紫薯提取物理化性质
外观和颜色
紫甘薯红色素的固态呈紫黑色,其稀酸液为鲜艳透亮的深红色,且产品中无甘蓝红色素和胡萝卜素产品中难以除尽的异味,1%色素液呈红色。
溶解特性
纯品为红至紫红色粉末,因其结构中含多个酚羟基,是一种水溶性色素,可溶于纯水、甲醇、、冰醋酸、、稀和稀,不溶于石油醚等。又因紫甘薯色素所含花青素分子中的吡喃环上有一4价氧原子,具有碱性的性质,而同时又有酚羟基,具有酸的性质,故亦能溶于稀酸和稀碱 。
光谱特性
紫甘薯色素在不同介质中呈现不同的光谱特性。只有在酸性介质中,波长在520nm处才出现特征吸收峰 。
PH的影响
花青素类色素对pH值十分敏感,随着pH的升高,花青素由红色的黄盐阳离子向无色的醇型假碱变化。紫甘薯色素属于花青素类色素,其结构中吡喃环上有四价氧原子,具有碱的性质,而同时又有酚羟基,具有酸的性质,因此颜色受介质酸碱度的影响较大,随着pH值的变化而变化:当pH≤5时,该色素呈稳定的红色;而在pH>5时,其颜色则由红色变成紫色再变成蓝色。
此外,当pH为5.0~6.0时,大吸收波长λmax(nm)下的吸光值低;其大吸收波长随着pH的升高而向长波方向移动,但当pH为11时,大吸收波长反而向400nm移动,说明介质pH对其吸收峰位有影响。
紫薯提取物在制药行业中的应用
在生产中有时由于某种原因,需要添加人工色素,使得药品更加容易识别和区分。常用的药片着色剂有芥菜红、胭脂红、靛蓝等。虽然这些化学合成色素经国际门批准许可,但这些均为合成色素,对人体有一定的危害,长期服用,必定产生一定的。因此,可以使用天然紫甘薯红色素来代替合成色素生产有色药片。
紫甘薯红色素除可以作为一种天然的着色剂之外,还具有一定的生理功能,例如,抗突变性、抗氧化作用、抗肿功能等。
抗氧化以及清除自由基
脂类的过氧化作用和活性氧的自由基反应,可导致人体细胞氧化损害、老化、致和动脉硬化等许多疾病,这均与体内氧化反应有关。通过食用具有抗氧化能力的食物,可防止多种疾病发生。
花青素具有很强的抗氧化剂活性,是一种较好的氧自由基清除剂。花色苷抗氧化作用的主要活性基团是分子中的酚羟基。紫甘薯色素的结构中有多个酚羟基,是羟基供体,同时也是一种自由基清除剂。它不仅能和蛋白质结合防止过氧化,而且还能提供质子,有效清除脂类自由基,切断脂类氧化的链式反应,起到防止脂质过氧化的作用。姜平平等对紫甘薯花色苷进行了体外抗氧化活性的研究,发现紫甘薯花色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,且与浓度呈正比关系 。另外,紫甘薯色素还具有抗Fe引发的卵磷脂脂质体过氧化、抑制由H2O2引发的红细胞溶血作用的能力 。
凌关庭等人曾比较过橙色番薯(富含β-胡萝卜素)和紫番薯两者的榨汁成份发现紫番薯具有很强的超氧化歧化酶(SOD)活性。比较两者的清除游离氧·O2的能力,结果紫番薯汁具有比富含β-胡萝卜素的橙色番薯汁更强的·O2清除能力。
缓解肝功能障碍
通过对大鼠试验发现,紫甘薯色素能明显缓解由所引发的各种肝功能障碍,在给予大鼠连续5天饲养后,导致试验动物出现急性肝功能障碍,引发各种肝功能指标改变,而在食用含有紫甘薯色素制作的饮料后,能明显抑制病鼠血清中的谷草转胺酶(GOT)和谷丙转胺酶(GPT)的上升,并对血清中的脱氢酶(LDH)、硫化巴比土酸反应物(TBA-Rs),肝脏中的TBA-Rs及氧化脂蛋白的增加都有一定的抑制能力,从而减轻引起的肝损伤。有资料表明,人体肝功能指标偏高,病程在5年以内的患者,通过定量使用紫甘薯提取物,各项肝功能指标均有所下降,平均下降达20%左右。
抗高血糖
用从紫甘薯提取物对雄性小鼠进行的试验,30min后小鼠体内的血糖浓度下降16.5%,即便是10mg/kg小剂量的二酰基花色素苷都可降低体内的血糖水平。紫甘薯色素具有降低血糖的作用,分析原因可能是紫甘薯色素通过对α-葡糖苷酶产生抑制作用,导致血糖浓度的降低。
调节血压
研究表明,紫甘薯色素具有抑制血管紧张素转换酶(ACE)活性,ACE具有血管末稍收缩功能,降低血管外周阻力,从而起到降低血压。在对45名志愿者服用紫甘薯提取液的试验中,其中有12名收缩压>18.7 kPa(140 mmHg)、舒张压>12.0 kPa(90 mmHg)者,经饮用44天、每天120 ml后,收缩压平均下降10-20mmHg,舒张压平均下降约5 mmHg,降压效果明显。
抗肿
胶原降解的试剂可能起到抑制肿细胞的入侵和转移作用,花色素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。而紫甘薯色素属于花色素苷类物质,所以推测其能起到抑制肿细胞的入侵及转移效果,具有抗肿的功能。