姜黄素_百度百科
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姜黄素是从姜科、中的一些植物的根茎中提取的一种化学成分，其中，姜黄约含3%～6%，是植物界很稀少的具有二酮的色素，为二酮类化合物。姜黄素为橙黄色结晶粉末，味稍苦，不溶于水，在食品生产中主要用于肠类制品、、酱卤制品等产品的着色。医学研究表明，姜黄素具有降血脂、抗肿瘤、抗炎、、等作用。科学家新发现姜黄素有助治疗耐药结核病。[1]
姜黄素简介
姜黄素最早是在1870 年从Curcumalonga L.中首次分离出来一种低相对分子质量类化合物，1910 年阐明了其双阿魏酰甲烷的化学结构，随后有关其生理、药理作用的研究便取得了明显的进展。随着对姜黄素研究的日益深入，已发现其具有抗炎、抗氧化、调脂、抗病毒、抗感染、抗肿瘤、抗凝、抗肝纤维化、抗动脉粥样硬化等广泛的药理活性，且毒性低、不良反应小。姜黄素目前是世界上销量最大的天然食用之一，是世界卫生组织和美国食品药品管理局以及多国准许使用的。吸引研究人员的不仅是姜黄素作为一种非甾体类抗炎药物，而因为其所具有的化学预防特性，姜黄素对疾病具有广泛的预防特性。鉴于现代医学研究发现人体众多疾病的发生与形成、反应的参与有关，姜黄素抗氧化活性和抗炎作用已引起国内外学者的广泛关注。[2]
姜黄素理化性质
姜黄素的主要来源为姜科植物（Curcuma aromatica Salisb.）块根、姜黄（C.longa L.）根茎、 （C.zedoaria(Berg.)Rosc.）根茎和科植物（Acorus calamus L.）根茎等。[3]
姜黄素为橙黄色结晶粉末，味稍苦，不溶于水和乙醚，溶于乙醇、，易溶于和碱溶液，在碱性时呈红褐色，在中性、酸性时呈黄色。按OT-42方法测定。熔程179～182℃。
姜黄素对还原剂的稳定性较强，着色性强，一经着色后就不易退色，但对光、热、铁离子敏感，耐光性、耐热性、耐铁离子性较差。
由于姜黄素分子两端具有两个羟基，在碱性条件下发生电子云偏离的共轭效应，所以当PH大于8时，姜黄素会由黄变红。现代化学利用此性能将其作为酸碱指示剂。
姜黄素应用
姜黄素食品添加剂
姜黄素长期以来就作为一种常用的被广泛地应用在食品工业中，主要用于、肠类制品、酱卤制品的染色，其使用量按正常生产需要而定。以姜黄素为主要成分的功能性食品的产品形态可以是一般食品，也可以是一些非食品形态，如、药丸或片剂等。对于一般食品形态，可以考虑一些黄色素的食品，如，甜食、饮料等。
姜黄素是联合国粮农组织食品法典委员会批准的食品添加剂（FAO/WHO-1995），是我国《食品添加剂使用卫生标准》中最早颁布的，允许在食品中使用的九种天然色素之一。新颁布的《食品添加剂使用标准》（GB）规定，冷冻饮品，可可制品、巧克力和巧克力制品以及，胶基糖果，装饰糖果、顶饰和甜汁，面糊、裹粉和煎炸粉，方便米面制品，调味糖浆，复合调味料，碳酸饮料和果冻中姜黄素的最大使用量分别为0.15、0.01、0.7、0.5、0.3、0.5、0.5、0.1、0.01、0.01 g/kg，人造黄油及其类似制品、熟制坚果与籽类、粮食制品馅料和中可按生产需要适量使用。
姜黄素还具有作用。目前，姜黄素在国内外作为调味品和色素广泛应用于食品工业中。姜黄在中世纪的欧洲可代替名贵香料藏红花，也是印度人生活中不可缺少的传统咖喱食品、中东地区常见的烤肉卷、波斯和泰国菜肴的常用调味品，芥菜酱中的常用色素。用于食品着色的姜黄色素主要分为水分散性姜黄油脂、水分散性提纯姜黄、油溶性提纯姜黄素和提纯姜黄粉4大类。我国于上世纪80年代中后期开始研究和应用姜黄色素，90年代初发展到最高峰，但由于产品质量原因，市场化程度不高。目前国内已开发出可与国外相媲美的水溶性和油溶性姜黄色素产品，通过复配生产出多种色调的姜黄素，已广泛应用于面食、饮料、果酒、糖果、糕点、罐头、果汁及烹饪菜肴，作为复合调味品应用于鸡精复合调味料、膨化调味料、方便面及面膨化制品、方便食品调味料、火锅调味酱、膏状香精香料、调味酱菜、牛肉干制品等中。我国是国际上姜黄的主产地之一，资源丰富，目前年产量已达到数万吨，已具有很好的市场优势。[4]
姜黄素化学指示剂
用作，pH 7.8（黄）-9.2（红棕）。
姜黄素医学
姜黄为常用药，其主要生物活性成分为姜黄素类和挥发油。前者具有降血脂、抗凝、抗氧化、利胆、抗癌等作用；而后者主要起抗炎、抗菌以及止咳作用。姜黄素类通过诱导恶性肿瘤细胞分化、诱导肿瘤细胞凋亡及对肿瘤生长各期的抑制效应来发挥其抗癌作用，临床应用十分广泛。
姜黄素是姜黄中提取的一种植物多酚，也是姜黄发挥药理作用最重要的活性成分。近年的研究不仅证明了姜黄的传统作用，而且还揭示出一些新的药理作用，如抗炎、抗氧化、清除氧自由基、抗人类免疫缺陷病毒、保护肝脏和肾脏、抗纤维化以及防癌抗癌等作用,可能与其抑制核因子-κB和激活蛋白-1等转录因子的激活及表达有关，而且无明显的毒副作用。
2、老年痴呆
美国杜克大学的动物实验显示，中的姜黄素不仅能使实验鼠大脑中的淀粉样蛋白分解，还能预防这种蛋白的生成。研究人员指出，常吃咖喱也可能在人身上产生类似的效果，从而有助于预防老年痴呆。
许多研究已证明，大脑中淀粉样蛋白大量积聚是老年痴呆发病的最主要原因之一。此前的研究曾显示，咖喱中的关键成分姜黄素有防止脑神经细胞损伤、改善脑神经细胞功能的作用。
据美国媒体报道，美国杜克大学的研究人员对实验鼠进行了基因改造，使其大脑中出现许多淀粉样蛋白。研究人员随后向这些实验鼠提供富含姜黄素的食品，结果发现，实验鼠大脑中的淀粉样蛋白分解了，同样的食谱还能防止实验鼠在成年后脑中出现样蛋白。
炎症是个复杂过程，是由细胞感染和/或组织损伤引发的，产生的一系列的连锁反应最终导致某些慢性疾病快速发展。鉴于炎症在大多数慢性疾病中起着重要的作用，所以需要抗炎药物来预防。尽管一些不同的甾类和非甾体抗炎药如塞米考昔、阿斯匹林、布洛芬、保泰松等可以用来治疗炎症性疾病，但它们大多数都具有副作用。研究发现，姜黄素的抗炎活性可比拟甾体药物和非甾体类的药物，如吲哚美辛和保泰松，且在大多数情况下是安全的。
姜黄素鉴别
1、常规方法
显色反应A试样的乙醇溶液应呈纯黄色和有浅绿色荧光；如将此乙醇萃出液加入浓硫酸，则产生深紫红色。显色反应B用盐酸处理试样的水溶液或稀乙醇溶液，直至开始稍呈橙色。
将此混合液分为两份，在一份中加少量硼酸粉末或晶体，与不加硼酸的那部分相比，其颜色显著变红。也可将数片滤纸在色素的乙醇溶液中浸渍后，于100℃下干燥，再用硼酸的稀溶液（加有几滴盐酸）湿润。干燥后应呈樱桃红色.。
取试液5 ml（0.01 g试样溶于1mL95%乙醇）滴于薄层色谱（微晶纤维素，0.1 mm）上，放于盛有3-甲基-1-丁醇/乙醇/水/氨（4：4：2：1）混合液的展开槽中，使溶剂前沿上升10～15 cm。经一昼夜后在紫外光下观察：有三个黄色斑点，其Rf在0.2～0.4之间；其他斑点的Rf为0.6～0.8；所有斑点在紫外光下均呈黄色荧光。6.95%乙醇液在425 nm处有最大吸收峰。
姜黄素提取工艺
提取姜黄素的方法多种多样，在工艺流程上各有特色，但总的来说分为提取和精制两大步骤。近年来，不少新技术和工艺应用于姜黄素的提取及精制过程中。采用酶法提取姜黄中姜黄素，与传统浸提工艺相比，收率提高了8.1%。提取工艺条件为，酶解温度50℃，pH4.5，时间120 min，酶的浓度0.35 mg/ml。以HPLC法为测定方法，姜黄素提取量为考察指标，采用试验法优化提取工艺，得出超声法提取姜黄素的最佳工艺为加入8倍量pH值为12的碱水，提取4次，每次提取40 min。
姜黄素缺点
在实际应用中发现，姜黄素还存在一定缺陷，如不高、稳定性差、吸收率低，在肠道中容易转化为葡糖苷醛酸和磺酸等复合物，代谢快、半衰期短，这些问题的存在导致了其生物利用度较低，限制了其在食品和药品领域中的应用。如在人体实验中发现，只有当口服量达到10~12 g时才能检测到，给大鼠静脉注射10 mg/kg剂量的姜黄素，血清中的最大浓度只有0.36 μg/mL；口服1.0 g/kg姜黄素15 min后，大鼠血浆中的浓度只有0.13 μg/mL，1 h后达到最大浓度 0.22μg/mL，6 h后血浆中已检不出了。给大鼠口服姜黄素，血液、肝脏和肾脏中只有微量检出，90%存在于胃和小肠中，24 h后只剩1%，腹腔注射0.1 g/kg姜黄素1 h后检测，发现姜黄素器官中分布差别很大，肠道中最多（117 μg /g），在肾脏、血液和肝脏中其次，而在大脑中很低（0.4 μg/g）。因此，提高姜黄素的生物利用率将是今后值得研究的重要方向。
目前提高姜黄素的主要途径有：
（1）与适当的药用辅料配合使用
如将姜黄素与肝、肠内葡萄糖醛酸结合抑制剂胡椒碱合用，还可将姜黄素制成带金属离子的螯合物，如制备成铜合姜黄素以提高其清除活性氧族的能力和药理活性，并降低金属离子毒性。
（2）人工合成姜黄素类似物
姜黄素的生物活性在很大程度上取决于其化学结构，对其苯环、亚甲基和羰基进行修饰，衍生物和类似物筛选是提高其生物利用度的重要途径。
（3）改变产品剂型
目前姜黄素的主要产品剂型有固体分散体、纳米粒、脂质体、胶束等。如以聚乙烯吡咯烷酮（PVP）、聚乙二醇 （PEG）为载体制备成姜黄素固体分散体，结果与普通片剂相比，姜黄素-PVP固体分散体在大鼠体内的生物利用度提高了590%。
纳米姜黄素在体内具有循环时间长、渗透性强、抗机体代谢等优点，但存在渗漏问题。水凝胶磁性纳米混合物（HGMNC）之间存在大量空隙，姜黄素分子可以连接在纳米粒表面，使释放能力持续而高效。利用HGMNC对外部磁场刺激敏感的特性，可以将姜黄素运载到癌细胞等靶位点，起到定向治疗疾病的作用。脂质体能和细胞膜融合，可将姜黄素送入细胞内部，使药物主要分布于肝、脾、肺和骨髓等组织器官中。但脂质体作为载体，存在稳定性较差、容易渗漏等问题。
此外，采用NOSC制备姜黄素胶束，可增加药物溶解度，提高生物利用度。
．网易新闻[引用日期]
．中国知网．2010[引用日期]
．中国知网．2012[引用日期]
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天然色素花青素研究现状及其在食品工业中的应用前景
花青素是一种广泛存在于植物中的水溶性色素，对生物体具有重要的生理活性。文章中对花青素的结构、提取和纯化的方法、生理功能进行系统阐述，并对其在食品工业中的发展前景进行展望。花青素又叫花色素、花色苷，属黄酮类化合物，是一类广泛存在于植物中的水溶性天然色素，构成植物花瓣和果实的主要色素之一。作为一种天然色素，花青素安全、无毒、资源丰富，且具有一定的营养价值和保健作用，故在食品、医药、化妆品等众多领域有着巨大的开发潜力。本文在花青素相关研究的基础上，对天然色素花青素的化学结构、分离与提纯、生理功能及其在食品中的应用前景进行全面的阐述，为花青素的进一步深入研究提供必要的参考依据和奠定基础。花青素的化学结构1947年，年轻的法国杰克·马斯魁勒博士在花生的包衣中发现了一种的物质，它在酸性的条件下加热能够转变为花青素。花青素属于酚类化合物中的类黄酮类水溶性色素，广泛存在于红葡萄、蓝莓、紫薯、草莓、树莓等植物中。天然花青素的母体结构为2—苯基苯并吡喃即花色基元，以C6-C3-C6为骨架，如图1所示。大多数花青素在花色基元的3-，5-，7-碳位上有取代基。由于A环和B环各碳位上的取代基不同，从而形成了各种各样的花青素。迄今发现的天然存在的花青素有22大类，分布于27个科，73个属的植物中。常见的主要有天竺葵素、矢车菊素（芙蓉花色素）、翠雀素（飞燕草色素）、芍药素、锦葵色素、牵牛花色素6种，其中含量最高的是矢车菊素。花青素极其不稳定，自然条件下游离的花青素极少见，常与一个或多个多糖分子通过糖苷键形成花色素。花青素的提取及纯化方法花青素的提取方法对比。近年来，随着国内外学者对花青素关注度的提升，花青素的提取方法逐渐成为研究发展的热点课题。在传统的有机溶剂萃取法的基础上，许多辅助方法如微波、超声、加压、超临界等技术被应用到花青素的提取中来，这些新技术与传统方法的有机结合，大大提高了花青素的得率，缩短了提取时间，表1中对常见的花青素提取方法进行总结，对比了各种提取方法的优缺点。花青素的纯化方法。为了获得高纯度的花青素，常需要对其进行纯化，以去除其中的杂质。目前应用较多的纯化方法主要有大孔树脂法、液相萃取法、固相萃取法、基质固相萃取法等。大孔树脂法因其工艺简单、成本较低应用较广。而液相色谱法和高速逆流色谱法作为新兴的提纯方法，因其分离效率高，操作简单，优越性日益凸显，目前已得到广泛应用。花青素的生理功能抗氧化活性。花青素属黄酮类化合物，在清除自由基分子机制上与黄酮类化合物类似。黄酮类化合物通过酚羟基与自由基分子反应生成较稳定的半醌式自由基，终止自由基链式反应，从而减少并清除自由基。花青素的抗氧化性能比维生素E高出50倍，比维生素C高出近20倍，是迄今为止人们发现的最有效的抗氧化剂和最有效的自由基清除剂。花青素主要通过以下四种方式清除体内自由基，一是通过阻止过氧根离子反应；二是螯合体内某些特定的金属离子，阻止羟基的产生；三是抑制脂质过氧化反应；四是与胶原蛋白作用形成保护屏障隔离组织与外界自由基的接触。王荣娇等人采用Fenton反应体系和邻苯三酚自动氧化体系测定了北陆花青素对羟自由基和超氧阴离子自由基的清除作用，结果表明该花青素在低剂量条件下，对两种自由基仍具有较强的清除作用，清除率可达到50%以上。邓红梅等人研究发现在相同浓度下，葡萄皮渣花青素对DPPH自由基的清除率比维生素C好。韦艳双等人在研究蓝莓花青素对糖尿病小鼠肝、肾、心脏组织的抗氧化能力的影响中发现，连续给药4周后，在小鼠器官组织中，模型+剂量组与模型对照组相比，丙二醛含量显著降低，谷胱甘肽过氧化物酶、超氧化物歧化酶活性、总抗氧化能力和抑制羟自由基能力显著增加，这说明蓝莓花青素能够保护受损的器官，具有一定的抗氧化作用。2014年田喜强等人采用超声波法辅助提取紫薯花青素进行清除羟基自由基抗氧化性能力的研究。研究表明，pH 7.0时，紫薯花青素具备较好的清除羟基自由基能力，其抗氧化能力强于抗坏血酸。景志行等人在对野生蓝莓的体外抗氧化性研究时发现，野生蓝莓花青素抗氧化能力显著，与浓度梯度呈正相关关系；在浓度800μg/m L时对超氧阴离子的清除率达到86.86%，浓度为100μg/m L时对双氧水自由基的清除率达到73.93%。预防心血管疾病，保护肝脏。大量研究发现，花青素在预防心血管疾病和保护动物肝脏方面具有重要作用。欧海龙等每天用不同剂量（低、中、高：50、100、200 mg/kg）的花青素喂食小鼠，连续灌胃8周后，对血清和肝脏各项血脂含量进行检测，发现总胆固醇（TC）、三酰甘油（TG）和低密度脂蛋白胆固醇（LDL-C）水平，随着花青素剂量的增加不断降低，说明花青素对高脂诱导的动脉粥样硬化小鼠具有降低血脂的功能。Hwang等在对紫薯花青素抗叔丁基氧化产物诱导肝毒性保护机制的研究中发现，花青素能够有效降低大鼠肝脏损伤发生的概率。闫倩倩等在紫甘薯花青素对小鼠乙醇性肝损伤的预防保护作用研究中发现，紫甘薯花青素各剂量组均能不同程度降低急性乙醇肝损伤小鼠血清中丙氨酸氨基转移酶（ALT）、天门冬氨酸氨基转移酶（AST）的活性，升高组织中超氧化物歧化酶（SOD）、谷胱甘肽转移酶（GST）、过氧化氢酶（CAT）的活性及谷胱甘肽（GSH）的含量。这表明紫甘薯花青素对乙醇引起的急性肝损伤具有很好的保护作用。抗肿瘤作用。癌症是人类健康的“第二”大杀手，严重的威胁人们的生命。开发一种天然的、无毒副作用的抗癌药物已成为医学界亟需解决的重要课题。大量研究表明花青素具有一定的抗癌作用。目前，对于花青素的抗肿瘤机制的推测主要集中在：抗突变，抗氧化，抗炎，诱导转化，调节信号转导通路抑制肿瘤细胞增殖，诱导细胞周期阻滞，促进肿瘤细胞凋亡，诱导自噬，抗肿瘤侵袭及转移，逆转肿瘤细胞耐药性及增加对化疗的敏感性等方面。 景志行等人研究表明：野生蓝莓花青素在100μg/g剂量灌胃时，对耳廓肿胀抑制率为47.04%；在体外对白血病细胞K562增殖抑制的IC50为79.01μg/m L。2016年，吕留庄等在对中国野生蓝莓花青素的研究中发现，该花青素对A549细胞活力有明显的抑制作用，对细胞周期也有明显影响并能引起早期凋亡现象以及ROS释放。韩彬、罗丽萍等人研究发现黑米花青素能够抑制MDA-MB-453细胞异种移植瘤向肺转移，该抑制作用可能与BRACs抑制肿瘤细胞的增殖和促进肿瘤细胞凋亡有关。 陈琦等从蓝莓中提取花青素，研究其对人肾小球系膜细胞（GMC）的生长抑制作用及细胞凋亡的诱导效应。结果表明蓝莓花青素能呈剂量依赖性抑制GMC的增殖，诱导细胞的凋亡，这可能与激活Caspase-9和Cytochrome-C的表达有关。
此外，大量研究表明花青素在乳腺癌、结肠癌、食道癌、皮肤癌等方面均有预防和治疗的功效。抗炎镇痛作用。花青素具有抑菌作用，故对病原感染的炎症具有抑制作用。邹宇晓研究发现高剂量荔枝壳花青素能显著降低大鼠左侧继发性足肿胀厚度，缓解大鼠佐剂性关节炎引起的不适症状，这可能与花青素的抗氧化和抗炎水平有关。王静等在研究花青素对小鼠镇痛消炎作用中发现：金叶女贞果实花青素具有抗炎镇痛作用，其机制可能与提高小鼠抗氧化能力，减少NO和炎性因子PGE2的生成有关。也有研究表明，蓝莓花青素能够抑制胶原酶，加强胶原基质，治疗关节炎。保护视力。近年来，有关花青素在保护视力方面的报道越来越多。大量研究发现，花青素能够启动视网膜酶，激活和提高机体的视紫红质的再生能力，使人们能够较快的适应黑暗环境。早在2005年，刘春民等在对青少年近视治疗研究中发现，口服花青素的近视青少年在一个月后，视力有明显的改善。黄宗锈等在对120名志愿者分组研究35天后发现，花青素复方胶囊具有缓解视疲劳作用。马越等将100名志愿者分成两组，开展花青素饮料对改善视疲劳的作用。30天后试食组视疲劳症状总积分明显改善，这说明花青素饮料能有效缓解人体视疲劳。花青素具有保护视力的作用，与其强抗氧化能力密不可分，花青素能够加快微血管循环，减轻自由基对眼睛的伤害，从而起到保护视力的功效。除此以外，还有研究表明花青素在降血糖、抗衰老、提高记忆力等方面具有一定功效。花青素在食品工业中的发展方向健康食品和保健食品的开发。随着人们生活质量的提高，越来越多的人注重营养。花青素具有抗氧化、降血糖、抗衰老、保护视力等生理功能，如能将富含花青素的食物进行工业加工，开发成饮料、休闲食品、保健食品等，除了丰富加工食品和保健食品的种类，更能为人们提供一定量的花青素，增强身体的抵抗力。目前，以紫薯为原料生产的食品较多，如紫薯汁、紫薯酒、紫薯饼等，这些食品抗氧化性强，对人体健康有益。作为天然色素的使用。合成色素因其低成本被广泛应用于食品行业中，但同时，人们对其食品安全性也存在质疑。花青素作为一种安全性高、无毒、纯天然的植物色素，可被添加到食物中，使食物呈现出五彩缤纷的颜色。但花青素易受外界光照、温度、pH等因素的影响而分解，在食品中应用受限，因此，在食品加工过程中如何提高花青素的稳定性成为亟待解决的问题。总之，花青素在医药、营养、保健等方面都具有重要的价值，在实际应用中具有广阔的应用前景。作者简介：崔红（1980—），辽宁现代服务职业技术学院讲师，硕士，研究方向：食品营养与检测。
2016年12期
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