你知道水果中有哪些色素嘛？
吃新鲜水果是人们摄取天然营养素的主要来源，除此之外，水果还可以发酵或加工成果酒、果汁、果脯等产品供食用。水果中含有多种天然色素，是具有重要生物活性的次生代谢产物。这些色素在植物生长发育、光合作用、吸引传粉媒介和种子载体以及抵抗生物或非生物胁迫方面发挥着重要作用。
水果中的主要色素包括产生红色、黄色和橙色的类胡萝卜素（例如杏和番茄）；产生黄色的类黄酮（例如柑橘）；产生红色、紫色和蓝色的花青素（例如葡萄和蓝莓）。这些色素具有强大的抗氧化活性和多种健康益处，例如延缓衰老、修复神经系统、抗动脉硬化、抗癌和抗炎。水果天然色素及其抗氧化活性和作用机制，对针对性育种具有指导意义，有助于提高水果的营养和商品品质。
图1. 富含类胡萝卜素的水果[1]
1. 类胡萝卜素
图2. 类胡萝卜素的结构
类胡萝卜素是人类饮食中不可替代的一类微量营养素，广泛存在于各种细菌、真菌、藻类和植物中。迄今为止，已发现800多种天然类胡萝卜素，颜色有红色、橙色、黄色等。
在植物中，类胡萝卜素是一类储存在叶绿体和色素体膜中的亲脂性天然色素。它们使植物器官（包括水果）呈现红色、黄色或橙色。类胡萝卜素也作为光合色素存在于绿色组织中。它们可以捕获光能并将其传递给处于激发状态的叶绿素A，从而发挥光能转换的功能。
此外，类胡萝卜素是有效的活性氧清除剂，具有维生素原活性，可降低人体内的氧化应激。对慢性病、预防心脑血管疾病、眼部疾病、骨质疏松症和癌症有显著疗效。水果中的类胡萝卜素丰富多样，已鉴定出100多种。
2. 黄酮类
黄酮类化合物属于多酚家族，由植物合成，广泛存在于茎、叶、花、果实中。黄酮类化合物通常呈黄色、淡黄色或白色。
种子传播者被果实的诱人颜色所吸引，而黄酮类化合物的贡献尤为突出。植物响应各种非生物和生物胁迫产生黄酮类化合物，黄酮类化合物还参与调节植物生长发育。水果中的黄酮类化合物种类繁多，含量丰富，已从植物中鉴定出 5000 多种不同种类。近年来，越来越多的研究报道了黄酮类化合物对人体健康的多种益处。黄酮类化合物逐渐成为生物学、食品科学、医学等领域的研究热点。
图3. 黄酮类化合物结构[4]
3. 花青素
花青素具有高的营养价值，有大量关于花青素的研究，与其他黄酮类化合物相比，它具有不同的颜色。花青素呈现不同的颜色，受基本结构、共色素沉着、金属离子络合和液泡 pH 值的影响。它们使水果和花朵呈现橙色、红色、紫色或蓝色，并与其他天然色素配合，在植物中营造出绚丽的色彩。
原花青素（Pas）和花青素来自黄酮类生物合成途径的同一分支，主要包括儿茶素、表儿茶素及其聚合物，是水果中特有的红棕色物质。它们还决定了水果及其副产品的苦味和涩味。迄今为止，已鉴定出 600 多种不同的花青素，并广泛分布于至少 27 个科、73 个属和无数种。
总 结
Q：水果色素都有哪些生物学和药理活性呢？
答：水果中的天然色素不仅是强大的抗氧化剂，而且还具有许多其他健康益处。许多研究报告了类胡萝卜素、类黄酮和花青素的生物学和药理活性，包括抗氧化、抗癌、抗病毒、抗菌、抗炎、抗过敏、抗血栓形成、心脏保护、保肝、神经保护、抗疟疾、抗疟原虫和抗锥虫特性。
Q：有哪些水果色素治疗疾病的具体例子呢？
答：高脂血症和高血糖症是常见病多发病，严重威胁人类健康，往往难以彻底治愈。它们会引起多种并发症，包括心脑血管疾病、慢性肾功能衰竭和脂肪肝。黄酮类化合物的强大健康益处使其成为治疗高血糖、高脂血症及其并发症的极好补充。
图4. 富含各类抗氧化剂的水果。[2]
另一方面，独立研究证明了饮食中花青素对人体健康的多种益处。这些健康益处包括抑制各种癌症、保护心血管和神经系统以及平衡新陈代谢，如血糖和血脂，这些已在体外、哺乳动物和人类临床和流行病学研究等实验模型中得到证实。
Q：水果色素当前有哪些热点发展方向？
答：水果天然色素无毒、可再生、易得，在食品、医药、化妆品等行业具有广阔的应用前景。色谱技术的迭代进步促使天然色素的鉴定向微细化，越来越多的化合物被发现和认识。现在研究人员已经意识到降解和储存在天然色素积累过程中的重要性，本研究就是从这两方面着手的。在一定程度上阐明了天然色素的抗氧化能力和作用机制，为更好地利用天然色素提供了依据。
Q：水果色素的应用正面临哪些挑战？
答：水果天然色素领域还有很多空白有待填补。例如，天然色素生物合成的转录调控网络中仍有许多不明确的节点，转录后调控的研究也很少。此外，现有的化学方法对抗氧化能力的测定不够准确，模拟体外消化等技术也有待改进，限制了抗氧化能力和生物利用度的研究。此外，天然色素成分复杂，部分易降解，生物利用度低。这给有效利用天然色素服务于人类健康带来了巨大挑战。
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