1、紫甘薯花青素的原料來源

　　眾所周知，紫甘薯花色素主要來源于紫甘薯。但紫甘薯品種不同，花青素含量明顯不同。為此，學(xué)者們開展了富含蝦青素紫甘薯品種的篩選培育工作，前后篩選出山川紫、農(nóng)林47和農(nóng)林54、廣紫薯1號、濟薯18、寧紫薯1號、煙紫薯1號、渝薯等數(shù)百個優(yōu)良品種。研究還發(fā)現(xiàn)，紫甘薯花青素在紫甘薯各部位中的分布也不同，塊根中的含量明顯高于莖葉部部位，而且主要存在于塊根外層，即皮層和表皮。通常紫甘薯顏色越深，花青素含量越高。因此，培育富含花青素的紫甘薯品種十分重要。

　　2、紫甘薯花青素的理化性質(zhì)

　　紫甘薯所含的色素屬黃酮類化合物中的花青素類色素，結(jié)構(gòu)骨架為C6C3C6，以芍藥素、矢車菊素等色苷為主要成分?；ㄇ嗨匾耘c糖縮合成糖苷的形式存在于紫甘薯細胞液泡中，主要呈色成分為花青素類的甲基花青素?；咸擒蘸颓桢V?；咸擒?。正是由于甘薯中花色苷含有?；吞腔Y(jié)構(gòu)，甘薯色素提取時的穩(wěn)定性有所提高，紫甘薯的生理保健機能增強。

　　紫甘薯花青素為非脂溶性色素，溶于水、稀鹽酸、稀氫氧化鈉、冰醋酸、甲醇、乙醇、丙酮，不溶于菜油和石油醚，其固態(tài)呈紫黑色，1％的色素液呈紅色。該色素在不同介質(zhì)中呈現(xiàn)的光譜特征也不同。通常在酸性條件下，它才在520nm處出現(xiàn)其特征吸收峰。該色素水溶液在酸性條件下呈穩(wěn)定的紅色，隨著pH值的升高，其分子結(jié)構(gòu)發(fā)生可逆的變化，溶液顏色由紅色變?yōu)樗{色，最終直至綠色。作為食品著色劑使用時，它一般為紅色。研究結(jié)果表明，紫甘薯色素對金屬離子和光的穩(wěn)定性較好，其耐熱性在天然色素中也較強，但在高溫或長時間受熱時穩(wěn)定性差；Al3＋和Fe3＋對該色素有增色作用。紫甘薯色素與其他5種植物（紫葡萄皮、紫李皮、紫米、紫蘇葉和黑豆皮）中的色素進行穩(wěn)定性比較，結(jié)果顯示紫甘薯色素的耐熱性略差于紫米色素，但比其他植物中的色素強；對食品添加劑的穩(wěn)定性不如黑豆皮和李皮色素；與其他色素相似，對金屬離子的穩(wěn)定性較好。

　　3、紫甘薯花青素的提取和純化

　　3.1提取方法

　　傳統(tǒng)的提取方法，國內(nèi)多采用檸檬酸水溶液或乙醇等溶劑浸提法。國外多采用鹽酸化甲醇、乙酸或鹽酸水溶液等提取，而且已經(jīng)將丙酮用于了植物色素的提取，因為丙酮可以避免果膠的干擾。

　　單一的溶劑浸提法提取紫甘薯青素的得率較低，因此常采用一些輔助方法來提高得率。目前，紫甘薯花青素的提取方法主要有超聲輔助提取法、加壓溶劑萃取法、脈沖電場處理法、微波輔助提取法和生物酶處理法等。

　　3.2純化方法

　　紫甘薯花青素溶液通過以上的提取方法進行初提，得到的產(chǎn)品純度一般比較低，含有較多的多糖、有機酸等雜質(zhì)。對粗提取液進行提純，可以獲得純度高且性質(zhì)穩(wěn)定的花青素。當(dāng)前常用的分離純化方法主要有交換樹脂法、膜分離法和高速逆流色譜法等。

　　4、紫甘薯色素的生理功能

　　4.1抗氧化劑清除自由基作用

　　花青素類色素的藥理作用中，抗氧化活性較為顯著?；ㄉ辗肿又械姆恿u基為抗氧化作用的主要活性基團。含有多個酚羥基的紫甘薯色素可清除自由基。它不僅能防止蛋白質(zhì)過氧化，而且還能切斷脂類氧化的鏈?zhǔn)椒磻?yīng)，起到防止過氧化的作用。

　　4.2抗突變和抗腫瘤作用

　　人類發(fā)生癌癥的預(yù)測主要取決于腫瘤細胞的轉(zhuǎn)移數(shù)目和腫瘤的入侵性。腫瘤細胞的入侵和轉(zhuǎn)移作用與膠原降解相關(guān)。由于花色苷類物質(zhì)有促進膠原合成，抑制膠原酶活性，增加膠原抵抗性的作用，故紫甘薯花青素能夠在一定程度上抑制腫瘤細胞的入侵及轉(zhuǎn)移，從而發(fā)揮抗腫瘤功能。紫甘薯花青素具有良好的抑制雜環(huán)胺類的突變物質(zhì)的作用，并具有較強的抗突變能力。?；幕ㄉ湛雇蛔冏饔脧娏?，而脫?；ㄉ盏目雇蛔兡芰γ黠@低下。

　　4.3保肝作用

　　紫甘薯花青素對二甲基亞硝胺（DMN）引起的肝損傷，有保肝和抗肝纖維化的作用。紫甘薯花青素能夠通過阻斷PDGFR－β信號轉(zhuǎn)導(dǎo)，抑制Akt和ERK1/2的活化和α-SMA的表達，抑制肝星狀細胞（HSC）增殖，起到保肝作用。紫甘薯花青素對叔丁基過氧化氫誘導(dǎo)的肝毒性，有保肝作用。紫甘薯花青素對急性和亞急性的酒精性肝損傷有預(yù)防作用，同時，紫甘薯花青素具有一定的解酒效果。

　　4.4抗高血糖作用

　　紫甘薯中的二?；ㄇ嗨?，即便是最小劑量（10mg/kg）的二?；ㄇ嗨囟伎审w內(nèi)的血糖水平降低。其原理為，通過抑制α-葡糖苷酶的作用，從而降低血糖。

　　4.5改善記憶

　　花青素能夠穿過血腦屏障，存在于大腦的不同區(qū)域，可能具有改變信號通路的能力，所以對學(xué)習(xí)和記憶有重要作用。紫甘薯花青素對脂質(zhì)過氧化，1,1-二苯基-2-苦肼基（DPPH）自由基和認(rèn)知功能障礙有顯著的影響，花青素有增強記憶的作用，可能與抗氧化性能有關(guān)。紫甘薯花青素可用于阿爾茨海默?。ˋD）和其他氧化應(yīng)激相關(guān)的神經(jīng)退行性疾病的治療。同時，紫甘薯色素對軟骨藻酸（DA）誘導(dǎo)認(rèn)知缺陷具有神經(jīng)保護作用，可能用于興奮毒性和其它腦部疾病所致的認(rèn)知障礙的預(yù)防和治療。

　　4.6其他作用

　　紫甘薯色素通過一定程度上阻斷ERK、JNK和NF-κB信號，抑制促炎癥分子的產(chǎn)生，可用于緩解脂多糖（LPS）誘導(dǎo)的急性腦炎。紫甘薯花青素能夠使細胞中的蛋白或酶變性失活，抑制細胞分裂，從而抑制金黃色葡萄球菌、綠膿桿菌、大腸桿菌3種常見致病菌。紫甘薯花青素可以抑制動脈粥樣硬化病變的發(fā)展，習(xí)慣性作為食物攝入APSP，可以防止與生活習(xí)慣相關(guān)的疾病，并降低動脈粥樣硬化風(fēng)險。紫甘薯花青素有降尿酸作用，可以作為抗高尿酸劑有很大的臨床應(yīng)用前景。

　　5、紫甘薯花青素的應(yīng)用前景

　　隨著人們安全意識的增強，食用色素的安全性問題越來越受到重視。能在食品中使用的合成色素種類也受到了更加嚴(yán)格的限制，如美國已減少為7種，我國也減少至17種。與此同時，天然色素由于食用安全日益受到消費者的青睞。有關(guān)統(tǒng)計顯示，近年來，天然色素在國際市場上一直保持10％以上的增長率。天然色素勢必會取代合成色素。

　　目前市售的天然色素價格昂貴，因此，尋找一種質(zhì)優(yōu)價廉的天然色素資源是生產(chǎn)的迫切需要。紫甘薯花青素食用安全，色彩鮮艷，產(chǎn)量高，成本低，耐光耐熱性能好，且具有一定的藥理作用，作為一種新型天然色素資源，在食品、藥品及化妝品等行業(yè)具有廣闊的應(yīng)用前景。

　　在食品行業(yè)中，紫甘薯色素溶于醇和水溶液，且耐熱性好，能夠經(jīng)受食品工業(yè)上的巴氏法消毒，主要用作紅色至紫紅色著色劑，添加到飲料、果凍、奶制品、谷物等食品中。且甘薯花青素耐光性好，經(jīng)其著色的食品不需使用遮光材料包裝。甘薯花青素的穩(wěn)定性也較好，有實驗證明其在飲料中的穩(wěn)定性可超過商品色素（Enocyanin）及黑莓色素。

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