Войти
Фиолетовая цветная капуста содержит антоцианы. Антоцианы (также антоцианы ; от греч. : ἄνθος (anthos) «цветок» и κυάνεος / κυανοῦς kyaneos / kyanous «темно-синий») являются растворимыми в воде вакуолярными пигментами, которые, в зависимости от их pH может иметь красный, фиолетовый, синий или черный цвет. Пищевые растения, богатые антоцианами, включают чернику, малину, черный рис и черную сою, а также многие другие красные, синие, пурпурные или черные. Некоторые цвета осенних листьев происходят от антоцианов.
Антоцианы относятся к родительскому классу молекул, называемых флавоноидов, синтезируемых с помощью фенилпропаноида путь. Они встречаются во всех тканях высших растений, включая листья, стебли, корни, цветы и фрукты. Антоцианы получают из антоцианидинов путем добавления сахаров. Они не имеют запаха и умеренно вяжущие.
Несмотря на то, что в Европейском Союзе антоцианы одобрены для окрашивания пищевых продуктов и напитков, они не одобрены для использования в качестве пищевой добавки, потому что они не подтверждено как безопасное при использовании в качестве пищевых продуктов или добавок. Нет убедительных доказательств того, что антоцианы оказывают какое-либо влияние на биологию человека или болезни.
Антоцианы вызывают эти анютины глазки их темно-пурпурная пигментация В цветах окраска, обеспечиваемая накоплением антоцианов, может привлекать самых разных животных-опылителей, в то время как у фруктов s, такая же окраска может способствовать распространению семян, привлекая травоядных животных к потенциально съедобным плодам, имеющим эти красные, синие или пурпурные цвета.
Антоцианы могут играть защитную роль в растениях от экстремальных температур. Растения томатов защищают от холодового стресса с помощью антоцианов, противодействующих реактивным формам кислорода, что приводит к более низкому уровню гибели клеток в листьях.
Характер поглощения, отвечающий за красный цвет антоцианов может дополнять зеленый хлорофилл в фотосинтетически активных тканях, таких как молодые листья Quercus coccifera. Он может защитить листья от нападений травоядных, которых может привлечь зеленый цвет.
Антоцианы обнаруживаются в вакуоли клеток, в основном в цветках и фруктах, но также и в листьях, стебли и корни. В этих частях они обнаруживаются преимущественно во внешних слоях клеток, таких как эпидермис и клетки периферического мезофилла.
В природе наиболее часто встречаются гликозиды из цианидина, дельфинидин, мальвидин, пеларгонидин, пеонидин и петунидин. Примерно 2% всех углеводородов, зафиксированных в процессе фотосинтеза, превращаются в флавоноиды и их производные, такие как антоцианы. Не все наземные растения содержат антоцианы; в Caryophyllales (включая кактус, свеклу и амарант ) они заменены на беталаины. Антоцианы и беталаины никогда не обнаруживались в одном и том же растении.
Иногда разводили специально для получения высоких количеств антоцианов декоративные растения, такие как сладкий перец может иметь необычную кулинарную и эстетическую привлекательность.
Антоцианы встречаются в цветках многих растений, например, в голубых маках некоторых Meconopsis виды и сорта.
| Источник питания | Содержание антоцианов. в мг на 100 г |
|---|---|
| Асаи | 410 |
| Черная смородина | 190 –270 |
| Арония (черноплодная рябина) | 1,480 |
| Марион ежевика | 317 |
| Черная малина | 589 |
| Малина | 365 |
| Дикая черника | 558 |
| Черри | 122 |
| Королевский гранат слива | 277 |
| Красная смородина | 80–420 |
| Черный рис | 60 |
| Черная фасоль | 213 |
| Синяя кукуруза (Кукуруза ) | 71 |
| Пурпурная кукуруза | 1,642 |
| Пурпурные листья кукурузы | В 10 раз больше, чем в зернах |
| виноград Конкорд | 326 |
| виноград Нортон | 888 |
| красный каб bage (свежий) | c. 150 |
| Красная капуста (сушеная) | c. 1442 |
Растения, богатые антоцианами, относятся к видам Vaccinium, таким как голубика, клюква и черника ; ягоды Rubus, в том числе черная малина, красная малина и ежевика ; черная смородина, вишня, баклажан (баклажан) кожура, черный рис, убэ, окинавский сладкий картофель, виноград Конкорд, мускадин, краснокочанная капуста и фиолетовые лепестки. персики и яблоки с красной мякотью содержат антоцианы. Менее распространены антоцианы в банане, спарже, горохе, фенхеле, грушах и картофеле. и может полностью отсутствовать в некоторых сортах зеленого крыжовника.
. Наибольшее зарегистрированное количество, по-видимому, содержится именно в семенной оболочке черного соя (Glycine max L. Merr.), содержащая примерно 2 г на 100 г, в зернах пурпурной кукурузы и шелухе, а также в кожуре и мякоти черного черноплодная рябина (Aronia melanocarpa L.) (см. таблицу). Из-за существенных различий в происхождении проб, методах подготовки и экстракции, определяющих содержание антоцианов, значения, представленные в соседней таблице, нельзя напрямую сравнивать.
Природа, традиционные методы ведения сельского хозяйства и селекция привели к появлению различных необычных культур, содержащих антоцианы, в том числе синий - или красный картофель, а также фиолетовую или красную брокколи, капусту, цветную капусту, морковь и кукуруза. Садовые томаты были подвергнуты программе селекции с использованием интрогрессивных линий генетически модифицированных организмов (но без включения их в конечный фиолетовый томат) для определения генетической основы пурпурной окраски у диких видов, которые первоначально были из Чили и Галапагосских островов. Сорт, известный как «Роза Индиго», стал коммерчески доступным для сельскохозяйственной промышленности и домашних садоводов в 2012 году. Использование томатов с высоким содержанием антоцианов удваивает их срок хранения и препятствует росту урожая после урожая плесень патоген, Botrytis cinerea.
Некоторые томаты также были генетически модифицированы факторами транскрипции от львиный зев до производят высокий уровень антоцианов в плодах. Антоцианы также могут быть обнаружены в естественно созревших оливках и частично ответственны за красный и пурпурный цвет некоторых оливок.
Содержание антоцианов в листьях ярких растительных продуктов, таких как пурпурная кукуруза, черника или брусника, примерно в десять раз больше, чем в съедобных ядрах или фруктах.
Цветовой спектр листьев виноградных ягод может быть проанализированы для оценки количества антоцианов. Зрелость, качество и срок сбора плодов можно оценить на основе спектрального анализа.
Красные и пурпурные цвета осенних листьев европейской черники - результат производства антоцианов. красные, пурпурные и их смешанные комбинации, отвечающие за осеннюю листву, получены из антоцианов. В отличие от каротиноидов, антоцианы не присутствуют в листьях на протяжении всего вегетационного периода, но активно вырабатываются к концу лета. Они развиваются в конце лета в соке клеток листа в результате сложных взаимодействий факторов внутри и вне растения. Их образование зависит от расщепления сахаров в присутствии света, поскольку уровень фосфата в листе снижается. Осенью листья апельсина являются результатом сочетания антоцианов и каротиноидов.
Антоцианы присутствуют примерно в 10% древесных пород в регионах с умеренным климатом, хотя в некоторых регионах, таких как Новая Англия, вплоть до 70% древесных пород могут вырабатывать антоцианы.
Антоцианы одобрены для использования в качестве пищевых красителей в Европейском Союзе, Австралии и Новой Зеландии, имея код красителя E163. В 2013 году группа научных экспертов Европейского агентства по безопасности пищевых продуктов пришла к выводу, что антоцианы из различных фруктов и овощей недостаточно охарактеризованы исследованиями безопасности и токсикологией, чтобы одобрить их использование как пищевые добавки. Исходя из безопасного опыта использования экстракта кожуры красного винограда и экстрактов черной смородины на цветные пищевые продукты, произведенные в Европе, комиссия пришла к выводу, что эти источники экстракта были исключением из постановления и были достаточно доказаны как безопасные.
Экстракты антоцианина не указаны в списке одобренных красителей для пищевых продуктов в США; однако виноградный сок, красная кожица винограда и многие фруктовые и овощные соки, разрешенные для использования в качестве красителей, богаты антоцианами природного происхождения. Источники антоцианов не включены в утвержденные красители для лекарств или косметики.
, хотя было показано, что антоцианы обладают антиоксидантными свойствами in vitro нет доказательств антиоксидантного действия у человека после употребления продуктов, богатых антоцианами. В отличие от контролируемых условий в пробирке, судьба антоцианов in vivo показывает, что они плохо консервативны (менее 5%), при этом большая часть того, что абсорбируется, существует в виде химически модифицированных метаболитов которые быстро выводятся из организма. Увеличение антиоксидантной способности крови, наблюдаемое после употребления продуктов, богатых антоцианами, может быть вызвано не непосредственно антоцианами в пище, а повышенным уровнем мочевой кислоты, обусловленным метаболизмом флавоноиды (исходные соединения антоцианов) в пище. Возможно, что метаболиты проглоченных антоцианов реабсорбируются в желудочно-кишечном тракте, откуда они могут попадать в кровь для системного распределения и иметь эффекты в виде более мелких молекул.
В обзоре научных данных 2010 г. Что касается возможной пользы для здоровья от употребления в пищу продуктов, которые, как утверждается, обладают «антиоксидантными свойствами» из-за антоцианов, Европейское управление по безопасности пищевых продуктов пришло к выводу, что 1) нет никаких оснований для положительного антиоксидантного эффекта пищевых антоцианов у людей, 2) не было доказательств причинно-следственной связи между потреблением продуктов, богатых антоцианами, и защитой ДНК, белков и липидов из окислительного повреждения, и 3) в целом не было доказательств употребления продуктов, богатых антоцианами, содержащих какие-либо «антиоксиданты», «противораковые », «анти- старение », или эффекты« здорового старения ». По состоянию на 2019 год не проводились существенные клинические испытания, свидетельствующие о том, что диетические антоцианы оказывают какое-либо положительное физиологическое действие на человека или снижают риск каких-либо заболеваний человека.
Антоцианы - это гликозиды из антоцианидинов, основная химическая структура которых показана здесь. 
Наложение спектров хлорофилла a и b с оенином (глюкозид мальвидина 3O), типичный антоцианин, в кислом растворе; в то время как хлорофиллы поглощают в синей и желтой / красной частях видимого спектра, оенин поглощает в основном в зеленой части спектра, где хлорофиллы не поглощают вообще. 
Отобранный сорт с пурпурными листьями Европейского бука дерево | Основная структура | Антоцианидин | R3′ | R4′ | R5′ | R3 | R5 | R6 | R7 |
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
 | Аурантинидин | -H | -OH | -H | -OH | -OH | -OH | -OH |
| Цианидин | -OH | -OH | -H | -OH | -OH | -H | -OH | |
| дельфинидин | -OH | -OH | -OH | -OH | -OH | -H | - OH | |
| европинидин | -OCH. 3 | -OH | -OH | -OH | -OCH. 3 | -H | -OH | |
| пеларгонидин | -H | -OH | -H | -OH | -OH | - H | -OH | |
| Мальвидин | -OCH. 3 | -OH | -OCH. 3 | -OH | -OH | -H | -OH | |
| Пеонидин | -OCH. 3 | -OH | -H | -OH | -OH | -H | -OH | |
| Петунидин | -OH | -OH | -OCH. 3 | -OH | -OH | -H | -OH | |
| розинидин | -OCH. 3 | -OH | -H | -OH | -OH | -H | -OCH. 3 |
Антоцианы, антоцианидины с сахарной группой (группами), в основном представляют собой 3- глюкозиды антоцианидинов. Антоцианы подразделяются на не содержащие сахара антоцианидин агликоны и гликозиды антоцианов. По состоянию на 2003 год было зарегистрировано более 400 антоцианов, тогда как в более поздних публикациях, опубликованных в начале 2006 года, это число составляло более 550 различных антоцианов. Разница в химической структуре, возникающая в ответ на изменение pH, является причиной того, что антоцианы часто используются в качестве индикаторов pH, поскольку они меняют цвет с красного в кислотах на синий в основаниях.
Считается, что антоцианы подвержены физико-химической деградации in vivo и in vitro. Как правило, известно, что структура, pH, температура, свет, кислород, ионы металлов, внутримолекулярная ассоциация и межмолекулярная ассоциация с другими соединениями (копигментами, сахарами, белками, продуктами разложения и т. Д.) Влияют на цвет и стабильность антоцианов. Было показано, что статус гидроксилирования В-кольца и pH опосредуют разложение антоцианов до их фенольных кислот и альдегидных составляющих. Действительно, значительная часть поглощенных антоцианов, вероятно, разлагается до фенольных кислот и альдегидов in vivo после употребления. Эта характеристика затрудняет научное выделение конкретных механизмов антоцианов in vivo.
Экстракт краснокочанной капусты от низкого pH (слева) до высокого pH (справа) Антоцианы обычно разлагаются при более высоком pH. Однако некоторые антоцианы, такие как (петунидин 3- [6-O- (4-O- (E) -p-кумароил-O-α-1-рамнопиранозил) -β- d-глюкопиранозид] -5- O-β- d-глюкопиранозид), устойчивы к разложению при pH 8 и могут эффективно использоваться в качестве пищевого красителя.
Традиционное разведение был использован для получения P20 синих томатов Антоцианы могут использоваться в качестве индикаторов pH, поскольку их цвет изменяется с изменением pH; они красные или розовые в кислых растворах (pH < 7), purple in neutral solutions (pH ≈ 7), greenish-yellow in alkaline solutions (pH>7) и бесцветные в очень щелочных растворах, где пигмент полностью восстановлен.
Антоцианы и каротиноиды вносят свой вклад отличительная пигментация до апельсины крови Таким образом, для синтеза этих пигментов требуется более пяти ферментов, каждый из которых работает согласованно. Даже незначительное нарушение любого из механизмов этих ферментов генетическими факторами или факторами окружающей среды остановило бы производство антоцианов. Хотя биологическое бремя производства антоцианов относительно велико, растения значительно выигрывают от адаптации к окружающей среде, устойчивости к болезням и вредителей, обеспечиваемых антоцианами.
В пути биосинтеза антоцианов L -фенилаланин превращается в нарингенин с помощью фенилаланинаммиалиазы (PAL), циннамат-4-гидроксилазы (C4H), 4-кумарат-КоА-лигазы (4CL), халкон-синтазы (CHS) и халконизомераза (CHI). Затем катализируется следующий путь, что приводит к образованию комплекса агликона и антоциана в составе флаванон-3-гидроксилазы (F3H), флавоноид-3'-гидроксилазы (F3'H), дигидрофлавонол-4-редуктазы (DFR), антоцианидинсинтаза (ANS), UDP-глюкозид: флавоноид глюкозилтрансфераза (UFGT) и метилтрансфераза (MT). Среди них UFGT подразделяется на и, которые ответственны за глюкозилирование антоциана с образованием стабильных молекул.
В Arabidopsis thaliana две гликозилтрансферазы, UGT79B1 и UGT84A2., участвуют в пути биосинтеза антоцианов. Белок UGT79B1 превращает цианидин-3-O-глюкозид в. Кодирует UGT84A2.
Фенольные метаболические пути и ферменты могут быть изучены с помощью трансгенеза генов. Регуляторный ген Arabidopsis в производстве антоцианового пигмента 1 (AtPAP1) может экспрессироваться в других видах растений.
Антоцианы использовались в органические солнечные элементы из-за их способности преобразовывать световую энергию в электрическую. Многие преимущества использования сенсибилизированных красителем солнечных элементов вместо традиционных кремниевых элементов с pn-переходом включают более низкие требования к чистоте и обилие компонентов, а также тот факт, что их можно производить на гибких подложках, что делает их пригодными для печати с рулона на рулон.
Антоцианы флуоресцируют, что позволяет использовать инструмент для исследования растительных клеток, позволяющий использовать живые клетки получение изображений без необходимости использования других флуорофоров. Производство антоцианов может быть преобразовано в генетически модифицированные материалы для обеспечения их визуальной идентификации.
