黑枸杞花青素研究進展

張文穎　吳華　莫晨玲

摘要? ? 花青素是一種天然的水溶性色素，具有多種生物活性。黑枸杞花青素含量超過了絕大數其他含花青素的植物。本文介紹了黑枸杞花青素的提取工藝、生理活性，以期為黑枸杞的食品開發以及藥性研究提供參考。

關鍵詞? ? 黑枸杞;花青素;提取工藝;生理活性

中圖分類號? ? TS264.4? ? ? ? 文獻標識碼? ? A

文章編號? ?1007-5739（2019）24-0212-03? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?開放科學（資源服務）標識碼（OSID）

Abstract? ? Anthocyan is natural water-soluble pigment with various biological activities.The content of anthocyan in Lycium ruthenicum Murr.exceeds the vast majority of other anthocyanin-containing plants.This paper introduced the extraction process and physiological activity of anthocyan in Lycium ruthenicum Murr.，in order to provide references for the development of food and drug research of Lycium ruthenicum Murr..

Key words? ? Lycium ruthenicum Murr.;anthocyan;extraction process;physiological activity

花青素最先在草本植物花生中發現。研究表明，花青素是一種天然色素，存在于絕大多數植物之中，易溶于水[1-2]。花青素顏色會隨著溶液pH值的變化而變化，這是因為花青素的分子結構具有離子性質[3]，在酸性條件下部分花青素呈現紅色。在中性pH值下花青素呈現紫色，而在pH值增加時，花青素呈現藍色。花青素的紅色色素主要以黃酮陽離子的形式存在[4]，花青素在較低pH值的溶液中穩定性比較好，形成的黃烷陽離子使花青素能夠在水中高度溶解。水濃度的降低增加了黃烷正離子的去質子率，從而降低了顏色的穩定性[5]，顏色越深表明其具有的花青素含量越高[6-8]。花青素的結構主要是由C6-C3-C6為基本的C骨架組成的，其屬于類黃酮化合物，故其具有類黃酮的典型結構。不同類型的花青素主要通過糖基的類型、分子中羥基的數量和位置來區分[9-10]。

從黑枸杞果實中提取出的花青素呈紫紅色，無特殊味道，是一種珍稀的天然食用花色苷類色素[11-12]，黑枸杞花青素的主要結構單元為α-苯基苯并吡喃型陽離子。閆亞美等[13]研究比較了黑枸杞與其他5種果蔬中花青素含量的測定，結果顯示，黑枸杞中花色素的含量最高;孫? 楠等[14]研究比較了黑枸杞、枸杞與黑加侖中花青素的含量，結果表明，黑枸杞中花青素的含量是枸杞和黑加侖的10倍。經過一系列的研究發現，黑枸杞中所含有的花青素含量比較多，人們也將黑枸杞稱為“花青素之王”。現從提取工藝、生理活性等方面對黑枸杞花青素進行詳細介紹，以期為花青素研究提供科學參考。

1? ? 提取工藝

通常通過酸化的甲醇、乙醇、丙酮、水或混合溶劑的固液萃取法從植物中提取花青素。利用酸穩定黃酮陽離子，黃酮陽離子在低pH值時呈現紅色[15-17]。一些傳統的提取方法耗時較長，長時間的熱提取會導致花青素降解，降低提取物的抗氧化活性[18-19]。最近，許多新方法已經被開發出來，例如微波輔助提取（MAE）、超聲波輔助提取（UAE）[20]，以及基于使用壓縮流體作為萃取劑的技術，包括亞臨界水萃取（SWE）[21]、超臨界流體萃取（SFE）[22]、加壓流體萃取（PFE）[23]或者加速溶劑萃取（ASE）[24]等，總體來說，這些壓縮液基萃取技術都比其他方法更環保。然而，這些方法在工業規模上的成本很高，往往超過了技術效益。因此，需要一種具備時間短、操作簡單、耗能低、節約成本、提取率高等優點的提取方法。微波萃取是利用微波能量將分析物從樣品基質中分離到萃取劑的過程，此方法的優點是提取時間短、溶劑體積小、收率高等[25];大孔樹脂吸附是從植物粗提物中分離生物活性組分的一種有效方法，具有獨特的吸附特性（吸附特性高、容易解吸），而且成本較低、操作簡單、效率較高[26]。到目前為止，大孔樹脂已經被成功地應用于植物化學物質的分離和富集，例如皂甙[27-29]、紫杉醇[27]、異黃酮[28]、花青素[29]、萊文[30]等自然資源。Yu等[31]研究發現，AB-8樹脂是9種經測試的樹脂中最適合純化花青素的樹脂。用Langmuir和Freundlich等溫線擬合了AB-8樹脂對花青素在不同溫度下的吸附平衡試驗數據，在25 ℃時，花青素在AB-8樹脂上的分離效果比較好，并且確定了最佳分離條件，例如樣品濃度、流速等。經過試驗分析，提取液中花青素的純度由4.65%提高到88.83%，分離得到了氰基-3-葡萄糖苷和氰基-3-槐苷，純度>94%。

2? ? 生理活性

花青素對人體具有諸多益處。首先，它可以防止有害物質（自由基）傷害人體;其次，花青素可以促進血管彈性的收縮，提高循環效率以及改善皮膚狀況;再次，可以提高關節的柔韌性，改善骨質疏松;另外，花青素還具有抗癌、抗氧化、降血糖血脂、抗肥胖等多種生物功能。基于花青素對人體具有的多種益處，目前花青素已經作為一種藥物被開發利用。

2.1? ? 降血糖

Qi等[32]使用不同濃度的AEBR給糖尿病大鼠灌胃給藥8周，通過研究建立了鏈脲佐菌素誘導的糖尿病大鼠模型，深入探討了黑米富含花青素提取物（AEBR）對糖尿病性骨質疏松癥的保護作用及其可能機制。結果表明，AEBR劑量依賴性地降低了血糖，增加了骨密度，降低了血清骨轉換指標。Qin等[33]研究使用紫甘薯花青素（PSPC 500 mg/kg·d）口服高脂肪模型小鼠，結果顯示，PSPC糾正了HFD誘導的異常代謝指標，這些指標包括改善肥胖、降低空腹血糖濃度、提高糖耐量。

2.2? ? 降血脂

Lee等[34]研究黑大豆花青素對肥胖的影響，結果表明，服用黑大豆花青素的肥胖患者的TC、HDLc、LDLc、HDLc都顯著降低。Farrell等[35]通過建立高脂血癥和高密度脂蛋白功能障礙的小鼠模型，探討確定一種富含花青素的黑醋栗提取物（BEE）（13%的花青素）能預防炎癥相關的HDL功能損傷和載脂蛋白E的動脈粥樣硬化。結果顯示，小鼠主動脈總膽固醇含量顯著下降，天冬氨酸轉氨酶（AST）和空腹血糖下降，最終表明黑莓可能通過影響肝臟基因表達而影響與慢性炎癥相關的HDL功能障礙。

2.3? ? 抗氧化

Bariexca等[36]研究了黃酮槲皮素、兒茶素和橙皮素3種純多酚對大鼠器官抗氧化能力的影響，并且向倉鼠注射了1 mL花青素含量很高的100%蔓越莓汁。采用鐵還原抗氧化能力（FRAP）比色法測定動物器官的抗氧化能力。結果表明，100%蔓越莓汁的抗氧化能力顯著提高（P<0.05），這證明膳食多酚可以降低疾病部位各種慢性疾病的風險和程度。另外，內皮細胞的氧化損傷可能會干擾其產生一氧化氮的能力，一氧化氮是一種強大的血管舒張劑，從而導致內皮細胞功能障礙[37]。細胞培養相關研究表明，在內皮細胞中加入花青素可以保護內皮細胞免受氧化應激的損傷[38-39]。花青素還能夠增加內皮型一氧化氮合酶（一種產生NO的酶）的表達[40-41]。

2.4? ? 抗癌

Chi等[42]研究發現花青素對HepG2細胞的抑制作用比Hep3B細胞更有效。另外，Naomi等[43]發現花青素抑制癌細胞的生長和誘導細胞凋亡。其他一些研究發現，花青素及其糖苷配基可選擇性地抑制癌細胞的生長，但對正常細胞的生長幾乎沒有影響[44-45];富含花青素的藍莓成分抑制B16-F10黑色素瘤小鼠細胞的增殖，刺激細胞凋亡，增加乳酸脫氫酶的滲漏[46]。Faria等[47]研究表明，藍莓花青素提取物顯著降低了2種乳腺癌細胞系（MDA-MB-231和MCF7）的增殖，并在2種細胞系中均表現出明顯的抗侵襲能力。Huang等[48]研究表明，桑椹花青素提取物可以預防動脈粥樣硬化和抑制黑色素瘤轉移。

2.5? ? 抗肥胖性

花青素具有抗肥胖特性。根據之前的一項研究，采用富含花青素-3-葡萄糖苷的紫玉米喂食肥胖小鼠12周，結果發現肥胖小鼠體重減輕，白色和棕色脂肪組織重量減少[49]，肥胖大鼠的高血糖、高胰島素血癥、高瘦素血癥以及腫瘤壞死因子（TNF-a）mRNA水平的升高，在紫玉米日糧處理后均恢復正常。紫色玉米還抑制了脂肪酸和三酰甘油合成相關酶的mRNA水平，降低了白色脂肪組織中甾醇調節元件結合蛋白-1 mRNA水平。這些下調可能有助于白色脂肪組織中甘油三酯的低積累。肥胖也與脂肪細胞功能障礙密切相關。因此，調節脂肪細胞分泌蛋白質或脂肪細胞特異性基因表達是預防肥胖的最重要目標之一。Tsuda等[50]進一步研究了花青素，特別是研究了花青素和花青素-3-葡萄糖苷對離體大鼠脂肪細胞的抗肥胖作用的效力。結果表明，用花青素處理的脂肪細胞增加脂聯素和瘦素分泌，并且在分離的大鼠脂肪細胞中不激活PPARγ而上調脂肪細胞特異性基因表達，在花青素處理的小鼠白色脂肪組織中脂聯素基因表達也上調。AMPK磷酸化水平的升高可能與這些變化有關，而單磷酸腺苷/三磷酸腺苷的比值在花青素的作用下顯著降低。Bolleddula等[51]用含有花青素的櫻桃喂養8周的改良肥胖小鼠（C57BL/6），結果顯示肥胖小鼠體重減少了24%，脂質積累、肝臟以及肝臟三酰甘油濃度顯著降低，與食物攝入無關。

3? ? 展望

在目前的研究中發現，黑枸杞具有的生物活性對人體具有很大的益處，這對黑枸杞花青素的開發具有重大意義。但是，目前對黑枸杞花青素的分離提純技術還有待進一步的提高，尋求一種高效、便利、快速的技術非常關鍵[52-53]。基于黑枸杞廣闊的市場前景和單一的產品形式，未來可以通過研究開發出更多黑枸杞花青苷相關的新產品，使黑枸杞產品形式多樣化，從而開發其巨大的市場潛能，提高其在功能食品市場上的占有率。

4? ? 參考文獻

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