熊 斌， 王楊科， 解 雷

(陜西理工學(xué)院陜西省資源生物重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，陜西漢中 723000)

花青素生物學(xué)作用研究進(jìn)展

熊 斌， 王楊科， 解 雷

(陜西理工學(xué)院陜西省資源生物重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，陜西漢中 723000)

花青素是一類廣泛存在于植物的花、果、莖、葉和種子中的水溶性天然色素，具有很高生物活性的黃酮多酚類化合物，對(duì)人體無毒副作用。近年來，眾多學(xué)者對(duì)花青素做了較為詳細(xì)深入的研究?；仡櫫四壳盎ㄇ嗨氐难芯砍晒?，力求為進(jìn)一步研究開發(fā)花青素生物活性提供資料。

花青素; 抗氧化; 抗突變; 抗癌; 抗衰老

0引言

花青素是一類廣泛存在于自然界植物的花、果、莖、葉和種子中的水溶性天然色素，屬于黃酮多酚類化合物。國內(nèi)外研究表明，花青素具有抗突變、抗氧化、抗增生，預(yù)防心腦血管疾病、保護(hù)肝臟、抑制腫瘤細(xì)胞發(fā)生等多種生物學(xué)功能，其抗氧化性能是VC的20倍，是VE的50倍，能夠有效清除氧自由基，具有預(yù)防和治療多種疾病的作用［1］。

1 花青素的性質(zhì)

花青素屬于酚類化合物中的類黃酮類(flavonoids)?；窘Y(jié)構(gòu)包含2個(gè)苯環(huán)，并由一個(gè)3碳單位連結(jié)(C6-C3-C6)?；ㄇ嗨亟?jīng)苯基丙酸路徑和類黃酮生物合成途徑生成，由許多酶調(diào)控。植物體中花青素是一種混合物，主要包括天竺葵色素(pelargonidin)、矢車菊素(cyanidin)、花翠素(delphinidin)、芍藥花苷配基(peonidin)、矮牽牛苷配基(petunidin)及錦葵色素(malvidin)等6種非配糖體(aglycone)?；ㄇ嗨爻尸F(xiàn)不同顏色是因所帶羥基(-OH)、甲基化(methylation)、糖基化(glycosylation)的數(shù)目、糖種類以及連接位置等因素造成的?；ㄇ嗨胤€(wěn)定性受內(nèi)在和外在因素影響。內(nèi)在即其化學(xué)結(jié)構(gòu)的影響，結(jié)構(gòu)不同的花青素穩(wěn)定性的差異較大，而外在的因素如光、熱、pH、氧、金屬離子和各種添加劑等等都會(huì)對(duì)花青素的穩(wěn)定性產(chǎn)生影響［2］。一般光照會(huì)促使大多數(shù)花青素降解，另外加熱或高溫可以加快花青素類色素氧化褪色，而在低溫狀態(tài)下較穩(wěn)定。嚴(yán)紅光等［3］研究結(jié)果表明，pH、日光和自然光均顯著影響藍(lán)莓花青素穩(wěn)定性，但Na+對(duì)藍(lán)莓花青素穩(wěn)定性影響不顯著。苯甲酸鈉、Zn2+、Cu2+、Ca2+、蔗糖和葡萄糖有改善藍(lán)莓花青素穩(wěn)定性效果;而Fe3+、Fe2+、氧化還原劑、VC、低濃度的蔗糖、果糖有微弱降低藍(lán)莓花青素穩(wěn)定性的效果。張志軍等［4］研究發(fā)現(xiàn)氧化劑(H2O2)對(duì)紫蘇花青素穩(wěn)定性的破壞作用隨H2O2濃度升高而增加;還原劑、VC、蔗糖和NaCl溶液具有保持紫蘇花青素溶液穩(wěn)定性效果;Fe3+和Cu2+離子對(duì)紫蘇花青素降解作用較大，而Al3+、Mg2+和Zn2+對(duì)紫蘇花青素降解具有一定的保護(hù)作用。

2 花青素的生物學(xué)作用

2.1 抗氧化及清除自由基功能

氧氣參與新陳代謝，線粒體的呼吸和氧化磷酸化，產(chǎn)生能量ATP。但是氧在參與機(jī)體代謝同時(shí)產(chǎn)生氧自由基，過量的氧自由基會(huì)降低細(xì)胞的抗氧化能力，從而對(duì)機(jī)體產(chǎn)生不同程度的損傷。例如，自由基引起脂質(zhì)過氧化反應(yīng)致使細(xì)胞膜的脂質(zhì)變性，膜損傷失去彈性老化甚至破壞，細(xì)胞死亡。自由基能損傷DNA，造成DNA氧化交聯(lián)，引起衰老、腫瘤等相關(guān)疾病。研究表明，抗氧化劑能夠阻止這一過程，維持機(jī)體的氧自由基平衡［5］?；ㄇ嗨厥翘烊豢寡趸瘎饕钚曰鶊F(tuán)是分子中多個(gè)酚羥基供體，是一種自由基清除劑，它不僅能和蛋白質(zhì)結(jié)合防止過氧化，而且還能提供質(zhì)子，有效清除脂類自由基，切斷脂類氧化的鏈?zhǔn)椒磻?yīng)，起到防止脂質(zhì)過氧化的作用，同時(shí)提高內(nèi)源性抗氧化物質(zhì)水平，抑制啟動(dòng)自由基鏈?zhǔn)椒磻?yīng)，終止自由基反應(yīng)。大量的實(shí)驗(yàn)表明花青素對(duì)機(jī)體的自由基具有清除作用，降低細(xì)胞的氧化應(yīng)激，維持機(jī)體內(nèi)環(huán)境的動(dòng)態(tài)平衡［6］。姜平平等［7］研究表明紫心甘薯花青素表現(xiàn)出相當(dāng)?shù)倪€原力和清除羥基自由基的能力，且與濃度呈正比關(guān)系，有抗Fe2+引發(fā)的卵磷脂脂質(zhì)體過氧化、抑制H2O2引發(fā)的紅細(xì)胞溶血的能力。而王榮姣等［8］研究結(jié)果表明，北陸花青素對(duì)OH·和有很強(qiáng)的清除作用，并且對(duì)脂質(zhì)過氧化物有明顯的抑制作用，且有較高的還原能力。王杉等［9］研究結(jié)果顯示，紫薯花青素顯著降低老齡小鼠血清MDA含量、顯著升高血清SOD和血液GSH-Px活力，且呈劑量效應(yīng)關(guān)系。Sugiyama等［10］研究發(fā)現(xiàn)花青素能抑制胰脂酶活性，降低血脂水平，減輕動(dòng)脈壁氧化損傷。另外，花青素能降低小鼠脂質(zhì)過氧化反應(yīng)和DNA損傷指數(shù)，提高血漿中總抗氧化能力［11］。這種機(jī)制可能是通過提高血清中超氧化物歧化酶(SOD)和谷胱甘肽過氧化物酶(GSH-Px)的活性，最終抑制血清中丙二醛(MDA)的生成，防止了細(xì)胞的損傷［12］。

2.2 抗突變、抗腫瘤

自然界中存在著大量的致突變物，長期接觸就會(huì)使得機(jī)體的遺傳物質(zhì)發(fā)生突變而導(dǎo)致疾病。為了預(yù)防和防止突變，人們一直在尋找天然、無毒的抗突變劑。FAN Zi-Luan等［13］用紫外照射注入越橘花青素的大鼠，結(jié)果表明越橘花青素明顯提高了大鼠的胸腺和脾臟指數(shù)，降低了細(xì)胞的微核率，因此認(rèn)為越橘花青素對(duì)紫外輻射有保護(hù)作用。蔬菜水果中含有豐富的花青素類等抗氧化物質(zhì)，能大大降低機(jī)體癌癥和心血管疾病的風(fēng)險(xiǎn)［14］。因此，羅馬尼亞科學(xué)家M.Stoiaa提出一個(gè)工作場所健康促進(jìn)計(jì)劃(Workplace health promotion，WHP)，即應(yīng)用蔬菜水果所含的花青素類抗氧化劑來應(yīng)對(duì)工作場所中各種化學(xué)物理環(huán)境危害，建議員工或領(lǐng)導(dǎo)者應(yīng)多食用有色蔬菜水果［15］。

癌癥是各種惡性腫瘤的統(tǒng)稱，是21世紀(jì)人類遇到的醫(yī)學(xué)上的一大難題。癌癥的可怕之處在于癌細(xì)胞能夠迅速侵入到周圍的健康組織及其他部位，大量增殖，對(duì)人體造成巨大的損傷。因此，預(yù)防癌癥的一個(gè)主要手段就是抑制癌細(xì)胞的擴(kuò)散。許多研究發(fā)現(xiàn)花青素可以很好的抑制腫瘤。王關(guān)林等［16］研究發(fā)現(xiàn)，紫薯花青素顯著提高小鼠血清和皮膚中的SOD、GSH-Px活性，同時(shí)抑制小鼠肉瘤S180的生長，最高抑制率可達(dá)43.21%。另有研究發(fā)現(xiàn)，在食物中添加花青素，能明顯抑制腫瘤細(xì)胞增殖，在200 μg/mL濃度時(shí)，抑制率可高達(dá)75.7%［17］。曹東旭［18］研究表明花青素對(duì)人肝癌HepG2細(xì)胞有明顯的抑制作用，當(dāng)在800 μg/mL花青素處理72 h，抑制率高達(dá)80%。HE染色表明，正常HepG2細(xì)胞的細(xì)胞核和細(xì)胞質(zhì)清晰可見，而加入花青素后，出現(xiàn)細(xì)胞核固縮、染色質(zhì)濃集于核膜表面、形成新月形致密小斑塊、細(xì)胞膜形態(tài)變得不規(guī)則等凋亡的特征。流式細(xì)胞儀分析表明，花青素能夠促進(jìn)腫瘤細(xì)胞的凋亡，且細(xì)胞的凋亡率隨花青素濃度的增加而增大。這種結(jié)果可能是花青素阻止癌細(xì)胞增殖生長、降低金屬蛋白酶的活力、激活c-Jun氨基末端激酶(c2Jun N2terminal kinase，JNK)通路、阻止活性氧和致癌物以及DNA加合物的作用，導(dǎo)致腫瘤細(xì)胞凋亡。此外，花青素通過抑制癌細(xì)胞的增殖、轉(zhuǎn)移和誘導(dǎo)癌細(xì)胞的凋亡達(dá)到抗癌的目的［19-20］。腫瘤細(xì)胞的侵入對(duì)癌細(xì)胞的轉(zhuǎn)移是一重要的前提條件，它包括細(xì)胞運(yùn)動(dòng)性的獲得，癌細(xì)胞的細(xì)胞外基質(zhì)相應(yīng)減少?；|(zhì)金屬蛋白酶(MMPs)、絲氨酸蛋白酶和組織蛋白酶的活化與細(xì)胞外基質(zhì)的減少有關(guān)?；ㄇ嗨貏t可以抑制MMPs的激活從而抑制癌細(xì)胞的遷移和侵染。因此，花青素可以作為一種抑制癌細(xì)胞擴(kuò)散的藥品。

2.3 保護(hù)肝臟

肝臟是人體重要的解毒器官，在人體中充當(dāng)重要的角色。許多研究都表明花青素具有抑制脂質(zhì)過氧化保護(hù)內(nèi)臟的作用［21］。紫甘薯花青素可以通過抑制血管緊張肽轉(zhuǎn)化酶(ACE)的活性降低血壓，明顯抑制由四氯化碳引發(fā)的急性肝炎小鼠血清中GOT、GPT的上升，抑制血清中的乳酸脫氫酶(LDH)、硫化巴比妥酸反應(yīng)物(TBA-Rs)及肝臟中的TBA-Rs及氧化脂蛋白的增加，來減輕肝功能障礙，保護(hù)肝臟［22］。Yong Pil Hwang等［23］研究發(fā)現(xiàn)紫薯花青素有降低機(jī)體產(chǎn)生的活性氧對(duì)肝的損傷。體外實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)紫薯花青素能緩解叔丁基過氧化氫造成的肝損傷，機(jī)制是紫薯花青素通過降低細(xì)胞內(nèi)谷胱甘肽、脂質(zhì)過氧化和活性氧的水平，阻止蛋白酶Capase激活，防止細(xì)胞凋亡。體內(nèi)實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)紫薯花青素可清除活性氧，調(diào)節(jié)血紅素氧合酶-1(heme oxygenase-1，HO-1)，并通過蛋白激酶B(Akt)和ERK1/2/Nrf2信號(hào)通路解除叔丁基過氧化氫造成的肝毒性。黑米花青素復(fù)方膠囊能明顯提高肝組織中SOD的活力，清除MDA，提高GSH含量，降低腫瘤壞死因子-α(TNF-α)和白介素-lβ(IL-lβ)的水平，表明黑米花青素復(fù)方膠囊對(duì)酒精性的肝損傷具有很好的治療效果［24］。

2.4 抗高血脂、血糖功能

糖尿病是一組由于胰島素分泌缺陷或胰島素作用障礙所致的以高血糖為特征的代謝性疾病，糖代謝異常與脂代謝異常互為因果。Gracia等［25］報(bào)道花青素可抑制低密度脂蛋白的氧化，從而防止機(jī)體的脂質(zhì)過氧化。馬淑青［26］選取雄性SD大鼠注射鏈脲佐菌素(STZ)建立糖尿病模型，結(jié)果發(fā)現(xiàn)紫薯花青素能使患病大鼠體重較對(duì)照組顯著降低，各治療組血糖顯著降低，并且血清總膽固醇(TC)、低密度脂蛋白膽固醇(LDL-C)含量均能顯著降低。肝臟組織病理學(xué)觀察發(fā)現(xiàn)劑量組肝細(xì)胞胞漿內(nèi)糖原顆粒明顯增多，分布較均勻，可見紫薯花青素可改善糖尿病大鼠血糖、血脂異常，促進(jìn)糖代謝和脂代謝的良性循環(huán)。Matsui等［27］通過給約兩月齡正常小鼠服用麥芽糖和一種雙?；淖细适砘ㄇ嗨兀l(fā)現(xiàn)小鼠體內(nèi)血糖濃度在30 min后下降了16.5%，通過實(shí)驗(yàn)證明，這種作用是通過對(duì)小鼠體內(nèi)的α-葡萄糖苷酶的抑制作用來降低餐后血糖的。后續(xù)的研究發(fā)現(xiàn)非?；秃苄┝?10 mg/kg)的花青素，同樣也可通過抑制α-葡萄糖苷酶活性來達(dá)到降低小鼠餐后血糖的作用［28］。Terahar等［29］用紫甘薯非?；亩喾宇愇镔|(zhì)，探究在大鼠小腸對(duì)α-葡萄糖苷酶的作用，結(jié)果表明他們能很好的抑制麥芽糖酶，而且IC50＜300 μmol/mL，但對(duì)蔗糖酶的活性無影響。可見，眾多研究都表明花青素具有潛在的抗高血糖的作用，但機(jī)制有待進(jìn)一步研究。

2.5 抑菌作用

研究發(fā)現(xiàn)，不同植物中花青素都具有一定的抑菌作用，岳靜等［30］發(fā)現(xiàn)，紫甘薯紅色素能夠很好地抑制金黃色葡萄球菌(G+)，較好地抑制大腸埃希氏菌(G-)，并且隨著色素濃度的增大，抑菌效果更趨于明顯。這與韓永斌等［31］的研究結(jié)果一致。古榮鑫等［32］發(fā)現(xiàn)紫甘薯花青素對(duì)大腸桿菌的生長有明顯的抑制作用，并隨著作用時(shí)間延長，細(xì)胞質(zhì)逐漸解體，形成小空泡，進(jìn)而連接成大空泡，成為空腔，細(xì)胞死亡。進(jìn)一步研究發(fā)現(xiàn)紫甘薯花青素增強(qiáng)細(xì)菌細(xì)胞膜的通透性，使細(xì)胞異常生長，抑制對(duì)數(shù)生長期的細(xì)胞分裂，使細(xì)胞質(zhì)稀薄、細(xì)胞解體。SDS-PAGE分析表明，紫甘薯花青素對(duì)大腸桿菌蛋白表達(dá)影響不明顯，未見特征性條帶的消失，僅對(duì)部分蛋白質(zhì)合成量有影響。由此可見，花青素能與細(xì)胞中的特定的蛋白或酶結(jié)合，使其變性失活，從而抑制細(xì)菌對(duì)數(shù)生長期的細(xì)胞分裂，細(xì)胞質(zhì)固縮、解體，導(dǎo)致細(xì)胞死亡，從而達(dá)到抑菌的功效［33］。此外，研究發(fā)現(xiàn)紫色作物花青素具有抗急性豬傳染性胃腸炎病毒(TGEV)和慢性腫瘤禽白血病A亞群病毒(ALV-A)的作用，通過建立的腫瘤病毒模型顯示紫玉米花青素可有效抑制ALV-A介導(dǎo)DF-1細(xì)胞中NFκBp50/p65表達(dá)，揭示花青素抗ALV-A病毒機(jī)理，對(duì)家禽病毒的防治具有重要意義［34］。

2.6 保護(hù)視力

光、缺氧、過量的自由基等因素都會(huì)造成視網(wǎng)膜感光細(xì)胞的損傷。目前認(rèn)為光對(duì)視網(wǎng)膜的損傷可能是通過誘發(fā)活性氧自由基產(chǎn)生，使視網(wǎng)膜細(xì)胞處于氧化應(yīng)激狀態(tài)，從而造成細(xì)胞一系列損傷、凋亡、生物膜溶解和細(xì)胞壞死，導(dǎo)致感光細(xì)胞的凋亡和視網(wǎng)膜變性，引發(fā)眼病，甚至導(dǎo)致視力喪失?；ㄇ嗨卦诩?xì)胞內(nèi)，是一種理想的抗氧化劑，能保護(hù)視網(wǎng)膜上的感光細(xì)胞，從而起到保護(hù)視力的作用。陳瑋等［35］研究發(fā)現(xiàn)黑米花青素能抑制視網(wǎng)膜光化學(xué)損傷感光細(xì)胞的凋亡，防護(hù)視網(wǎng)膜光化學(xué)損傷，該作用可能與其下調(diào)Caspase-1表達(dá)，抑制感光細(xì)胞凋亡，有效降低光氧化應(yīng)激誘導(dǎo)的視網(wǎng)膜光化學(xué)損傷。

2.7 保護(hù)神經(jīng)元和提高記憶力

缺血性腦血管疾病(Cerebral ischemia)是一種突發(fā)性的腦血液循環(huán)障礙性疾病，是急性神經(jīng)退行性疾病的代表性疾病。研究發(fā)現(xiàn)，缺血性腦血管疾病的致病因素涉及多種調(diào)控通路，是一種損傷級(jí)聯(lián)反應(yīng)。主要因素有興奮性氨基酸毒性、氧化應(yīng)激、凋亡、細(xì)胞內(nèi)鈣超載、自由基損傷、炎癥等。目前對(duì)此類疾病的研究，主要通過小鼠全腦缺血再灌注模型研究藥物對(duì)腦缺血再灌注損傷恢復(fù)的作用。宋文婷［36］利用小鼠全腦缺血再灌注模型研究花青素對(duì)腦缺血作用，發(fā)現(xiàn)經(jīng)過花青素預(yù)處理能夠顯著改善小鼠的認(rèn)知能力。通過生化方法檢測(cè)到小鼠皮層和海馬神經(jīng)元的MDA含量降低，SOD活力升高，說明花青素可以通過清除自由基、抗氧化應(yīng)激損傷來減輕腦缺血再灌注損傷。Kazunori Sasaki等［37］研究發(fā)現(xiàn)紫薯花青素協(xié)助咖啡酰奎寧酸提高老年大鼠學(xué)習(xí)能力和記憶能力，主要表現(xiàn)在降低神經(jīng)細(xì)胞內(nèi)活性氧，提高ATP水平促進(jìn)能量代謝、抑制神經(jīng)細(xì)胞毒性、提高神經(jīng)細(xì)胞的可塑性。Mohammad Iqbal Hossain Bhuiyan等［38］發(fā)現(xiàn)從黑豆種皮中提取的花青素能抑制原代大鼠皮層神經(jīng)元的缺血性細(xì)胞死亡，從中純化的矢車菊素-3葡萄糖苷具有類似的作用。這種保護(hù)作用是通過矢車菊素-3葡萄糖苷抑制神經(jīng)產(chǎn)生過量的活性氧，降低乳酸脫氫酶的活性，從而保證線粒體正常供能。Jessié M.Gutierres［39］研究了花青素對(duì)東莨菪堿導(dǎo)致大腦記憶喪失的干預(yù)作用，發(fā)現(xiàn)花青素通過增加NTPDase的活性來阻止東莨菪堿誘導(dǎo)的記憶障礙。

2.8 協(xié)助蛋白質(zhì)類物質(zhì)轉(zhuǎn)導(dǎo)

蛋白質(zhì)轉(zhuǎn)導(dǎo)(protein transduction)最早發(fā)現(xiàn)于20世紀(jì)80年代末［40］，蛋白質(zhì)轉(zhuǎn)導(dǎo)域(protein transduction domains，PTD)不僅可以轉(zhuǎn)導(dǎo)多肽和蛋白質(zhì)(酶、單克隆抗體、轉(zhuǎn)錄因子等)，也可以將與其偶聯(lián)的小分子有機(jī)化合物、寡核苷酸、DNA、噬菌體、脂質(zhì)體、納米級(jí)的鐵珠等多種不同大小的其他物質(zhì)轉(zhuǎn)導(dǎo)入細(xì)胞以及穿過血腦屏障，且大部分的多肽和蛋白被導(dǎo)入細(xì)胞后還保持其生物活性。因此在細(xì)胞生物學(xué)、藥學(xué)等領(lǐng)域的應(yīng)用前景十分廣闊。但是由于轉(zhuǎn)導(dǎo)效率低，已經(jīng)成為應(yīng)用的一個(gè)瓶頸。

人類1型免疫缺陷病毒(HIV-1)的復(fù)制受反式激活蛋白(trans-activiting protein，TAT)的調(diào)節(jié)。在細(xì)胞內(nèi)，HIV-1TAT蛋白對(duì)病毒基因的轉(zhuǎn)錄有重要作用。反式激活蛋白(trans-activiting protein，TAT)能夠穿過培養(yǎng)細(xì)胞膜進(jìn)入到細(xì)胞中。它是利用膜通透性蛋白質(zhì)中的一小段氨基酸序列PTD作為轉(zhuǎn)運(yùn)載體，攜帶外源物質(zhì)快速進(jìn)入幾乎所有的細(xì)胞。Sun Hwa Lee等［41］用蛋白質(zhì)電泳和免疫組化技術(shù)研究發(fā)現(xiàn)沼澤藍(lán)莓花青素能提高TAT-SOD融合蛋白進(jìn)入HeLa細(xì)胞和小鼠皮膚的能力，同時(shí)顯著提高了TAT-SOD在細(xì)胞和組織中的活性，并且在高濃度的沼澤藍(lán)莓花青素未表現(xiàn)出細(xì)胞毒性。可見，沼澤藍(lán)莓花青素能提高TAT-SOD融合蛋白轉(zhuǎn)導(dǎo)能力，預(yù)示著沼澤藍(lán)莓花青素能作為蛋白質(zhì)轉(zhuǎn)導(dǎo)的增強(qiáng)劑。這種作用的機(jī)制可能是沼澤藍(lán)莓花青素改變細(xì)胞膜的結(jié)構(gòu)，改變其通透性。這表明，沼澤藍(lán)莓花青素可作為蛋白質(zhì)轉(zhuǎn)導(dǎo)增強(qiáng)劑，用于治療提高蛋白的高效跨膜轉(zhuǎn)運(yùn)。

2.9 影響新陳代謝

飲食中含有的少量花青素能大大降低心血管疾病的風(fēng)險(xiǎn)。C.Czank等［42］設(shè)置正常人分別飲用矢車菊素-3葡萄糖苷(cyanidin-3-glucoside，C3G)檢測(cè)鑒定血液20種代謝物，包括原兒茶酸(protocatachuic acid，PCA)和香草酸(vanillic acid，VA)。其中實(shí)驗(yàn)組血中 PCA含量最高達(dá)到0.23 μM，VA最高0.66 μM，明顯高于對(duì)照組。為了進(jìn)一步探討PCA和VA對(duì)血管的作用，檢測(cè)內(nèi)皮型一氧化氮合酶(oxide synthase，eNOS)、NADPH氧化酶(NADPH oxidase，NOX4)和過氧化物。結(jié)果發(fā)現(xiàn)C3G飲用組顯著增加內(nèi)皮型一氧化氮合酶，但是對(duì)NADPH氧化酶蛋白沒有影響。PCA降低了eNOS活性，減少了過氧化物含量。VA顯著減少eNOS，但是對(duì)NOX4和過氧化物沒有影響。這項(xiàng)研究表明花青素在體內(nèi)代謝物為其他體內(nèi)活性物質(zhì)提供了母核，所需花青素的濃度在食物中就能達(dá)到。但是現(xiàn)在關(guān)于花青素在體內(nèi)的代謝過程尚不明確，有待更深入的研究。

2.10 抗衰老

衰老又稱老化，通常是指在正常狀態(tài)下生物發(fā)育成熟后，隨著年齡增加，自身功能減退，內(nèi)環(huán)境穩(wěn)定能力與應(yīng)激能力下降，結(jié)構(gòu)、組分逐步退行性變，趨向死亡的不可逆轉(zhuǎn)的現(xiàn)象［43-44］。隨著社會(huì)發(fā)展和人民生活水平的提高，抗衰老機(jī)制是目前研究較熱的課題之一。江巖［45］根據(jù)藥桑葚花青素濃度不同，將果蠅隨機(jī)分為5組，采用生存試驗(yàn)檢測(cè)果蠅壽命，計(jì)算半數(shù)死亡時(shí)間、平均壽命和平均最高壽命。喂飼果蠅30天后，測(cè)定果蠅體內(nèi)谷胱甘肽過氧化物酶(GSH-Px)、超氧化物歧化酶(SOD)、過氧化氫酶(CAT)的活性和MDA的含量，來研究藥桑葚花青素對(duì)黑腹果蠅的壽命及抗氧化系統(tǒng)的影響。結(jié)果發(fā)現(xiàn)生存試驗(yàn)中隨著花青素濃度升高，果蠅壽命呈延長趨勢(shì)，且存在劑量-效應(yīng)關(guān)系。隨著培養(yǎng)基中花青素含量增加，雌雄果蠅體內(nèi)GSH-Px、SOD及CAT活力明顯升高、MDA含量明顯下降，呈劑量-反應(yīng)關(guān)系，11.25 mg/100 g濃度時(shí)各種酶的活性均達(dá)到最高、MDA含量降至最低。由此可見，藥桑葚花青素增強(qiáng)果蠅體內(nèi)抗氧化酶活性，抑制脂質(zhì)過氧化反應(yīng)可能是果蠅壽命延長的原因之一。另外，Mi Jin Choi等［46］先用高濃度H2O2處理人工培養(yǎng)人肺二倍體成纖維細(xì)胞(WI-38)，發(fā)現(xiàn)核因子-κB(Nuclear Factor KappaB，NF-κB)、環(huán)氧合酶2、一氧化氮合酶表達(dá)增加，成纖維細(xì)胞活力降低，增加脂質(zhì)過氧化，細(xì)胞壽命縮短。經(jīng)過矢車菊花青素處理后有效提高細(xì)胞活力，抑制脂質(zhì)過氧化，增加了細(xì)胞培養(yǎng)各個(gè)時(shí)期的時(shí)間，降低NF-κB、環(huán)氧合酶2、一氧化氮合酶的表達(dá)，推斷矢車菊青花青素通過減輕氧化應(yīng)激損傷延緩老化過程。

3 展望

目前植物花青素生物學(xué)功能研究已經(jīng)取得了較多的成果，發(fā)現(xiàn)有抗突變、抗氧化、預(yù)防心腦血管疾病、保護(hù)肝臟、抑制腫瘤細(xì)胞發(fā)生等多種生理功能，但是關(guān)于花青素對(duì)人體作用的分子機(jī)制尚不完全清楚，需更深入的研究。李丹丹等［47］研究發(fā)現(xiàn)紫薯色素與食品防腐劑(山梨酸鉀、苯甲酸鈉)進(jìn)行復(fù)配，表現(xiàn)出了很好的抑菌效果，同時(shí)調(diào)整了食品顏色，提示我們花青素可能還存在其他的多種多樣的生物學(xué)功能。另外，目前市場上有關(guān)花青素類的產(chǎn)品不多，在食品、化妝品、醫(yī)藥品等方面開發(fā)相應(yīng)的產(chǎn)品還有很大的空間。

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［責(zé)任編輯:李 莉］

The progress biological effects of anthocyanin

XIONG Bin， WANG Yang-ke， XIE Lei
(Shaanxi Province Key Laboratory of Biological Resources，Shaanxi University of Technology，Hanzhong 723000，China)

Anthocyanin is a kind of flavonoid polyphenols with high biological activities，and it is widely distributed in plants flowers，fruits，stems，leaves and seeds of the water-soluble natural pigments in nature.In recent years，many researchers have done a lot of in-depth studies on anthocyanin.This paper summarizes the physiological role of anthocyanins research，and strive to provide information for the development and further study the biological activity of anthocyanins.

anthocyanins; antioxidants; antimutation; anticancer; antiaging

TS202

A

1673-2944(2014)05-0040-06

2014-06-02

陜西省教育廳科研基金資助項(xiàng)目(13JS022);陜西理工學(xué)院研究生創(chuàng)新基金資助項(xiàng)目(SLGYCX1417)

熊斌(1988—)，男，陜西省安康市人，陜西理工學(xué)院碩士研究生，主要研究方向?yàn)閯?dòng)物生理生態(tài);［通信作者］王楊科(1961—)，男，陜西省澄城縣人，陜西理工學(xué)院教授，碩士，碩士研究生導(dǎo)師，主要研究方向?yàn)樯韺W(xué)和藥理學(xué)。