花色苷封裝應用的研究

龍正齡 秦富榮。 侯秀發 莘海亮

【摘要】近年來，花色苷所具有的生物學特性已有報道，尤其是在食品和醫學上受到了廣泛關注。本文從花色苷在人體的吸收進行分析，并展望未來研究值得關注的方向。

【關鍵詞】花色苷 封裝 消化

【中圖分類號】G42 【文獻標識碼】A 【文章編號】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，其主要來源是黑胡蘿卜、紫甘藍、紅蘿卜、藍莓、黑醋栗、紫薯和葡萄皮渣。人們采用不同的方法從中提取花色苷，為了穩定花色苷的性質，已經采用各種方法對花色苷進行封裝。本文從花色苷的生物學特性和花色苷在人體內的吸收方式進行分析總結，以期為花色苷在實際應用中發揮最大功效做參考。

一、花色苷簡介

酚類物質是天然存在的次生代謝產物，分布于整個植物王國。作為非營養、生物活性、促健康和預防疾病物質，存在于水果、蔬菜、堅果、種子、樹葉、花、樹皮和飲料中。通過大量的人體試驗已經表明，大多數酚類化合物能抵抗一些慢性疾病，如心血管疾病、神經性衰退和預防癌癥等。酚類化合物可以分為16大類，黃酮類是最重要的。近年來，由于黃酮類化合物對人類健康潛在的有利影響，已經吸引了廣泛的研究興趣。

花色苷屬于多酚類，總稱為類黃酮。花色苷的不同變型結構，具有不同的功能和顏色，主要是取代基（羥基和甲氧基）個數的不同。酰化和非酰化的糖苷基連接到花色素的C3形成花色苷。糖取代基包括半乳糖、葡萄糖、阿拉伯糖、木糖、接骨木二糖和蕓香糖，而酰基包括乙酰基、丙二酰和香豆酸。據推論黃烊鹽陽離子（2-苯基苯并吡喃衍生物）的共振結構負責顏色的強度。此外，色素的強度和顏色也受環境pH值和共色作用的影響。

二、花色苷的封裝和消化吸收

一些因素如pH值、溫度、光照、輔因子、金屬離子、酶、氧、抗壞血酸、糖及其降解產物能使花色苷降解和食品變色腐化[1]。因此，目前對如何保持花色苷的生物活性提出迫切需求。有報道，使用封裝的辦法可以避免花色苷的降解。最近，模擬封裝的花色苷在消化過程中的釋放特性的研究也已經進行。

封裝是可以保留具有生物活性化合物的理化性質和促健康的一種技術。一般來說，生物活性物質封裝主要有兩個原因。一是封裝可抵御環境的影響，防止活性的損失或化合物的降解；二是能夠控制其在目標吸附區的釋放。此外，封裝也解決相關的運輸、裝卸、掩蓋不良味道、生物活性物質的稀釋和兩種或兩種以上活性物質的劃分等問題。微膠囊具有生物活性、穩定性和食品著色劑三種功能。花青素微膠囊的幾種方法已被報道，包括噴霧干燥、乳化、離子凝膠和熱凝膠。此外，錢明雪等[2]對藍莓花青素微膠囊化的壁材種類進行了篩選，以2%海藻酸鈉的效果最好。高薇薇等[3]以麥芽糊精和阿拉伯膠為復合壁材的微膠囊化效果最佳。經檢測，微膠囊芯材山楂果原花青素提取物的主要活性成分未發生改變，產品顆粒結構完整，芯材完全被包裹。經熱、光、氧穩定性實驗證實，微膠囊化大大提高了原花青素提取物的穩定性。

不同文獻均顯示，花色苷僅能提供預防，而不是治療的用處。花青素為小分子物質，在上消化道就會被吸收，很難到達大腸發揮其功效。因此，對花青素進行微膠囊化，以保證花青素能夠順利到達腸道，發揮其功效[4]。將花色苷封裝在海藻酸鈣中通過共焦激光掃描顯微鏡的圖像可以發現，在不同的pH值下，封裝的花色苷表現出與游離花色苷一樣的生物活性。McGhie和Walton回顧了花色苷對動物和人類新陳代謝的研究和報道，一些花色苷能在胃腸道中被完全吸收。攝入的花色苷約23～32%是通過胃腔被吸收，胃腸消化后到達結腸，總酚被消化的量在28%到85%之間。大多數模擬消化實驗的文獻中描述胃消化階段后緊隨腸道階段。但有少數例外，Kamonpatana等人調查唾液消化對花色苷的影響，模擬5分鐘唾液消化階段，結果發現β-糖苷酶和口腔中的微生物群也會影響花青素種類的穩定性。此外，Picariello等人報道，使用含胃蛋白酶的胃液模擬胃消化有助于更好地理解蛋白質-多酚在消化過程中可能產生的相互作用，包括可能被掩蓋的抗氧化能力。

一般來說，富含花色苷食品的消化都顯示了胃消化后花色苷濃度增加，緊隨其后的是在腸道階段損失。花色苷的減少伴隨著酚醛含量和抗氧化活性的增加，類似于熱影響。這一趨勢在自然封裝的花色苷中也能觀察到。封裝并不妨礙花色苷的釋放，還能對花色苷在腸道中的吸收提供某種形式的保護。Oidtmann等人比較了三個封裝系統得出的結論是，在模擬胃消化中，封裝系統使最終花色苷的釋放提升了23%。在維持抗氧化活性方面，蛋白質的壁材料比富含碳水化合物的壁材料更有效。綜上所述，食品花色苷的封裝，必須滿足人類日常飲食的消費量，才能發揮其生物特性，達到應用目的。

三、展望

體外釋放的研究表明，封裝作為穩定花色苷功能的傳遞方法，可以滿足人類的飲食平均攝入量。花色苷微膠囊化的應用目前僅限于動物實驗研究。然而，最近的報告趨向于食品工業中，提高食品和飲料中獨特的營養和抗氧化劑的作用。需要進一步提供花色苷微膠囊生物活性化合物在消化道的處理性能、儲存穩定性和抗氧化活性的分析，所增補的花色苷微膠囊食品的物理性質也很重要。例如，通過飲料的整體性能，花色苷的降解再重新組成，可能會產生比封裝更大的影響。最近報道的膠囊提取物的消化率和釋放性能，主要集中于漿果類水果。需要補充使用不同包裝材料的存儲穩定性和吸附作用的數據。在體外釋放研究出的結果，還需要通過體內數據進行驗證，以達到安全應用的目的。

參考文獻：

[1]侯銳，陳琦，王利等.花青素及其生物活性的研究進展[J].現代生物醫學進展， 2015，15（28）：5590-5593.

[2]錢明雪，潘利華，樊基勝等.藍莓花青素微膠囊的包埋工藝[J].食品研究與開發，2014，34（25）：166-169.

[3]高薇薇，張澤生，錢俊等.山楂果原花青素的微膠囊化研究[J].食品發酵工業， 2010，36（1）：68-72.

[4]婁秋艷，孫漢巨，王象等.黑米花青素微膠囊制備的工藝研究[J].2015， 6（6）：1999-2005.

作者簡介：

龍正齡（1987-），女，侗族，貴州鎮遠人，助教，碩士研究生，研究方向：植物生理生化。