天然酚类色素生理与药理作用的研究进展

http://www.100md.com 2007年10月1日 王金亭

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     摘要：天然酚类色素因无毒无害、着色鲜艳，且有重要的生理药理作用而受到重视。本文将近年酚类色素种类及其生理与药理作用的研究进展作一综述。

    关键词：天然酚类色素；种类；结构；生理与药理作用

    中图分类号：Q946.8文献标识码：A文章编号：1672-979X(2007)10-0063-03

    Progress on Physiological and Pharmacological Actions of Natural Polyphenol Pigments

    WANG Jin-ting

    (Department of Biology and Chemistry, Liaocheng University, Liaocheng 252000, China)

    Abstract：The natural polyphenol pigments have been paid more attention to because of innocuity, bright color and important functions in physiology and pharmacology. Based on the latest research results in recent years, this article provides an overview on classification, physiological and pharmacological actions of natural polyphenol pigments.

    Key words：natural polyphenol pigments; classification; structure; physiological and pharmacological action

    天然色素包括植物、动物和微生物色素，植物色素是天然食品色素的主要来源。植物色素按其化学结构分为4类，以叶绿素为代表的吡咯类色素[1] ；以胡萝卜素、番茄红素等为代表的多烯类色素；以花青素、类黄酮等为代表的酚类色素；以甜菜素、紫草红素等为代表的酮醌类色素。

    因天然酚类色素有特殊的分子结构，不仅色泽鲜艳、安全无毒，而且具有独特的生理与药理作用，广泛用于食品着色、化妆美容和医药保健。现将天然酚类色素的化学结构与种类、生理与药理作用的研究进展作一综述。

    1酚类色素的种类和化学结构

    天然酚类色素包括花青素、花黄素和鞣质3类，存在于细胞液。酚类色素多以6C-3C-6C为基本骨架，由2个苯环(A、B)通过三碳链相互联结，常有羟基、甲基、甲氧基、异戊烯基等取代基，基本结构为2-苯基并吡喃，同时在苯环上至少含有2个羟基，为多酚衍生物，又称植物多酚。

    1.1花青素(anthocyanidin)

    花青素的基本结构为2-苯基并吡喃盐。在3，5，7-碳位上有取代羟基，B环各碳位上有羟基或甲氧基，形成了多种花青素。自然状态下，3，5-碳位上常和糖结合成糖配体，以糖苷形式存在，称为花色苷。已知的花青素有20多种，重要的有天葵色素(花葵素)、矢车菊素、飞燕草色素(翠雀素)、芍药色素、牵牛色素和锦葵色素(二甲花翠素)等6种[1]；成苷的糖主要有：葡萄糖、鼠李糖、半乳糖、木糖、阿拉伯糖5种。植物中含花色苷少的仅1种，如黑莓，多的达21种。

    1.2花黄素(xantheine)

    花黄素的基本结构是2-苯基苯并吡喃酮。分子中含1个酮式羰基，羟基衍生物多为黄色，故称类黄酮。重要的类黄酮有黄酮(flavones)、黄酮醇(flavonols)、黄烷酮(flavanones)、异黄酮(isoflavones)、黄烷醇(flavanols)、黄烷酮醇(flavanonols) 、查耳酮( chalcone)等[2]。花黄素苯环上的氢原子可被羟基、甲基、甲氧基等取代，衍生出多种黄酮色素，这些黄酮色素也能与糖结合成苷。重要的花黄素有槲皮素、橙皮素、柚皮素、杨梅素、柠檬素、红花素等。

    1.3鞣质(tannin)

    鞣质又称单宁，最早于1796年由Seguin提出，1962年Bate Smith明确了定义。后研究发现单宁有效成分远远超出了原定义范围，1981年Haslam提出“植物多酚”的概念，植物多酚包括单宁及与单宁有生源关系的化合物[3]。这里所称单宁是除花色苷、类黄酮以外的酚类色素物质，是植物中一类具有涩味的混合物，分子结构中含多个酚羟基。单宁包括水解单宁和缩合单宁2类，水解单宁可水解为单体，由单体通过酯键形成，有酯式或苷式结构；缩合单宁不易水解，单体分子之间以C-C键相连而成[4]。常见的单体有儿茶素、原儿茶酸、没食子酸、焦性没食子酸等。单宁既可作呈味物质，又可作呈色物质，这与其理化性质有关。

    当前，研究较多的植物多酚有葡多酚(GPC)、茶多酚(TP)、莓多酚、苹果多酚等；使用较多的天然酚类色素主要有花生内衣色素、玫瑰茄色素、茶黄色素、姜黄色素、黑豆红、越桔红、甘薯红、沙棘黄等。

    2天然酚类色素的生理与药理作用

    2.1清除自由基、抗氧化、抗衰老作用

    体内过量的自由基是人体衰老、致病的根源。生物体内常见的自由基有超氧阴离子自由基(-O2-)、羟基自由基(-OH)、烷氧基自由基(RO-)等。生物体内的抗氧化物质, 如谷胱甘肽(GSH) 、超氧化物歧化酶(SOD) 、过氧化氢酶(CAT)等，可保护细胞免受自由基伤害,但随着年龄的增长, 其防御能力会逐渐下降。近年研究表明, 酚类物质有极强的抗氧化、抗自由基和抗衰老的能力。酚类色素抗氧化的分子机制，一是消除自由基，二是调节与自由基有关的酶。

    2.1.1消除自由基一是酚羟基的还原反应 ......

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