紫薯花青素的研究進展

肖春妹 湯沁瑀 顧言

（福建中醫藥大學，福建 福州 350000）

紫薯，薯肉呈紫色至暗紫色又名黒紅薯，含有豐富的花青素。紫薯花青素屬于花青素和牡丹素類，類似于天然黃酮類化合物的結構[1]，目前已知組分大多為矢車菊素和芍藥素，且多有酰化。由于紫薯分布廣產量大且富含花青素，近年來逐漸作為研究天然花青素的重要原料之一，本文主要介紹紫薯花青素的概況，紫薯花青素的功能研究進展以及前景展望。

一、紫薯花青素

紫薯是20世紀90年代，由我國紅薯研究人員從日本成功引進，目前所研究的紫薯花青素以天然原材料提取為主，一般是紫薯根塊和紫薯全粉。紫甘薯花青素以C6-C3-C6作為基本骨架，具有2-苯基苯并吡喃陽離子的典型結構。母核苯環中的取代基、羥基和甲氧基的數量及位置決定了不同成分的具體結構和功能[2]。

二、紫薯花青素糖脂調節作用

各種研究表明紫薯花青素可以直接影響糖脂代謝。紫薯花色苷可明顯改善大鼠糖尿病，促進糖代謝和脂代謝的良性循環，其中分離出來的花青素中的芍藥素能抑制α-葡萄糖苷酶[3]。紫薯花青素除了能顯著降低低密度脂蛋白膽固醇含量還能夠使ApoB降低，ApoAl升高，并可以通過調節下丘腦中leptin/AMPKa信號通路，促進瘦素及其受體的表達，有效抑制高脂誘導肥胖的形成[4-5]。

三、紫薯花青素的肝臟保護功能

據報道，紫甘薯花青素能夠減輕肝臟脂肪堆積，其機制被認為是通過激活單磷酸腺苷活化蛋白激酶。Zhang等[6]補充了紫甘薯花青素能通過阻斷氧化應激和內質網應激來減緩高脂飲食引起的肝臟胰島素抵抗，達到肝臟保護的作用。而在高脂飼料聯合四氯化碳誘導大鼠脂肪性肝炎的研究得出紫薯花青素可能是通過核因子kB(NF〈B)通路減輕氧化應激，調解脂質代謝，起到治療及延緩脂肪性肝炎發生發展的作用[7]。還可以使小鼠體內血清中的 AST、ALT 的活性明顯下降，肝臟勻漿內 ADH 含量升高，緩解肝細胞損傷變性，對于急性酒精肝損傷還可以提高肝臟勻漿中乙醇脫氫酶的含量[8]。但紫薯花青素在肝臟保護具體機制方面還有待深入的研究。

四、紫薯花青素的抗氧化作用

花青素的自由基清除能力和酚羥基數量有關。趙紅巖[9]通過超聲波輔助法提取出紫薯花青素并以-OH自由基為對象發現其抗氧化活性可媲美BHT，其機制可能是通過直接抑制ROS、清除超氧陰離子等自由基，延遲LDL的氧化，或同時激發氧化應激關鍵酶，如顯著提高血清和肝臟中的抗氧化酶 GSH-Px 活力等途徑達到抗氧化的效果[5]并且隨著濃度的升高還原能力和自由基清除能力增強[10]。

五、紫薯花青素的抗癌作用

近年來發現紫薯花青素具有抑制癌細胞增殖和誘導細胞凋亡的作用。有研究發現紫甘薯花色苷在低濃度時會促進人的肝癌細胞 HepG2 生長，而高濃度800μg/mL處理48h后則抑制率達61%以上[11]，還具有有較強的抑制雜環胺類的突變物質的抗突變能力[12]，可以通過TNFR1介導的外源性凋亡通路可誘導肝癌細胞SNU-387的調亡[8]。陳偉莉等[13]將紫薯PCI作用于結腸癌HCT-116細胞發現其能夠活化caspase-3并能顯著提高caspase-3酶活性，同時能夠提高腫瘤抑制基因p53表達，也證明紫薯花青素能能抑制癌細胞的生長，并能誘導其調亡。

六、紫薯花青素的抑菌作用

紫薯花青素對幾種常見致病菌如金黃色葡萄球菌、綠膿桿菌、大腸桿菌、沙門氏菌均有抑菌作用，并與其濃度呈正相關，對金黃色葡萄球菌的最小抑制濃度（MIC）為500μg/mL，而當花青素提取物濃度增大到5mg/ml時，大腸桿菌生長可被完全抑制，但是其對青霉菌的抑菌效果并不顯著[14-16]。

七、展望

紫薯花青素可以透過血腦屏障，具有保護大腦，改善記憶的作用，還可以促進多巴胺的釋放，改善行為能力；還具有增強益生菌活性調節腸道微生態，改善循環系統，增進皮膚光滑度等作用。隨著人民生活質量的不斷提高，越來越追求無添加劑、無公害、極健康的天然食品，減少抗生素帶來的危害，減輕西藥帶來的副作用，紫薯花青素有著純天然、生產成本低、功效多等獨特優勢，無論作為科學研究對象，還是美容護膚品及保健品發展，都將成為未來的研究新熱點。