暨南大学研究生院官网，暨南大学研究生院官网招生简章
花色苷是广泛分布在多种植物中的一大类天然色素的总称，属于黄酮类物质，具有C6-C3-C6的碳骨架结构。花色苷是植物能呈现红色、紫色、蓝色甚至橙色等鲜艳颜色的重要原因之一。随着人们认识的不断深入，花色苷不仅可以成为合成着色剂的天然替代品，还因拥有丰富的生物活性，在新型功能食品、新型化妆品与制药工业中被广泛应用。
自1997年首次在陈酿红酒中检测出吡喃花色苷后，吡喃花色苷得到了越来越多的关注。暨南大学理工学院的曾颖钰、郭大三、白卫滨*等就目前已报道的吡喃花色苷的结构特征与稳定性进行了综述，旨在为未来吡喃花色苷的综合应用提供参考。
1、花色苷及其衍生物的研究现状
花色苷
01
花色苷的主要来源：花色苷作为一种水溶性色素主要存在于维管束植物的花、果实、茎、叶等器官的细胞液中。根据统计，包括27个科、73个属在内的数万种植物都含有花色苷，例如蓝莓、红葡萄、草莓、覆盆子、树莓、血橙、三华李等有色水果以及大部分颜色鲜艳的花卉和有色谷物等。不同植物中的花色苷存在一定的种类和含量差异，从结构上看，花色苷是将花青素母环和糖苷配基以糖苷键交联而形成的化合物，具有典型的C6-C3-C6的碳骨架结构。花色苷之间的差异主要来源于A环和B环上取代基种类、数目及其位置的不同与C环糖苷配基的不同，仅从植物中分离得到的天然花色苷已超过700种，其中主要有6大类最常见的花色苷，基本结构和特征分别如图1和表1所示。
花色苷的生物活性与其他应用：花色苷作为黄酮类物质，具备一系列独特的对人体健康有益的生理活性，在功能食品及膳食补充剂等营养保健领域有广泛的前景。根据目前的研究，花色苷对人体的健康功效主要包括抗氧化、抗炎症、预防心血管疾病并减少血栓形成、控制肥胖、预防早期2型糖尿病、修复非酒精性脂肪肝损伤，改善重金属离子带来的生殖损伤以及紫外线造成的皮肤损伤等。此外，制药和化妆品行业也正在将花色苷开发为功能因子或着色剂等。
花色苷的理化特性：花色苷对pH值极其敏感，在不同的pH值下，花色苷的颜色特征会发生很大差异。如表2所示，当水溶液pH值在2以下时，花色苷主要以烊盐离子的形式存在并表现红色，当pH值在弱酸性范围时，花色苷以无色的甲醇假碱或半缩醛形式存在，水溶液逐渐接近中性时，花色苷去质子化为醌式碱，还可能开环成查耳酮的形式。查耳酮不稳定，会进一步裂解成酚醛或酚酸。pH值继续升高时，花色苷逐渐变为紫色的中性醌式碱及蓝色的离子化醌式碱。
花色苷结构修饰
02
花色苷酰基化：花色苷易于修饰，环取代基的种类（如糖苷、酰化基团等）和数目差异是影响其结构特征的主要因素。大量研究指出花色苷C3位点的糖苷具有较强的反应活性，小分子有机酸在此处可与花色苷的糖苷分子进一步形成酰化结构，如羟基肉桂酸类化合物、乙酸、草酸、丙二酸和琥珀酸等都能参与花色苷的酰化。在红酒的发酵或陈酿过程中，花色苷还会进一步演变，通过环化反应、加成反应或聚合反应等步骤形成更加复杂、颜色不同的其他花色苷。
花色苷酯基化：花色苷酯基化与酰基化有类似的机理，但反应底物主要为丁二酸酐或脂肪酸等疏水性化合物。酯基化与酰基化相比，在加强其脂溶性的同时还提升花色苷的pH值稳定性。Guimaraes等采取酶促合成法分别将Cy-3-glu与C4、C6、C8、C10、C12这5种碳链长度的脂肪酸在南极假丝酵母脂肪酶B（Candida antarctic lipase B，CalB）催化下进行了合成，酯化产物的pH值稳定性与脂溶性都得到较大提升。但由于疏水基团数量的增加，花色苷的酯化产物的羟基往往不能有效地发挥出原有的自由基清除效果。
花色苷形成吡喃花色苷衍生物：吡喃类物质是指含有一个氧杂原子的六元杂环化合物，而吡喃花色苷，即在花色苷母环的基础上，在花色苷C4和C5位上的羟基之间额外形成一吡喃D环化合物，其基本结构如图2所示。
2、吡喃花色苷的结构、色泽特征与活性
吡喃花色苷在新制红酒中含量很少，但在陈酿红酒中却能大量检出。事实上，吡喃花色苷是红酒中游离态的前体花色苷与红酒中其他小分子缓慢化合而成的。在红酒的发酵过程中，酵母的次级代谢产物如丙酮酸、乙酰乙酸、乙醛等物质都能与花色苷环化生成新环。除此以外，花色苷也能通过与咖啡酸、芥子酸、阿魏酸等酚酸反应形成对应的吡喃花色苷。同时，随着陈酿时间的延长，已经生成新环的吡喃花色苷还能继续结合有机小分子生成更复杂的吡喃花色苷（如吡喃花色苷二聚体及乙烯基黄烷醇吡喃花色苷）。根据花色苷结合时期的不同，又可以将吡喃花色苷分为第一代吡喃花色苷（发酵前期以花色苷为前体物质生成）与第二代吡喃花色苷（发酵后期以Vitisin A型吡喃花色苷为前体物质生成）。几种常见的吡喃花色苷名称、反应底物与颜色如表3所示。
在感官特征方面，吡喃花色苷与花色苷有着较大差异。在色泽方面，吡喃花色苷的成色性质对陈化葡萄酒的颜色有重要影响，在弱酸性的pH值范围内，由于新生成了吡喃D环，吡喃花色苷能免受亲核攻击，从而表现出更稳定的色泽，也有学者认为吡喃花色苷这种优秀的颜色稳定性是因为分子内辅色效应。除此之外，就口感方面而言，吡喃花色苷的形成也会影响红酒的口感，这缘于吡喃花色苷在合成过程中会逐渐消耗红酒中的单宁从而软化红酒并减少红酒的苦味和涩味。
结 语
本文总结了花色苷的研究现状以及包括酰基改性花色苷、酯基改性花色苷以及吡喃花色苷在内的3种主要花色苷衍生物的基本特性。3种衍生物在稳定性方面均优于原型花色苷，总体来看吡喃花色苷更具开发潜力。酰基改性与酯基改性更侧重于花色苷脂溶性的提升，但合成效率低；吡喃花色苷在生物利用度与生物活性方面更有优势，同时还保持了花色苷原本的水溶性。
根据形成时期与反应底物的不同，吡喃花色苷被分为以原型花色苷为反应基础的第一代吡喃花色苷以及以第一代吡喃花色苷为反应基础的第二代吡喃花色苷。第一代吡喃花色苷主要包括Vitisin型、黄烷醇型和酚基型，第二代吡喃花色苷主要包括Portisin型、Oxovitisin型和吡喃花色苷二聚体型。亲核加成后氧化脱羧及环加成反应是形成各类吡喃花色苷的主要方式，这可能与C10位的亲电特性有关。另外，与原型花色苷相比，吡喃花色苷的最大吸收波长将发生不同程度的蓝移或红移，在颜色表现上也存在很大差异。这些丰富的结构组成为吡喃花色苷的开发应用带来了多种可能。
本文《吡喃花色苷结构及其性质研究进展》来源于《食品科学》2022年43卷13期199-209页，作者：曾颖钰，郭大三，李旭升，蔡冬宝，孙建霞，白卫滨。DOI:10.7506/spkx1002-6630-20210517-205。点击下方阅读原文即可查看文章相关信息。
修改/编辑：袁艺；责任编辑：张睿梅
图片来源于文章原文及摄图网。
代谢综合征是指一系列与心血管疾病和2型糖尿病相关的危险因素，其具有高流行率，且发病率目前在世界范围内呈迅速增加趋势。食物蛋白源生物活性肽用作功能性食品或营养保健品对于预防和控制多种慢性疾病有广阔的应用前景，其特点包括安全性高、功效和选择性好、花费低等。为进一步探讨生物活性肽领域最新的研究成果，并促进生物活性肽的新发现和应用，北京食品科学研究院和中国食品杂志社组织召开此次论坛，特邀在《Food Science and Human Wellness》“代谢综合征中的生物活性肽”专辑和《食品科学》相关专栏发表高水平论文的专家做报告，也欢迎相关研究领域科研人员和企业技术人员积极参与研讨，交流最新研究进展及成果，为行业发展贡献智慧和力量。
网络直播入口：请于9月29日微信扫描下方二维码直接进入会议室进行观看，可提前扫描下方二维码进行直播预约。
为进一步促进动物源食品科学的发展，带动产业的技术创新，更好的保障人类身体健康和提高生活品质，北京食品科学研究院和中国食品杂志社在宁波和西宁成功召开前两届“动物源食品科学与人类健康国际研讨会”的基础上，将与郑州轻工业大学、河南农业大学、河南工业大学、河南科技学院、许昌学院于 2022年12月3-4日 在河南郑州共同举办“2022年动物源食品科学与人类健康国际研讨会”。欢迎相关专家、学者、企业家参加此次国际研讨会。
暨南大学研究生院官网(暨南大学研究生院官网招生简章)
未经允许不得转载：考研辅导网 » 暨南大学研究生院官网(暨南大学研究生院官网招生简章)
