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[科普中国]-甜菜黄素

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甜菜黄素是甜菜色素中的一种。甜菜色素为含氮水溶性色素,主要包括甜菜红素和甜菜黄素 2 种类型,甜菜醛氨酸是其基本生色团 。甜菜黄素的特征吸收峰在480 nm处,主要使植物呈现出黄色至橙色的颜色变化。1

甜菜色素的特点目前,已有 50 多种甜菜红素和31种甜菜黄素被鉴定。 甜菜色素在 p H 2.5~7.0 的环境下性质较为稳定,碱性条件下不稳定,不耐高温,耐氧化和还原能力较差, 不宜与具有氧化和还原作用的物质同时使用。 此外,甜菜色素的稳定性还受到光照、金属 离 子 、酶 等 因 素 的 影 响 ,应 保 存 在 低 温 、避 光 、酸性或中性、隔离氧化还原物质的环境中。

甜菜色素与花青素的结构完全不同,而且两者在同一植物中互斥存在, 但两者的合成前体存在渊源,花青素的合成前体之一乙酰 Co A 与甜菜色素的合成前体酪氨酸都来源于苯丙氨酸。 研究表明, 积累甜菜色素的植物也能表达类黄酮生物合成中的一些酶,也可以积累大量黄酮醇、一些其他的类黄酮、 在某些情形下甚至可以积累原花青素, 然而花青素合成酶的缺失可能最终导致富含甜菜色素的植物无法合成花青素。 关于花青素和甜菜色素在植物中相斥存在的分子机制还有待进一步研究。植物甜菜色素的研究进展。1

甜菜色素的生物学意义甜 菜 色 素 与 物 种 传 播 甜 菜 色 素 的 功 能与 花 青 素 类 似 ,可 使 植 物 的 茎 、叶 、花 、果 实 呈 现出艳丽的色彩,吸引昆虫授粉,吸引鸟类和其他动物取食从而将种子带到不同的地方, 这对于物种繁殖和传播具有十分重要的意义。甜菜色素与植物抗逆性,藜科 、 苋科 、 仙人掌科、马齿苋科等一些常见的甜菜色素植物,多是旱生或盐生植物,通常都具有极强的生命力,能在恶劣的条件下生存。 例如,盐地碱蓬能在 3%的盐度下完成正常的生活周期,盐地碱蓬 之 所 以能耐受如此高的盐度, 可能与其体内积累的甜菜色素密切相关。 在盐胁迫条件下,甜菜红素作为一种渗透调节物质,参与渗透调节;植物也可通过甜菜黄素的合成与降解调节氨基酸浓度, 从而间接参与渗透调节,保持植物细胞内的渗透压,维持水平衡,这也是仙人掌科植物适应干旱环境、盐地碱蓬适应高盐环境的策略之一。 同时,甜菜红素也是一种非酶促的抗氧化剂, 能够清除逆境下产生的过量活性氧, 以维持细胞的正常代谢活动。此外, 甜菜色素在植株受到紫外线照射时会迅速积累,作为紫外线过滤器,以保护植物免受伤害。甜菜色素也可作为植物保护性反应中产生的次生代谢产物,提高植株抗病菌能力。 在重金属、冷害、水淹及光抑制条件下,植物中甜菜色素的积累增加,以抵御逆境。 同时,甜菜色素还能稳定植物的亚细 胞 结 构 ,减 少 逆 境 下 的 N 毒 害 ,维 持 植 物的正常生长。1