随民众健康意识的增强,源于大自然、无公害、有一定药理功能的天然色素正在逐步替代合成色素,各国允许使用的合成色素种类正在不断减少[1]。花色苷是一种具有代表性的多酚类天然色素,呈鲜艳红色或紫黑色,且水溶性高,易融入水基食品介质,故花色苷可能成为食品领域中合成红色素的理想替代品,目前已被多个国家批准作为着色剂应用于食品、制药和化妆品行业[2-3]。来自玫瑰茄、黑米、桑葚、越橘和葡萄皮等农产品的花色苷提取物已被我国食品监管部门批准用作着色剂,不设定限量使用标准,允许企业按照生产工艺需要添加于果酱、果汁、腌制品、葡萄酒、果冻、饮料、冰淇淋、糖果等食品中。然而,花色苷对光、热和pH 值等环境因素敏感、稳定性差、生物利用度较低,亟待开展相关研究提高其稳定性和生物利用度。
本文对纳米传递系统中蛋白质和多糖在保护花色苷方面的理论和试验研究进展进行综述,并推测相关的作用机制,以期为食品工业广泛应用稳定的花色苷提供参考。
自然界中花色苷(anthocyanins)是具有2-苯基苯并吡喃结构的一类植物多酚,母核由15 个碳原子组成,具有典型C6-C3-C6 主链的阳离子结构,如图1 所示。
图1 花色苷的母核结构
Fig.1 Basic structure of anthocyanins
图1 中3~8 和2’~6’位点均可以结合羟基、甲氧基,进一步丰富花色苷的种类。在自然界中,花色苷种类繁多、分子结构复杂多样,主要存在于花卉和水果中,天然食用植物来源包括各种有色水果(如葡萄、蓝莓、桑葚、草莓和沙棘等)和深色蔬菜(如红洋葱、红萝卜、黑豆、茄子、紫玉米、红卷心菜、紫甘薯等),浆果提供的花色苷含量最多[4]。在植物体内,花色苷通常是以苷元与糖等化合物的羟基结合存在,如图1 中的一个或者几个羟基均可与糖结合成糖苷。在众多的糖苷衍生物中,3-单糖、3-双糖苷、3,5-双糖苷和3,7-葡萄糖苷衍生物更为常见。另外,矢车菊-3-葡萄糖苷作为自然界中最常见的花色苷(cyanidin-3-O-glucoside,C3G)常被忽视。
与类黄酮不同,杂环C 环中含有1 个带正氧电荷的、由8 个共轭双键构成的长波长发色团,其最大吸收波长分别在465~550 nm 和270~280 nm 波段。不同植物花朵的呈色主要是由以矢车菊素为主的6 种基础花色素构成,但花朵的颜色差别较大,原因有两个方面。首先,6 种花色苷由于母核上羟基和甲氧基的数量不同导致其呈色效果不同。另外,同种花色苷在构成原子不变的情况下,其母核上正氧离子受H+浓度的影响而改变呈色效果。由于不同植物细胞内酸碱性不同,导致同种花色苷在不同的植物中呈现粉红、红、橙、紫和蓝等不同颜色。6 种天然常见花色苷的化学结构特性和来源见表1。
表1 6 种天然常见花色苷的化学结构特性和来源
Table 1 Chemical structure characteristics and sources of 6 natural anthocyanins
花色苷矢车菊素(cyanidin)飞燕草素(delphinidin)天竺葵素(pelargonidin)锦葵色素(malvidin)芍药色素(peonidin)牵牛花色素(petunidin)B 环取代基羟基数/个231111 B 环取代基甲氧基数/个000212呈色微红-橙色蓝色-紫色橙色紫色浅紫色-红色黑红-紫色食物来源苹果、黑莓、接骨木、油桃、李子、桃子、红甘蓝、黑米葡萄、豆类、茄子、橙子草莓、红萝卜、部分豆子葡萄蔓越莓、蓝莓、李子、葡萄、樱桃、紫玉米葡萄、红莓参考文献[5][6][7][8][9][10]
除获得亮泽的视觉享受,摄入富含花色苷的植物性食品还能获得许多促进健康方面的益处[11]。首先,多酚的官能团含有一个或者多个共轭键,包括共轭双键和苯环大π 键,其优势是电子云密度强大,可稀释、猝灭自由基,终止自由基链反应。其次,多酚的三级结构中含有很多大的空隙,足以螯合、固定过渡金属铁和铜离子,阻断经变价产生的电子传递,从而终止自由基链反应。因此,花色苷具有显著的抗氧化能力,在理论上可以清除体内自由基、抑制活性氧的产生、减少脂质过氧化、保护DNA 和功能蛋白等。流行病学研究结果表明,增加膳食花色苷的摄入量可以显著降低 2 型糖尿病和动脉粥样硬化性心血管疾病的发病风险,同时也在预防神经和心血管疾病、癌症和炎症等方面发挥重要作用[4,6]。同时,经过剂量效应关系试验发现,花色苷对老年性神经疾病具有保护作用,包括减缓大脑和认知功能的下降、降低心脑血管疾病的患病风险、增强视力和脑功能,并通过调节肠道微生物群发挥抗炎、抗氧化等作用,对慢性疾病(如肥胖和糖尿病)产生积极影响。很多慢性病都与饮食中花色苷的摄入量存在正相关关系[12-13]。但是,实际应用发现花色苷的生物利用度不到10%,严重阻碍了花色苷生物学功效的发挥[14]。
研究表明,影响花色苷利用度的首要因素是其化学结构,其次是食品加工、储存过程中的环境因素以及食品基质成分的相互作用等因素,均会导致花色苷降解或褪色。高温是花色苷褪色的关键因素,80 ℃以上高温可以使糖苷键断裂,形成高度不稳定的苷元,其能发生分子内反应,形成无色的醛类和苯甲酸衍生物,也能将吡咯环水解开环,形成伪碱甲醇,转化为无色的查尔酮和香豆酸糖苷[15-17]。在较低pH 值下花色苷以黄烊盐阳离子的形式存在(pH<2,呈红色),其稳定性更高。随着介质pH 值的增加,共轭双键的数量减少,吡喃环(C 环)裂解而导致颜色损失[18-19]。此外,当花色苷暴露于紫外线和可见光或其他电离辐射源时,与热降解一样,光诱导黄烷阳离子激发,导致有色形式减少[20]。Pap 等[21]研究发现,当含有蓝莓花色苷的样品在25 ℃的紫外光下暴露7 d 时,降解率为51.42%。氧气的存在是花色苷降解的另一重要因素,其在光照和不利pH 值的条件下发挥作用更显著。食品基质中抗坏血酸、绿原酸等许多食物成分都能与花色苷经缩合反应,形成不稳定的产物,再降解为无色化合物,或者形成棕色缩合产物[22-24]。对于不同花色苷类型,飞燕草素对氧的敏感性最高,其次是矮牵牛素和翠雀素,可能与分子中B 环3'和5'位置的羟基(—OH)和甲氧基(—OCH3)的取代直接相关[25]。可见,应当有针对性地保持花色苷化学结构稳定,才能有效提高其生物利用度。
近年来,纳米载药技术得到广泛的认可。该技术是将药物包裹、吸附、包封或者分散在纳米壁材上或者微囊中,经渗透、扩散后选择性地将药物定点释放,这样不仅避免药物对正常组织的侵害,也可以保证生物活性剂的活性免受不利环境的影响,具有掩盖味道、提高氧化稳定性、热保护性和光保护性、提高生物利用度、受控释放、改善其通过肠黏液和肠上皮的渗透性以及易于操作等特性[26-30]。因此,将其应用于花色苷的保护可为花色苷的稳定性研究提供新思路。不同于药物中的合成壁材,食物源多糖、蛋白质、磷脂等也是理想的纳米传递系统的壁材,也有研究人员将此类壁材应用于花色苷的保护性研究中[31-32]。
2.1.1 蛋白质与花色苷作用的化学机制
蛋白质属于大分子化合物,具有化学加工、结合和稳定体系的特性,如凝胶化、成膜性、乳化和络合作用,适合微胶囊制备[33]。在保护花色苷方面,蛋白质的亲和作用力表现在两方面:1)花色苷分子结构中苯环是疏水性的,其可与蛋白质疏水区域亲和,形成分子间作用力。2)蛋白质的羰基和胺基与花色苷的亲水区域形成氢键。该类相互作用力可有效提高花色苷的热/光稳定性。而食品级蛋白质已有较多应用于花色苷的保护,特别是乳清蛋白、酪蛋白酸盐和大豆蛋白等[34-35]。利用分子对接技术,可以找到花色苷与食品中常见蛋白质结合的作用位点,如图2 所示,其中ABCD 分别为矢车菊素-3-O-葡萄糖苷(C3G)与大豆蛋白、乳清蛋白、酪蛋白以及胡萝卜果胶甲基酯酶的分子对接示意图。各蛋白质与C3G 对接时,预测的结合自由能见表2。
表2 蛋白质与C3G 结合的能量评估
Table 2 Energy assessment of protein bounding with C3G
注:1IPJ 为天然大豆β-协甘氨酸Β 同源三聚体与N-乙酰基-D-氨基葡萄糖复合物的晶体结构;1B0O 为牛β-乳球蛋白与棕榈酸酯络合物晶体结构;1EH4 为酪蛋白激酶-1与ATP 竞争性抑制剂晶体结构;1GQ8 为胡萝卜果胶甲基酯酶。
复合物大豆蛋白和C3G乳清蛋白和C3G酪蛋白和和C3G透明质酸合酶和C3G蛋白结构大豆β-伴大豆球蛋白牛β-乳球蛋白酪蛋白激酶-1胡萝卜果胶甲基酯酶PDB 数据库中蛋白序列号1IPJ 1B0O 1EH4 1GQ8结合自由能(ΔG)/(kJ/mol)-23.00-20.32-34.40-20.32
图2 C3G 与蛋白质的分子对接结合情况
Fig.2 Binding situations of molecular docking between C3G and proteins
由图2 可知,氢键相互作用是大豆蛋白、乳清蛋白以及酪蛋白3 种蛋白质与C3G 稳定结合的主要作用力。大豆蛋白主要通过活性位点中的Thr245、Ile423、Glu341 等氨基酸与C3G 产生氢键作用,其中Ile423 与C3G 中的苯酚环发生Pi-Sigma 作用,而Met422 主要通过Pi-Alkyl 作用与C3G 结合,此外还存在着少量的Pi-Anion 作用。乳清蛋白则是通过其活性口袋氨基酸Asn90、Asn109 以及Glu62 与C3G 发生氢键结合,通过氨基酸Pro38 和C3G 的萘酚环,Val41 和C3G 的苯酚环发生Pi-Alky 相互作用。酪蛋白与C3G 的结合形式与上述两种蛋白相似,主要通过活性位点中的Glu28、Leu88、Asp86、Try59 以及Asp94 与C3G 结合产生氢键。另外,氨基酸Ala39、Val15 以及Leu88 会通过Pi-Cation 和Pi-Alkyl 与C3G 的萘酚环相互作用,此外,Leu138 与C3G 的苯酚环以及萘酚环产生Pi-Sigma 相互作用。透明质酸合酶主要是氨基酸Asp136、Tyr139与C3G 结合产生氢键。此外,C3G 在与海藻糖的对接中也表现良好,结合自由能为-2.47 kcal/mol,海藻糖与C3G 的结合也是以氢键作用为主。
由表2 的结合自由能可知,C3G 能够在食用蛋白的结合口袋内稳定结合。酪蛋白与C3G 形成的复合物结合自由能最高,可认为酪蛋白是储存过程中C3G的优质保护载体。从复合物间的相互作用和结合自由能均能看出此次的对接都较为稳定,有助于在不同环境条件下维持花色苷化学结构的稳定,可为后续的实际应用提供支持。
2.1.2 蛋白质-花色苷纳米传递系统对花色苷稳定作用
模拟胃液中的消化试验显示,除了保持花色苷的稳定性,在生物体内,乳清蛋白、酪蛋白和大豆蛋白分离物等均可有效提高花色苷的生物利用度,达到缓释效果[36]。表3 为蛋白质与花色苷的相互作用对花色苷的保护效果。使用具有合适包封效率(超过70%)的乳清蛋白包封酸樱桃皮中的花色苷时,乳清蛋白可降低胃消化造成的花色苷损失率。
表3 蛋白质与花色苷的相互作用对花色苷的保护效果
Table 3 Protective effect of protein-anthocyanin interaction on anthocyanins
研究对象7S 球蛋白与花色苷(C3G)酪蛋白与花色苷 (C3G)蚕蛹蛋白与花色苷(C3G)黑豆分离蛋白与黑豆外皮C3G酪蛋白和大豆分离蛋白与花色苷笃斯越桔花色苷与牛血清白蛋白黑米花色苷与β-乳球蛋白、酪蛋白黑果腺肋花楸花色苷与酪蛋白桑葚矢车菊素-3-O-葡萄糖苷与β-乳球蛋研究方法分子对接、分子动力学模拟荧光光谱、红外光谱检测荧光光度法荧光光谱法、红外光谱法荧光光度法、圆二色谱法、体外消化模拟紫外可见光谱、液相色谱紫外可见吸收光谱、荧光光谱、分子对接荧光光度法、红外光谱分析、圆二色谱法、分子模拟荧光猝灭光谱、三维荧光光谱、红、紫外吸收光谱、圆二色光谱作用及效果氢键、烷基键和π-烷基键疏水作用;蛋白的α-螺旋、无规转角和螺旋结构减少,β-折叠增加;提升 C3G 的热、氧化和光稳定性疏水作用;提高C3G 的热稳定性和氧化稳定性疏水作用;C3G 半衰期延长,其降解遵循85 ℃和100 ℃的一级动力学胃消化模拟时花色苷呈缓释作用,提高胃消化2 h 后花色苷的残留率花色苷吸光度增加、最大吸收波长红移、液相吸收峰下降;且二者结合稳定性提升成正比疏水作用和氢键结合β-酪蛋白使花色苷对pH 值、温度、氧化剂条件下的稳定性分别提高了5%、8%、5%疏水作用参考文献[37][38][39][40][36][41][42][43][44]
2.1.3 蛋白质纳米传递系统对花色苷的缓释作用
乳清蛋白的主要成分是β-乳球蛋白,占85%。含有多个半胱氨酸(cysteine)残基,并构成分子内二硫键,进而构成球形三级结构,在强酸和碱性条件下是单聚体,溶解度极好,在弱酸介质中呈有口袋的空心八聚体结构。食品本身一般为弱酸状态,进入胃为强酸状态,进入小肠是中偏碱性状态。当作为壁材时,乳清蛋白微凝胶可以在胃肠道中快速溶解,并形成阻止花色苷释放和降解的液体颗粒。然而,酪蛋白和乳清蛋白显示出不同的保护机制,酪蛋白-花色苷微粒由于溶解性较差有效地抑制了花色苷的释放和降解。因此,蛋白质在溶解度和结构不同的情况下均能起到花色苷缓释的作用。
研究发现,花色苷被酪蛋白和乳清蛋白包裹形成纳 米 颗 粒 时,其 包 埋 率 分 别 是(49.73±0.68)%和(59.99±0.49)%。此纳米颗粒经体外模拟消化,经3~5 h 后肠道释放率分别为52%和40%。而未被包裹的花色苷释放模式是迅速释放(87.36±2.03)%,表明包埋率是控释作用的重要因素[40]。
多糖,又名多聚糖,是指由3 个以上单糖通过糖苷键连接而成的生物高聚物,通常包含几百个至几千个单糖单位。多糖分子中含有大量羟基、羧基和氨基等亲水基团,不仅水溶性好,还能形成各种复杂的空间网状结构,对体系有很好的增稠、胶凝、悬浮、乳化和稳定作用。因此,多糖已被用作纳米传递系统的壁材,如表4所示。主要有植物多糖(果胶、阿拉伯胶、纤维素、果聚糖等)、动物多糖(壳聚糖、透明质酸、硫酸软骨素)和微生物多糖(卡拉胶、葡聚糖、普鲁兰多糖)等。
表4 不同多糖壁材及其包埋率
Table 4 Wall materials and encapsulation efficiency of different polysaccharides
注:-表示未查到相关内容。
壁材明胶羧甲基壳聚糖-CaCl2壳聚糖-硫酸软骨素壳聚糖-果胶海藻糖海藻糖-壳聚糖卡拉胶-壳聚糖磷脂酰胆碱-胆固醇包埋率/%89.45±1.47 53.88 88 66.8---7 5粒径/nm-180 350 100~300-500-234功效2.5 h 缓释率28.7%靶向溶酶体释放,缓释率75%纳米体系稳定,可抗强酸胃酸中稳定,肠道缓释小鼠血浆中C3G 水平升高了27.4%,粪便中C3G 水平降低了30.65%,提高了花色苷的生物可及性-肠道释放,抗氧化稳定性增强提升总抗氧化能力参考文献[45][46][47][48][49][50][51][52]
图3 为C3G 与海藻糖和壳聚糖的分子对接示意图。
图3 C3G 与海藻糖和壳聚糖的分子对接示意图
Fig.3 Molecular docking of C3G with trehalose and chitosan
图3 结果显示,花色苷以“曲棍”形式呈现,海藻糖和壳聚糖以“分子球”形式呈现。C3G 与海藻糖和壳聚糖均能完成分子对接计算,在10 次不同对接位点的变换中,选择了最好的对接结果,其结合吉布斯自由能分别为-10.35、-5.95 kJ/mol,结合亲和度可以反映不同物质相互作用形成复合物的困难程度,可通过结合自由能显示。虽然C3G 与海藻糖和壳聚糖能够顺利进行分子对接计算,但其结合自由能远低于C3G 与蛋白质的结合自由能,因此将多糖与其他物质进行双重结合可能会提高多糖作为纳米体系的稳定性。
壳聚糖和聚阴离子多糖双重涂层稳定花色苷具有较高的包封效率,并实现了对自氧化、热、抗坏血酸和中性环境的抵抗。环糊精也可以通过氢键和疏水作用与花色苷形成复合物,黄原胶和羧甲基淀粉的组合产生了高的包封效率(超过96%),并有助于提高蓝莓花色苷的稳定性,阿拉伯树胶-麦芽糊精对黑莓汁和嗜酸乳杆菌的共包封可有效保护花色苷和益生菌[53-54]。
天然果胶广泛存在于植物体内,是细胞壁的一种线形的多糖聚合物,其主链是由半乳糖醛酸基通过糖苷键连接而成的,在主链中相隔一定距离含有鼠李吡喃糖基侧链,半乳糖醛酸重复片段构成果胶分子的平滑区,而鼠李糖和半乳糖醛酸交替连接的片段为毛发区,二者交替存在,可以形成稳定的空间网状结构,所以果胶具有良好的胶凝化和乳化稳定作用,能形成具有弹性的凝胶,溶液形式的果胶呈弱酸性,耐热性强。不同来源的果胶,存在平滑区和毛发区分布以及果胶的甲酯化程度等方面的差异,也会导致其构象、性质、聚集状态等的不同。与蛋白质相比,果胶的空间网状结构不会随pH 值的变化而改变。理论上,果胶与花色苷有较强的结合力。
果胶已经被用于纳米传递系统的壁材,在保护花色苷方面也有较多研究。单种壁材的包裹效果不如复合壁材,如单独的蛋白质壁材表面电荷和疏水性的作用对某些环境因素(pH 值、离子强度、温度)的变化不稳定,在胃酸条件下可能解体。单独的壳聚糖易受到体系pH 值的影响,不能在相对酸性的环境下存在,无法保护药物经过胃部到达肠道。而海藻酸钠在碱性条件下由于稳定性差而不能起作用,在低酸环境下易受离子和螯合剂的影响而形成胶囊多孔。另外,海藻酸钠包裹花色苷纳米颗粒被干燥后,其中花色苷的活性显著下降。相比之下,果胶是较好的单种壁材,其本身是弱酸性,能够在胃液中保持完整,可防止胃肠道极端pH 值和消化酶降解包裹的成分,能被结肠细菌完全降解,可制成结肠菌群触发式纳米传递体系,最终彻底释放包裹物[25]。
为拓宽壁材的筛选范围,研究者进行了果胶复合壁材的纳米体系稳定性研究。研究人员制备并比较了4 种不同花色苷的微胶囊:果胶微胶囊、玉米醇溶蛋白涂层-果胶微胶囊、果胶-乳清分离蛋白复合微胶囊以及涂有玉米醇溶蛋白的果胶-乳清分离蛋白复合微胶囊[55]。通过复合壁材、酸性和中性环境溶胀率和释放率等几个方面对比发现,后3 种复合材料均提高了果胶微胶囊的包埋率,并在统计学上无明显差别,而后两种在中性(pH6.8)条件下的释放率最高,并且无明显差别,且在酸性条件下(pH1.2)数值上更接近。综上,通过与蛋白质的搭配,显著改善了纳米传输体系的稳定性问题,生物相容性更高。由蛋白质或肽和多糖联合用于花色苷保护已有较多研究。例如,甜菜果胶和乳清蛋白混合制成的生物聚合物颗粒已用于封装花色苷,以提高其热稳定性[56]。果胶与多种蛋白质的复配均获得较好的效果[57]。
通过蛋白质和多糖构成的较为稳定的共同体显著提高了花色苷的稳定性,其机制主要是二者可通过特定的pH 值条件下负载相反的电荷形成静电引力发挥作用,还可以通过化学交联或美拉德反应形成更稳定的共价键。因为花色苷与蛋白质间的高亲和力,花色苷通过疏水相互作用和氢键与蛋白质相互作用。负载的蛋白质可以通过静电相互作用与带相反电荷的多糖交联,形成双聚合物。共价相互作用是蛋白质和多糖相互作用的主要途径,影响共价相互作用的因素包括内在因素(游离氨基、羰基、分子结构、亲水性和疏水性)和外部因素[压力、温度、加工方法(即微波、超声波和脉冲电场)、交联剂和生物聚合物之间的物质的量之比]。综上,以蛋白质和多糖联合使用是提高花色苷纳米传递系统稳定效果的有效方向。
包封技术,即采用物理方法将活性成分以固态、液态或气态的形式封装到特定壁材制成的胶囊中,通过特定的触发因素(如热骨折、溶剂化、扩散和压力),使其在身体的特定区域打开[58-59]。De Moura 等[15]利用双乳液和两种离子凝胶技术(滴注-挤出和雾化)封装木槿萼花色苷提取物,并评估所得微胶囊在不同储存温度下的稳定性[15]。结果发现,在冷藏条件下,使用滴注-挤压技术进行封装实现了最小程度的花色苷降解,且其封装效率为67.9%~93.9%。
凝聚技术,是微胶囊化技术之一,其改进了脂质体受环境因素影响较大的问题,是目前最受关注的微胶囊化技术。例如,研究者在树莓水提取物与明胶和阿拉伯树胶复合凝聚之前,采用双乳化方法进行微胶囊化。结果发现,最佳条件的微胶囊可在较长时间内保持花色苷的红色。可见,蛋白质与多糖的联合作用在复杂凝聚技术调节后,显著提升二者对花色苷的保护作用,这个过程不需要化学或酶的变化。此外,Guo等[60]将蓝莓和紫玉米衍生的花色苷封装于海藻酸盐和果胶混合构成的水凝胶颗粒中。结果显示出较高的微胶囊化效率,且花色苷可长时间储存不变质。但凝聚技术也存在部分局限性,其成功与否严格受到颗粒的团聚和颗粒尺寸制约,并且对pH 值和离子强度非常敏感,限制了其在各种基质中的应用。
基于花色苷的化学特性、生物学功效和稳定性,本文综述了纳米传递系统的特点及其在保护花色苷稳定性和缓释作用。结合分子对接计算,论证了食源性蛋白质和多糖能够提高花色苷的稳定性和生物利用度。同时,结合适当的制备技术,由2 种以上蛋白质和多糖构成的复合壁材会显著提升其保护效果。因此,进一步提升靶向释放功能是花色苷纳米传输体系研究的重要任务,活体组织或活细胞内的生物触发释放将是一个有意义的研究方向。同时,新可食生物材料或用未充分利用的可食天然聚合物作为构建纳米壁材的设计研究具有较好的发展前景。
[1] LAO F, GIUSTI M M. The effect of pigment matrix, temperature and amount of carrier on the yield and final color properties of spray dried purple corn (Zea mays L.) cob anthocyanin powders[J].Food Chemistry, 2017, 227: 376-382.
[2] ARROYO-MAYA I J, MCCLEMENTS D J. Application of ITC in foods: A powerful tool for understanding the gastrointestinal fate of lipophilic compounds[J]. Biochimica Et Biophysica Acta-Biomembranes, , 2016, 1860(5): 1026-1035.
[3] SANTOS-BUELGA C, GONZÁLEZ-PARAMÁS A M, OLUDEMI T, et al. Plant phenolics as functional food ingredients[J]. Advances in Food and Nutrition Research, 2019, 90: 183-257.
[4] HE J, GIUSTI M M. Anthocyanins: Natural colorants with healthpromoting properties[J]. Annual Review of Food Science and Technology, 2010, 1: 163-187.
[5] GONÇALVES A C, NUNES A R, FALCÃO A, et al. Dietary effects of anthocyanins in human health: A comprehensive review[J]. Pharmaceuticals, 2021, 14(7): 690.
[6] LEE Y M, YOON Y, YOON H, et al. Dietary anthocyanins against obesity and inflammation[J]. Nutrients, 2017, 9(10): 1089.
[7] SINGH C K, SIDDIQUI I A, EL-ABD S, et al. Combination chemoprevention with grape antioxidants[J]. Molecular Nutrition & Food Research, 2016, 60(6): 1406-1415.
[8] MATTIOLI R, FRANCIOSO A, MOSCA L, et al. Anthocyanins: A comprehensive review of their chemical properties and health effects on cardiovascular and neurodegenerative diseases[J]. Molecules, 2020, 25(17): 3809.
[9] TATSUZAWA F, ITO K, MURAOKA H, et al. Triacylated peonidin 3-sophoroside-5-glucosides from the purple flowers of Moricandia ramburii Webb[J]. Phytochemistry, 2012, 76: 73-77.
[10] RAJAN V K, RAGI C, MURALEEDHARAN K. A computational exploration into the structure, antioxidant capacity, toxicity and drug-like activity of the anthocyanidin 'Petunidin' [J]. Heliyon,2019, 5(7): e02115.
[11] WEIHERMANN A C, LORENCINI M, BROHEM C A, et al. Elastin structure and its involvement in skin photoageing[J]. International Journal of Cosmetic Science, 2017, 39(3): 241-247.
[12] FARZAEI M H, EL-SENDUNY F F, MOMTAZ S, et al. An update on dietary consideration in inflammatory bowel disease: Anthocyanins and more[J]. Expert Review of Gastroenterology & Hepatology,2018, 12(10): 1007-1024.
[13] DARADKEH G, ESSA M M, AL-ADAWI S S, et al. Nutritional status, assessment, requirements and adequacy of traumatic brain injury patients[J]. Pakistan Journal of Biological Sciences, 2014, 17(10): 1089-1097.
[14] KAUSAR S, SAID KHAN F, ISHAQ MUJEEB UR REHMAN M, et al. A review: Mechanism of action of antiviral drugs[J]. International Journal of Immunopathology and Pharmacology, 2021, 35:20587384211002621.
[15] DE MOURA S C S R, BERLING C L, GERMER S P M, et al. Encapsulating anthocyanins from Hibiscus sabdariffa L. calyces by ionic gelation: Pigment stability during storage of microparticles[J].Food Chemistry, 2018, 241: 317-327.
[16] LIU Y, TIKUNOV Y, SCHOUTEN R E, et al. Anthocyanin biosynthesis and degradation mechanisms in Solanaceous vegetables: A review[J]. Frontiers in Chemistry, 2018, 6: 52.
[17] ANGHEL L, BAROIU L, POPAZU C R, et al. Benefits and adverse events of melatonin use in the elderly (Review)[J]. Experimental and Therapeutic Medicine, 2022, 23(3): 219.
[18] SONG Y, MA B, GUO Q X, et al. MYB pathways that regulate UVB-induced anthocyanin biosynthesis in blueberry (Vaccinium corymbosum)[J]. Frontiers in Plant Science, 2023, 14: 1125382.
[19] TARONE A G, CAZARIN C B B, MAROSTICA JUNIOR M R. Anthocyanins: New techniques and challenges in microencapsulation[J]. Food Research International, 2020, 133: 109092.
[20] CHEN B H, STEPHEN INBARAJ B. Nanoemulsion and nanoliposome based strategies for improving anthocyanin stability and bioavailability[J]. Nutrients, 2019, 11(5): 1052.
[21] PAP N, RESHAMWALA D, KORPINEN R, et al. Toxicological and bioactivity evaluation of blackcurrant press cake, sea buckthorn leaves and bark from Scots pine and Norway spruce extracts under a green integrated approach[J]. Food and Chemical Toxicology, 2021, 153: 112284.
[22] MORAIS C A, DE ROSSO V V, ESTADELLA D, et al. Anthocyanins as inflammatory modulators and the role of the gut microbiota[J]. The Journal of Nutritional Biochemistry, 2016, 33: 1-7.
[23] WROLSTAD R E, CULVER C A. Alternatives to those artificial FD&C food colorants[J]. Annual Review of Food Science and Technology, 2012, 3: 59-77.
[24] ESCRIBANO-BAILÓN M T, SANTOS-BUELGA C, RIVAS-GONZALO J C. Anthocyanins in cereals[J]. Journal of Chromatography A, 2004, 1054(1-2): 129-141.
[25] RINNERTHALER M, BISCHOF J, STREUBEL M K, et al. Oxidative stress in aging human skin[J]. Biomolecules, 2015, 5(2): 545-589.
[26] ADITYA N P, ESPINOSA Y G, NORTON I T. Encapsulation systems for the delivery of hydrophilic nutraceuticals: Food application[J]. Biotechnology Advances, 2017, 35(4): 450-457.
[27] SVANBERG L, MALMBERG K, GUSTINELLI G, et al. Effect of anthocyanins on lipid oxidation and microbial spoilage in valueadded emulsions with bilberry seed oil, anthocyanins and cold set whey protein hydrogels[J]. Food Chemistry, 2019, 272: 273-278.
[28] ZHANG H Y, XU Z L, ZHAO H W, et al. Anthocyanin supplementation improves anti-oxidative and anti-inflammatory capacity in a dose-response manner in subjects with dyslipidemia[J]. Redox Biology, 2020, 32: 101474.
[29] MUELLER D, JUNG K, WINTER M, et al. Human intervention study to investigate the intestinal accessibility and bioavailability of anthocyanins from bilberries[J]. Food Chemistry, 2017, 231: 275-286.
[30] CAI D B, LI X S, CHEN J L, et al. A comprehensive review on innovative and advanced stabilization approaches of anthocyanin by modifying structure and controlling environmental factors[J]. Food Chemistry, 2022, 366: 130611.
[31] REN S, JIMÉNEZ-FLORES R, GIUSTI M M. The interactions between anthocyanin and whey protein: A review[J]. Comprehensive Reviews in Food Science and Food Safety, 2021, 20(6): 5992-6011.
[32] LIU X, WU Z F, GUO C J, et al. Hypoxia responsive nano-drug delivery system based on angelica polysaccharide for liver cancer therapy[J]. Drug Delivery, 2022, 29(1): 138-148.
[33] JAGANATHAN M, MADHUMITHA D, DHATHATHREYAN A.Protein microcapsules: Preparation and applications[J]. Advances in Colloid and Interface Science, 2014, 209: 1-7.
[34] ANSARIFAR E, MOHEBBI M, SHAHIDI F, et al. Novel multilayer microcapsules based on soy protein isolate fibrils and high methoxyl pectin: Production, characterization and release modeling[J]. International Journal of Biological Macromolecules, 2017, 97:761-769.
[35] BHIA M, MOTALLEBI M, ABADI B, et al. Naringenin nano-delivery systems and their therapeutic applications[J]. Pharmaceutics,2021, 13(2): 291.
[36] 冉旭龙. 大豆蛋白和酪蛋白非共价结合蓝莓花色苷稳定性作用机理[D]. 沈阳: 沈阳农业大学, 2020.RAN Xulong. Non-covalent binding of soybean protein and casein to blueberry anthocyanin stability mechanism[D]. Shenyang:Shenyang Agricultural University, 2020.
[37] CHAMIZO-GONZÁLEZ F, GORDILLO B, HEREDIA F J. Elucidation of the 3D structure of grape seed 7S globulin and its interaction with malvidin 3-glucoside: A molecular modeling approach[J].Food Chemistry, 2021, 347: 129014.
[38] OUYANG Y Z, CHEN L, QIAN L, et al. Fabrication of caseins nanoparticles to improve the stability of cyanidin 3-O-glucoside[J].Food Chemistry, 2020, 317: 126418.
[39] ATTARIBO T, JIANG X Z, HUANG G Q, et al. Studies on the interactional characterization of preheated silkworm pupae protein(SPP) with anthocyanins (C3G) and their effect on anthocyanin stability[J]. Food Chemistry, 2020, 326: 126904.
[40] WANG C, XIE Y L. Interaction of protein isolate with anthocyanin extracted from black soybean and its effect on the anthocyanin stability[J]. Journal of Food Science, 2019, 84(11): 3140-3146.
[41] 王丹, 于情情, 马越, 等. 蛋白质与笃斯越桔花色苷结合提高其稳定性研究[J]. 食品科技, 2019, 44(2): 280-284.WANG Dan, YU Qingqing, MA Yue, et al. Study on interaction of the Vaccinium uliginosum Linn. anthocyanin with bovine serum albumin(BSA) and increasing stability property[J]. Food Science and Technology, 2019, 44(2): 280-284.
[42] 赵焕焦. 黑米花色苷与三种蛋白质相互作用的研究[D]. 天津:天津科技大学, 2017.ZHAO Huanjiao. Study on the interaction of black rice anthocyanins with three proteins[D]. Tianjin: Tianjin University of Science& Technology, 2017.
[43] 张潇. 花楸花色苷与酪蛋白作用对稳定性的影响[D]. 沈阳: 辽宁大学, 2018.ZHANG Xiao. The mechanism of the interaction of anthocyanins(Aronia melanocarpa Elliot)binding in protein[D]. Shenyang: Liaoning University, 2018.
[44] 程静. 桑葚花青素与蛋白质互作机制及功能影响研究[D]. 上海: 上海交通大学, 2018.CHENG Jing. Study on the interaction mechanism between mulberry anthocyanin and proteins and their effects on function[D].Shanghai: Shanghai Jiao Tong University, 2018.
[45] KARAASLAN M, ŞENGÜN F, CANSU Ü, et al. Gum Arabic/maltodextrin microencapsulation confers peroxidation stability and antimicrobial ability to pepper seed oil[J]. Food Chemistry, 2021, 337:127748.
[46] ADEJORO F A, HASSEN A, THANTSHA M S. Characterization of starch and gum arabic-maltodextrin microparticles encapsulating acacia tannin extract and evaluation of their potential use in ruminant nutrition[J]. Asian-Australasian Journal of Animal Sciences,2019, 32(7): 977-987.
[47] LIAO M J, CHEN F, HU X S, et al. The in-vitro digestion behaviors of micellar casein acting as wall materials in spray-dried microparticles: The relationships between colloidal calcium phosphate and the release of loaded blueberry anthocyanins[J]. Food Chemistry,2022, 375: 131864.
[48] SUN J X, CHEN J L, MEI Z X, et al. Synthesis, structural characterization, and evaluation of cyanidin-3-O-glucoside-loaded chitosan nanoparticles[J]. Food Chemistry, 2020, 330: 127239.
[49] TAN C, SELIG M J, ABBASPOURRAD A. Anthocyanin stabilization by chitosan-chondroitin sulfate polyelectrolyte complexation integrating catechin co-pigmentation[J]. Carbohydrate Polymers,2018, 181: 124-131.
[50] YOUNIS H G R, ABDELLATIF H R S, YE F Y, et al. Tuning the physicochemical properties of apple pectin films by incorporating chitosan/pectin fiber[J]. International Journal of Biological Macromolecules, 2020, 159: 213-221.
[51] ZOU C, HUANG L, LI D H, et al. Assembling cyanidin-3-O-glucoside by using low-viscosity alginate to improve its in vitro bioaccessibility and in vivo bioavailability[J]. Food Chemistry, 2021, 355:129681.
[52] KANOKPANONT S, YAMDECH R, ARAMWIT P. Stability enhancement of mulberry-extracted anthocyanin using alginate/chitosan microencapsulation for food supplement application[J]. Artificial Cells, Nanomedicine, and Biotechnology, 2018, 46(4): 773-782.
[53] NAVIKAITE V, SIMANAVICIUTE D, KLIMAVICIUTE R, et al.Interaction between κ- and ι-carrageenan and anthocyanins from Vaccinium myrtillus[J]. Carbohydrate Polymers, 2016, 148: 36-44.
[54] QUAN Z, GUAN R F, HUANG H Z, et al. Antioxidant activity and absorption of cyanidin-3-O-glucoside liposomes in GES-1 cells in vitro[J]. Bioscience, Biotechnology, and Biochemistry, 2020, 84(6):1239-1249.
[55] CHOTIKO A, SATHIVEL S. Releasing characteristics of anthocyanins extract in pectin-whey protein complex microcapsules coated with zein[J]. Journal of Food Science and Technology, 2017, 54(7):2059-2066.
[56] 卢薇, 黄晓梅, 韦翠兰, 等. 小麦蛋白酶解产物/槲皮素/甜菜果胶复合乳液的构建及表征[J]. 现代食品科技, 2019, 35(11): 193-198.LU Wei, HUANG Xiaomei, WEI Cuilan, et al. Construction and characterization of wheat protein hydrolysate/quercetin/sugar beet pectin composite emulsion[J]. Modern Food Science and Technology, 2019, 35(11): 193-198.
[57] 马航宇, 张士凯, 张可欣, 等. 果胶微胶囊技术研究及应用进展[J]. 饮料工业, 2021, 24(4): 71-78.MA Hangyu, ZHANG Shikai, ZHANG Kexin, et al. Microencapsulation technology research and application progress of pectin[J].Beverage Industry, 2021, 24(4): 71-78.
[58] GAO Z Q, AGARWAL A, TRIGG A D, et al. Silicon nanowire arrays for label-free detection of DNA[J]. Analytical Chemistry, 2007,79(9): 3291-3297.
[59] SHADDEL R, HESARI J, AZADMARD-DAMIRCHI S, et al. Use of gelatin and gum Arabic for encapsulation of black raspberry anthocyanins by complex coacervation[J]. International Journal of Biological Macromolecules, 2018, 107(Pt B): 1800-1810.
[60] GUO J X, GIUSTI M M, KALETUNÇ G. Encapsulation of purple corn and blueberry extracts in alginate-pectin hydrogel particles:Impact of processing and storage parameters on encapsulation efficiency[J]. Food Research International, 2018, 107: 414-422.
Advances in Protective Effect of Nano-Delivery System on Stability of Anthocyanin
姜柯宇,范佳画,宋婉涵,等. 纳米传递系统对花色苷稳定性的保护作用研究进展[J]. 食品研究与开发,2024,45(16):205-212.
JIANG Keyu,FAN Jiahua,SONG Wanhan,et al. Advances in Protective Effect of Nano-Delivery System on Stability of Anthocyanin[J]. Food Research and Development,2024,45(16):205-212.