花色素（anthocyanidin）又称“花青素”，当连接上各种糖苷基后，则成为花色素苷（anthocyanin），是广泛存在于绝大部分陆生植物的液泡中（除仙人掌、甜菜外）的多酚类物质，也是赋予自然界各种万紫千红颜色的重要物质，其中葡萄籽中提取物最常见。
7.3.4.1 理化性质
花色素苷的生理作用取决于母体花色素，一般花色素苷进入胃之后分解成糖和花色素，进入肠后重新合成花色素苷。花色素苷的基本结构如图1-7-4所示。与花色素结合成花色素苷的糖基主要有葡萄糖、半乳糖、木糖、鼠李糖、阿拉伯糖等。花色素苷的稳定性较花色素高。最常见的是6种花色素，其中矢车菊色素约占自然界总花色素的31%，天竺葵色素约18%，飞燕草色素约15%，芍药色素约11%，锦葵色素约10%，牵牛花色素约8%。
图1-7-4 花色素苷的基本结构式
7.3.4.2 生物学活性
目前，花色素苷的主要应用领域是作为理想的天然食物色素，但同时它们也具有良好的生理作用，大量的流行病学研究证明食物中的花色素苷对人类许多疾病有预防和治疗作用。
1.抗氧化性 抗氧化活性是花色素和花色素苷最重要的生物活性之一，是一种较好的自由基清除剂。例如，蓝莓具有非常高的抗氧化活性，主要原因是富含花色素苷。花色素和花色素苷的抗氧化能力与结构有密切关系。凡B环上有邻羟基的，其抗氧化活力比没有的强。例如矢车菊色素的活性较天竺葵色素、锦葵色素、芍药色素强。花色素苷的这种抗氧化活性在疾病防治方面有重要作用，如保护心血管、防治糖尿病以及预防肿瘤等。
紫甘薯花色素苷在体外活性氧模型中表现出相当的还原力和清除羟自由基的能力，并且随着浓度的增加而增加。有学者发现，紫番薯汁比富含β-胡萝卜素的橙色番薯汁具有更强的
清除能力。(www.xing528.com)
2.抗肿瘤作用 研究发现，天然花色素苷可以通过一系列途径诱导肿瘤细胞凋亡，如通过激活JUK信号通路、线粒体途径、活性氧途径等。例如，越橘中大量花色素和花色素苷可以下调人前列腺癌细胞DU145中基质金属蛋白酶活性。矢车菊色素苷或芍药色素苷可以显著抑制人乳腺癌细胞HS578T的生长并诱发其凋亡。
一般认为，抑制胶原降解的试剂可能起到抑制肿瘤细胞的入侵和转移作用。因花色苷类物质可促进胶原的合成、增加胶原的抵抗性、抑制胶原酶的活性，起到抑制肿瘤细胞的入侵及转移效果，具有抗肿瘤的功能。
3.保护心血管 研究证明花色素苷有降低冠状动脉心脏病发病率的作用。经调查，在法国和意大利一些红酒消费人群患冠状动脉心脏病的几率比北美和北欧国家低很多。同时，一些研究还表明冠状动脉硬化的发病率与类黄酮的摄入量呈负相关。最近许多研究表明，比起维生素C和维生素E来说，花色素苷能够更好地保护动脉。
4.其他作用 尽管目前有关花色素和花色素苷的生理功能还在不断被认识，且相关研究还非常少。欧洲越橘中的花色素苷已被长时间用于改善视敏度和用于调理血液循环的紊乱。此外，花色素苷还对糖尿病和口腔溃疡有治疗作用，同时具有抗病原体和抗微生物的活性。最新的研究表明花色素苷还有抑制胆固醇含量、防止血液凝集的特殊功效。每日摄入一定量的花色素苷对减少炎症、关节炎、痛风等疾病的疼痛具有潜在的功能。美国科学家最近培育出一种含有花色素苷的新型转基因西红柿，呈现出奇异的紫色，具有预防癌症和心肌梗死的功能。最新研究大量证明，花色素苷有许多生理功能，如对糖尿病、癌症、溃疡的治疗有很大的作用，还可能具有很好的抗滤过性病原体和抗菌剂的活性；另外还有抗氧化作用、强化毛细血管作用、清除自由基作用，以及保护肝脏、调节血清脂质、抗变异原、抗肝炎、防止身体过氧化、防止动脉硬化、提高视力等功能。
7.3.4.3 食物来源及摄入量
花色素苷广泛存在于植物性食品中，目前已在27种植物科内发现，如葡萄、草莓、树莓、蓝莓等各种浆果、水果中，以及紫萝卜、红甘蓝、红萝卜等蔬菜和紫番薯、黑大米等粮食作物中。每年在世界范围的消耗量估计仅来自黑葡萄的花色素苷就有10000吨。据统计，在美国，花色素苷每人每天平均摄入量夏天大约是215 mg，冬天大约为180 mg。常饮红葡萄酒的消费者，对花色素苷摄入量比常人高得多，这是因为每千克浓缩的红葡萄酒中通常含200 mg/L花色素苷。1982年统计，花色素苷的日平均摄入量为0～2.5 mg/kg·bw，即一个60～70 kg的成年人每天摄入量为150～175 mg。常见食物中的花色素苷含量如表1-7-6所示。
表1-7-6 常见食物中的花色素苷含量（mg/kg或mg/L）
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