周 萍，鄭 潔

（暨南大學(xué)理工學(xué)院，廣東 廣州 510632）

花色苷是一種廣泛存在于自然界的類黃酮化合物。它們普遍存在于植物細(xì)胞的液泡中[1]，使植物呈現(xiàn)藍(lán)、紅、紫紅等靚麗的色彩[2]。如藍(lán)莓、車?yán)遄印⑵咸?、桑葚、紫薯、黑米、火龍果等均含有豐富的花色苷?；ㄉ兆鳛橐环N安全、可食用的天然水溶性色素常被添加于各種食品中。此外，花色苷的抗氧化能力非常強，這與它結(jié)構(gòu)中含有多個酚羥基有關(guān)[3-4]，大量研究表明，花色苷有多種生物活性[5-7]，對機(jī)體健康具有潛在的調(diào)節(jié)作用，對多種疾病也具有良好的預(yù)防作用[8-10]。因此花色苷在食品、化妝品和制藥領(lǐng)域有廣闊的應(yīng)用前景。

然而，花色苷結(jié)構(gòu)中含有活潑的酚羥基，導(dǎo)致其穩(wěn)定性較差，對外界環(huán)境如溫度、光照、金屬離子、氧、糖、酶和pH值敏感，在強酸、強堿或高溫的條件下生物活性容易降低甚至喪失[11-13]。同時，花色苷屬于離子型化合物，親水性強、脂溶性差[14-15]的特性限制了它們在親脂體系中的應(yīng)用。在體內(nèi)消化時，花色苷由于不易透過磷脂雙分子層被細(xì)胞吸收，生物利用度也不高[16]。這些不足都大幅限制了花色苷在食品加工及其他領(lǐng)域的應(yīng)用。

為了彌補這些不足，學(xué)者們展開了大量研究，通過有效的物理或化學(xué)等方法對花色苷進(jìn)行改性，以提高花色苷的穩(wěn)定性或油溶性，并保持其自身的抗氧化性能。近年來，部分研究在提高花色苷穩(wěn)定性、油溶性等方面取得了實質(zhì)性的進(jìn)展，對于拓展花色苷應(yīng)用范圍意義重大。本文針對各種花色苷的改性方法進(jìn)行了歸納和比較，并對改性后產(chǎn)物的性質(zhì)特征和生物活性進(jìn)行比較評價，以期為花色苷在食品及其他行業(yè)中的應(yīng)用提供參考。

1 花色苷概述及功能特性

花色苷是植物中廣泛存在的黃酮類化合物，屬于次生代謝產(chǎn)物，是通過磷酸戊糖途徑、莽草酸途徑、苯丙烷類代謝途徑等形成4-香豆酰輔酶A，再經(jīng)查耳酮合成酶、查耳酮異構(gòu)酶、花青素合成酶等系列酶類的催化而合成[17-19]?；ㄉ掌毡榉植荚谥参锔?、莖、葉、花、果實、種子細(xì)胞的液泡中[20]，其顏色隨植物細(xì)胞液pH值的變化而顯現(xiàn)出不同的變化[21-22]?；ㄉ盏能赵獮榛ㄇ嗨兀哂蠧6-C3-C6骨架的特征結(jié)構(gòu)（圖1），在自然環(huán)境中花青素通常不穩(wěn)定，常與半乳糖、葡萄糖、蕓香糖和鼠李糖等以糖苷鍵形式連接，形成花色苷[23]。花色苷的糖苷鍵一般出現(xiàn)在3位，也可出現(xiàn)在5位和7位，7位出現(xiàn)較少，而3’、4’和5’位更為罕見[24-25]。自然界中花色苷種類極其豐富，目前已經(jīng)從自然界不同的植物中鑒定出花色苷650余種[26-27]，其結(jié)構(gòu)的千差萬別主要歸因于苯環(huán)上取代基的不同，包括羥基、甲氧基、糖苷的數(shù)目與連接位置；糖苷上的芳香酸、脂肪酸等的數(shù)目與連接位置也使花色苷的結(jié)構(gòu)更為復(fù)雜[28-29]。

圖1 花色苷基本結(jié)構(gòu)Fig.1 Basic structure of anthocyanins

花色苷因色彩豐富、純天然且具有保健功效的特性而深受廣大消費者喜愛，被廣泛用作食品、飲料的天然著色劑和功能性食品添加劑[30-31]。其結(jié)構(gòu)中所含較多的酚羥基賦予它良好的抗氧化性以及眾多生物活性，對人體健康有著潛在的調(diào)節(jié)作用。有研究表明，花色苷具有抗氧化[5-7]、抗衰老[32]、抗炎[7,33]、抗過敏[34]、抗病毒[10]的作用；可清除自由基和減輕脂質(zhì)過氧化[35]，調(diào)節(jié)代謝[36]、血糖水平[37]、腸道菌群[38]，預(yù)防老年癡呆[39]、高血壓[40]、高血脂[41]、糖尿病[42]等疾病發(fā)生；對視力[43]、心腦血管和神經(jīng)系統(tǒng)[44]、胃黏膜[45]、心臟[42]、肝臟[36]均有保護(hù)作用，還可降尿酸[46]和緩解糖尿病引起的其他并發(fā)癥[47]。

綜上，花色苷有著非常廣闊的應(yīng)用前景，在染料化工行業(yè)中可作為染色劑，在食品行業(yè)中可作為食用色素和功能性食品添加劑，在化妝品行業(yè)中可添加到彩妝和護(hù)膚品中，其安全無毒還具有抗氧化特性，因而市場對花色苷產(chǎn)品的需求量也在不斷增多。

2 花色苷改性方法

雖然花色苷具有以上眾多優(yōu)點，但其結(jié)構(gòu)特點決定其在加工過程中不穩(wěn)定、易降解，嚴(yán)重影響產(chǎn)品色澤和生物活性。同時，花色苷只溶于水的特性也限制了它在油溶性基質(zhì)中的應(yīng)用。為彌補這些不足，大量學(xué)者進(jìn)行了相關(guān)研究，通過一些物理法、化學(xué)法、生物技術(shù)法等手段以對花色苷進(jìn)行改性。

2.1 花色苷物理法改性

花色苷物理法改性指通過物理手段對花色苷進(jìn)行改性，如包埋、超高壓處理等，其中物理包埋包括微膠囊、載體吸附、乳液等方法，這些手段能使花色苷更加穩(wěn)定或者具備親油的性能。

花色苷微膠囊技術(shù)是指將花色苷作為芯材包埋在另一種物質(zhì)之中，從而形成固體微囊的技術(shù)?；ㄉ毡话裨诒诓闹校艚^了外界環(huán)境中不利因素（如光照、O2、金屬離子、酶等）的影響，也減緩花色苷的釋放速度，更好地保持花色苷自身抗氧化活性[48]。馬懿[49]采用3 種不同壁材對紫薯花色苷進(jìn)行包埋，得到紫薯花色苷微膠囊，研究發(fā)現(xiàn)將阿魏酸（ferulic acid，F(xiàn)A）與麥芽糊精（maltodextrin，MD）通過接枝改性制備出MD-g-FA壁材，對紫薯花色苷的包埋率在80%左右，而MD制備的微膠囊包埋率只有69.2%。周蕊[50]以玉米淀粉為材料，經(jīng)處理制成淀粉微凝膠，以此為壁材對矢車菊素-3-O-葡萄糖苷（cyanidin-3-O-glucoside，C3G）進(jìn)行包埋，得到淀粉微凝膠-花色苷運輸體，對花色苷的包埋率可達(dá)50%。崔麗霞[51]與Chen Tan[52]等分別對紫蘇和藍(lán)莓中的花色苷進(jìn)行包埋，得到花色苷膠囊，包埋壁材分別為75% MD和聚電解質(zhì)微膠囊，二者對花色苷均有較好的包埋效果，包埋率為73.2%～87.6%（表1）。

近幾年，各種乳液也逐漸被用于花色苷的包埋研究中，林曉瑛[53]與Bamba[54]等采用雙重皮克林體系對漿果花色苷進(jìn)行包埋，分別得到雙重皮克林花色苷乳液和乳清蛋白花色苷乳液，采用聚甘油蓖麻醇酯（polyglycerol polyricinoleate，PGPR）與改性藜麥淀粉得到的產(chǎn)品包埋效果最好，最佳工藝條件下包埋率可達(dá)95%，在提高花色苷穩(wěn)定性的同時，也增加了其在正辛醇中的溶解度，使乳液包埋的花色苷有一定親油性。以雙重皮克林乳液對花色苷進(jìn)行包埋，在保留自身抗氧化性能的同時，花色苷的穩(wěn)定性有所提高，還獲得了親油性能，因此以乳液包埋也獲得越來越多研究者的青睞[55]。此外，F(xiàn)idan-Yardimci等[56]還采用脂質(zhì)體包埋黑蘿卜花色苷，得到脂質(zhì)體包埋的花色苷，以期提高花色苷在胃腸消化道中的吸收。他們將脂質(zhì)體包埋的花色苷與雙重乳液法包埋的花色苷相比，前者的顆粒直徑大幅減小，最小可達(dá)130 nm。

超高壓處理是常用的輔助提取和殺菌技術(shù)[57-59]，也被用于輔助干燥等[60]，可顯著提升產(chǎn)品的品質(zhì)。如經(jīng)超聲結(jié)合超高壓預(yù)處理能顯著提高凍干草莓的色澤和花色苷含量[60]；超高壓輔助提取得到的花色苷在果汁模擬體系中展現(xiàn)出更好的貯藏穩(wěn)定性[61]；超高壓殺菌后的果汁具有更高的總酚、花色苷、總黃酮含量和抗氧化活性，并且在貯藏過程中相對穩(wěn)定[62]。但也有研究表明超高壓處理會引起花色苷的降解和結(jié)構(gòu)改變，姜彥光[57]報道在不同壓力（100～600 MPa）處理條件下，藍(lán)莓清汁中花色苷含量減少3.5%～13.6%。有研究發(fā)現(xiàn)，當(dāng)花色苷在施加壓力處理后結(jié)構(gòu)會發(fā)生改變，F(xiàn)elix[63]對桑葚果汁施加200 MPa的高壓，處理20 min后，桑葚果汁內(nèi)的花色苷結(jié)構(gòu)發(fā)生?；磻?yīng)，生成了天竺葵素-3-O-香豆酸酰葡萄糖苷（相對含量0.46%）和飛燕草素-3-O-香豆酸酰葡萄糖苷（相對含量5.8%）。當(dāng)施加400 MPa高壓處理20 min時，生成一種新的花色苷——飛燕草素-3-O-香豆酸酰葡萄糖苷（相對含量5.38%）。由于酰化率較低，所以目前采用此技術(shù)處理含花色苷的食品時，主要是以提高食品品質(zhì)為目的，對于專門采用超高壓處理對花色苷結(jié)構(gòu)進(jìn)行改性的研究較少。

表1 花色苷來源、包埋材料以及包埋率Table 1 Encapsulation efficiencies of anthocyanins from different sources with different materials

2.2 花色苷分子修飾改性

目前花色苷的分子修飾主要集中于對花色苷的?；矫妫愿纳破渲苄?，主要包括化學(xué)?；兔阜；瘍煞N。采用化學(xué)酰化時，常選擇適當(dāng)?shù)孽；w與催化劑和花色苷反應(yīng)[64-65]；酶法酰化時，因酶具有較高的專一性和選擇性，可對花色苷選擇性定向?；c化學(xué)?；啾?，具有目標(biāo)產(chǎn)物單一，分離、純化簡單的特點[15]。自然界中存在?；ㄉ?，并且對植物器官顏色的穩(wěn)定性起主要作用[66]，有研究表明，酰化作用總體上增強了花色苷的穩(wěn)定性，而酰化位點、?；愋秃蛿?shù)目進(jìn)一步對于它的穩(wěn)定性有不同程度的影響[67]。所以通過在花色苷分子上接以不同酰基配體進(jìn)行結(jié)構(gòu)修飾與優(yōu)化，可獲得種類多樣的?；ㄉ?，增強花色苷的穩(wěn)定性、抗氧化性與親脂性，有利于擴(kuò)大花色苷的應(yīng)用范圍，促進(jìn)其在食品、藥品等行業(yè)的應(yīng)用。

2.2.1 花色苷的化學(xué)法?；?/p>

使用化學(xué)法進(jìn)行有機(jī)合成時，選擇適當(dāng)?shù)拇呋瘎┡c酰基供體，可提高花色苷的?；?。趙立儀等[64-65]對C3G進(jìn)行?；ū?），得到月桂酸與C3G?；a(chǎn)物，與未?；幕ㄉ障啾?，相同條件下?；蟮漠a(chǎn)物穩(wěn)定性更好，并且親脂性增強。崔清慧[68]采用同樣的方法對藍(lán)莓中矢車菊素-3-O-半乳糖苷進(jìn)行?；?，酰化后花色苷的體外抗氧化性能較未?；ㄉ崭摺Ｖ旌昝鱗69]和孫華鈴[70]等利用丁二酸酐對黑豆皮和黑米中花色苷進(jìn)行酯化，發(fā)現(xiàn)酯化后花色苷的輔色效果、穩(wěn)定性與抗氧化性均比未酯化的花色苷好。吳鬧[71]將錦葵色素-3-O-葡萄糖苷（malvidin-3-O-glucoside，M3G）與丙酮酸反應(yīng)，以形成的羧基吡喃花色苷作為原料，再經(jīng)過微氧化形成吡喃酮型花色苷，其結(jié)構(gòu)具有非氧鎓離子和內(nèi)酯型吡喃環(huán)，與原料相比，產(chǎn)物對結(jié)腸癌細(xì)胞（Caco-2）和人乳腺癌細(xì)胞（MCF-7）的增殖抑制率增強。Cruz等[72]從陳年紅酒中分離出M3G，以硬脂酰氯作為?；w，得到M3G的硬脂酰氯?；a(chǎn)物，并且產(chǎn)物具有一定的抗氧化性與脂溶性。

表2 花色苷化學(xué)法酰化反應(yīng)條件及?；蔜able 2 Chemical acylation conditions and efficiency of anthocyanins

2.2.2 花色苷的酶法?；?/p>

采用酶法對花色苷進(jìn)行酰化時，由于酶的高效性與專一性可大幅提高目標(biāo)產(chǎn)物的轉(zhuǎn)化率，并且酶的反應(yīng)條件更溫和，可彌補化學(xué)法酰化花色苷時反應(yīng)劇烈、產(chǎn)物復(fù)雜、產(chǎn)率低等缺點[73]。Guimaraes等[74]從黑莓中提取了C3G，以叔戊醇為反應(yīng)介質(zhì)，用南極假絲酵母脂肪酶B（Candida antarcticalipase B，CalB）和不同的脂肪酸對其進(jìn)行酰化，發(fā)現(xiàn)丁酸的酰化效果最好（表3），?；a(chǎn)物均表現(xiàn)出較好的親脂性與熱穩(wěn)定性。Cruz等[75]從紅酒中分離出M3G并對其進(jìn)行脂肪酸酰化，得到的產(chǎn)物表現(xiàn)出良好的脂溶性與抗氧化性。Cruz等[14]還嘗試采用不同鏈長的脂肪酸進(jìn)行?；?，酰化率為22%～40%，其中C8脂肪酸的酰化率最高，并且與其他酰化產(chǎn)物相比抗氧化性能最好。Cruz等[76]還分離了黑醋栗果渣花色苷，將反應(yīng)介質(zhì)替換為無水乙腈-DMSO（10∶1，V/V），最終得到兩種?；a(chǎn)物。Yang Wei等[77]從北極熊果中分離獲得矢車菊素-3-O-半乳糖糖苷，并嘗試不同反應(yīng)介質(zhì)和條件進(jìn)行?；幚?，最終確定以叔丁醇為反應(yīng)介質(zhì)可獲得穩(wěn)定性與親脂性能均明顯提高的?；ㄉ?，?；l(fā)生在半乳糖糖苷的6’’位上，?；蔬_(dá)73%。之后他們又嘗試對黑醋栗提取物用體積分?jǐn)?shù)為10%和20%乙醇層析洗脫液中的花色苷復(fù)合物進(jìn)行?；痆15]，得到不同的花色苷酰化產(chǎn)物，酰化率在不同體積分?jǐn)?shù)乙醇餾分中均達(dá)62%以上。在以上研究基礎(chǔ)上，Guimaraes等[78]又創(chuàng)新地采用薄膜固定CalB作為催化劑，對黑莓提取物C3G進(jìn)行?；?，產(chǎn)物的?；适瞧胀ㄎ垂潭–alB反應(yīng)體系的2.5 倍，并且薄膜固定酶體系可以在更短的時間內(nèi)達(dá)到最大?；剩瑢alB固定在薄膜中，可增大底物與酶的接觸面積，提高反應(yīng)效率。

除了以脂肪酸為?；w外，F(xiàn)ernandez-Aulis[79]、朱勇生[80]與Yan Zheng[81-82]等也嘗試采用肉桂酸乙烯酯、p-香豆酸與苯甲酸甲酯為酰基供體得到了不同?；a(chǎn)品?？梢娒阜；m用范圍極廣，且與有機(jī)合成方法相比，酶法?；ㄉ盏漠a(chǎn)率更高，并且酶具有選擇性，反應(yīng)位點明確，通過選擇合適的酶類，把握好反應(yīng)溫度、時間、溶劑以及不同種類的?；w，可在大幅提高花色苷?；实耐瑫r，也可得到較為單一的酰化產(chǎn)物，方便后續(xù)分離和應(yīng)用。

表3 花色苷酶法?；磻?yīng)條件及酰化率Table 3 Enzymatic acylation conditions and efficiency of anthocyanins

續(xù)表3

2.3 其他改性方法

此外，加入輔色劑（如酚酸、黃酮等）可以與花色苷通過非共價作用形成超共軛體系，提高花色苷顏色穩(wěn)定性[83-84]，基于這一方式改變花色苷性能已有相關(guān)綜述報道[85-86]，本文不再詳述。需要指出的是，不同食品成分可能對輔色劑的輔色效果產(chǎn)生影響。如Ertan等[87]為提高草莓飲料的色澤穩(wěn)定性，使用沒食子酸和4 種植物提取物作為輔色劑，研究它們在添加不同甜味劑（蔗糖、飴糖、蜂蜜）的草莓果汁飲料中的輔色效果，結(jié)果發(fā)現(xiàn)由于蜂蜜也含具有輔色作用的成分（多酚、氨基酸、有機(jī)酸），單獨使用可以提高花色苷的穩(wěn)定性。但是在添加蜂蜜的草莓果汁中再添加以上提取物作為輔色劑，花色苷的穩(wěn)定性反而下降了5%～39%，推測是由于輔色劑與甜味劑中的輔色成分發(fā)生競爭抑制所導(dǎo)致。

目前已有研究采用基因工程的方法對植物進(jìn)行基因改造，以調(diào)控?；ㄉ盏暮铣蒣88]。Luo Jie等[89]對植物BAHD酰基轉(zhuǎn)移酶進(jìn)行基因修改，使其能夠識別編碼擬南芥中3 種花色苷?；D(zhuǎn)移酶的基因，研究結(jié)果表明，這些轉(zhuǎn)移酶可以影響花色苷的穩(wěn)定性與吸光度，這可能與生成的?；ㄉ沼嘘P(guān)。Noda等[90]通過引入蝶形豌豆尿苷二磷酸-葡萄糖∶花青素3’,5’-O-葡萄糖基轉(zhuǎn)移酶基因，成功地在植物體中合成3’,5’-二硫代葡萄糖苷基花色苷，在弱酸性的花瓣液泡中呈紫色，通過與植物中的黃酮糖苷的分子間結(jié)合呈藍(lán)色，方法簡單易行，是利用代謝工程技術(shù)在各種觀賞植物中培育藍(lán)色花卉的一種有前途的方法。劉書晶[91]發(fā)現(xiàn)桑葚酒中的花色苷在陳釀過程中會發(fā)生變化，C3G和矢車菊-3-蕓香糖苷是桑葚酒中兩種主要花色苷，陳釀80 d時，兩種單體含量均下降了90%以上，分別生成了兒茶酚吡喃矢車菊-3-葡萄糖苷和兒茶酚吡喃矢車菊-3-蕓香糖苷兩種花色苷衍生物，加入香豆酸、咖啡酸、芥子酸和阿魏酸對桑葚酒有輔色效果，這4 種酸在陳釀過程中均可與花色苷結(jié)合形成花色苷的衍生物。

3 改性花色苷性能研究

近幾年，隨著人們對花色苷的改性研究不斷深入，改性方法工藝也在不斷成熟，而改性后花色苷的性能直接影響其應(yīng)用，因此對產(chǎn)物進(jìn)行各項性能指標(biāo)的評價也極為重要。目前對花色苷酰化產(chǎn)物評價最多的是它們的體外抗氧化能力、加工穩(wěn)定性及油溶性等，也有通過體外胃腸消化模型和細(xì)胞實驗等方式探究產(chǎn)物的生物利用度及對癌細(xì)胞抑制效果等方面的研究（表4）。

表4 花色苷改性產(chǎn)物的性能研究Table 4 Characterization of modified anthocyanins

3.1 改性花色苷的穩(wěn)定性及抗氧化性

3.1.1 物理改性花色苷的穩(wěn)定性及抗氧化性

花色苷改性后穩(wěn)定性與抗氧化性能都有所提高。馬懿[49]對紫薯花色苷進(jìn)行包埋，然后進(jìn)行體外胃腸消化模擬實驗，發(fā)現(xiàn)包埋花色苷在胃部環(huán)境下穩(wěn)定，在腸道環(huán)境不穩(wěn)定，在腸道環(huán)境下2 h，未包埋的花色苷和MD包埋的花色苷殘留率分別為11%和8%。而由MD-g-FA膠囊包埋的花色苷經(jīng)消化后的殘留率約38%，DPPH自由基清除率實驗表明，包埋后紫薯花色苷抗氧化活性未受影響，可見由MD-g-FA壁材包埋的花色苷穩(wěn)定性更好。周蕊[50]以淀粉凝膠對C3G進(jìn)行包埋，將包埋花色苷進(jìn)行體外胃腸消化模擬實驗，研究發(fā)現(xiàn)當(dāng)包埋一層壁材時，經(jīng)胃液消化2 h后，包埋花色苷的釋放率為25%，再經(jīng)過小腸消化1 h后，包埋花色苷的釋放率達(dá)到了73.5%，說明淀粉凝膠包埋壁材在胃消化環(huán)境中可以一定程度上保護(hù)花色苷，到達(dá)腸道后，再將大部分花色苷釋放出，更利于腸道對花色苷的利用。林曉瑛[53]對花色苷采用皮克林乳液體系進(jìn)行包埋，體外胃腸消化實驗表明樣品經(jīng)過胃液消化后基本保持乳液狀態(tài)，此時花色苷保留率約為86%，經(jīng)腸液消化后，花色苷保留率為40%，這說明外層皮克林乳化劑能在一定程度上保護(hù)花色苷，使其可耐受pH值和溫度發(fā)生改變，提升花色苷的穩(wěn)定性，也為花色苷乳液在功能性食品及藥品中的應(yīng)用提供數(shù)據(jù)和基礎(chǔ)。

3.1.2 化學(xué)?；ㄉ盏姆€(wěn)定性及抗氧化性

趙立儀[64]對C3G月桂酸?；镞M(jìn)行穩(wěn)定性測定，發(fā)現(xiàn)在光照穩(wěn)定性實驗中，?；a(chǎn)物穩(wěn)定性更強，光照10 d時，酰化產(chǎn)物與C3G保留率分別為80%和64.73%；在熱穩(wěn)定性實驗中，C3G與C3G月桂酸酰化物經(jīng)80 ℃加熱10 h后，保留率分別為75%和83.24%，說明酰化后產(chǎn)物具有更好的耐熱性。崔清慧[68]測定了矢車菊素-3-O-半乳糖苷月桂酸酰化物的各種抗氧化能力，與抗壞血酸、藍(lán)莓花色苷相比，?；ㄉ盏目怪|(zhì)過氧化能力和DPPH自由基及ABTS陽離子自由基清除能力均最高。朱宏明等[69]采用丁二酸酐和丙二酸對黑豆皮花色苷進(jìn)行酯化和?；?，隨后通過抗氧化性評價實驗，發(fā)現(xiàn)未修飾的黑豆皮花色苷對DPPH自由基清除率為87.6%，而丙二酸酰化和丁二酸酐酯化后的花色苷對DPPH自由基的清除率分別為97.3%和95.4%，表明分子修飾能顯著增強黑豆皮花色苷抗氧化性能，且丙二酸?；锫愿哂诙《狒セ铮豢寡趸€(wěn)定性實驗分析發(fā)現(xiàn)，在食品原料和金屬離子體系中，兩種花色苷?；a(chǎn)物均表現(xiàn)出較原花色苷更強的穩(wěn)定性，丁二酸酐酯化物的光照穩(wěn)定性略優(yōu)于丙二酸?；?。吳鬧[71]對產(chǎn)物吡喃酮型花色苷穩(wěn)定性進(jìn)行測定，得到與之類似的結(jié)果，但DPPH自由基和ABTS陽離子自由基清除能力測定以及FRAP測定結(jié)果表明，吡喃酮型花色苷與其前體花色苷M3G相比，抗氧化能力與還原能力減弱，這可能與其母環(huán)上連接的羥基數(shù)目減少有關(guān)。Cruz等[72]將M3G與其硬脂酰氯?；a(chǎn)物進(jìn)行DPPH自由基清除能力測定，也得到與之類似的結(jié)果。

3.1.3 酶法酰化花色苷的穩(wěn)定性及抗氧化性

Yang Wei等[15]對黑醋栗和高山熊果中不同花色苷與月桂酸?；漠a(chǎn)物進(jìn)行了熱穩(wěn)定性與抗氧化性測定，結(jié)果表明，?；蠡ㄉ盏臒岱€(wěn)定性提高；而在抗氧化實驗中，?；商岣唢w燕草素-3-O-蕓香糖苷和矢車菊素-3-O-蕓香糖苷的自由基清除能力；FRAP法測定結(jié)果顯示僅有?；w燕草素-3-O-蕓香糖苷的還原能力有所提高，但是在β-胡蘿卜素漂白實驗中，所有的花色苷均展現(xiàn)出高于其前體花色苷的抗氧化性，這可能是因為黑醋栗中?；ㄉ諏χ|(zhì)親和力更好，所以能更有效地抑制脂質(zhì)過氧化。Guimaraes[74]和Cruz[14,75]等對花色苷的脂肪酸?；a(chǎn)物進(jìn)行穩(wěn)定性和抗氧化性測定也得到了相似的結(jié)果。研究還發(fā)現(xiàn)，?；ㄉ盏慕Y(jié)構(gòu)可能也對其穩(wěn)定性及抗氧化性產(chǎn)生影響，如Guimaraes等[74]采用不同鏈長（n＝4～12）的脂肪酸?；ㄉ?，雖然脂肪酸鏈長與酰化后花色苷的穩(wěn)定性之間沒有明確的相關(guān)性，但碳鏈長為10的?；ㄉ辗€(wěn)定性最高。Yang Wei等[15]也發(fā)現(xiàn)不同花色苷與月桂酸形成的酰化產(chǎn)物抗氧化性存在差異，其中以矢車菊素-3-O-蕓香糖苷-月桂酸?；a(chǎn)物抗氧化性和熱穩(wěn)定性最高。Fernandez-Aulis[79]與朱勇生[80]等分別對C3G與二氫芥子酸酰化產(chǎn)物和p-香豆酸?；a(chǎn)物進(jìn)行穩(wěn)定性與抗氧化性實驗，實驗結(jié)果表明C3G經(jīng)酰化后，抗氧化性與穩(wěn)定性大幅增強，表明?；糠謱μ岣呋ㄉ盏姆€(wěn)定性與抗氧化性具有重要的影響。Mendoz等[92]將具有親脂性能的M3G脂肪酸?；锶芙庥诓煌琾H值溶液中，與前體花色苷相比，花色苷酰化產(chǎn)物在中性條件下醌式堿的比例增加了40%，使產(chǎn)物呈藍(lán)色并且穩(wěn)定性提高，這大大提高了花色苷的應(yīng)用性能，也為脂類食品的新型著色劑開發(fā)提供了數(shù)據(jù)支撐和實驗基礎(chǔ)。

3.2 改性花色苷的脂溶性

趙立儀[64]用化學(xué)法合成月桂酸酰化C3G，對其進(jìn)行親脂性測定，結(jié)果顯示月桂酸?；疌3G油水分配系數(shù)為7.98，而未被?；挠退峙湎禂?shù)為0.24，表明?；梢允笴3G的親脂性能增強。Yang Wei等[15]測定了黑醋栗花色苷與月桂酸的四種?；a(chǎn)物的油水分配系數(shù)，酰化后油脂分配系數(shù)均大于1，其中飛燕草素-3-O-蕓香糖苷與月桂酸?；a(chǎn)物親脂性能最好，油脂分配系數(shù)約為2。與之相比，含葡萄糖苷的花色苷經(jīng)酰化后脂溶性均低于含蕓香糖苷的花色苷，而高山熊果中矢車菊素-3-O-半乳糖糖苷與月桂酸酰化的產(chǎn)物油脂分配系數(shù)達(dá)2.6[78]，是這幾種?；ㄉ罩凶罡叩摹Ｎ幢货；幕ㄉ沼椭峙湎禂?shù)均為負(fù)值[64,77]，所以對花色苷進(jìn)行脂肪酸?；纱蠓纳破溆H脂性能，有利于拓展花色苷在油脂性基質(zhì)中的應(yīng)用范圍。此外，增加花色苷的脂溶性還可提高其吸收和生物利用率，擴(kuò)大其在功能性食品及藥品中的應(yīng)用前景。

3.3 改性花色苷的其他生物活性

Fidan-Yardimci等[56]采用脂質(zhì)體包埋花色苷形成納米顆粒，發(fā)現(xiàn)包埋花色苷對小鼠腦神經(jīng)瘤細(xì)胞（Neuro 2A）的生長有明顯抑制作用。崔清慧[68]研究發(fā)現(xiàn)矢車菊素-3-O-半乳糖苷月桂酸?；飳aco-2細(xì)胞和HepG2細(xì)胞增殖均有抑制作用，酰化花色苷對Caco-2與HepG2細(xì)胞增殖的半抑制濃度（half maximal inhibitory concentration，IC50）分別為0.645 mg/mL和0.415 mg/mL；藍(lán)莓花色苷對這兩種細(xì)胞增殖的IC50分別為2.634 mg/mL和0.685 mg/mL，表明酰化后花色苷對兩種癌細(xì)胞的抗增殖能力有所增強，這可能與花色苷接上脂肪酸具有親脂性有關(guān)，酰化后的產(chǎn)物更易透過磷脂雙分子層進(jìn)入細(xì)胞。吳鬧[71]發(fā)現(xiàn)吡喃酮型花色苷與M3G對MCF-7與MKN-28細(xì)胞增殖均有抑制作用，但M3G對癌細(xì)胞的抑制作用更強。以SRB染色法測得吡喃酮型花色苷與M3G對MCF-7細(xì)胞增殖的IC50分別為（0.083±0.011）mg/mL和（0.058±0.012）mg/mL；對MKN-28細(xì)胞的IC50分別為（0.300 6±0.045 2）mg/mL和（0.181 0±0.025 4）mg/mL。用TUNEL法測得M3G對MCF-7細(xì)胞促凋亡作用最強，其次是吡喃酮型花色苷，均大幅高于羧基吡喃花色苷和甲基吡喃花色苷。從結(jié)構(gòu)上分析可能是因為M3G的分子結(jié)構(gòu)小，更易在細(xì)胞中擴(kuò)散吸收；而吡喃酮型花色苷具有內(nèi)酯型吡喃環(huán)的非氧鎓離子結(jié)構(gòu)，化合物本身不帶電荷，可更好地避免小分子的親核進(jìn)攻，并且吡喃環(huán)的存在使它的共軛結(jié)構(gòu)更加穩(wěn)定，吡喃酮型花色苷上的活潑羰基也可能增強了其抗癌效果。朱勇生[80]發(fā)現(xiàn)p-香豆酸與C3G的?；a(chǎn)物對益生菌有促增殖作用，在體外厭氧培養(yǎng)48 h后，添加酰化C3G的培養(yǎng)基OD600nm和pH值均低于未?；疌3G對照組，結(jié)果表明酰化C3G和未?；疌3G都具有一定的益生元活性，且酰化C3G有更強的益生元活性，這可能是因為C3G修飾后脂溶性發(fā)生改變，使其更容易穿過細(xì)胞膜被益生菌利用，所以對益生菌有促增殖作用。Liu Wenlong等[93]從藍(lán)莓中提取花色苷C3G并用月桂酸將其?；l(fā)現(xiàn)高劑量組的?；a(chǎn)物與抗癌藥物環(huán)磷酰胺聯(lián)合使用，可提高H22肝癌小鼠肝臟組織中過氧化氫酶、超氧化物歧化酶和谷胱甘肽過氧化物酶活性，并且丙二醛、丙氨酸轉(zhuǎn)氨酶和天冬氨酸轉(zhuǎn)氨酶水平明顯降低，對腫瘤抑制率可達(dá)63.12%，小鼠生命延長率可達(dá)53.74%，可見?；疌3G能有效降低抗癌藥物對機(jī)體的副作用，對肝臟組織有明顯的保護(hù)作用。

以上研究表明，花色苷經(jīng)改性后抗氧化性和穩(wěn)定性在一定程度上均有所提高；通過脂肪酸?；€可大幅提高花色苷的親脂性能，彌補花色苷油溶性差的不足，擴(kuò)展花色苷的應(yīng)用范圍；部分?；ㄉ者€對癌細(xì)胞具有良好的抑制效果，對益生菌的增殖也有良好的促進(jìn)作用，可作為功能性食品加以應(yīng)用。

4 結(jié) 語

花色苷因其天然、食用安全、色澤豐富的特點而廣泛用作食用色素，被認(rèn)為是安全的食品添加劑?；ㄉ湛寡趸芰?，還具有多種生物活性，因而也被用作功能性食品配料，應(yīng)用前景極大。但花色苷油溶性差，對光、熱等外界因素不穩(wěn)定的特性卻大大限制了它的應(yīng)用范圍。對花色苷進(jìn)行改性或結(jié)構(gòu)修飾成為一種有效解決以上瓶頸的手段，可以使花色苷在食品、制藥等各領(lǐng)域具有更廣闊的應(yīng)用前景。

目前對花色苷的改性研究，主要以物理包埋法、化學(xué)合成或酶法修飾達(dá)到提高穩(wěn)定性、親脂性、抗氧化性等目的。研究表明花色苷改性對提高花色苷的各項性能都頗有幫助，但這些研究還處于起步階段，首先，產(chǎn)物制備對分離純化設(shè)備要求較高，需要開發(fā)成本低廉、操作簡單的改性工藝；其次，對于改性后產(chǎn)物性能的變化，特別是產(chǎn)物性能與產(chǎn)物結(jié)構(gòu)之間的構(gòu)效關(guān)系需要系統(tǒng)性研究，以便科學(xué)、高效地指導(dǎo)產(chǎn)品開發(fā)；另外，對于結(jié)構(gòu)發(fā)生變化的各種新型產(chǎn)物，在應(yīng)用于食品、藥品或化妝品前，還應(yīng)針對其應(yīng)用范圍進(jìn)行安全性評價。現(xiàn)在對?；a(chǎn)物的性能研究仍大多集中于模擬和體外實驗，后續(xù)應(yīng)嘗試測定其在實際產(chǎn)品體系中的性能指標(biāo)，使之更具應(yīng)用指導(dǎo)意義。隨著相關(guān)領(lǐng)域技術(shù)的發(fā)展，花色苷的其他改性方法也亟待更多的前沿技術(shù)嘗試，以期為新型改性花色苷的開發(fā)提供技術(shù)基礎(chǔ)。