抗氧化、改善视力、降低疾病风险——富含花青素的饮食有哪些健康益处？

本综述旨在评估和阐明花青素和富含花青素的食物对人类健康的影响。重点描述了花青素的化学结构和功能以及主要膳食来源，介绍了花青素的生物利用度和新陈代谢，总结并讨论了最新关于花青素对不同疾病的治疗效果。

1. 花青素的性质

酚类化合物是植物产生的次生代谢物，具有多种功能，如保护植物免受病原体、捕食者、紫外线辐射、气候条件和酸性土壤的侵害，以及吸引授粉昆虫和对抗植物毒素。它们的结构特征是至少一个苯环与一个或多个羟基相连。为了方便分类，酚类化合物分为两大类：非类黄酮化合物和类黄酮化合物。花青素属于类黄酮化合物，其分类基于以下特征：羟基的数量、位置和甲基化程度；与糖分子连接的糖基的数量和性质；脂肪族和/或芳香羧酸在糖分子上的位置。花青素的稳定性通常受到储存和加工条件、温度和烹饪、光线和氧气暴露、酶、其他酚类化合物、金属离子、抗坏血酸、过氧化氢、水和/或亚硫酸盐等因素的影响。花青素广泛存在于草药、水果和蔬菜中，并被用于药物和保健品中。研究表明，花青素对心血管疾病、癌症、代谢综合征等疾病具有预防和治疗作用。

2. 花青素的利用与封装

花青素在消化道中经历多个阶段的变化，包括消化、吸收、代谢和清除。它们的生物利用度受多种因素的影响，并存在个体差异。花青素的生物利用度高度依赖于其化学结构，包括分子大小、糖基化、聚合程度等因素，具有吸收低、代谢快的特点。花青素进入口腔后在口腔微生物的作用下，将糖苷去除，进入胃部，转化为可吸收的成分。原始形式的花青素在胃中被迅速吸收并出现在血浆中，而糖基化形式则通过尿液被排泄出去。肠道是主要的花青素吸收部位，乳糖酶-苯酞苷水解酶和 β-葡萄糖苷酶有助于将花青素化合物转化为无糖基的形式，并通过被动扩散进入肠上皮细胞。未被吸收的花青素到达结肠后，会在短时间内被结肠细菌水解为较小的酚类化合物或简单的酚酸，并通过结肠粘膜被吸收 (图1)。这种广泛的代谢增加了花青素的可利用性。花青素代谢产物还有助于促进有益肠道微生物的增殖，对胃肠道和消化系统的健康产生积极影响。花青素具有不稳定性和易降解性，因此需要通过封装技术来增强其稳定性并应用于食品和药品产品中。封装技术通过将花青素封装在微型或纳米粒子中的聚合物壁中，保护其免受环境条件和不良相互作用的影响，并控制其递送、释放和消化。这些封装技术可以提高花青素的生物利用度、肠道可及性和抗氧化活性，对阿尔茨海默病和癌症等疾病具有潜在的应用价值。

图1. 花青素的吸收、分布、代谢和排泄。

3. 花青素的益处

花青素具有许多健康益处 (图2)。首先，它们具有抗微生物和抗寄生虫活性，可以抑制多种细菌和寄生虫的复制和生长，其活性机制包括与微生物的 DNA、蛋白质和巯基物质反应，干扰微生物的代谢和酶活性，从而导致细胞死亡和控制感染。花青素的抗氧化活性主要体现为通过恢复或提高外源性抗氧化酶的活性和激活负责编码这些酶的基因来增加谷胱甘肽水平的能力。花青素抑制肿瘤发生和发展的能力与其增加抗氧化防御、发挥抗炎作用和干扰 ERK、JNK、PI3K/Akt、MAPK 和 NF-κB 通路的能力有关，也与其调节蛋白和对雌激素/抗雌激素水平的影响密切相关。此外，花青素能够穿过血脑屏障，保护神经元和神经胶质细胞免受反应性物质和自由基诱导的氧化损伤。花青素作为抗糖尿病和肥胖症新型治疗剂的潜力从根本上归因于其化学结构，这使得它们对碳水化合物水解酶的作用和能力具有抑制作用，可以延缓碳水化合物的吸收。由于花青素的抗氧化和抗炎作用可以抵抗引发心血管疾病的关键因素一氧化氮自由基，因而有利于心血管健康。除此之外，花青素还可以改善视力。总之，花青素具有抗氧化、抗炎、降低心血管病和癌症风险、改善视力、控制体重等作用，对多种疾病的预防和治疗均有益处。

图2. 花青素的健康益处。

综上所述，摄入花青素可以对人体健康产生多种益处。花青素有望用于开发新药物，作为替代或辅助治疗多种疾病的选择。它们在制药、保健品、食品和食品色素中的应用也越来越广泛。

原文出自 Pharmaceuticals 期刊

Gonçalves, A.C.; Nunes, A.R.; Falcão, A.; Alves, G.; Silva, L.R. Dietary Effects of Anthocyanins in Human Health: A Comprehensive Review. Pharmaceuticals 2021, 14, 690. DOI: 10.3390/ph14070690

Ana C. Gonçalves

贝拉因特拉大学健康科学研究中心

于贝拉因特拉大学获生物医学科学学士和硕士学位。目前正在攻读博士学位，主要研究甜樱桃的生化特性和潜在应用。研究兴趣还包括天然产物的生物筛选，药物与天然/食品补充剂之间的相互作用，以及生物活性成分与疾病关系的建立，包括癌症，神经和心血管疾病，炎症疾病和其他氧化应激相关疾病。

Luís R. Silva

贝拉因特拉大学健康科学研究中心

贝拉因特拉大学研究员。主要从事天然基质代谢组学，天然产物的生物筛选和组成/生物活性关系的建立，以及食品微生物学的研究。是两个国际项目评估小组的成员，在知名学术期刊上发表了70余篇学术软文，并在国内和国际会议上进行了150余次学术交流。

主编：Amélia Pilar Rauter , Centro de Quimica Estrutural, Portugal

涵盖了药物化学、药理学、生物制药、药物递送、药物控释、药物制剂、天然产物、药代动力学和纳米医学等相关领域研究，已被 Scopus、SCIE (Web of Science)、PubMed 等数据库收录。