花色苷封装应用的研究

龙正龄 秦富荣。 侯秀发 莘海亮

【摘要】近年来，花色苷所具有的生物学特性已有报道，尤其是在食品和医学上受到了广泛关注。本文从花色苷在人体的吸收进行分析，并展望未来研究值得关注的方向。

【关键词】花色苷 封装 消化

【中图分类号】G42 【文献标识码】A 【文章编号】2095-3089（2016）05-0255-02

在水果和蔬菜中，花色苷是天然色素和抗氧化成分，其主要来源是黑胡萝卜、紫甘蓝、红萝卜、蓝莓、黑醋栗、紫薯和葡萄皮渣。人们采用不同的方法从中提取花色苷，为了稳定花色苷的性质，已经采用各种方法对花色苷进行封装。本文从花色苷的生物学特性和花色苷在人体内的吸收方式进行分析总结，以期为花色苷在实际应用中发挥最大功效做参考。

一、花色苷简介

酚类物质是天然存在的次生代谢产物，分布于整个植物王国。作为非营养、生物活性、促健康和预防疾病物质，存在于水果、蔬菜、坚果、种子、树叶、花、树皮和饮料中。通过大量的人体试验已经表明，大多数酚类化合物能抵抗一些慢性疾病，如心血管疾病、神经性衰退和预防癌症等。酚类化合物可以分为16大类，黄酮类是最重要的。近年来，由于黄酮类化合物对人类健康潜在的有利影响，已经吸引了广泛的研究兴趣。

花色苷属于多酚类，总称为类黄酮。花色苷的不同变型结构，具有不同的功能和颜色，主要是取代基（羟基和甲氧基）个数的不同。酰化和非酰化的糖苷基连接到花色素的C3形成花色苷。糖取代基包括半乳糖、葡萄糖、阿拉伯糖、木糖、接骨木二糖和芸香糖，而酰基包括乙酰基、丙二酰和香豆酸。据推论黄烊盐阳离子（2-苯基苯并吡喃衍生物）的共振结构负责颜色的强度。此外，色素的强度和颜色也受环境pH值和共色作用的影响。

二、花色苷的封装和消化吸收

一些因素如pH值、温度、光照、辅因子、金属离子、酶、氧、抗坏血酸、糖及其降解产物能使花色苷降解和食品变色腐化[1]。因此，目前对如何保持花色苷的生物活性提出迫切需求。有报道，使用封装的办法可以避免花色苷的降解。最近，模拟封装的花色苷在消化过程中的释放特性的研究也已经进行。

封装是可以保留具有生物活性化合物的理化性质和促健康的一种技术。一般来说，生物活性物质封装主要有两个原因。一是封装可抵御环境的影响，防止活性的损失或化合物的降解；二是能够控制其在目标吸附区的释放。此外，封装也解决相关的运输、装卸、掩盖不良味道、生物活性物质的稀释和两种或两种以上活性物质的划分等问题。微胶囊具有生物活性、稳定性和食品着色剂三种功能。花青素微胶囊的几种方法已被报道，包括喷雾干燥、乳化、离子凝胶和热凝胶。此外，钱明雪等[2]对蓝莓花青素微胶囊化的壁材种类进行了筛选，以2%海藻酸钠的效果最好。高薇薇等[3]以麦芽糊精和阿拉伯胶为复合壁材的微胶囊化效果最佳。经检测，微胶囊芯材山楂果原花青素提取物的主要活性成分未发生改变，产品颗粒结构完整，芯材完全被包裹。经热、光、氧稳定性实验证实，微胶囊化大大提高了原花青素提取物的稳定性。

不同文献均显示，花色苷仅能提供预防，而不是治疗的用处。花青素为小分子物质，在上消化道就会被吸收，很难到达大肠发挥其功效。因此，对花青素进行微胶囊化，以保证花青素能够顺利到达肠道，发挥其功效[4]。将花色苷封装在海藻酸钙中通过共焦激光扫描显微镜的图像可以发现，在不同的pH值下，封装的花色苷表现出与游离花色苷一样的生物活性。McGhie和Walton回顾了花色苷对动物和人类新陈代谢的研究和报道，一些花色苷能在胃肠道中被完全吸收。摄入的花色苷约23～32%是通过胃腔被吸收，胃肠消化后到达结肠，总酚被消化的量在28%到85%之间。大多数模拟消化实验的文献中描述胃消化阶段后紧随肠道阶段。但有少数例外，Kamonpatana等人调查唾液消化对花色苷的影响，模拟5分钟唾液消化阶段，结果发现β-糖苷酶和口腔中的微生物群也会影响花青素种类的稳定性。此外，Picariello等人报道，使用含胃蛋白酶的胃液模拟胃消化有助于更好地理解蛋白质-多酚在消化过程中可能产生的相互作用，包括可能被掩盖的抗氧化能力。

一般来说，富含花色苷食品的消化都显示了胃消化后花色苷浓度增加，紧随其后的是在肠道阶段损失。花色苷的减少伴随着酚醛含量和抗氧化活性的增加，类似于热影响。这一趋势在自然封装的花色苷中也能观察到。封装并不妨碍花色苷的释放，还能对花色苷在肠道中的吸收提供某种形式的保护。Oidtmann等人比较了三个封装系统得出的结论是，在模拟胃消化中，封装系统使最终花色苷的释放提升了23%。在维持抗氧化活性方面，蛋白质的壁材料比富含碳水化合物的壁材料更有效。综上所述，食品花色苷的封装，必须满足人类日常饮食的消费量，才能发挥其生物特性，达到应用目的。

三、展望

体外释放的研究表明，封装作为稳定花色苷功能的传递方法，可以满足人类的饮食平均摄入量。花色苷微胶囊化的应用目前仅限于动物实验研究。然而，最近的报告趋向于食品工业中，提高食品和饮料中独特的营养和抗氧化剂的作用。需要进一步提供花色苷微胶囊生物活性化合物在消化道的处理性能、储存稳定性和抗氧化活性的分析，所增补的花色苷微胶囊食品的物理性质也很重要。例如，通过饮料的整体性能，花色苷的降解再重新组成，可能会产生比封装更大的影响。最近报道的胶囊提取物的消化率和释放性能，主要集中于浆果类水果。需要补充使用不同包装材料的存储稳定性和吸附作用的数据。在体外释放研究出的结果，还需要通过体内数据进行验证，以达到安全应用的目的。

参考文献：

[1]侯锐，陈琦，王利等.花青素及其生物活性的研究进展[J].现代生物医学进展， 2015，15（28）：5590-5593.

[2]钱明雪，潘利华，樊基胜等.蓝莓花青素微胶囊的包埋工艺[J].食品研究与开发，2014，34（25）：166-169.

[3]高薇薇，张泽生，钱俊等.山楂果原花青素的微胶囊化研究[J].食品发酵工业， 2010，36（1）：68-72.

[4]娄秋艳，孙汉巨，王象等.黑米花青素微胶囊制备的工艺研究[J].2015， 6（6）：1999-2005.

作者简介：

龙正龄（1987-），女，侗族，贵州镇远人，助教，硕士研究生，研究方向：植物生理生化。