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原花色素-天然药物化学

原花色素-天然药物化学
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生物技术学院

课程论文

课程名称:天然药物化学

成绩:

教师签名:

2017年06月02日

原花色素的性质与应用综述

摘要:本文对原花色素进行了简单的介绍,并简述了原花色素的发现史,同时对原花色素

的结构性质也做了一定的讲解。接下来本文着重对原花色素的生理活性进行了描述和介绍,

并结合生理活性举实例对原花色素的应用进行了综述总结。

关键词:原花色素;多酚类化合物;红粉;抗氧化活性

1原花色素简介及发现史

1.1原花色素简介

原花色素又叫原花青素,原花青定,是一种可水溶的色素,并且可以随着细胞液的酸碱改变颜色。如果细胞液呈现酸性那么花色素就呈现偏红的颜色,如果细胞液呈现碱性那么花色素就呈现偏蓝的颜色。花色素无毒,并且不会致敏,有很高的安全性。它广泛存在于植物中,是构成花瓣和果实颜色的主要色素之一,同时常见于花、果实的组织中及茎叶的表皮细胞与下表皮层,是植物生长过程中的次生代谢产物。

1.2原花色素发现史

在19世纪90年代,科学家们通过研究发现,许多高等植物的叶、果、花的内部都有一种无色物质,几十年之后,科学家Rosehnenim把这种无色物质命名为“无色花色昔”。

1954年,Bate-Smith使用色谱系统研究无色牧场植物的分布。发现无色糕点主要是存在于植物木质素及其分布被称为“单宁”材料的分布非常相似。这是第一次“单宁”和花青素物质联系在一起。

后来发现,多数植物体内的能转化为花色素的物质不是黄烷-3,4-二醇,而是黄烷醇的二聚体,三聚体或低聚体。

为了纠正名称上的混乱,1960年Freudenbery与weinges提出“原花色素”一词。原花色素是指从植物分离得到的一切无色的,在热酸处理下能产生花色素的物质。

80年代以来,研究人员针对下列植物中的原花色素进行了研究:葡萄,英国山植,单子山植,花生,银杏,日本罗汉柏,北美崖柏,土耳其侧柏,花旗松,白桦树,野生刺葵,番荔枝,野草葛,苹果,日本莽草,高粱,可可豆,海岸松和大黄等等。发现这些植物中都

含有丰富的原花色素,而在葡萄籽中含量尤为丰富。占葡萄总质量的3%-4%的葡萄籽是葡萄酒与葡萄汁生产的副产物,据统计,全世界年产葡萄籽208.2万吨,我国仅酿酒业的葡萄籽也有4.2万吨,这就给原花色素的提取提供了很大的原料来源。

2原花色素的结构及性质

2.1原花色素的结构

花色素是多酚类化合物,是一种天然的自由基清除剂和抗氧化剂,衍生于黄烷类化合物,分子骨架为C6C3C6,属生物类黄酮。C6C3C6实际上是原花色素中的一个核心分子结构,同时也因其分子中所含的苯环结构,使它在紫外光区有很强的吸收,还可起到“紫外光过滤器”的作用。

按照分子量大小,原花色素又可分为黄烷醇单体及聚合体。我们习惯上会将分子量为500-3000的聚合体称为缩合单宁,同时将分子量更大的聚合体称为红粉和酚酸。而按聚合度的大小,我们通常将二-四聚体称为低聚体,而将五聚体以上的称为高聚体。

“红粉”广泛地指缩合单宁水溶液在酸或在氧的作用下生成的不溶于水的红褐色沉淀,也指植物体内与缩合单宁伴存的不溶于水但溶于如甲醇之类的有机溶剂的红色酚类物质。一部分红粉可用亚硫酸盐溶解。聚合度更大的聚合原花色素不溶于中性水溶液,但溶于碱性水溶液,习惯上又称为“酚酸”。

原花色素能发生多种化学反应。文献中说,原花色素的化学反应主要是组成单元的A 环的芳环亲电取代反应、B环的氧化反应、络合反应、以及单元间连接键的裂解反应(酸催化裂解,碱催化裂解)等等。

原花色素在正丁醇一浓盐酸(95:5)的环境下95℃处理40mni生成花色素。原花色素的花色素反应除了生成花色素外,还生成其它未知色素及红粉。使紫外图谱在45n0m区域出现肩峰。花色素反应是鉴别原花色素的简便方法,但不能鉴别延伸单元的构型。随着聚合度增加,原花色素上部单元的比例增加,所生成的花色素也相应地增多。

2.2原花色素的生理活性

原花色素有多种生理活性,首先它可以与蛋白质发生结合反应,其次它与生物碱、花色昔以及多糖、核酸等多种天然化合物都能进行复合,此外它还能接受无机盐的作用,除了化学物质以外,酶和微生物也能对花青素有一定的作用和影响。

2.2.1原花色素与蛋白质结合

原花色素能与蛋白质发生结合。一般情况下,结合是可逆的。原花色素一蛋白质结合反应是其最具特征性的反应之一。单宁最初的定义就来自于它具有沉淀蛋白质的能力。使明胶溶液浑浊也可作为一种基本的单宁定性试验。原花色素与口腔唾液蛋白的结合,使人感觉到涩味,因此原花色素与蛋白质结合的这个性质又称为涩性或收敛性。

2.2.2原花色素与天然化合物复合

与原花色素一蛋白质结合类似,原花色素还可与生物碱、花色普以及多糖、核酸等多种天然化合物发生复合。这些反应都属于分子识别的结合机制,要求原花色素和各种底物(蛋白质、生物碱、花色昔以及多糖)在结构上互相适应和互相吻合,通过氢键一疏水键形成复合产物,多数情况下这种复合反应是可逆的。

2.2.3原花色素与脂类和核酸复合

原花色素与脂类和核酸也可发生类似的复合。对于蛋白质和脂类,所表现出的亲和性也与其酸碱性有关,中性或碱性分子的复合趋势较酸性分子高。

在原花色素的分离和应用中,往往需要考虑无机盐的影响。原花色素对无机盐是高度敏感的,其作用包括两个方面,一是静电作用,二络合反应。前者主要是一个物理过程,通过无机盐的脱水和盐析促进多酚溶液或胶体的沉淀;后者主要是一个化学过程,原花色素以邻位二酚轻基与金属离子形成五元环鳌合,可能同时还发生氧化还原和水解配位聚合等其它反应。原花色素对于大多数金属离子都可以发生显著的络合,特别是单宁,其络合能力较小分子酚高得多。这一特性不仅可用于原花色素的定性定量检测,而且是原花色素在选矿、水处理、防锈涂料、染料和颜料微量金属肥料、木材防腐等多种应用方向上的化学基础。

原花色素具有多种生物活性,而这些生物活性最本质的方面体现在原花色素对酶的抑制作用上。原花色素是多种酶促反应有效的抑制剂,原花色素对酶的选择具有专一性。虽然原花色素对多种酶普遍具有抑制作用,但是对于一种原花色素或一种酶,抑制是有选择性的。

原花色素一蛋白质结合反应本身是一种分子识别反应,两种反应物之间互相具有选择性。抑菌性与酶抑制性有相当大的关系。主要原因也在于单宁所特有的分子结构和蛋白质结合能力。

2.2.4原花色素作为自由基清除剂和抗氧化剂

除了以上的和蛋白质等的反应和作用,花色素还是一种天然的自由基清除剂和抗氧化剂,酚轻基的还原性是酚类化合物的共性之一。这一性质在原花色素上得到了充分的体现。

原花色素分子中的多个酚轻基可以作为H供体,连苯三酚(例如桔酸)或邻苯二酚(例如儿茶素的B环)的结构进一步加强了其还原性,使原花色素不仅可被重铬酸盐、氯酸盐等强

氧化剂氧化,而且可被空气中的氧所氧化。酚类的氧化机理,存在两条途径,一是通过酚轻基的离解,二是通过自亩基途径。

原花色素很易被空气中的氧所氧化,特别是在水溶液状态下和有原花色素氧化酶存在的条件下。酚轻基通过离解,生成氧负离子,再进一步失去氢,生成具有颜色的邻醒,使多酚的颜色加深。而醒很易被还原为酚。

原花色素在氯酸钾、高锰酸钾、双氧水和重铬酸钾等强氧化剂作用下,不仅酚经基受到氧化,而且糖环、杂环甚至苯环同时开裂,被氧化降解。

原花色素的抗氧化特性是通过几种途径综合体现出来的。原花色素具有很强的自由基清除能力,可以消除各种活性氧自由基,抑制氧化酶,络合对氧化反应起催化作用的金属离子Fe离子和Cu离子。多酚以大量的酚轻基作为氢供体,对多种活性氧具有清除作用,可将单线态氧还原成活性较低的三线态氧,减少氧自由基的产生,同时也清除各种自由基,生成活性较可氏的原花色素自由基,打断自由基氧化的链反应;其次,原花色素可以邻位二酚轻基与金属离子鳌合,减少金属离子对氧化反应的催化;再者,对于有氧化酶存在的体系,原花色素对其有显著的抑制能力;原花色素还能与VC和VE等抗氧化剂之间产生协同效应,具有增效剂的作用。

3原花色素的应用分析

由于酚羟基具有还原性,原花色素有很强的抗氧化活性,这是酚类化合物所有的共性之一。原花色素很容易被空气中的氧所氧化,特别是在有原花色素氧化酶的条件下和在水溶液的状态下。酚羟基能够通过离解而生成氧负离子,然后失去氢,得到具有颜色的邻醌,使得多酚的颜色加深,而醌又很容易还原为酚。Provost等通过酶法研究了原花色素对超氧阴离子自由基的清除,用免疫化学法研究了原花色素对羟基诱导的DNA损伤的清除活性。发现了这些多酚类的化合物的抗氧化能力与它们的化学性质与化学结构密切相关。

原花色素的分子结构赋予它一系列独特的化学活性和生理活性,使其不仅在制革、泥浆稀释、粘合剂、金属络合材料、矿石浮选、水处理、天然色素等传统领域获得广泛应用。近年来,随着研究的深入,在医药、食品、化妆品等附加值较高的领域原花色素制品也有不俗表现,原花色素具有防癌抗癌、防止心血管疾病、调节免疫活性、抗疲劳、抗过敏与改善视觉功能与皮肤保健与美容等功效。

3.1原花色素在化妆品方面

在化妆品方面,原花色素具有的特殊抗氧活性和清除自由基的能力为其在化妆品领域中

的应用开辟了广阔前景。环境对皮肤、粘膜和毛发的刺激引起的脂质、蛋白质与核酸的损伤过程均与自由基分不开。法国己开发出由arkushstruc原花色素低聚体制成的脂质体微胶囊的晚霜、发乳和嗽口水。为了使活性成分便于通过皮肤角质层,意大利Indena公司用了5年时间研制成功了以磷脂(天然磷脂或合成磷脂)为载体的功能化妆品,商品名为Phytosome。此产品含5%银杏原花色素二聚体,用于皮肤消炎和改善微循环。经18名健康受试者试验(这些人因紫外线照射已出现皮肤炎症和红斑)。表明该化妆品有较好的防护紫外线伤害作用。1990年,日本Yamaskosh研制了含1%原花色素低聚体的可使皮肤亮洁的油性化妆品。日本Ariga等,还开发了用作药品、食品和化妆品抗氧剂的原花色素,并获专利保护。

3.2原花色素在药用方面

原花色素有很高的药用价值,在抗氧化活性作用方面、酶抑制活性方面、抗致突变方面、降低毛细血管通透性(抗炎)方面、心血管方面的研究、杭病毒与抗真菌方面的研究、杭腹泻方面的研究、杭腹泻方面的研究共九个方面都有非常卓越的效果。

通过对文献的查阅研究,我对医药方面的药用价值有以下总结。

3.2.1抗氧化活性方面

葡萄籽原花色素具有极强的抗氧化活性,是一种很好的氧自由基清除剂和脂质过氧化抑制剂。1989年,Meuneir等测试了葡萄籽原花色素抑制吩嚓甲基硫酸盐在辅酶I(NADH)和分子氧存在下大鼠肝微粒体内产生自由基的活性及抑制ADP/Fe+与抗坏血酸盐诱发的脂质过氧化活性,并与来自地中海柏木的缩合靴质、来自葡萄、黑果越桔及茶子的花青试进行了对照。结果表明,葡萄籽原花色素对抗自由基和抑制脂质过氧化的活性最强。1990年Elstner 用模拟局部缺血、炎症和糖尿病状况的体外生化模型证实了原花色素分子中的黄烷-3,4-二醇是捕获氧自由基的基本结构。1994年,Maeffi等用不同实验模型确证了平均分子量为1800的葡萄籽原花色素可以剂量依赖的方式抑制Fe2+离子催化的卵磷脂脂质体的过氧化,其作用明显强于对照的儿茶素。在超声波诱发PLC过氧化模型中,该原花色素不仅可明显减少诱导期中的共辘双烯的形成,而且在增殖期中对呈进行性增长的共扼双烯表现出剂量依赖性抑制,明显强于阳性对照品生育酚。电子自旋共(ESR)分析表明,上述作用是通过与O 环直接反应介导的。在增殖期末,加入0.5pmol/L的原花色素,还可明显推迟共扼双烯的消失,以抑制有毒衍生物的生成,此外,该原花色素还可非竞争性地抑制能促进自由基形成的黄嗓吟氧化酶,强于对照的别嗦吟醉。1994年,法国vennat等用洋委陵菜根茎水提物分离的原花色素进行的抗过氧自由基对照研究显示,其中的五聚体和六聚体活性最强。1992年,

法国Cheynier等研究了原花色素二聚体捕获氧自由基的构效关系,认为酞化可使二聚体捕获自由基的能力增强。

3.2.2酶抑制活性方面

1995年,韩国AnMongJeun等研究了可可豆原花色素对葡萄糖基转移酶的抑制活性,结果表明,原花色素BI和BZ对此酶均有非竞争性抑制活性,其中Bl在0.3mM时,抑制率达50%。实验还表明,由表儿茶素形成的二聚体具有较强的抑制活性。在此之前,日本Konihs 等的研究表明原花色素高聚体对NADH脱氢酶(NDH-1和NFH-2)有较强抑制活性,而二聚体无此活性。

3.2.3抗致突变方面

近10年来,为预防心血管疾病和有害细胞增生等慢性转化性疾病,人们进行了大量研究,越来越多的证据表明,环境污染,尤其是周围的致突变物质扮演了重要角色。一些学者建议用天然抗致突变物质抵御致突变物质的侵袭。近年来,一些与线粒体和细胞核有关的体外实验表明葡萄籽原花色素在这方面有着令人振奋的潜力。1994年,意大利Livier等的实验结果表明,葡萄籽原花色素可使啤酒酵母5288C菌株线粒体的自发性基因突变比对照组减少65%,用相同菌株进行的实验还观察到原花色素可抑制细胞核由对刀豆氨酸敏感到耐刀豆氨酸的自发性突变。此外,日本Sugimot。证实葡萄籽原花色素低聚体对竹pp-2(一种来自食品的致突变剂)的抑制率达94%。这为其用于预防慢性转化性疾病提供了理论基础。

3.2.4降低毛细血管通透性(抗炎)方面

原花色素降低血管通透性作用早已为人所熟知。1984年,匈牙利Gbaor等就曾发现大鼠口服原花色素10-15mg体重(下同),30min后再皮下注射角叉菜胶,可预防水肿的发生。1989年,Barbier等发现原花色素可降低因静脉注射组胺、缓激肚等引起的毛细血管通透性增高。1990年,Robert等以静脉注射胶原酶使大鼠脑、主动脉和心肌毛细血管通透性增高为模型,以萤光素异硫氰酸酷(FITC)-葡聚糖过氧化酶图像分析法为检测手段进行定量测试,结果显示,大鼠预先口服500mg/kg?d原花色素21天后,可完全预防胶原酶造成的毛细血管通透性增高。保加利亚Zafiorv等也进行了类似实验,结果为大鼠口服葡萄籽原花色素可消除角叉菜胶和葡萄糖引起的爪水肿。1995年,罗马尼亚Kontke等用葡萄籽原花色素制成的制剂“Endoleton”与浓缩的葡萄籽提取物成功的降低了大鼠毛细血管通透性并抑制了爪水肿。1994年,匈牙利Blazos等用海岸松树皮中的原花色素给小鼠腹腔注射后明显抑制了巴豆油引起的耳水肿并呈量效关系。此作用应与原花色素捕获自由基活性密切相关。此外,DoutermPeuihc等在1991年研究了原花青素对大鼠后肢实验性淋巴水肿的影响。手术切断后

肢可导致末梢性水肿,手术前7天与淋巴水肿形成后7天口服原花青素,可使后肢体积减小50%,此结果意味着原花青素有可能减轻或预防术后急性水肿。

3.2.5心血管方面的研究

匈牙利Gabor等于1897年就已发现原花青素可治疗大鼠的自发性高血压并呈量效关系。Mounier等也发现原花青素在体外可抑制血管紧张素转换酶(ACE)。兔静脉注射5mg/kg原花色素可减轻血压对血管紧张素I和II的应答。对有中风倾向的自发高血压大鼠长期给予原花色素可延长它们的寿命,所以,长期应用原花青素以影响动脉压调节系统一直是人们最感兴趣的课题。1991年,德国Melzer等测试了贯叶金丝桃原花色素对猪离体冠状动脉的作用,结果显示,原花色素可拮抗组胺诱导的动脉收缩,但对氯化钾所致的收缩无明显作用,高聚合度的原花色素对后者才有作用,提示原花色素的血管舒张作用取决于它们的分子量。作用机理可能是抑制了细胞中的磷酸二脂酶。1992年,德国Wagner等测试了头状胡枝子中的5种原花色素对血管紧张素I转换酶的抑制作用,均显示中等以上的活性,作用机理是原花色素单体中富含电子的杂环氧和轻基同ACE分子中的Zn原子形成鳌合物,以至使酶失活。1993年西班牙Snaz发现粘胶乳香树原花色素高聚体可降低大鼠自发性、肾性或ACE引起的高血压,但不影响心率。

1984年,wegrowksi曾报道患高胆固醇血症的兔口服原花色素50mg/kg?d,10周,可减少胆澎琳与动脉弹性硬蛋白的结合。1994年,法国介Tebib等用高胆固醇食物(l%)喂养大鼠9周,同时加入葡萄籽原花色素(2%)并与不加原花色素的大鼠对照,结果表明,不摄入原花色素大鼠低密度脂蛋白升高和高密度脂蛋白下降,而给药组无此变化;同样,肝脏重量、肝脏脂舫和肝胆固醇水平亦随摄入的胆固醇的增加而增加,随摄入的原花色素而被抑制。实验还表明,原花色素高聚体可明显促进类脂和胆固醇经粪便的排泻,提示葡萄籽原花色素多聚体具有降低体内胆固醇的潜力。

1994年,美国Gali等研究了黄杉树皮的几种原花色素二聚体和由表儿茶素形成的三聚体抑制即A(一种皮肤癌促进剂)的活性,并与(+)-儿茶素和(-)-表儿茶素进行对照。结果显示,提前15min给予原花色素,即可抑制TAP诱发的小鼠鸟氨酸脱梭酶(ODC)的活性,并呈童效关系。作用顺序为:三聚体>二聚体>单体。

3.2.6杭病毒与抗真菌方面的研究

原花色素的抗病毒作用己研究了近30年,匈牙利MuCsi等曾报道过原花色素在体外可使包膜病毒失活和抑制其增殖。1891年,匈牙利Beladi等发现原花色素在体外可抑制单纯疙疹I型病毒。1986年,印度Rao等发现野生刺葵、番荔枝的原花色素在50、100、200和

4000g/ml时均显示出对立枯丝核菌的抑制活性。

1989年法国Aussenac等发现高粱属植物的原花色素剂量在0.1%以上时可抑制串珠镰抱和大斑病长蠕抱等致病菌的生长;剂量在0.01-0.1%时反而刺激菌丝体的生长。实验表明,该原花色素中的3-10聚体活性最强,再高则无效。1990-1992年,英国Borwniee等发现,从可可树嫩枝甲醇提取物中分离出的原花色素高聚体可抑制witehe金雀花和可可的病原体抱子的萌发。其抑菌活性随分子量增高而增高。

3.2.7杭腹泻方面的研究

1993年,西班牙Calvez等研究了selerocarya birrea皮中原花色素的抗腹泻作用。使用的泻药包括硫酸镁、花生四烯酸、蓖麻油和前列腺素EZ。原花色素剂量在 2.5-0.64ug/ml 时,对上述4种模型均有效。

3.2.8杭溃疡方面的研究

1989年,法国Vennat等报道,野草墓鞋质发酵后得到的原花色素可与H:受体拮抗剂西咪替丁形成水溶性复合物,它不仅提高了西咪替丁的溶解度,而且原花色素本身也可预防胃内有害的亚硝胺形成。

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花青素含量测定

花青素含量测定 实验目的:掌握花青素含量测定的简单方法。 实验原理:花青素又称花色素,是苯并吡喃衍生物,属于多酚类化合物,常与一个或多个葡萄糖、鼠李糖、半乳糖、阿拉伯糖等通过糖苷键形成花色苷,是自然界一类广泛存在于植物中的水溶性天然色素,也是树木叶片中的主要呈色物质,在植物细胞液泡不同的pH 条件下,呈现不同的颜色。大量研究表明:花色苷具有很强的抗氧化作用,可以清除体内的自由基;降低氧化酶的活性;可以降低高血脂大鼠的甘油脂水平,改善高甘油脂脂蛋白的分解代谢;抑制胆固醇吸收,降低低密度脂蛋白胆固醇含量;抗变异、抗肿瘤、抗过敏、保护胃粘膜等多种功能J。苹果花青素主要存在于果皮中,是果皮颜色形成的重要物质。苹果中的花青素由植物次生代谢重要途径一苯丙烷类代谢形成,同位素示踪揭示花青素的碳原子分别来自苯丙氨酸和乙。苹果中的花青素由矢车菊素的三种糖苷组成,分别是矢车菊素-3一半乳糖苷、矢车菊素-3-阿拉伯糖苷和矢车菊素一7·阿拉伯糖苷J。苹果中花青素的含量主要受温度、日照等因素影响,特别是紫外光可以明显提高花青素的合成效率,因此苹果的向阳面较背阳面红L4J。Jerneja等研究表明富士苹果成熟前期是其花青素形成的重要阶段,其中矢车菊素一3一半乳糖苷占总花青素92 %~98%J。 器材与试剂: 实验仪器:分光光度计,电子天平,恒温箱,剪刀,烧杯,量筒,移液管 实验试剂:0.1mol/L HCL, 矢车菊素一3一半乳糖苷,甲醇,蒸馏水 实验材料:苹果 实验内容: 1、作标准曲线:采用l %盐酸甲醇配置矢车菊素-3-半乳糖苷标准系列溶液,浓度分别为100、20.0、10.0、5.0、2.5、1.0 ~g/m L 。用分光光度计测出OD值(波长530nm),计算出标准曲线。 2、选2个苹果,把苹果皮削出,称取5g的果皮加入10m L l %盐酸甲醇溶液匀浆,在40 ℃下提取1h,离心后取上清液在波长530nm测出OD值。 3、计算出苹果中花青素的含量。

玫瑰花瓣花色素苷的提取与热稳定性

玫瑰花瓣花色素苷的提取与热稳定性 摘要:玫瑰花颜色艳丽,香味浓郁,有一定的药用保健价值,资源丰富,是一种有利于开发的天然资源。玫瑰花色素作为一种天然色素有很大的开发空间。本文研究了玫瑰花瓣花色素苷的提取方法及其热稳定性。结果表明:玫瑰花色素苷易溶于水、乙酸等极性溶剂中,在酸性条件下稳定,玫瑰花色素能够在加热下条件下保持较高的稳定性,安全系数高,能够在食品、药品、化妆品中广泛应用。通过实验了解了提取玫瑰花色素的条件和提取过程,并且通过实验验证了玫瑰花色素的热稳定性。 关键词:玫瑰花色素苷提取热稳定性 1 前言 自从1856年英国的Perkins第一次合成苯胺紫以来,许多色素相继被合成,并以其色泽鲜艳、稳定性好、着色力强、适于调色、易于溶解、品质均一、无臭无味、价格便宜等优点,被食品、药物、化妆品等生产厂家接受。但是随着现代医学的发展,大多数合成色素被证明有不同程度的毒性,对人体有害,甚至有致癌、致畸作用。因此食用合成色素的使用正在逐渐减少。天然食用色素以其安全可靠,种类繁多,且不少品种兼有营养和药理作用,受到人们欢迎而获得迅速发展[1-2]。在植物花中提取天然色素的加工工艺主要有溶剂浸提法、超临界流体萃取法、微波萃取法、超声波提取法等。在各种提取方法中,溶剂浸提法的工艺简单,设备投资少,技术易掌握,适用范围广,是目前较普遍采用的方法,本实验采用溶剂浸提法提取玫瑰花瓣花色素苷并对其色素的稳定性进行了研究。 玫瑰(Rosarugosa)别名刺玫花、徘徊花、穿心玫瑰。属蔷薇科蔷薇属直立灌木,茎丛生,小枝密被绒毛并有针刺和腺毛,有直立或弯曲淡黄色皮刺,皮刺外被绒毛。奇数羽状复叶,小叶5-9片,椭圆形,表面多皱纹,托叶大部和叶柄合生。花单生数朵聚生,花冠鲜艳,有紫红色、粉红色、黄色、白色等多种颜色,且具有浓郁的芳香气味。花入药,功能理气活血、疏肝解郁,主治肝胃气痛、食少呕恶、月经不调、跌打损伤等症。玫瑰原产亚洲中部和东部干燥地区;现在主要在我国华北、西北和西南及日本、朝鲜、北非、墨西哥、印度均有分布,在其他许多国家也被广泛种植。喜阳光,耐旱,耐涝,也能耐寒冷,适宜生长在较肥沃的沙质土壤中。因其原料来源便捷,价格低廉,提取成本低,有可能成为一种广泛使用的新型食用色素源。

紫甘蓝中花青素提取实验报告

紫甘蓝中花青素的提取 (安徽农业大学 12青年农场主班) 花青素具有很强的抗氧化作用,具有清除体内自由基、过敏、保护胃粘膜等多种功能,引起了国内外学者广泛关注。目前抗变异、抗肿瘤、抗,对花青素的研究主要集中于花青素的提取、分离纯化、热稳定性、抗氧化性及其生理功能等方面。 1、实验原理 紫甘蓝花青素或花色素属于黄酮类化合物,极性较高,可溶于水或甲醇乙醇等有机溶剂中。根据相似相溶的原则,本实验选用乙醇作为紫甘蓝花色素的浸提剂,采用大孔吸附树脂法分离提纯。大孔吸附树脂具有吸附性能和分子筛的作用,使相对分子质量和吸附能力不同的混合物的不同成分得到分离。紫甘蓝叶片与60%乙醇混合在组织捣碎机中破坏紫甘蓝细胞,使花色素尽可能多的溶解。为了防止花色素的降解以提高其溶出率,可在其中加入1%盐酸。八层纱布过滤后,留一小烧杯备用,剩余的用大孔树脂除杂,加入200ml 15%的乙醇溶液除去其他可溶性杂质,让树脂吸附花色素,再用60%乙醇洗脱,解析得到乙醇和花色素的混合液。将过柱的溶液以HCl:混合液=1:4的比例混合至烧杯中,在90。C的水浴锅中水解一小时,以破坏花色素的糖苷键,使花色素均以花青素的形式存在。此时,用20ml纯水除杂,用无水乙醇洗脱,得到较为单一的花青素与乙醇混合液。在旋转蒸发仪上蒸干。 2、材料、药品与仪器 新鲜紫甘蓝 15%乙醇、60%乙醇+1%HCl混合液、弄HCl、无水乙醇、AB-8打孔吸附树脂电子天平、组织捣碎机、交换柱、玻璃棒、50ml量筒漏斗、烧杯、圆底烧瓶、纱布、比色皿、分光光度计、旋转蒸发仪 3、实验步骤 ●配制60%+1%HCl混合液与15%乙醇溶液备用 ●称取100.0g新鲜紫甘蓝叶片,量取60%+1%HCl混合液300ml(浸提剂),同 时放入组织捣碎机中捣碎,浸提

花色素实验

花色素的分离提取纯化实验 一实验目的 掌握花色素提取的方法(溶剂萃取法提取),了解做一个完整的实验需要具备哪些条件,探究肿柄菊花色素提取的最佳条件。 二实验原理 花色素多存在于有色果皮和花中 花色素是黄酮类物质,是多羟基的化合物,易溶于水等极性溶剂中,在植物细胞中多与糖类结合成花色素苷,花色素在偏酸性溶液中偏红,碱性溶液中偏蓝,花色素不稳定,易分解,具有还原性。 三实验试剂与器材 器材:水浴锅,电炉,;冷冻干燥机,天平,研钵,分光光度计,旋转蒸发仪,离心机,移液管等玻璃仪器 试剂:花色素标准样品,甲醇,0.1%HCl-95%乙醇(V/V=70:30),无水乙醇,石油醚,氯仿,乙酸乙酯,HCl-正丁醇(浓HCl 5.0ml 加入正丁醇95.0ml,混合即可),2%硫酸铁铵(硫酸铁铵2.0g溶于2.0mol/mlHCl 100.0ml即可)。 新鲜花:扶桑花(大红花)肿柄菊 四实验步骤 (一)扶桑花花色素提取验证实验: 1、原料预处理:取扶桑花,60o C烘干。称取一定量干燥啊、样品, 剪碎,加3倍左右的石油醚(沸程60~90o C),室温浸泡,以脱去脂质物质和叶绿素,过滤,将扶桑花样品自然晾干,挥发石油醚

成分,备用。 2、花色素提取:提取剂为0.1%HCl-95%乙醇(V/V=70:30),料液比(m/V)为1:150,提取时间为30min,提取温度为60o C,提取次数2次,即提取剂分两次加入。 3、花色素纯化:粗提液加2倍左右的无水乙醇,沉淀除去色素粗提 液中的蛋白质、多糖等杂质,上清液再用石油醚、氯仿、乙酸乙酯依次萃取,继续除去粗提液中的脂质、叶绿素和多酚等杂质,弃有机溶剂层。 4、花色素浓缩冻燥:提取液(水层)用旋转蒸发仪浓缩后,冷冻干 燥,即为待测花色素样品。 5、花色素标准溶液配制(1.0mg/ml):精确称取花色素标准样品 10.0mg,用甲醇溶解,定容至10.0ml,备用。 6、花色素样品溶解:将分离得到的花色素样品,用甲醇溶解定容至 25.0ml,试样浓度控制在1.0~3.0mg/ml。 7、标准曲线制备:取干净试管7支,按表1进行操作。以吸光值A546 为纵坐标,花色素含量( g)为横坐标作图的标准曲线。 表1:HCl-正丁醇测定花色素含量标准曲线绘制 试管号 试剂/ml 0 1 2 3 4 5 6 1.0mg/ml花色素标准液0.00 0.05 0.10 0.15 0.20 0.25 0.30 甲醇0.50 0.45 0.40 0.35 0.30 0.25 0. 20 2%硫酸铁铵0.10 0.10 0.10 0.10 0.10 0.10 0.10

观赏植物的花色素苷与花色

第38卷第3期 2002年5月林业科学SCIE NTI A SI LVAE SI NIC AE V ol 138,No 13May ,2002 观赏植物的花色素苷与花色 于晓南 张启翔 (北京林业大学园林学院 北京100083) 摘 要: 花色素苷是影响植物色彩表达的主要因素之一。本文概述了花色素苷的生物合成途径及基因克隆;评述了影响花色表现的因素,包括花色素的种类、结构、环境pH 值、共色作用、金属离子络合等;并介绍了花色基因工程的进展,为研究花色素苷的代谢和创新花色提供了广阔的前景。 关键词: 花色素苷,生物合成,基因工程,花色 收稿日期:2000202228。 ANTH OCYANIN IN ORNAMENTA L P LANT AN D COLOR EXPRESS Y u X iaonan Zhang Qixiang (The College o f Landscape Architecture ,Beijing Forestry Univer sity Beijing 100083) Abstract : The pathway and genes of anthocyanin biosynthesis in ornamental plants were discussed in this paper.Factors affecting pigmentation included anthocyanin structures ,pH value in cell sap of petals ,co 2pigmentation ,metal chelates ,the shape of epidermal cells ,and so on.M odification of flower color using genetic engineering was also summarized.It was suggested that new flower color could be created by regulating those factors that affected pigment and probing anthocyanin biosynthetic genes. K ey w ords : Anthocyanin ,Biosynthetic pathway ,G enetic engineering ,Flower color expression 花色素苷和其它黄酮类色素是植物中一大类次生代谢产物,它们可以使植物的花、叶、果、茎产生丰富的色彩,另外还在昆虫传粉、生长素运输、保护叶片免受紫外线伤害、抑制病虫害和根瘤诱导等方面有很重要的作用(F orkmann ,1991)。花色素苷存在于细胞液泡中,以糖苷的形式存在,具有吸光性而表现出粉色、紫色、红色及蓝色等。对于这些色素的生物合成与代谢途径,生物化学家已进行了较为细致的研究(Chen et al .,1981;G riesbach ,1983)。 1 花色素苷及其生物合成 1.1 花色素概述 花色素一词最早由Marquart (1835)提出,用来描述花卉中一种水溶性的色素。15a 后,M orot (1849)成功地分析出矢车菊的蓝色色素是由C 、H 、O 3种元素组成的(Jayaram et al .,1990)。对这类色素详细的化学分析始于19世纪末和20世纪初,有许多相关报道(East et al .,1911;Wheldale ,1911)。Wheldale (1911)首次描述金鱼草(Anthirrhinum )花色素分子的基因特征。到20世纪30年代就已证明,所有的类黄酮都是由一个C62C32C6的基本骨架组成的,即两个芳香环和一个含氧杂环,并根据中间吡喃环的氧化程度不同,可将类黄酮分为12类,即查尔酮(chalcones )、橙酮(aurones )、黄酮(flav ones )、黄酮醇(fla 2v onols )、黄烷酮(flavanones )、二氢查尔酮(dihydrochalcones )、儿茶精类(catechins )、黄烷23242醇(flavan 23242dilos )、双类黄酮(biflav onoids )、异构类黄酮(is oflav onoids )、原花色素(proanthcyanidins )和花色素苷(anthcya 2nins )(Madhuri ,1999)。 自然界广泛分布的花色素以天竺葵色素(pelarg onidin )、矢车菊色素(cyanidin )及翠雀素(delphinidin )为主,由此再衍生出其它3种花色素,如芍药花色素(peonidin )是由矢车菊素甲基化形成的;矮牵牛花色素(petunidin )及锦葵色素(mavlvidin )则由翠雀素不同程度的甲基化而来的(Martin et al .,1993;K ondo et al .,1992)。天竺葵色素呈现砖红色;矢车菊素及芍药花色素表现为紫红色;而翠雀素、矮牵牛色素及锦转载 https://www.wendangku.net/doc/82349240.html,

天然产物化学实验之植物原花色素与蛋白质的络合反应

天然产物化学实验 植物原花色素与蛋白质的络合反应 一、实验目的: 本实验的目的是考察植物中不同原花色素的差异,并间接论证其与生物酶的结合性、生物膜的透过特性。以进一步了解植物原花色素的特性。 二、实验原理: 植物原花色素与蛋白质结合能力的大小可用平衡渗析法 (Equilibrium Dialysis)、微比色 法(Microcalorimetry)、酶抑制法(Enzyme Intibition)、以及蛋白质沉淀法(Protein Precipitation)等方法测定[1]。此外,紫外吸收-沉淀法[2]是研究植物多酚与蛋白质反应能力的一种简便、快速、有效的方法。 利用植物原花色素含有大量的活性酚羟基能与蛋白质分子上的羧基等发生络合反应。依据分子大小差异、羟基量不同、以及分子量分布不同,它们的络合能力与反应强度不同。依据这一原理。 实验利用不同的原花色素试样,配制成不同浓度,在不同pH条件下,与不同浓度的明胶发生络合反应。然后通过高速离心,使与原花色素-明胶络合物沉降除去,测定上清夜中存留的原花色素含量以确定二者的反应能力。 依据朗伯-比尔定律[3]: A= εCL 对同种物质,由于ε与L相同,A与C成线性关系,测定反应前原花色素的A0值,再测定反应后离心液中原花色素的A1值,则原花色素与明胶反应沉淀的多少可用相对沉淀率求出: R A=(A0- A1)/ A0×100% R A值越大,沉淀越多,表明原花色素与明胶的结合越强。 三、材料、试剂与仪器: 3.1材料 3.2试剂: 1)、明胶蛋白质(10分子量)作为蛋白质代表物或模型化合物。 2)、磷酸盐缓冲液。 3.3仪器: 1)、高速离心机;2)、pH-3型酸度计;3)、紫外-可见分光光度计(带扫描)

花青苷(花色苷)种类、提取及检测

花青苷种类、提取及检测 一.种类 花色素均具有类黄酮的基本结构,由两个苯环和一个含氧杂环组成的(C6-C3-C6)C15化合物(如图),根据B环羟基化和甲基化位置和数目的不同而将花色素主要分为六类:天竺葵色素((Pelargonidin)、矢车菊色素((cyanidin)、芍药色素(peonidin)(3'-甲基矢车菊色素)、飞燕草色素(delphinidin)、矮牵牛色素(petunidin)(3',5'-甲基飞燕草色素)和锦葵色素(malvidin)( 3',5'-二甲基飞燕草色素)。不同植物中花色素发生糖苷化的位点(C3、C5和C7位等)和数目的差异,及酞化程度的不同使植物中存在着不同的花色素普,其结构复杂,但都以这六种花色素为基本结构(Grotewold,2006)。 二.提取 国内外学者对花青苷的提取做了大量研究,提取目的及目标花青苷不同,提取方法略有差异。花青苷易溶于水、甲醇、乙醇等极性溶液,花青苷的稳定性受酶、温度、氧气、光、pH值、金属离子等理化性质的影响,在中性和碱性条件下不稳定。 提取过程常采用酸性溶液,酸能够破坏植物细胞膜并溶解水溶性色素,甲醇溶液提取效率高于乙醇及水溶液。花青苷一般用于食品着色,考虑到甲醇的不安全因素,一般选用体积分数为1%的乙醇溶液。采用盐酸酸化可保持提取液pH值较低,阻止无酰基花青苷的降解。随着盐酸被浓缩,pH 值升高,导致花青苷的降解。为获得更接近于天然状态的花青苷,采用弱有机酸或中性溶剂做初步提取,弱有机酸多用甲酸、乙酸、丙酸、柠檬酸和酒石酸,中性溶剂一般采用丙酮作提取剂。粗提后的花青苷提取液浓度很低,浓缩时一般不超过40℃,时间也不宜太长。 1. 2. 花青苷含量的测定:用0.1%的盐酸甲醇浸提叶片2 h后,测657nm、530nm处的吸光度。 3.

原花青素含量检测的概述

原花青素含量检测的概述 【摘要】对目前原花青素常用的检测方法进行了对比并阐述了各种方法的优缺点,为探索更好的原花青素的测定方法奠定基础。 【关键词】原花青素;检测;含量 原花青素是一类广泛存在于植物中的黄烷醇单体及其聚合体的多酚类混合物,具有抗氧化和自由基清除能力等生物活性。自20世纪60年代以来,在保健品、医药和化妆品领域获得了广泛应用。研究表明[1],儿茶素和表儿茶素是构成原花青素的结构基础,继而形成缩合成二聚体、三聚体至高聚体。且单体具有旋光性,因此要想测定每一种成分的含量非常困难。目前国内外对原花青素含量的测定方法尚未统一,现介绍几种常用的方法。 1.可见分光光度法[2] 原花青素最常用的测定方法是可见分光光度法,它分为KMnO4法[3]、正丁醇-盐酸法、香草醛-强酸法、铁盐催化比色法、和pH示差法等。正丁醇-盐酸法、香草醛-强酸法两种方法是目前普遍采用的相对专一、灵敏的、简单迅速测定原花青素的方法。 1.1 Porter法(Bate-smith法) 又叫盐酸-正丁醇法,是依据原花青素在无机酸和加热的条件下被降解,产生红色花青素,在546nm处有最大吸收,原花青素的含量与吸光度值符合朗伯-比尔定律[4]。 在强酸作用下,聚合原花青素单元间的连接键易被打开,上部单元生成黄烷-3-醇,下部单元生成花色素。而对于黄烷3,4-二醇单体原花青素来说,C-4位有极强的亲电性,其醇羟基与C-5,C-7上的酚羟基形成了一个苄醇系统,使得4位碳易于生成正离子。在强酸作用下,正碳离子失去质子,生成花色素[5]。对于黄烷-3-醇单体,不会有正离子形成,因此与儿茶素和表儿茶素的单体不发生显色反应。此法对原花青素具有专一选择性,儿茶素、黄酮类、棓酸类及水解单宁类化合物皆不具备此反应,不适宜于低聚原花青素的测定,它与原花青素的高聚体反应也不完全。 随后,Porter等对该法的反应条件进行了探索,并认为Fe3+、Co2+、Cu2+等金属离子可催化加速自氧化过程,提高转化率,其中以Fe3+的催化效果最好。 1.2香草醛-强酸法 常用的酸有盐酸和硫酸,目前的观点认为浓H2SO4更合适,可以提高吸光度值和灵敏性,褪色也较慢[6]。

花色素结构假说

花色素结构假说 田晓艳 沈阳农业大学maggietian2002@https://www.wendangku.net/doc/82349240.html, 摘要:本研究对南果梨果皮花色素进行了质谱分析,经过对一级质谱和二级质谱的详细推算,认为自然界的花色素是以钟罩体或灯笼体或小球体形式存在,要么由单纯花色素单元组成,要么与葡萄糖连接而成。钟罩体或灯笼体,连接在细胞膜和叶绿体膜之间或叶绿体双层膜之间;小球体连接在叶绿体双层膜之间或叶绿体与基粒膜之间或基粒膜之间,有特定分子量和形状,及特定的空间构型。以往人们提出的六种花色素,天竺葵色素,矢车菊色素,飞燕草色素,芍药色素,矮牵牛色素,锦葵色素,既存在也不存在,因为在自然界状态下,不存在这些花色素单体,它们只不过是花色素钟罩体或灯笼体或小球体水解时得到的不同片段。花色素主要是苯基苯并吡喃通过氧桥连接而成的类似钟罩的网状大分子或灯笼体或小球体。B 环上的3′、5′位通过氧桥,手拉手般相连在一起,酸解后,就会得到人们以往所提出的矢车菊色素或飞燕草色素;B环若没有氧桥相连,酸解后得到的就是天竺葵色素;钟罩体或灯笼体或小球体的顶端起始有3种形式,葡萄糖分子或甲氧苯基苯并吡喃或乙氧苯基苯并吡喃与细胞膜或叶绿体膜或基粒膜上的磷脂双分子层的磷酸羟基相连,钟罩体底端通过苯并吡喃环上的5-C位与叶绿体膜或叶绿体基粒膜上的磷脂以氧桥相连;灯笼体或小球体的底端通过甲氧基或乙氧基与叶绿体膜或叶绿体基粒膜上的磷脂以氧桥相连。钟罩体或灯笼体或小球体两顶端若是通过B环上3′或5′位一个甲氧基将苯基苯并吡喃与细胞膜相连,酸水解后,就得到人们所说的芍药色素;顶端若是通过B环上3′、5′位两个甲氧基将苯基苯并吡喃环与细胞膜相连,酸水解后,就得到人们所说的锦葵色素或矮牵牛色素。因此,花色素酸水解后,人们以往提出的天竺葵色素,矢车菊色素,飞燕草色素含量高,而芍药色素,矮牵牛色素,锦葵色素含量低与本研究假说是吻合的,因为人们理念中的芍药色素、矮牵牛色素、锦葵色素仅仅存在于顶端。不同的花和果实之所以呈现不同颜色,关键在于花色素钟罩体或灯笼体或小球体的密集度以及氧桥的丰度,钟罩体或灯笼体或小球体的密集度以及氧桥的丰度越高,则蓝移;越低,则红移。花色素主要功能是防止紫外线对果实或花朵的伤害,就像一层天网罩在叶绿体膜或基粒膜上,紫外光高能光子通过花色素大分子时,激活的高能电子在通过花色素众多p-π共轭环时,环内电子高速旋转,摩擦产生热能释放出去,同时高能电子变为低能电子传递给叶绿体,从而保证了叶绿体能够正常进行光合作用。 前言: 本研究6年多来一直针对提高南果梨花色素含量做了大量的田间和实验室工作,南果梨是中国特产,秋子梨的变种,只产于辽宁省鞍山市和海城市一带,香气怡人,口感浓郁,是梨果精品,堪称梨中之王。但南果梨致命不足就是成熟期果实遇雨褪色,果实品质急剧下降,并且再着色困难,品质一落千丈,给果农带来极大的经济损失,一年的收入很大程度取决于成熟期的光照和雨水情况。为了解决这个生产难题,本研究针对南果梨果实花色素做了质谱分析,却意外发现了花色素天然存在下的合理状态,不是人们一直以来盲人摸象的状态,它是一个完整的网状大分子或小球体,不是片段。 1 材料与方法 1.1材料 供试南果梨采自辽宁省海城市接文镇宋家堡村10~12年生南果梨树,于2012年8月25日种子褐色期按果树正南方向,中部同等高度取果实10个,试验设3次重复。 供试盐酸、95%乙醇、氯化钾、无水乙酸钠均为分析纯,由沈阳化学试剂厂生产;供试

花色素的提取分离

一、实验目的 1.了解原花色素及其分离提纯的常用方法。 2.学会用乙醇抽提法提取分离花色素和比色法测定其含量。 二、实验目的 原花色素,也称原花青素(proanthocyanidins),是一类从植物中分离得到的在热酸条件下能产生花色素的多酚化合物,它既存在于多种水果的皮,核和果肉中,如葡萄,苹果,山楂等。也存在于如黒荆树,马尾松,思茅松,落叶松等的皮和叶中。 原花色素属于生物类黄酮(flavonoids),它们是由不同数量的儿茶素或表儿茶素聚合而成,最简单的原花色素是儿茶素的二聚体,此外还有三聚体,四聚体等。依据聚合度的大小,通常将二至四聚体称为低聚体,而五聚体以上的称为高聚体。从植物中提取原花色素的方法一般有两种,分别是用水抽提或用乙醇抽提。其抽提物为低聚物,称之为低聚原花色素(oligomeric proanthocyanidins,简称OPC)。 三.实验仪器

1.试剂:花色素标准样品;甲醇;0.1%HCL-95%乙醇(V:V=70:30);无水乙醇;石油醚;乙酸乙酯;HCL-正丁醇(浓HCL5.0ml加入正丁醇95.0ml,混合即可);2%硫酸铁氨(硫酸铁氨 2.0g溶于2.0mol/L HCL 100.0ml即可) 2.器材:冷冻干燥机;旋转蒸发仪;分光光度计;水浴锅;电炉;电子分析天平 3.材料:新鲜勒杜鹃花 四、实验操作 (一)勒杜鹃原花色素的提取 1.材料处理: 称取新鲜勒杜鹃10.0g,剪碎,置于锥形瓶中,加入3倍体积的石油醚,室温浸泡,脱去脂质物质和叶绿素,过滤,将勒杜鹃样品晾干,备用。 a)花色素的提取:提取剂0.1%HCL-95%乙醇(V:V=70:30)料液比(m: V=1:150),提取时间30分钟,控制提取温度60℃,提取次数2次, 即提取液分2次加入。 2.花色素的纯化:由于样品中还是会含有其他杂质,如:蛋白质,维生素(水 溶性维生素易溶于水而不易溶于非极性有机溶剂;脂溶性维生素易溶于非极性有机溶剂,而不易溶于水。)往粗提液中加入2倍体积的乙醇,过滤,除去变性的蛋白质,在往里加入石油醚、乙酸乙酯除去水溶性维生素、脂质、叶绿素和多酚等杂质,弃有机溶剂剂层。 3.花色素的冷冻干燥:置提取液与旋转蒸发仪、冷冻干燥机中浓缩干燥后即是待测花色素 样品。 4. 花色素标准样品溶解(1.0mg/ml):精确称取花色素标准样品10.0mg,用甲 醇溶解,定容至10.0ml备用。 5. 花色素样品溶解:将分离得到的花色素样品,用甲醇溶解定容至25.0ml,试 样浓度控制在1.0-3.0mg/ml。 6. 标准曲线制备:去干净试管8支,按下表进行操作。以吸光度A546为纵坐标, 花色素含量(μg)为横坐标作图得标准曲线。

色素提取

食用天然着色剂有以下优点: (1)天然着色剂都来自动物、植物组织,因此,一般来说对人安全性较高。 (2)有的天然着色剂本身是一种营养素,具有营养效果,有些还具有一定的药理作用。 (3)能更好地模仿天然物的颜色,着色时的色调比较自然。 天然色素的应用也存在以下的局限性: (1)溶解度小,不易着色均匀。 (2)色素浓度一般较小,染着性较差,某些天然食用着色剂甚至于食品原料发生化学反应而变色。 (3)坚牢度较差,受PH值、氧化、光照、温度等影响较大。 (4)因为从天然物中提取出来的,故有时受其共存成分的影响或自身就有异味。 (5)较难于调色。不同的着色剂相溶性差,很难调配出任意的色调。 (6)易受金属离子和水质影响。食用天然着色剂易在金属离子催化作用下发生分解、变色或形成不溶的盐。(7)成分复杂,食用不当易产生沉淀、混浊,而且纯品成本较高。 (8)产品差异较大,天然着色剂基本上都是多种成份的混合物,而且同一着色剂由于来源不同,加工方法不同,所含成分也有差别。如从蔬菜中提取和从蚕沙中提取的叶绿素,用分光光度计进行测定,会发现两者最大吸收峰不同,这样就造成了配色时色调的差异。 (9)天然着色剂性质不如合成着色剂稳定,使用中要加入保护剂,这对色素的使用产生一些不良影响。 (10 在大多数情况下,天然色素的成本远远高于合成色素的成本。 1 制备技术 1.1 溶剂提取法 用有机溶剂浸提,然后经过滤、减压浓缩、真空干燥精制等工艺过程得到最终产品。根据色素的性质、所用原料选择的不同提取色素所用的溶剂,常用的有水、酸碱溶液、有机溶液如乙醇、丙酮、烷烯烃、苯、油脂类及二氧化碳等。此法工艺简单,设备投资少,提取操作方便,对环境无污染,成本低,便于生产,但存在着浸提时间长,劳动强度大,原料预处理能耗大,产品质量不太理想,色素溶解性差,色泽变化较大等缺点,且提取过程要用大量的溶剂,回收困难,导致产品生产成本高。文献报道[1],乙醇是天然食用色素较优提取剂。对于含水量较少的红辣椒和郁金香,用95%乙醇较佳;对于含水量较多的萝卜,用无水乙醇作为提取剂。而提取紫色菜苔色素[2]时,其最佳提取工艺条件是浸取液为pH值1左右的稀酸水溶液,浸取时间1.5h,温度60℃。此色素水溶性强,耐光、耐热,在一般介质中稳定,可作为酸性食品如饮料、冷饮、糖果、糕点等的着色剂,它可能成为一种值得开发的天然食用色素资源。 1.2 冻结-融解法 冻结-融解法条件温和,操作温度不超过室温,对热敏性高的天然食用色素破坏较少,是生物化学研究中常用的破碎微生物细胞壁的方法[3]。当植物细胞壁破裂后,胞内可溶物迅速溶出,很容易得到高浓度的色素溶液,与常规浸提相比,由于避免了通过细胞壁传质的过程,浸提时间大为缩短。植物细胞壁破碎后,胞内可溶物都会溶出,为了得到较纯的产品,乙醇提取仍是不可缺少的。如对栀子、红蓝草、枫叶为原料3种色素提取的结果表明,此工艺对提取水-醇兼溶的植物色素具有较普遍的适用性[4],可推广于其它同类色素的工业化生产,甚至提取其他非色素类的胞内物质也有作用。 1.3 超临界流体提取法 超临界流体提取是食品工业新兴的一项提取和分离技术,是利用液体在超临界区域兼有气液两性(即与气体相当的高渗透能力和低黏度及与液体相当的密度和对物质优良的溶解力)的特点和它对溶质溶解能力随压力和温度改变而在相当宽的范围内变化这一特性而实现溶质溶解与分离的一项技术[5]。利用这种超临界流体可从多种液态或固态混合物中萃取出待分离的组分,一般采用CO2作为提取剂。超临界CO2提取技术是以液态CO2为溶剂进行提取的,是一种不同于传统天然食用色素提取的新工艺,其提取率与提取温度、提取压力、CO2消耗量等因素有关。此技术的主要特点是兼具传统溶剂提取法和蒸馏法的双重功能,尤其对热敏性物质和不挥发性物质的分离更具特色。因此,超临界CO2提取技术符合人们回归自然的潮流,可以带动相关产业发展,带动我国化学溶剂法的技术改造,促进行业发展,是一种从天然物质中提取、制备及分析样品的优良方法。如对天然番茄红

植物色素的天然合成——花青素,培他兰,类胡萝卜素

植物色素的生物合成 ——花青素,培他兰,类胡萝卜素 概要:植物中可以为人类所感知的有颜色的通常被称为“色素”。植物色素的多种多样 的结构和颜色早就深深吸引了化学家和生物学家,化学家、科学家们已经研究它们的物理化学性质、合成的方式、生理生态学的角色。人类使用植物色素也有悠久的历史。这里将介绍除了叶绿素外的大多数植物色素。花青素,从苯丙氨酸衍生来的一种类黄酮,为水溶性细胞质合成,最后聚集在液泡中。它们提供了桔子/红色到紫色/蓝色的颜色变化。它们的颜色不仅取决于结构,也取决于色素的综合作用、金属离子和pH值。它们广泛存在于植物中。脂溶性的类胡萝卜素,一种萜类化合物,在植物中也广泛存在着。它们在叶绿体中合成,并是光合作用完整进行的必要物。花青素,对黄—红颜色的产生具有一定作用,一种水溶性衍生自酪氨酸的含氮化合物,目前只在某些植物中发现它的存在。花青素、类胡萝卜素的生物合成已经较为人们所知,而人们对于培他兰的生物合成途径却还不是那么地清楚。这三种色素作为可见信号来吸引昆虫、鸟类和动物授粉和种子的传播,它们也保护植物免受紫外线与可见光的危害。 关键字:色素,花青素,培他兰,类胡萝卜素,类黄酮,花 简介:植物可以合成20余万不同类型的化合物,包括许多种色素。人类感知颜色是通 过感知化合物反射或透射出的波长在380—730纳米之间的光,而昆虫可以识别波长更短的光。本文将集中介绍近年来的三种主要植物色素的生物合成,这三种色素为花青素、培他兰和类胡萝卜素。类黄酮和类胡萝卜素的生物合成途径将作单独介绍。本文也将会介绍着三种色素的遗传学以及生物化学特性。 类黄酮,类苯基丙烷的次生代谢产物,有着很广的颜色变化范围,颜色可以从浅黄到蓝色。值得一提的是,花青素是导致许多花、叶、果实、种子和其他一些部位呈现黄色—蓝色的原因。这类色素,广泛分布在种子植物中,并且具有水溶性的特性,存储在液泡中。培他兰是一类颜色为黄—红的含氮化合物,它们源自于酪氨酸。这类色素也是水溶性的,并且存储在液泡中,但是人们现在只在石竹中发现它们的身影。类胡萝卜素,属于类异戊二烯化合物,它们在植物和微生物中无处不在。类胡萝卜素是光和体系作用中的必需化合物,并且可以使花和果实呈现黄—红范围的颜色变化。类黄酮和类胡萝卜素经常在一些橘子中出现,并且它们的混合物会使颜色范围更广。 (图略) 类黄酮/花青素 从化学、着色机制、生物化学、遗传学以及分子生物学等方面来说,花青素是最特别的物植物次生代谢产物之一。它们的功能,包括它们潜在的对人体健康的促进作用,都已被人类获知。它们作为天然的着色剂被广泛使用,比如说紫色包心菜中的矢车菊素和紫苏。 结构和颜色 类黄酮的基本结构是C6-C3-C6的结构,它们广泛分布在陆地植物。根据它们的结构、类黄酮可以分为很多种,如查耳酮、黄酮、黄酮醇和花青素。用羟基、甲基、糖基和酰基等集团修饰类黄酮化合物可以得到上千种不同的结构。一个关于黄酮的数据库也已投入使用

原花色素-天然药物化学

生物技术学院 课程论文 课程名称:天然药物化学 成绩: 教师签名: 2017年06月02日

原花色素的性质与应用综述 摘要:本文对原花色素进行了简单的介绍,并简述了原花色素的发现史,同时对原花色素 的结构性质也做了一定的讲解。接下来本文着重对原花色素的生理活性进行了描述和介绍, 并结合生理活性举实例对原花色素的应用进行了综述总结。 关键词:原花色素;多酚类化合物;红粉;抗氧化活性 1原花色素简介及发现史 1.1原花色素简介 原花色素又叫原花青素,原花青定,是一种可水溶的色素,并且可以随着细胞液的酸碱改变颜色。如果细胞液呈现酸性那么花色素就呈现偏红的颜色,如果细胞液呈现碱性那么花色素就呈现偏蓝的颜色。花色素无毒,并且不会致敏,有很高的安全性。它广泛存在于植物中,是构成花瓣和果实颜色的主要色素之一,同时常见于花、果实的组织中及茎叶的表皮细胞与下表皮层,是植物生长过程中的次生代谢产物。 1.2原花色素发现史 在19世纪90年代,科学家们通过研究发现,许多高等植物的叶、果、花的内部都有一种无色物质,几十年之后,科学家Rosehnenim把这种无色物质命名为“无色花色昔”。 1954年,Bate-Smith使用色谱系统研究无色牧场植物的分布。发现无色糕点主要是存在于植物木质素及其分布被称为“单宁”材料的分布非常相似。这是第一次“单宁”和花青素物质联系在一起。 后来发现,多数植物体内的能转化为花色素的物质不是黄烷-3,4-二醇,而是黄烷醇的二聚体,三聚体或低聚体。 为了纠正名称上的混乱,1960年Freudenbery与weinges提出“原花色素”一词。原花色素是指从植物分离得到的一切无色的,在热酸处理下能产生花色素的物质。 80年代以来,研究人员针对下列植物中的原花色素进行了研究:葡萄,英国山植,单子山植,花生,银杏,日本罗汉柏,北美崖柏,土耳其侧柏,花旗松,白桦树,野生刺葵,番荔枝,野草葛,苹果,日本莽草,高粱,可可豆,海岸松和大黄等等。发现这些植物中都

紫甘蓝中花青素提取实验报告

xxxxxxxx的提取 (xx农业大学12青年农场主班) 花青素具有很强的抗氧化作用,具有清除体内自由基、过敏、保护胃粘膜等多种功能,引起了国内外学者广泛关注。目前抗变异、抗肿瘤、抗,对花青素的研究主要集中于花青素的提取、分离纯化、热稳定性、抗氧化性及其生理功能等方面。 1、实验原理 紫甘蓝花青素或花色素属于黄酮类化合物,极性较高,可溶于水或甲醇乙醇等有机溶剂中。根据相似相溶的原则,本实验选用乙醇作为紫甘蓝花色素的浸提剂,采用大孔吸附树脂法分离提纯。大孔吸附树脂具有吸附性能和分子筛的作用,使相对分子质量和吸附能力不同的混合物的不同成分得到分离。紫甘蓝叶片与60%乙醇混合在组织捣碎机中破坏紫甘蓝细胞,使花色素尽可能多的溶解。为了防止花色素的降解以提高其溶出率,可在其中加入1%盐酸。八层纱布过滤后,留一小烧杯备用,剩余的用大孔树脂除杂,加入200ml15%的乙醇溶液除去其他可溶性杂质,让树脂吸附花色素,再用60%乙醇洗脱,解析得到乙醇和花色素的混合液。将过柱的溶液以HCl: 混合液=1:4的比例混合至烧杯中,在90。C的水浴锅中水解一小时,以破坏花色素的糖苷键,使花色素均以花青素的形式存在。 此时,用20ml纯水除杂,用无水乙醇洗脱,得到较为单一的花青素与乙醇混合液。在旋转蒸发仪上蒸干。 2、材料、药品与仪器 xxxxxx 15%乙醇、60%乙醇+1%HCl混合液、弄HCl、无水乙醇、AB-8打孔吸附树脂电子天平、组织捣碎机、交换柱、玻璃棒、50ml量筒漏斗、烧杯、圆底烧瓶、纱布、比色皿、分光光度计、旋转蒸发仪 3、实验步骤

配制60%+1%HCl混合液与15%乙醇溶液备用 称取 100.0g新鲜紫甘蓝叶片,量取60%+1%HCl混合液300ml(浸提剂),同时放入组织捣碎机中捣碎,浸提 所得固液混合物用8层纱布过滤,取一点滤液备用,剩余滤液1:5加水稀释得色素原液 将备用滤液再用滤纸过滤,用浸提剂做空白,测定其对520nm光的吸光度,并作标准曲线。 装柱上样,相交换柱加入大孔吸附树脂,向其中加入色素原液分离色素,然后加入15%乙醇除杂,最后加入60%乙醇洗脱得到花青素+花色素苷+乙醇混合液 43.4ml 按盐酸: 混合液=1:4的比例将混合液与盐酸混合,90。C水浴加热一小时,得到花青素与乙醇混合液 用无水乙醇洗脱,转移至圆底烧瓶,置于旋转蒸发仪上蒸干,干重为 0.1g 4、实验结果 xx含量标准曲线为 紫甘蓝捣碎榨汁后得到深紫色溶液,过滤静置稀释测得OD值为 0.823由曲线可得到xx含量为 0.507g/L。干重xx为 0.1g,得率为

原花青素值的测定

3.1 原花青素值的测定 原花青素值的测定采用Bates—smith法和Poaer 法。原理:原花青素在酸性条件下加热转化为红色的花青素,而儿茶素、表儿茶素等黄烷一3一醇单体没有此反应(图2)。它们测出的结果是原花青素的相对含量,分别用原花青素指数和PVU表示,是根据经验公式求得的。葡萄籽提取物中的原花青素指数一般在80~100之间,PVU一般在250~350之间。 原花青素值只是相对含量,并非原花青素的真实含量。据调查,同为原花青素值95的产品,多酚含量相差15%,质量大相径庭四。很多生产厂家使用原花青素指数来表示葡萄籽提取物中原花青素的百分含量是错误的。 3.2 原花青素含量的测定 原花青素的含量测定方法很多,也比较混乱。常用的有以下几种方法。 3.2.1 铁盐催化法 此方法的反应原理与原花青素值测定原理相同,在计算原花青素的含量时使用了原花青素标准品。Fe¨、盐酸为常用的催化剂和酸解剂。由于水、乙醇为反应介质时吸光值很低,一般采用正丁醇为反应介质【15-161。通常的具体操作:取1.0 mL 样液(或原花青素溶液)于10 mL刻度试管中,加入6.0 mL正丁醇一浓盐酸(95:5)与2%硫酸铁铵溶液(溶解于2 mol/L 盐酸)0.2mL,混匀,置于沸水浴中加热40min后,立即取出用冰水快速冷却至室温,在550 Nm处测定吸光值。 此方法较简便,而且对原花青素的选择性反应较好。铁盐催化法对反应体系中的含水量和Fe 浓度要求比较严格,一般要求含水量6%,Fe 浓度4.5x10 %,而且过高的Fe¨浓度对反应没有影响【l51。傅武胜【l61 研究表明3%~4%为合适的含水量,Fe 浓度选择在9.OxlO %左右。但是也有学者总结分析2%~6%含水量对花青素的形成有抑制作用,稍高的Fe¨浓度(>15 g/L)也抑制花青素的生成. 在铁盐催化反应的基础上,杨大进【l I等人利用高效液相色谱法检测了原花青素含量。该方法将原花青素在上述铁盐催化条件下生成的深红色花青素离子进行高效液相色谱分析,从而确定原花青素的含量。此方法能够排除部分杂质的影响,具有定性定量准确的优点。 3.2.2 香草醛法 测定原理:原花青素和儿茶素类单体的A环的化学活性较高,在酸性条件下,其上的问苯二酚或间苯三酚与香草醛发生缩和,产物在浓酸作用下形成红色的正碳离子,样品的浓度与产生的颜色呈正相关,在500 llm波长下测定其吸收光值

原花色素的测定方法

方法1:原花色素的测定方法(分光光度法) 本方法适用于各种植物组织、器官及其制剂(如葡萄子与松树皮提取物)中原花色素含量的测定。 1. 方法提要 原花色素(也称缩合单宁)是黄烷-3-醇的寡聚体与多聚体,属多酚类化合物。与其他酚类化合物不同,黄烷醇(缩合单宁,单体,双体等)在酸性介质中可与香草醛反应,生成在500nm处有最大吸收的有色物质,可通过比色测其含量。 2. 仪器 分光光度计。 3. 试剂 所用水为去离子水或同等纯度蒸馏水。 (1)香草醛、甲醇、浓盐酸均为分析纯级。 (2)提纯的原花色素或儿茶素。 (3)4%香草醛甲醇液。 (4)标准使用液:将提纯的原花色素溶于蒸馏水,制成1mg/mL储备液,将储备液稀至浓度为1×10-2mg/mL至1mg/mL的标准使用液。标准使用液应于测定当天配制。 如无提纯的原花色素,可用儿茶素代替,配制方法同上。 4. 测定步骤 (1)样品中原花色素的制备:植物材料经4倍体积丙酮+水(7+3,体积比)或者经60%甲醇提取,40℃以下减压蒸馏去除有机溶剂,水相再经乙醚洗涤后定容。冰冻干燥的固体原花色素制剂,直接溶于水中(先加少量甲醇助溶)制成原花色素液。 原花色素液于5℃下暗环境中保存备用。 (2)样品测定:用锡箔将试管(14mm×20mm)包裹严,仅留管口用于加样。向管内加入试样0.5mL,再加3.0mL 4%香草醛甲醇液混合,然后加入1.5mL浓盐酸,彻底混匀,室温下显色15min。也可在暗环境下进行以上操作。最后在500nm 处比色。 可按以上操作步骤制得标准曲线(即0.1mg原花色素在500nm处的吸收值为0.55)。 5. 结果计算 计算原花色素量的公式, 原花色素(1×10-3mg)=A500nm÷0.55×100×V 式中V——试样稀释体积(倍数)。 6. 注释 (1)本方法的检测范围为(5~500)×10-3mg/0.5mL样液。精密度与准确度大于1×10-3mg。 (2)反应试管应用清洁剂浸泡24h,彻底洗涤干净。 (3)进行比色时,用水作空白。 (4)500nm处的OD值应控制在3以下。 (5)试样中原花色素含量较高时,应从香草醛存在下所测A500nm值中减去无香草醛时所测值。 (6)显色液应避光放置。

花青素测定

花青素的测定 目的花青素是类黄酮类色素中最重要的一种,广泛存在于植物花、果实、茎叶中,对这些器官的观赏价值和商品形状有重要价值。本实验学习花青素的提取及测定方法。 一、实验原理 花青素在酸性溶液中呈红色,其颜色的深浅与花青素的浓度成正比。花青素酸性溶液的吸收高峰波长是530nm,摩尔消光系数为4.62×104,故可用分光光度法测定其含量。但是一些提取液中常有叶绿素存在,干扰测定。因此,需同时测定提取液在620nm(可溶性糖)和650nm(叶绿素的吸收值)波长下的光密度值,并用Greey公式准确计算出花青素的光密度值,才能计算花青素的含量。 二、材料、设备及试剂 1.材料茶叶 2.2. 设备分光光度计、电子天平、水果刀、50ml具塞三角瓶、25ml容量瓶。 3. 试剂0.1 mol·L-1的盐酸乙醇溶液(8.3ml浓盐酸用95%乙醇稀释成1L)。 三、操作方法 1. 花青素的提取取0.100g一串红和0.116g红花继木分别放在编号为1、2的三角瓶中,加10ml盐酸乙醇溶液,在60℃水浴中加10ml提取液浸提30min,把溶液倒入25ml容量瓶中,再加5ml提取液浸提15min, 把溶液倒入25ml容量瓶中,再加5ml提取液浸提15min, 把溶液倒入25ml容量瓶中,共浸提1h,最后定溶到25ml。 2. 测定以0.1mol·L-1的盐酸乙醇溶液做参比液,在分光光度计测定提取液在530nm、620nm、650nm波长下的光密度值。 四、实验结果 实验结果如下表 依据公式 1.计算花青素的光密度值 ODλ=(OD530-OD620)-0.1(OD650-OD620) 2.计算花青素含量 =ODλ ε × V ×1000000 m 花青素含量(nmol/g) ODλ:花青素在530nm波长下的光密度 ε:花青素摩尔消光系数4.62×106 v:提取液总体积(ml) m:取样质量(g) 1000000: 计算结果换算成nmol的倍数 由一串红测得结果则有:ODλ=(1.360-0.024)-0.1(0.043-0.024)=1.3341 所以,花青素含量(nmol/g)=1.3341/4.62/104×25/0.100×106=7219.156 由红花继木测得结果则有:ODλ=(0.370-0.062)-0.1(0.183-0.062)=0.2959 所以,花青素含量(nmol/g)=0.2959/4.62/104×25/0.116×106=1380.337 五、结果分析与讨论

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