花青素的结构、功能及含量测定

花青素的结构与分类

花青素的基本结构是α-苯基铬离子，具有C6 (a环)-C3 (C环)-C6 (B环)碳骨架结构。由于环上不同位置发生甲基化和羟基化修饰，主要是B环上R1和R2位置的基团不同，形成了不同的花青素种类。在自然界中发现了至少650种花青素。尽管花青素结构越来越多，但它们仅来自大约30种不同的花青素。六种最常见的花青素类型是pelargonidin (Pg)， cyanidin (Cy)， delphinidin (Dp)， peonidin (Pn)， petunidin (Pt)和malvidin (Mv)。

植物系统中常见花青素的种类。(考尔et al。, 2021)

花青素的功能

花青素是决定被子植物花朵、果实和种皮颜色的重要色素之一。它存在于植物表皮细胞的囊泡中，呈橙色、红色至蓝色。花青素在植物抗逆性中也起着重要作用。

花青素是一种生物类黄酮，其主要生理活性功能是清除自由基和抗氧化能力。研究证明花青素是有效的抗氧化剂和有效的自由基清除剂。花青素的抗氧化性能比VE高50倍，比VC高20倍。紫薯花青素产品对-OH、H有清除和抑制作用₂O₂等活性氧，尤其是-OH的清除能力强于抗坏血酸，且清除效果随浓度呈剂量依赖性。

随着科学技术的发展，人们对食品添加剂的安全性越来越重视，开发和利用天然添加剂已成为添加剂开发和使用的大趋势。花青素在食品中不仅可以作为营养强化剂，还可以代替苯甲酸等合成防腐剂作为食品防腐剂，在正常的饮料和食品中作为食用着色剂使用，满足了人们对天然、安全、健康食品添加剂的总体要求。

花青素的检测

为了实现花青素的质量控制，需要一种合适的检测方法。的常用方法花青素的测定包括紫外分光光度法、高效液相色谱法和高效液相色谱/质谱法。

紫外分光光度法常用来测定总花青素，该方法常受pH、温度等外界条件的影响，也受原花青素、花青素等物质的干扰，分析结果往往灵敏度高低不一。

该方法适用于分析样品中不同种类花青素的含量。它比HPLC和质谱联用成本低，但需要一个标记物来表征样品。高效液相色谱联用质谱法通常用于样品中花青素种类的全面分析，可以获得更完整的信息。

创造性蛋白质组学开发了一种花青素的定性和定量分析方法基于LC-MS/MS平台结合标准，可同时检测多种花青素途径相关物质，用于基础生命科学研究。

参考

1. 考尔，S.，夏尔马，N.，卡普尔，P.，等。(2021)。植物花青素转运的重叠途径及其伙伴关系。植物生理学报，2004,18(4):868-881。

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