第3章 色素植物

1、第第3 3章章 色素植物色素植物第一節(jié) 概述n一、概念一、概念n色素植物指植物哦某些器官內(nèi)含有豐富的具有著色能力的化學衍生物。我們稱這些具有著色能力的植物成分為植物色素。這是一類天然色素；可用作食品、飲料的添加劑或作工業(yè)染料。二、種類及化學結(jié)構(gòu)二、種類及化學結(jié)構(gòu)n許多植物含有豐富的色素成分。植物色素按溶解性可分為脂溶性色素和水溶性色素。按化學結(jié)構(gòu)可分為四吡咯衍生物類色素、多烯色素、酚類色素、吡啶色素、醌類衍生物色素和其他類色素。n天然色素和合成色素1 1、四吡咯衍生物類色素、四吡咯衍生物類色素n該類色素是以4個吡咯環(huán)構(gòu)成的卟吩（帶有側(cè)鏈的卟吩稱為卟啉）為結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)的天然色素，普遍存在于植物體幼嫩

2、莖和葉片，此類色素以葉綠素為主。n葉綠素是二氫卟酚（chlorin）色素，結(jié)構(gòu)上和卟啉（porphyrin）色素例如血紅素類似。在二氫卟酚環(huán)的中央有一個鎂原子。葉綠素有多個側(cè)鏈，通常包括一個長的植基（phytyl chain）。 葉綠素對人體的作用n造血功能造血功能 諾貝爾獎得獎人Dr. Richard Willstatter和Dr. Hans Fisher發(fā)現(xiàn)，葉綠素的分子與人體的紅血球分子在結(jié)構(gòu)上很是相似，唯一的分別就是各自的核心為鎂原子與鐵原子。因此，飲用葉綠素對產(chǎn)婦與因意外失血者會有很大的幫助。n幫助解除體內(nèi)殺蟲劑與藥物殘渣幫助解除體內(nèi)殺蟲劑與藥物殘渣。營養(yǎng)學家Bernard Jens

3、en博士指出，葉綠素能除去殺蟲劑與藥物殘渣的毒素，并能與輻射性物質(zhì)結(jié)合而將之排出體外。此外，他也發(fā)現(xiàn)一般上健康的人會比病患者擁有較高的血球計數(shù)，但通過吸收大量的葉綠素之后，病患者的血球計數(shù)就會增加，健康狀況也會有所改善。n養(yǎng)顏美膚養(yǎng)顏美膚 新英國醫(yī)藥期刊曾經(jīng)做過這樣的報導(dǎo)：葉綠素有助于克制內(nèi)部感染與皮膚問題。美國外科雜志報導(dǎo)：Temple大學在1200名病人身上，嘗試以葉綠素醫(yī)治各種病癥，效果極佳。2 2、多烯色素、多烯色素n該類色素是以異戊二烯殘基為單元組成的共軛雙鍵長鏈為基礎(chǔ)，因最早發(fā)現(xiàn)的是胡蘿卜素，所以又稱類胡蘿卜素。n大多數(shù)天然的羅胡蘿卜素看作是番茄紅素的衍生物，按期結(jié)構(gòu)與溶解性分為兩

4、大類：胡蘿卜素類和葉黃素類。（1）胡蘿卜素類色素）胡蘿卜素類色素n胡蘿卜中含有大量的-胡蘿卜素，攝入人體消化器官后，可以轉(zhuǎn)化成維生素A，是目前最安全補充維生素A的產(chǎn)品 (單純補充化學合成維生素A，過量時會使人中毒)。它可以維持眼睛和皮膚的健康，改善夜盲癥、皮膚粗糙的狀況，有助于身體免受自由基的傷害。不宜與醋等酸性物質(zhì)同時服用。微溶于甲醇、乙醇。n胡蘿卜、番茄、桃、火棘等植物匯總普遍含之。n1、維持皮膚粘膜層的完整性，防止皮膚干燥，粗糙；n2、構(gòu)成視覺細胞內(nèi)的感光物質(zhì)；n3、促進生長發(fā)育，有效促進健康及細胞發(fā)育，預(yù)防先天不足。促進骨骼及牙齒健康成長；n4、維護生殖功能；n5、維持和促進免疫功能。

5、數(shù)據(jù)介紹，胡蘿卜具有預(yù)防和抑制肺癌的作用。胡蘿卜所含的胡蘿卜素進入人體后，會轉(zhuǎn)化成維生素A。每一個胡蘿卜分子可以轉(zhuǎn)化成2 個維生素A 分子。 （2）葉黃素類）葉黃素類n此多為共軛多烯烴的加氧衍生物，有些是番茄紅素和胡蘿卜素的加氧衍生物；在綠葉中的含量是葉綠素的2倍。n脂溶性色素；易溶于甲醇與乙醇。n葉黃素又名“植物黃體素”，在自然界中與玉米黃素（Zeaxanthin）共同存在。葉黃素與玉米黃素是構(gòu)成玉米、蔬菜、水果、花卉等植物色素的主要組分，也是構(gòu)成人眼視網(wǎng)膜黃斑區(qū)域的主要色素。人的眼睛含有高量的葉黃素和玉米黃素，但這兩種元素是人體無法制造的，必須靠含葉黃素和玉米黃素的食物來補充，若缺乏這兩種

6、元素，眼睛就會失明。 3 3、酚類色素、酚類色素n也稱為苯并吡喃衍生物類色素，可分為花青素、花黃素和單寧3類，是多元酚的衍生物。n（1）花青素）花青素n花青素是一種水溶性色素，可以隨著細胞液的酸堿改變顏色。細胞液呈酸性則偏紅，細胞液呈堿性則偏藍?；ㄇ嗨?anthocyanins)是構(gòu)成花瓣和果實顏色的主要色素之一。 n經(jīng)由苯基丙酸類合成路徑(phenylpropanoid pathway)和類黃酮生合成途徑(flavonoids biosynthetic pathway)生成。 n花青素為植物二級代謝產(chǎn)物，在生理上扮演重要的角色?；ò旰凸麑嵉念伾晌齽游镞M行授粉和種子傳播 (Stintzin

7、g and Carle, 2004)。常見于花、果實的組織中及莖葉的表皮細胞與下表皮層。 n以天竺葵色素(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)等六種非配醣體(aglycone)為主。 n自然界有超過300種不同的花青素，它們來源于不同種水果和蔬菜如紫甘薯、越橘、酸果蔓、藍莓、葡萄、接骨木紅、黑加侖、紫胡羅卜和紅甘藍、顏色從紅到藍。這些花青素主要包含飛燕草素（Delchindin）、矢車菊素（Cyanidin）、 牽?；ㄉ兀≒etunidi

8、n）、芍藥花色素（Peonidin）n紫甘薯花青素在不同紫甘薯花青素在不同PHPH值下的顏色變化值下的顏色變化 n花青素類色素廣泛存在于紫甘薯紫甘薯、葡萄、血橙、紅球甘藍、藍莓、茄子皮、櫻桃、紅橙、紅莓、草莓、桑葚桑葚、山楂皮、紫蘇、 黑黑(紅紅)米米、牽?；ǖ戎参锏慕M織中。 n花青素為人體帶來多種益處花青素為人體帶來多種益處。從根本上講，花青素是一種強有力的抗氧化劑，它能夠保護人體免受一種叫做自由基的有害物質(zhì)的損傷?；ㄇ嗨剡€能夠增強血管彈性，改善循環(huán)系統(tǒng)和增進皮膚的光滑度，抑制炎癥和過敏，改善關(guān)節(jié)的柔韌性。 （2 2）花黃素類色素）花黃素類色素n普遍存在于植物界，通常指黃酮及其衍生物，也稱黃

9、酮類色素。具有活化和降低血管通透性等作用，是維生素P的組成成分。廣泛應(yīng)用于糕點、糖果等的著色n在花瓣的細胞液的水溶性的黃色色素中，與堿反應(yīng)呈橙紅-紫紅色，遇濃硫酸呈紅色的加酸顯色現(xiàn)象（halochromy）的色素群 。遇鐵離子成藍綠色n構(gòu)成黃花波斯菊、天竺牡丹、金雞菊、金魚草等黃色花瓣的黃色色素的主體。 天竺牡丹：大麗花天竺牡丹：大麗花4、醌類衍生物類色素、醌類衍生物類色素n醌類色素是一類含醌類色素化合物的色素，有苯醌、萘醌、蒽醌、菲醌等類型。n醌類在植物中的分布非常廣泛：n1 蓼科的大黃，何首烏，虎杖 n2 茜草科的茜草、梔子 n3 豆科的決明子，番瀉葉 n4 鼠李科的鼠李n5 百合科的蘆薈

10、n6 唇形科的丹參 n7 紫草科的紫草 n醌類在一些低等植物（如藻類）中也有存在.三、三、 色素的簡要提取方法色素的簡要提取方法n（1 1）提取方法）提取方法n粉碎法n萃取法n酶反應(yīng)法n培養(yǎng)法n濃縮法n一種紫玉米色素紫玉米色素提取方法，屬天然色素制備，主要用于飲料酒類調(diào)色和食品、化妝品添加劑。n其特征是以紫玉米為原料經(jīng)制粉、萃取、沉淀、過濾、煮沸、澄清制成液態(tài)紫玉米色素或再濃縮、干燥制成濃縮液態(tài)或固體粉狀紫玉米色素。具有原料易得豐富價低，工藝流程短，設(shè)備少，無工業(yè)污染，產(chǎn)品無毒無味，色調(diào)可隨值不同而變化，可液態(tài)可固態(tài)，既可作飲料調(diào)色劑，又可作食品、化妝品的添加劑, 成本低、經(jīng)濟效益高等優(yōu)點。

11、n一種紫玉米色素提取方法，由粉碎、萃取、濃縮工藝流程組成，本發(fā)明的特征在于所述的紫玉米色素提取方法。包括如下步驟：（）將經(jīng)過篩選去除雜質(zhì)和變異品種的純紫色玉米加工成粉狀；（）將上述（）加工后的紫玉米粉浸入 凈水中，攪拌萃取分鐘，紫玉米粉與水的比例為 ，此步可重復(fù)次；（）將上述（）的萃取液經(jīng)沉淀、過濾所得紫紅色濾液煮沸分鐘，再澄清、過濾制得透明的紫紅色溶液；（）將上述（）所得透明的紫紅色溶液經(jīng)蒸發(fā)脫除的水份，濃縮為深紅紫色濃縮溶；（）將上述（）濃縮液經(jīng)噴霧真空干燥，制成紅色粉狀固體色素。 色素的鑒定：特定的物理或化學性質(zhì)色素的鑒定：特定的物理或化學性質(zhì)n溶解性n不同酸堿度下的顏色變化n吸收光譜的

12、特征峰值n金屬離子的定性反應(yīng)n層析第二節(jié)第二節(jié) 我國主要色素植物我國主要色素植物n火棘火棘（Pyracantha fortuneana (Maxin.) Li.）常綠灌木，側(cè)枝短刺狀；葉倒卵形，長1.66厘米，復(fù)傘房花序，有花1022朵，花直徑1厘米，白色；花期34月；果近球形，直徑810毫米，成穗狀，每穗有果1020余個，桔紅色至深紅色，甚受人們喜愛。9月底開始變紅 n作為天然色素提取的方便原料，從火棘中提取的水溶性紅色素可用于飲料、軟糖、色酒、過冬、蛋糕等食品的著色。n果果：消積止痢，活血止血。用于消化不良，腸炎，痢疾，小兒疳積，崩漏，白帶，產(chǎn)后腹痛。n根根：清熱涼血。用于虛癆骨蒸潮熱，肝

13、炎，跌打損傷，筋骨疼痛，腰痛，崩漏，白帶，月經(jīng)不調(diào)，吐血，便血。n葉葉：清熱解毒。外敷治瘡瘍腫毒。蓼藍（Polygonum tinctorium Ait.）nChinese indigo; 稱為藍或靛青，一年生的蓼科草本植物。蓼藍亦有在歐洲生長，是當?shù)氐闹饕{色植物染料。n明 宋應(yīng)星 天工開物藍淀：“凡藍五種，皆可為淀。茶藍即菘藍，插根活。蓼藍、馬藍、吳藍等皆撒子生。近又出蓼藍小葉者，俗名莧藍，種更佳。”n葉經(jīng)浸泡加石灰水后，可提取的干燥色素稱青青黛黛，可做畫工著色的染料，也可入藥，可治療濕毒發(fā)斑、鵝口瘡、咽炎、扁桃體炎等。n一年生草本，高5080厘米。須根細，多數(shù)。莖圓柱形，具顯明的節(jié)，單葉

14、互生；葉柄長510毫米；基部有鞘狀膜質(zhì)托葉，邊緣有毛；葉片橢圓形或卵圓形，長28厘米，寬1.55.5厘米，先端鈍，基部下延，全緣，干后兩面均藍綠色。穗狀花序，頂生或腋生；總花梗長48厘米；苞片有纖毛；花小，紅色，花被5裂，裂片卵圓形；雄蕊68，著生于花被基部，藥黃色，卵圓形；雌蕊1，花柱不伸出，柱頭3歧。瘦果，具3棱，褐色，有光澤。花期7月。果期89月。玫瑰茄（Hibiscus sabdariffa L.）n洛神花、山茄、洛濟葵，洛神葵 (臺灣) 、蘇丹紅、美麗納；n為錦葵科植物玫瑰茄的根、種子。為錦葵科植物玫瑰茄的根、種子。n玫瑰茄的花含有豐富的維生素C，有清涼降火、生津止渴的功效，可以用來

15、沖泡茶和制作飲料，其味酸。玫瑰茄也可以提取玫瑰茄色素，用作食品行業(yè)的食品添加劑。 n早熟型：植株較矮，高1.01.5米。分枝能力強，分枝部位低。枝條細軟，株型松散，不宜密植?；ㄝ嗉t色，萼片較薄，果略小，單株結(jié)果數(shù)130個以上?？购^強，需肥量大，耐旱力較差。適宜初霜早的地地區(qū)栽培。 n晚熟型：株高2.0厘米左右，以一次性分枝為主，枝條較粗硬，株型緊湊，適宜密植。 n花萼深紫紅色，萼片厚，果實較大，單株結(jié)果數(shù)120個左右。根系發(fā)達，抗旱耐薄，抗寒力較弱，適宜山地種植。n玫瑰茄是錦葵科木槿屬一年生草本植物或多年生灌木，生長于熱帶和亞熱帶地區(qū)。原產(chǎn)于西非、印度及馬來亞，盛產(chǎn)于墨西哥南部熱帶地區(qū)，當

16、地人經(jīng)常采摘其花蕊，曬干后泡茶飲用。 在中國的廣東、廣西、福建、臺灣、云南均有分布，云南南部有栽培。密蒙花（Buddleja officinalis Maxim. ）n小錦花、蒙花、黃飯花、雞骨頭花；馬錢科Loganiaceae n落葉灌木，高13m，最高可達6m以上。小枝微具四棱，密被灰白色絨毛，后漸脫落。葉對生，葉柄長610mm，被灰白色絨毛；托葉在兩葉柄基部之間退化成一橫線；葉片長圓狀披針形、寬披針形或線狀披針形，長512cm，寬14.5cm，先端漸尖，基部楔形或?qū)捫ㄐ?，全緣或有不明顯的疏生小鋸齒，紙質(zhì)，上面深綠色，被細星狀毛，葉脈凹陷，下面密被灰白色或黃色星狀茸毛，葉脈隆起。n聚傘圓錐

17、花序頂生及腋生，長512cm，密被灰白色柔毛，苞片披針形，花梗長約6mm，均密被茸毛?；ǚ枷?，花萼鐘狀，先端4裂，裂片卵圓形，長約1mm，被茸毛；花冠淡紫色，略帶黃色，花冠管長11.5cm，直徑23mm，上部縊縮，先端4裂，裂片卵圓形，平展，長約4 mm，管內(nèi)面黃色，疏生茸毛，外面密被茸毛；胚珠多數(shù)，花柱長約3mm，柱頭膨大而不裂。蒴果卵形，長56mm，2瓣裂，基部具宿存的花萼和花冠。 n種子多數(shù)，細小，多扁平，具翅?；ㄆ?3月，果期78月。 生于山坡，雜木林地，河邊和丘陵地帶，通常為半陰生。 n分布在陜西、甘肅、湖北、湖南、廣東、廣西、四川、貴州、云南等省區(qū)。藏紅花藏紅花（Crocus se

18、ctivus L.）n番紅花、西紅花n為鳶尾科植物，多年生草本，主要分布在歐洲、地中海及中亞等地，明朝時番紅花就傳入中國，本草綱目將它列入藥物之類，中國浙江等地有栽培。它是一種名貴的中藥材，具有強大的生理活性，其柱頭在亞洲和歐洲作為藥用，有鎮(zhèn)靜、祛痰、解 痙作用，用于胃病、調(diào)經(jīng)、麻疹、發(fā)熱、黃膽、肝脾腫大等的治療。n藏紅花采自海拔5000米以上的高寒地區(qū)，藏紅花又叫番紅花或西紅花，原產(chǎn)地在希臘、小亞細亞、波斯等地，草本綱目記載：“藏紅花即番紅花，譯名泊夫蘭或撒法郎，產(chǎn)于天方國。”“天方國”即指波斯等國家。番紅花是經(jīng)印度傳入西藏，由西藏再傳入我國內(nèi)地。所以，人們把由西藏運往內(nèi)地的番紅花，誤認為西

19、藏所產(chǎn)，稱做“藏紅花”。 n據(jù)本草綱目記載，藏紅花能“活血、主心氣憂郁，又治驚悸”。藏紅花具有疏經(jīng)活絡(luò)、通經(jīng)化淤、散淤開結(jié)、消腫止痛、涼血解毒、憂思郁結(jié)，長期堅持服用可收到令人心喜，全面提高人體的免疫力的功效。 n多年生草本。鱗莖扁球形，大小不一，直徑0.510cm，外被褐色膜質(zhì)鱗葉。自鱗莖生出214株叢，每叢有葉213片，基部為35片廣闊鱗片烏黑葉線形，長1535cm，寬24mm，邊緣反卷，具細毛?；斏?；花被片6，倒卵圓形，淡紫色，花筒細管狀；雄蕊3，花藥基部箭形；子房下位，3室，花柱細長，黃色，柱頭3，膨大呈漏斗狀，伸出花被筒外而下垂，深紅色。蒴果長圓形，具三鈍棱。種子多數(shù)，球形?；ㄆ?

20、011月。北京、北京、上海、浙江、江蘇等地有引種栽培。上海、浙江、江蘇等地有引種栽培。 木藍木藍（Indigofera tinctoria L.）n藍靛、槐藍、小青、野槐樹n為蝶形花科木藍屬植物木藍木藍，以葉葉或全株全株入藥。夏季采葉制成青黛用。夏、秋采收全株，切碎曬干備用。n直立灌木，高4060厘米。小枝被銀白色短毛。單數(shù)羽狀復(fù)葉，互生，長35厘米；小葉通常913片,對生，卵。枚矩圃形或長橢圓形，長1.51.8厘米，全緣，披有丁字形毛，葉干時帶藍黑色?？偁罨ㄐ颍杷?，近無梗，長1.63.5厘米；萼小，斜形，銀白色，上部5齒裂，齒牙與萼筒等長；花冠蝶形，紅黃色，旗瓣圓形至矩形，翼瓣卵圓形，微與

21、龍骨瓣相連，龍骨瓣匙形，爪上有一距；雄蕊10，2束；子房無柄，花柱短，內(nèi)彎，柱頭頭狀。莢果長約2.5厘米，無毛。種子812枚，不為念珠狀。 n野生或栽培。分布于山東、江蘇、福建、臺灣、廣東、廣西、湖北、四川、云南等地。n全草含靛甙，水解后生成3-羥基吲哚，此成分氧化生成靛敗。種子含多糖。茜草（Rubia cordifolia L.）n茜草科植物，別名四輪草、蒨草、地血、蘆茹、血見愁、地蘇木、活血丹、土丹參、入骨丹、紅內(nèi)消等。n多年生攀援草本多年生攀援草本，根數(shù)條至數(shù)十條叢生，外皮紫紅色或橙紅色，葉四片輪生葉四片輪生，具長柄，葉片形狀變化較大，卵形、三角狀卵形、寬卵形至窄卵形，漿果球形，紅色后轉(zhuǎn)

22、為黑漿果球形，紅色后轉(zhuǎn)為黑色色，花期6-9月，果期8-10月。生于山坡路旁、溝沿、田邊、灌叢及林緣，春、秋季采挖。n味苦，有涼血止血、活血化瘀的功效。主治血熱咯血、產(chǎn)后瘀阻腹痛、跌打損傷、風濕痹痛等癥。 梔子（Gardenia jasminoides Ellis.）n為常綠灌木或小喬木，高100-200厘米，植株大多比較低矮。干灰色，小枝綠色，葉對生或主枝輪生，倒卵狀長橢圓形，長514厘米，疑而有光澤，全線，花單生枝頂或葉腋，白色，濃香；花冠高腳碟狀，6裂，肉質(zhì)。果實卵形，具6縱棱；種子扁平，花期68月，果熟期10月。n通常說的梔子花指觀賞用重瓣的變種大花梔子。雞冠花（Celosia Cristata L.）n英文名字 ：Cockscomb Flower、COCKSCOMBn中文別名 ：雞髻花、老來紅、蘆花雞冠、筆雞冠、大頭雞冠、鳳尾雞冠，雞公花、雞角根n莧科，青葙屬n一年生草本，株高40-100厘米，莖直立粗壯，葉互生，長卵形或卵狀披針形，肉穗狀花序頂生，呈扇形、腎形、扁球形等，自然花