抗衰老神物—花青素
抗衰老神物—花青素
花青素，又稱花色素，是自然界一類廣泛存在於植物中的水溶性天然色素，是花色苷水解而得的有顏色的苷元。水果、蔬菜、花卉中的主要呈色物質大部分與之有關。在植物細胞液泡不同的PH 值條件下，花青素使花瓣呈現五彩繽紛的顏色。已知花青素有20 多種，食物中重要的有6種，即天竺葵色素、矢車菊色素、飛燕草色素、芍藥色素、牽牛花色素和錦葵色素。
圖1：花青素
花青素的基本資訊
01
花青素的種類
已知天然存在的花色素有250 多種，存在於27 個科、73 個屬的植物中。
已確定的有20 種花青素，在植物中常見的有6 種，即天竺葵色素（ Pg） 、矢車菊色素（ Cy） 、飛燕草色素（ Dp） 、芍藥色素（ Pn） 、牽牛花色素（ Pt） 和錦葵色素（ Mv）。
02
花青素的結構特性
花青素是糖苷衍生物，一般自然條件下游離的花青素極少見，常與一個或多個葡萄糖、鼠李糖、半乳糖、木糖、阿拉伯糖等透過糖苷鍵形成花色苷，花色素中的糖苷基和羥基還可以與一個或幾個分子的香豆酸、阿魏酸、咖啡酸、對羥基苯甲酸等芳香酸和脂肪酸透過酯鍵形成酸基化的花色素。
花青素分子中存在高度分子共扼體系，含有酸性與鹼性基團，易溶於水、甲醇、乙醇、稀鹼與稀酸等極性溶劑中。在紫外與可見光區域均具較強吸收，紫外區最大吸收波長在280 nm 附近，可見光區域最大吸收波長在500 ～ 550 nm 範圍內。花青素類物質的顏色隨pH 值變化而變化，pH 7呈紅色，pH= 7 ～ 8時呈紫色，pH > 11時呈藍色。
03
花青素的主要來源
花青素廣泛存在於開花植物（被子植物）中， 其在植物中的含量隨品種、季節、氣候、成熟度等不同有很大差別。據初步統計： 在27個科， 73個屬植物中均含花青素， 如紫甘薯、葡萄、血橙、紅球甘藍、藍莓、茄子、櫻桃、紅莓、草莓、桑葚、山楂、牽牛花等植物的組織中均有一定含量。
最早最豐富的花青素是從紅葡萄渣中提取的葡萄皮紅色素， 它於1879年在義大利上市 ， 該色素可透過葡萄酒酒廠的廢料-葡萄渣提取。接骨木漿果中含大量的花青素， 並且都是矢車菊素， 每百克鮮重在200 ~1000 mg。另外， 花青素在大麥、高粱、豆科植物等糧食作物中也廣泛存在。研究發現， 葡萄籽與松樹皮的提取物中花青素的含量最高。
圖2：花青素的結構圖
花青素的提取方法
01
溶劑提取法
溶劑提取是花青素的常規提取方法， 溶劑多選擇甲醇、乙醇、丙酮、水或者混合溶劑等。為了防止提取過程中非醯基化的花青素降解， 常在提取溶劑中加入一定濃度的鹽酸或者甲酸， 但在蒸發濃縮時這些酸又會導致醯基化的花青素部分或全部的水解。另外， 對於提取物中可能含有脂溶性成分的樣品， 需採用有機溶劑如正己烷、石油醚、乙醚等進行萃取 。
傳統的溶劑提取方法提取時間長， 生產效率較低， 且熱溶劑容易造成花青素降解以及生理活性的降低。
02
加壓溶劑萃取法
加壓溶劑萃取， 又稱加壓液體萃取、快速溶劑萃取， 它是透過外來壓力提高溶劑的沸點， 進而增加物質在溶劑中的溶解度以及萃取效率的。
PSE 技術對於食品中功能成分的提取主要集中在類黃酮、酚類物質以及其他抗氧化活性成分的研究上。該技術在花青素的提取方面也有報道。
03
水溶液提取法
有機溶劑萃取的花青素多有毒性殘留且生產過程環境汙染大， 有鑑於此， 水溶液提取應運而生。該方法一般將植物材料在常壓或高壓下用熱水浸泡，然後用非極性大孔樹脂吸附； 或直接使用脫氧熱水提取， 再採用超濾或反滲透， 濃縮得到粗提物。
04
微生物發酵提取法
此方法將生物發酵技術應用於花青素的提取之中， 是生物科學與化工生產之間的超強滲透與有效結合。微生物發酵法利用微生物或酶讓含有花青素的細胞胞壁降解分離， 使細胞胞體內花青素充分溶入到提取液中， 從而增加提取的產率與速率。
圖3：提取後的花青素粉末
花青素的應用
01
抗氧化及清除自由基功能
花青素屬於生物類黃酮物質，而黃酮物質最主要的生理活性功能是自由基清除能力和抗氧化能力。研究證明： 花青素是當今人類發現最有效的抗氧化劑，也是最強效的自由基清除劑，花青素的抗氧化效能比VE高50 倍，比VC高20 倍。紫色甘薯花色苷產品對－OH、H2O2等活性氧均具有清除和抑制作用，尤其對－OH 的清除能力強於抗壞血酸，且清除作用與濃度呈劑量關係。
02
抗突變功能
花青素的作用不僅使植物呈現五彩繽紛的顏色，也具有降低酶的活性，抗變異等保健功能的活性分子。研究表明有一定花青素濃度的提取物能有效預防不同階段癌變發生，但花青素的個體作用並不確定，部分原因是與其它酚類物質等穩定成分分離後進行生物測定，花青素易降解。
03
健康的食品著色劑與新增劑
隨著科技的發展， 人們對食品新增劑的安全性越來越重視， 天然新增劑的開發利用已成為新增劑發展使用的總趨勢。花青素在食品中不但可作為營養強化劑， 而且還可作為食品防腐劑代替苯甲酸等合成防腐劑， 並且可作為食品著色劑應用於平常飲料和食品， 符合人們對食品新增劑天然、安全、健康的總要求。
圖4：色彩鮮豔的花青素食物
生活中富含花青素的食物
01
紫甘藍
紫甘藍俗稱紫包菜，紫甘藍主要營養成分有碳水化合物、維生素、鈣質、鐵、維生素C、纖維素和豐富的花青素等。
這些營養成分補人體吸收後，具有預防肥胖、預防癌症、防治胃潰瘍有很好的輔助治療作用，特別是有很好抗氧化和抗衰老的功效，紫甘藍可以炒菜吃也可以用來榨汁喝。
02
藍莓
藍莓被稱作漿果之王，藍莓含多種的氨基酸、糖分、維生素、礦物質以及膳食纖維，尤其是花青素和黃酮的含量非常之高，具有很好的抗氧化、保護視力、增加免疫力等功效。
藍莓雖好，但也有不適宜人群，藍莓糖分和鉀含量較高，糖尿病患者和腎病患者不建議多食用藍莓。
03
紫薯
紫薯中富含蛋白質、澱粉、膳食纖維、多種維生素和礦物質，並且還富含硒元素和花青素這兩種特殊的生物活性物質，對機體而言可謂具有多種功效，具有潤腸通便、延緩衰老、美容養顏、保護肝臟等。
紫薯雖好，但是一次性不能吃太多，否則很容易導致腸道內大量的二氧化碳氣體存在，會出現腹脹、排氣的現象。
04
黑枸杞
黑枸杞也叫黑果枸杞，黑枸杞含有豐富的營養價值，含有多糖、鈣、鐵、各種維生素、胡蘿蔔素，特別是還含有一種天然的原花青素。這些營養素被人體吸收，能起到有延緩衰老、養肝護肝、明目護眼、保護視力等作用。
不過黑枸杞也有適應人群，如果正在感冒、發燒或者腹瀉的人，建議不要食用黑枸杞。
05
櫻桃
櫻桃的成分含有糖、酒石酸，胡蘿蔔素、維生素C、蛋白質等的微量元素。櫻桃具有健腦益智，補血的作用，並且能夠改善身體面板，促進美容，滋潤面板，祛皺消斑的功效。
所以經常食用櫻桃，也能起到良好的調理作用。
圖5：生活中富含花青素的食物
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