92。 另一份研究指出, 抗氧化能力与花青素含量线性相关, 相关系数rxy =090 ; 与总酚含量线性相关, 相关系数rxy= 0.83 , Vc 抗氧化贡献率仅为0.4% 9.4%。说明花青素是类黄酮物质中重要一类。,.,14,保健功能,3、抗病机理花青素不仅无毒和无诱变作用, 而且有治疗特性。现代药理学研究表明，花青素具有抗氧化、抗肿瘤、防治心脑血管疾病、降血糖、抗炎、促进视力，预防与年龄相关的神经功能衰退等多种药理作用。,.,15,花青素遗传毒性研究,科研人员根据食品安全性毒理学评价程序和方法（GB15193-2003）进行小鼠精子畸变试验、脊髓细胞微核试验、Ames实验、体外哺乳动物细胞染色体畸变实验，对花青素遗传性作用进行评价。结果以上体内外试验的遗传毒性均为阴性（P0.05）。因此得出结论花青素对正常状态的细胞没有遗传毒性作用。,.,16,花青素的合成代谢途径,苯丙氨酸是类黄酮类生物合成的前体，花青素是在细胞中从苯丙氨酸经一系列的酶促反映合成，经不同的羟基化、糖基化、甲基化、酰基化修饰后被转运到液泡中予以集中。（如图）,.,17,.,18,生物合成代谢途径的分子调控,转录水平的调控在花青素转录调控过程中有WD40,WRKY,BZIP,MADS-box,R2R3-MYB及basic-helix-loop-helix（bHLH）等各种转录因子通过与结构基因启动子中相应的顺式作用元件结合，从而激活或者抑制花色素苷生物合成途径中一个或多个基因的表达。,.,19,生物合成代谢途径的分子调控,许多现象表明一些MYB转录因子有双重功能，即：作为机构基因的直接活化子和作为活化bHLH基因的活化子。拟南芥WRKY转录因子TTG2受MYB和bHLH复合体调控，并作为一个配体共同调控花青素结构基因的表达。,.,20,影响花青素生物合成代谢途径的外部因素,植物液泡中的花青素积累受很多环境因素刺激，包括光照、UV-A、UV-B、低温、缺水、蔗糖，以及其他生物胁迫等。如：苹果MdMYB1转录因子是一个受光诱导的R2R3-MYB转录因子，光诱导MdMYB1的表达，进而诱导花青素的合成。缺水可以促进葡萄中花青素的大量积累，表达分析发现缺水是花青素合成途径基因F3H、DFR、UFGT、GST表达量增高。,.,21,植物花青素诱导调控模型,.,22,植物组织培养技术提高花青素产量,花青素是一种植物次级代谢产物。天然植物中花青素含量很少，为提高产率，研究人员做了大量工作，研究细胞悬浮培养条件与细胞生物和花青素的产率关系，对培养条件进行了优化。目前已报道的通过植物组织培养获得花青素的有苹果、葡萄、紫苏、玫瑰茄、胡萝卜、土当归，菊属杂交细胞等。,.,23,花青素发展前景,
