Główny Olej

Antocyjany

Antocyjany są substancjami pigmentowymi z grupy glikozydów. Występują w roślinach, powodując czerwony, fioletowy i niebieski kolor owoców i liści.

Zawartość antocyjanów w produktach

Antocyjany mogą być zawarte w małych ilościach w różnych produktach (w grochu, gruszkach, ziemniakach), ale większość z nich jest w skórkach jagód i owoców o ciemnofioletowym kolorze. Jeżyna - lider w zawartości tego pigmentu wśród wszystkich jagód. Ale takie rośliny jagodowe, jak jagody, jagód, czarnego bzu, żurawiny, jagód, zawierają dość dużo antocyjanów.

Zawartość antocyjanów jest bardziej w kwaśnych i ciemnych odmianach wiśni niż w słodkich i czerwonych. Wiele antocyjanów znajduje się w skórkach winogron i uzyskanym z nich czerwonym winie. Białe wino jest wytwarzane z winogron bez skóry, więc jest mniej bogate w te pigmenty. Zawartość antocyjanów określa kolor wina gronowego.

Badania wykazały, że banany, choć nie ciemnofioletowe, są również bogatym źródłem antocyjanów.

Właściwości fizyczne i chemiczne antocyjanów

Różne kolory antocyjanów zależą od jonu, z którego powstaje kompleks organicznych substancji barwiących. W ten sposób uzyskuje się fioletowo-czerwony kolor, jeśli kompleks zawiera jon potasu, magnez i wapń, dając niebieski kolor.

Właściwości antocyjanów, aby pokazać ich kolor, zależą od kwasowości medium: im niższa, tym bardziej czerwony kolor. W celu rozróżnienia typów antocyjanów w laboratorium stosuje się chromatografię papierową lub spektroskopię IR.

Liczba antocyjanów w danym produkcie zależy od charakterystyki klimatu i energii fotosyntezy rośliny. Na przykład w winogronach czas trwania i intensywność oświetlenia jej liści wpływają na szybkość powstawania tych substancji. Różne odmiany winogron zawierają inny zestaw antocyjanów, ze względu na złoże i odmianę roślin.

Wysoka temperatura wpływa na kolor czerwonego wina winogronowego, wzmacniając go. Ponadto obróbka cieplna przyczynia się do długotrwałej konserwacji antocyjanów w winie.

Przydatne właściwości antocyjanów

Antocyjany nie mogą powstać w ludzkim ciele, dlatego muszą pochodzić z pożywienia. Zdrowa osoba potrzebuje co najmniej 200 mg tych substancji dziennie, aw przypadku choroby co najmniej 300 mg. Nie są w stanie gromadzić się w ciele, więc są z niego szybko eliminowane.

Antocyjany mają działanie bakteriobójcze - mogą niszczyć różnego rodzaju szkodliwe bakterie. Po raz pierwszy efekt ten wykorzystano do produkcji wina z czerwonych winogron, które nie psuło się podczas długotrwałego przechowywania. Teraz antocyjany są używane w kompleksowej kontroli przeziębienia, pomagają układowi odpornościowemu radzić sobie z infekcją.

Według biologicznych skutków antocyjanów są podobne do witaminy R. Tak więc wiadomo o właściwościach antocyjanów do wzmacniania ścian naczyń włosowatych i mają działanie przeciwobrzękowe.

Korzystne właściwości antocyjanów są stosowane w medycynie w produkcji różnych dodatków biologicznych, zwłaszcza do stosowania w okulistyce. Naukowcy odkryli, że antocyjany dobrze gromadzą się w tkankach siatkówki. Wzmacniają naczynia krwionośne, zmniejszają kruchość naczyń włosowatych, jak na przykład w retinopatii cukrzycowej.

Antocyjany poprawiają strukturę włókien i komórek tkanki łącznej, przywracają wypływ płynu wewnątrzgałkowego i ciśnienie w gałce ocznej, która jest stosowana w leczeniu jaskry.

Antocyjany są silnymi przeciwutleniaczami - wiążą wolne rodniki tlenowe i zapobiegają uszkodzeniom błon komórkowych. Ma to również pozytywny wpływ na zdrowie narządu wzroku. Ludzie, którzy regularnie jedzą pokarmy bogate w antocyjany, mają ostry wzrok. Ponadto ich oczy tolerują wysokie obciążenia i łatwo radzą sobie ze zmęczeniem.

http://www.neboleem.net/antociany.php

Antocyjany

Antocyjany to grupa rozpuszczalnych w wodzie pigmentów, które barwią owoce i warzywa w jasnych kolorach (fioletowy, czerwony, żółty, niebieski).

Naturalne barwniki koncentrują się w organach generatywnych roślin (pyłki, kwiaty), częściach wegetatywnych (liście, korzenie, pędy), owocach, nasionach. Ich ilość w produkcie zależy od energii fotosyntezy i cech klimatu.

Aby utrzymać zdrowie, osoba dorosła musi wziąć 15 miligramów tych substancji dziennie i 30 miligramów w okresie choroby.

Zapotrzebowanie na naturalne pigmenty wzrasta wraz z:

  • genetyczna podatność na nowotwory złośliwe;
  • mieszkać w regionach z długim latem;
  • regularny kontakt z promieniowaniem jonizującym lub prądami wysokiej częstotliwości.

Jednak ze względu na wysoką aktywność biologiczną pigmentów wskazane jest zwiększenie dziennej dawki substancji tylko pod nadzorem lekarza.

Antocyjany nie gromadzą się w organizmie, są szybko wydalane, więc należy monitorować liczbę i regularność ich odbioru. Zgodnie z ich efektami biologicznymi są one podobne do witaminy P: mają działanie przeciwobrzękowe i bakteriobójcze, wzmacniają ściany naczyń włosowatych, przywracają wypływ płynu wewnątrzgałkowego, poprawiają strukturę tkanki łącznej (włókna i komórki).

Ogólne informacje

Pierwsze eksperymenty z badaniem antocyjanów przeprowadził angielski biochemik Robert Boyle w 1664 roku. Naukowiec odkrył, że pod wpływem alkaliów niebieski kolor płatków bławatka zmienił się na zielony, a pod wpływem kwasu kwiat stał się czerwony. Dalsze badania właściwości pigmentów (zdolność do zmiany odcienia) doprowadziły do ​​„przełomu” w dziedzinie biochemii, ponieważ pomogły naukowcom z XVII wieku zidentyfikować odczynniki chemiczne.

Nieocenionym wkładem w badania związków antocyjanowych był profesor Richard Willstätter, który najpierw wyizolował pigmenty z roślin w czystej postaci. Do tej pory biochemicy wyodrębnili ponad 70 naturalnych barwników, z których głównymi prekursorami są następujące aglikony: cyjanidyna, pelargonidyna, delfinidyna, malwidyna, peonidyna, petunidyna. Co ciekawe, glikozydy pierwszego typu malują rośliny w kolorze fioletowo - czerwonym, drugie - w odcieniu czerwono - pomarańczowym, trzecie - w odcieniu niebieskim lub niebieskim.

Ilościowy skład antocyjanów w produkcie zależy od warunków wzrostu i cech odmianowych rośliny (wartości pH w wakuolach, gdzie gromadzi się pigment). Jednocześnie ten sam pigment, z powodu zmiany kwasowości płynu komórkowego, może uzyskać inny odcień. Gdy barwniki gromadzą się w środowisku alkalicznym, roślina „dostaje” żółto-zielony kolor, w neutralnym - fioletowym, w kwasowo - czerwonym.

Jakie pokarmy zawierają antocyjany?

Naturalne barwniki są zawarte w roślinach i chronią je przed szkodliwym promieniowaniem, przyspieszają proces fotosyntezy, przekształcając światło w energię.

Liderem w liczbie takich glikozydów są ciemnofioletowe i bordowe jagody: jagody, jeżyny, jagody, czarna aronia, jagody, czarnego bzu, żurawiny, czarne porzeczki, wiśnie, maliny, winogrona (ciemne odmiany). Antocyjany są bogate w bakłażany, buraki, pomidory, czerwoną kapustę, czerwoną paprykę, sałatę liściastą. Ponadto glikozydy w małych ilościach zawarte są w „lekkich” roślinach: ziemniaki, groch, gruszki, banany, jabłka.

Co ciekawe, niskie temperatury i intensywne oświetlenie przyczyniają się do nagromadzenia naturalnego „barwnika” w owocach. Dlatego nie jest przypadkiem, że maksymalne stężenia antocyjanów zawierają rośliny łąkowe północne i alpejskie.

Przydatne właściwości

Antocyjany mają szerokie spektrum aktywności biologicznej.

U ludzi związki wykazują następujące właściwości:

  • przeciwutleniacz;
  • przeciwskurczowy;
  • adaptogenny;
  • przeciwzapalny;
  • stymulujący;
  • moczopędny;
  • bakteriobójczy;
  • antyalergiczny;
  • stymulujący;
  • żółciopędny;
  • środek przeczyszczający;
  • hemostatyczny;
  • środki uspokajające;
  • przeciwwirusowy;
  • estrogenopodobne;
  • leki zmniejszające przekrwienie.

Biorąc pod uwagę, że antocyjany w organizmie nie są syntetyzowane, w celu zapobiegania zaburzeniom czynnościowym ważne jest spożywanie co najmniej 15 miligramów związku dziennie. Aby to zrobić, dieta jest wzbogacona o „kolorowe” jedzenie.

Funkcje wykonywane przez antocyjany:

  • aktywować metabolizm na poziomie komórkowym;
  • zmniejszyć przepuszczalność naczyń włosowatych;
  • zwiększyć elastyczność naczyń krwionośnych (ze względu na hamowanie aktywności hialuronidazy);
  • wzmocnić siatkówkę;
  • normalizować ciśnienie wewnątrzgałkowe;
  • nasilać syntezę kolagenu;
  • stabilizować fosfolipidy błony komórkowej;
  • zapobiegać przyklejaniu się płytek cholesterolu na ścianach naczyń krwionośnych;
  • poprawić widzenie w nocy (przez regenerację rodopsyny);
  • chronić mięsień sercowy przed niedokrwieniem (zapobiegać wytwarzaniu białek aktywujących apoptozę kardiomiocytów);
  • zmniejszyć ciśnienie krwi (rozluźnić naczynia krwionośne);
  • zapobiegać rozwojowi zaćmy (z powodu tłumienia aktywności reduktazy aldozy w soczewce);
  • poprawić stan tkanek łącznych;
  • hamują wzrost nowotworów złośliwych (stymulują apoptozę komórek nowotworowych);
  • zwiększyć ochronę antyoksydacyjną organizmu;
  • zapobiec uszkodzeniu struktury DNA;
  • zmniejszyć negatywny wpływ emisji radiowej i substancji rakotwórczych na organizm;
  • promować szybkie wyzdrowienie z chorób układu oddechowego.

Zastosowanie terapeutyczne

Wskazania do stosowania naturalnych pigmentów w zwiększonej ilości (do 500 miligramów dziennie):

  • niewydolność wieńcowa;
  • miażdżyca;
  • przewlekłe procesy zapalne;
  • zapobieganie patologiom sercowo-naczyniowym;
  • rzęsistkowica;
  • giardioza;
  • opryszczka;
  • niewyraźne widzenie;
  • zapalenie dziąseł;
  • grypa, ból gardła;
  • łysienie ogniskowe;
  • bielactwo;
  • nowotwory złośliwe;
  • retinopatia cukrzycowa;
  • zapobieganie osteoporozie;
  • obrzęk;
  • reakcje alergiczne;
  • jaskra;
  • nerwica;
  • otyłość;
  • choroby zwyrodnieniowe;
  • nadciśnienie;
  • patologia naczyń krwionośnych;
  • zmniejszone zmęczenie oczu;
  • nocna ślepota;
  • cukrzyca (w celu poprawy krążenia krwi).

Co ciekawe, oligomeryczne proantocyjanidy (procyjanidyny) są 50 razy bardziej „mocne” niż witamina E pod względem właściwości przeciwutleniających i 20 razy więcej niż kwas askorbinowy.

Leki z antocyjanami

Brak glikozydów w organizmie człowieka powoduje wyczerpanie nerwowe, depresję, zmęczenie, obniżoną odporność. Aby utrzymać zdrowie i poprawić samopoczucie, dietetycy zalecają stosowanie antocyjanów w codziennej diecie. Związki chronią narządy wewnętrzne przed niekorzystnym wpływem środowiska, zmniejszają stres psychiczny, mają pozytywny wpływ na organizm jako całość. Nie bój się przedawkowania glikozydów, w praktyce medycznej nie ma oznak nadmiaru związków.

Różnorodność użytecznych właściwości antocyjanów determinuje ich zastosowanie w preparatach farmakologicznych i biologicznie aktywnych kompleksach (BAA).

Rozważ niektóre z nich:

  1. Anthocyan Forte (V - MIN +, Rosja). Preparat zawiera glikozydy borówki czarnej i czarnej porzeczki, nasiona proantocyjanidu czerwonych winogron, cynk, witaminy C, B2 i PP.
  2. „Blueberry Concentrate” (DHC, Japonia). Główne składniki suplementu: ekstrakt z borówki czarnej, nagietek (luteina), karotenoidy, tiamina (B1), ryboflawina (B2), pirydoksyna (B6), cyancobalamina (B12).
  3. „UtraFix” (Santegra, USA). Suplement zawierający antocyjany kwiatów hibiskusa.
  4. Zen Thonic (CaliVita, USA). Kompleks antyoksydacyjny obejmuje: koncentraty mangostanu, czerwone winogrona, borówki, truskawki, maliny, wiśnie, jabłka, żurawinę, gruszki.
  5. Glazorol (Art Life, Russia). Jest to lek na bazie antocyjanów aronii i nagietka, karotenoidów, aminokwasów i witamin C, B3, B5, B2, B9, B12.
  6. Xantho PLUS (CaliVita, USA). Głównymi składnikami suplementu diety są mangostan (owoce tropikalne), ekstrakty z zielonej herbaty, pestki winogron, owoce granatu, jagody i jagody.
  7. „Living Cell VII” (Siberian Health, Russia). Kompleks składa się z dwóch leków: Antoftam i Carovizin (na poranne i wieczorne przyjęcie). Pierwsza kompozycja zawiera antocyjany jagodowe i spiruliny, a druga zawiera organiczne karotenoidy, zeaksantynę, luteinę i pigmenty z róży.

Leki zawierające antocyjany są przeciwwskazane u osób z nadwrażliwością na te składniki. Ponadto są one stosowane ostrożnie podczas ciąży i laktacji, wyłącznie pod nadzorem lekarza prowadzącego.

Wniosek

Antocyjany to grupa naturalnych pigmentów, które barwią owoce i warzywa w jasnych kolorach.

Związki mają korzystny wpływ na organizm ludzki, ponieważ wykazują właściwości przeciwutleniające, bakteriobójcze, przeciwzapalne, adaptogenne i rozkurczowe. Naturalne źródła pigmentów: jagoda, czarny bez, czarna porzeczka, jeżyna, jagoda, aronia czarna.

Naturalne barwniki stosuje się w złożonej terapii cukrzycy, infekcji sezonowych (grypa, SARS), onkologii, chorób zwyrodnieniowych i patologii okulistycznych (dystrofia siatkówki, krótkowzroczność, retinopatia cukrzycowa, zaćma, jaskra). Ponadto antocyjany są stosowane w przemyśle spożywczym (w produkcji wyrobów cukierniczych, jogurtów, napojów), kosmetologii (jak kolagen), przemyśle elektrycznym (do malowania ogniw słonecznych).

http://foodandhealth.ru/komponenty-pitaniya/antociany/

Podręcznik chemika 21

Chemia i technologia chemiczna

Antocyjany w liściach

Zabarwienie antocyjanów jest charakterystyczne dla wielu czerwonych owoców, takich jak truskawki, maliny, wiśnie i jabłka, w których obecność antocyjanów jest oznaką dojrzałości. Większość czarnych owoców, takich jak jeżyny, czarne winogrona, jest w rzeczywistości bardzo ciemnoczerwona lub purpurowa ze względu na obecność antocyjanów w ekstremalnie wysokich stężeniach. To stwierdzenie pięknie ilustruje fakt, że czarne winogrona produkują czerwone wino, w którym zawartość antocyjanów jest już znacznie niższa. Inne części roślin, takie jak liście (czerwona kapusta) lub łodygi (rabarbar), można również malować ze względu na obecność antocyjanów. [c.138]

Antocyjany często powstają w dużych ilościach w młodych pędach i liściach, dzięki czemu nabierają czerwonego koloru w przeciwieństwie do zielonych w dojrzałych liściach. Dobrze znanym przykładem jest ciemnoczerwony kolor łodyg i liści pierwszych pędów wiosennych róży. W niektórych przypadkach czerwona antocyjanin utrzymuje się do dojrzałości, powodując czerwony kolor liści niektórych gatunków ozdobnych. Czerwony kolor jesiennych liści może być również konsekwencją zwiększonej syntezy antocyjanów. Rozpad chlorofilu na jesieni sprawia, że ​​antocyjany stają się bardziej widoczne. [c.138]

Wiadomo, że syntezę antocyjanów w kwiatach regulują warunki fizjologiczne. To samo można powiedzieć o syntezie w liściach ryżu. 1 ilustruje ten fakt. Pigmentacja koncentruje się wyłącznie w komórkach sąsiadujących z komórkami przydatków szparkowych. Należy również zauważyć, że nawet w słabo rozwiniętych szparkach nie ma stopniowej zmiany pigmentacji. [c.148]

Podobne wartości całkowitej zawartości IAA obserwuje się również w przypadku, gdy zainfekowane liście nie tworzą guzków. Jednak w tym przypadku bezpłatna forma IAA wynosi tylko 8% kwoty. Można założyć, że przejście IAA, które powstaje pod wpływem infekcji, w postać nieaktywną, jest reakcją ochronną związaną ze zwiększonym powstawaniem antocyjanów. [c.282]

Znaczna zawartość antocyjanów jest charakterystyczna dla roślinności wysokogórskiej. Porównując liście tych samych roślin uprawianych w warunkach wysokogórskich i w dolinach, te pierwsze są zawsze bogatsze w antocyjany. Powstawaniu antocyjanów sprzyja obniżenie temperatury w połączeniu z aktywnym nasłonecznieniem. [c.119]

W niektórych przypadkach obserwuje się wzbogacanie liści antocyjanami z powodu zakłócenia normalnych warunków mineralnego odżywiania roślin. Na przykład pojawienie się brązowych, brązowych, czerwonych i purpurowych plam na liściach ziemniaków, kapusty, bawełny, jabłka, cytrusów jest zwykle obserwowane, gdy rośliny nie są zaopatrzone w potas. [c.119]

Niedobór magnezu w bawełnie prowadzi do pojawienia się liści o pięknym fioletowo-czerwonym kolorze tkanek między żyłami, które pozostają ciemnozielone. We wszystkich tych przypadkach, równolegle do akumulacji antocyjanów, obserwuje się zniszczenie chlorofilu. [c.119]

Spektrum promieniowania liści wiesiołka i czerwono-fioletowej rośliny Perilla, pigmentowane, najwyraźniej, przez antocyjany pod tym samym oświetleniem z ich widoczną częścią widma, było wcześniej badane. [str.62]


Herbaciany liść zawiera różne flawonowe glukozydy rutynę (1%), kwercytrynę (około 1%), która podczas hydrolizy zawiera kwercetynę (flawonol o właściwościach witaminy P) glukozydy z grupy antocyjanów, które odgrywają ważną rolę jako pigmenty liści, kwiatów i owoców. Uważa się, że stopień zabarwienia i smaku herbaty zależy od ilości flawonów i antocyjanów. Herbata produkuje również alkaloidy - kofeinę, teofilinę, pigmenty teobrominowe - olejki eteryczne karoten, ksantofil i chlorofil, sterole i inne związki. Spośród alkaloidów herbaty najważniejsza jest kofeina, jej zawartość waha się między 1,8-2,8% a chlorofilem (0,8%) w suchej masie. [c.383]

Nadmierne tworzenie się antocyjanogenu przez zakażone tkanki jest łatwo zauważalne, na przykład w przypadku uszkodzenia liścia brzoskwiniowego i migdałowego, które wyraża się w kędzierzawości liści. Dotknięte liście przybierają wygląd jasnoczerwonych strąków lub owoców. Innym przykładem są jabłka. Niedojrzałe owady dotknięte larwami owadów zazwyczaj syntetyzują zwiększoną ilość antocyjanów i przedwcześnie wyglądają [c.150]

Karotenoidy chloroplastowe nie są całkowicie utracone, o czym świadczy żółty kolor starych liści. p-karoten jest znacznie utleniany przez epoksydy i apo-karoten, a ksantofile są estryfikowane kwasami tłuszczowymi. Jasny czerwony kolor niektórych jesiennych liści wynika z intensywnej syntezy podczas starzenia antocyjanów (rozdz. 4). Proces ten nie jest jednak bezpośrednio związany z rozpadem chloroplastów. [c.365]

Oprócz wyżej wymienionych leków opracowano preparaty witaminowe P z aronii aroniowej na bazie antocyjanów i zaproponowano je do praktycznej medycyny, katechiny z liści herbaty, owoce cytrusowe na bazie glikozydu flawanonowego hesperydyny i jej izomer chalkonu. [ok.153]

Kwiaty i płaszcze owocowe są organami roślinnymi, z których ekstrahowane są antocyjany. Jednak inne narządy roślin mogą zawierać znaczne ilości tych substancji, takich jak milo, liście dębu tsai, jesienne liście wielu gatunków, na przykład dzikie winogrona. Rzodkiew i rzepa są przykładami roślin okopowych zawierających antocyjany. Wiele antocyjanów zawiera rośliny alpejskie (zimne noce i aktywne światło). Często jest bogaty w antocyjany i rośnie w kolcach. [c.252]

Sześć z tych aglikonów to antocyjan-dynamo szkarłatna pelargonidyna, malinowa cyjanidyna, fiołkoworóżowa delfinidyna i trzy łatwo powstające estry metylowe - peonidyna, petunidyna i malvidin. Te sześć pigmentów jest bardzo rozpowszechnione w świecie roślin, a kolorowe kwiaty i owoce są w nich szczególnie bogate. Podczas gdy pelargonidyna i delfinidyna występują najczęściej w kwiatach, są prawie nieobecne w barwnych liściach, które prawie zawsze zawierają cyjanidynę. [c.375]

Antocyjany są odpowiedzialne za te same piękne odcienie czerwieni, fioletu i błękitu, które pojawiają się w jesiennych liściach. W tym czasie między liściem a łodygą zaczyna się osadzać nieprzepuszczalna tkanka, która zakłóca krążenie soku komórkowego. Węglowodany utworzone w liściu przestają być transportowane do innych części rośliny, produkcja zielonego chlorofilu spowalnia i zaczyna się tworzenie antocyjanów. Ciepłe słoneczne dni, przyczyniające się do syntezy dużych ilości węglowodanów w liściu, oraz zimne noce, które utrudniają ruch soku komórkowego, w dużym stopniu przyczyniają się do syntezy antocyjanów w przyrodzie. Żółty kolor opadłych liści zależy w dużym stopniu od obecności w nich flawonów. Karotenoidy są również pigmentami koloru żółtego, czerwonego i brązowego, ale zazwyczaj są maskowane przez chlorofil podczas życia liści. Kiedy liście zaczynają zamierać, a synteza chlorofilu zatrzymuje się, kolor karotenoidów staje się zauważalny. Końcowy brązowy kolor liści prawdopodobnie zależy od utlenionych soli flawonowych. [c.284]


Wracając do tkanek roślinnych, które są w stanie aktywnego życia, należy powiedzieć, że w wyniku infekcji liczba pigmentów w nich wzrasta, co odnotowano już w 1877 r. Przez Meroma (Meg, 1877). Podobne obserwacje czyni wielu autorów. Tak więc Lipman (1927) zwraca uwagę na gromadzenie się antocyjanów w dotkniętych liściach. Według Guillermond (1941), w wielu roślinach wprowadzenie pasożyta zwiększa powstawanie zarówno garbników, jak i antocyjanów. Nagromadzenie antocyjanów, których cząsteczka zawiera dwa jądra benzenu, jest całkowicie zgodne z aktualnymi danymi na temat aktywacji reakcji bocznikowania fosforanem pentozy pod wpływem zakażenia i związanego z tym powstawania związków cyklicznych. [c.206]

Badania absorpcji energii promieniowania fotoaktywnego przeprowadzonego w warunkach polowych i laboratoryjnych, a także dane literaturowe wskazują, że rośliny zawierające antocyjany różnią się od roślin zielonych bardziej intensywną absorpcją energii świetlnej. W liściach badanych roślin antocyjanów udział antocyjanów stanowił 12–30% całkowitej ilości zaabsorbowanego promieniowania. Część promieniowania słonecznego pochłonięta przez antocyjany, zamieniając się w ciepło, spowodowała pewien wzrost temperatury liści. Zatem różnica temperatur między czerwonymi i zielonymi liśćmi przy słonecznej pogodzie wynosiła do 3,6 ° C, a na pas-murny (e i zimne dni, nie więcej niż 0,5–0,6 ° C [C.383]

Liście zawierające antocyjany, w porównaniu z liśćmi zielonymi, pochłaniają więcej, ale odbijają i przekazują mniej promienistej energii w zielonej części widma. Promieniowana energia pochłaniana przez antocyjany wydaje się być wykorzystywana przez różne systemy regulacyjne procesów metabolicznych. Ponadto flawoole powodują kolor kwiatów i owoców. Wiele flawooli i antocyjanidyn jest toksycznych dla organizmów pasożytniczych. [c.385]

Zobacz strony, na których wspomniano termin Antocyjany w liściach: [c.113] [c.113] [c.131] [c.262] [c.5] [c.150] [c.155] [str.215] [ str.342] [str.343] [c.343] [str.602] [c.386] [str.21] [c.5] [c.23] [str.75] [c.87] [c.33] str. 88] [str.291] [c.21] Biochemia związków fenolowych (1968) - [str.131]

http://chem21.info/info/644126/

Antocyjany

Antocyjany (z greckiego. Θνθος - kwiat i κυαννός - niebieski, lazurowy) - naturalne barwniki roślin, glikozydy z grupy flawonoidów.

  • Antocyjanidyny, antocyjany - aglikony antocyjaninowe, pochodne hydroksylowe 2-fenylochromenów

Treść

Antocyjany są glikozydami zawierającymi, jako aglikon-antocyjanidynę, hydroksy- i metoksy-podstawione sole flawilii (2-fenylochromenilium), w niektórych antocyjanach, hydroksyl są acetylowane. Część węglowodanowa jest zazwyczaj związana z aglikonem w pozycji 3, z pewnymi antocyjaninami w pozycjach 3 i 5, z glukozą, ramnozą, monosacharydami galaktozowymi i di- i trisacharydami działającymi jako reszta węglowodanowa.

Będąc solami piryliowymi, antocyjany są łatwo rozpuszczalne w wodzie i rozpuszczalnikach polarnych, słabo rozpuszczalne w alkoholu i nierozpuszczalne w rozpuszczalnikach niepolarnych.

Antocyjany budowane są z resztek cukrów związanych z aglikonem, który jest barwnym związkiem - antocyjanidyną. Do 2004 r. Opisano 17 antocyjanidyn. [1]

Strukturę antocyjanów założył w 1913 r. Niemiecki biochemik R. Willstatter, pierwsza chemiczna synteza przeprowadzona w 1928 r. Przez angielskiego chemika R. Robinsona.

Antocyjany i antocyjanidyny są zazwyczaj uwalniane z kwaśnych ekstraktów tkanek roślinnych przy umiarkowanie niskich wartościach pH, ​​w tym przypadku antocyjan lub antocyjanina w postaci aglikonu występuje w postaci soli flawilowej, w której elektron heterocyklicznego atomu tlenu uczestniczy w heteroaromatycznym układzie π soli benzpyrillium (w przypadku kwanilów), jest stosowany przez grupy benzopirydowe (w przypadku kwanilów), jest używany przez grupy benzopirydowe (chrom). i jest chromoforem, który decyduje o kolorze tych związków - w grupie flawonoidów są one najgłębiej zabarwionymi związkami o największym przesunięciu om maksymalnej absorpcji w regionie długofalowym.

Liczba i rodzaj podstawników wpływa na kolor antocyjanidyn: grupy hydroksylowe niosące wolne pary elektronów powodują przesunięcie batochromowe ze wzrostem ich liczby. Na przykład pelargonidyna, cyjanidyna i delfinidyna, zawierające odpowiednio jedną, dwie i trzy grupy hydroksylowe w pierścieniu 2-fenylowym, mają kolor pomarańczowy, czerwony i fioletowy. Glikozylacja, metylacja lub acylowanie grup hydroksylowych antocyjanidyn prowadzi do zmniejszenia lub zaniku efektu bathochromowego.

Ze względu na wysoką elektrofilowość cyklu chromenylowego, strukturę i odpowiednio kolor antocyjanów i antocyjanidyn określa ich wrażliwość na pH: w środowisku kwaśnym (pH + daje fioletowe kompleksy, dwuwartościowy Mg 2+ i Ca 2+ - kolory niebieskie. Adsorpcja może również wpływać na kolor polisacharydy.

Antocyjany są hydrolizowane do antocyjanidyn w 10% kwasie solnym, ale same antocyjanidy są stabilne w środowisku kwaśnym (przy niskich wartościach pH) i rozkładają się na wysokim poziomie (w alkaliach).

Pełne funkcje biologiczne nie zostały jeszcze wyjaśnione. Powstawaniu antocyjanów sprzyja niska temperatura, intensywne oświetlenie.

http://traditio.wiki/%D0%90%D0%BD%D1%82%D0%BE%D1%860D0%B8%D0%B0%D0%BD%D1%8B

Antocyjany

Antocyjany są substancjami barwiącymi roślin należących do grupy glikozydów. Pigmenty te nadają owocom, liściom i płatkom kwiatów kolor czerwony, fioletowy, niebieski, pomarańczowy, brązowy, fioletowy. Występują w kwiatach, owocach, korzeniach, łodygach, liściach, a nawet nasionach roślin.

Pigment antocyjaninowy: w służbie genetyki

Prawdopodobnie wiele osób zna bajkę o magicznej niebieskiej róży, która swoim zapachem sprawiła, że ​​ludzie pokazali swoje prawdziwe uczucia i mówili prawdę. Bajki i legendy o cudu wzrosły nie na próżno: taki kwiat nie istniał w naturze, ale jego piękno było obchodzone od czasów starożytnych.

Współczesna nauka znalazła nieco barbarzyński sposób na przybliżenie marzeń hodowców - aby uzyskać kwiaty koloru niebieskiego, konieczne było wstrzyknięcie chemicznych barwników typu „Indigo” do korzeni białej róży, co nadało pąkom pożądany kolor. Jednak w 2004 r., Po licznych badaniach nad naturą pigmentów antocyjanowych i biosyntezą ich związków, długo oczekiwana niebieska róża została uzyskana dzięki inżynierii genetycznej - owoc ciężkiej pracy więcej niż jednego pokolenia naukowców.

Po tym „przełomie” takie nieoczekiwane odmiany warzyw o niezwykłym kolorze również ujrzały światło: fioletowe ziemniaki „Wonderland”, kapusta, marchewka, kalafior i pieprz o niezwykłym fioletowym kolorze. Dlaczego naukowcy tworzą takie produkty? Faktem jest, że podczas badań uzyskano dane o wysokich korzystnych właściwościach antocyjanów dla organizmu ludzkiego.

Przydatne właściwości antocyjanów

Do tej pory antocyjany nie są uznawane za substancje niezbędne do zapewnienia normalnego życia ludzkiego. Ale nadal są silnymi przeciwutleniaczami, co powoduje, że mają wielkie korzyści zdrowotne.

Główne właściwości antocyjanów i ich wpływ na organizm ludzki:

  • Funkcje adaptogenne, przeciwskurczowe, przeciwzapalne i stymulujące;
  • Działanie przeciwalergiczne, moczopędne, przeczyszczające;
  • Bakteriobójcze, żółciopędne, uspokajające, hemostatyczne, przeciwwirusowe i słabe właściwości przeciwnowotworowe;
  • Insulinopodobne efekty fotouczulające;
  • Zmniejszenie kruchości i przepuszczalności naczyń włosowatych, zwiększenie elastyczności naczyń krwionośnych;
  • Zmniejszenie poziomu cholesterolu we krwi;
  • Zwiększona ostrość wzroku, normalizacja ciśnienia wewnątrzgałkowego;
  • Wzmocnienie odporności i funkcji ochronnych organizmu.

Produkty zawierające pigment antocyjanowy są przydatne w chorobach sercowo-naczyniowych, nadciśnieniu, podwyższonym poziomie cholesterolu. Należy je stosować do miażdżycy, chorób naczyń krwionośnych, zapalenia stawów, przewlekłych procesów zapalnych. Adaptacyjne i biostymulujące właściwości antocyjanów określają ich zastosowanie w preparatach na dusznicę bolesną i grypę, zapobieganie nowotworom, pogorszenie pamięci i komplikacje związane z wiekiem. Działanie dezynfekujące stosuje się w leczeniu giardiozy, rzęsistkowicy, zapalenia błony śluzowej jelit, bielactwa i alergii. Suplementy i leki z antocyjanami są bardzo popularne w leczeniu zaćmy, jaskry, ślepoty nocnej i zmniejszania zmęczenia oczu.

Jakie pokarmy zawierają antocyjany

Obecnie istnieje wiele produktów farmaceutycznych zawierających te korzystne substancje. Ale nadal największe korzyści dla ciała to te elementy, które naturalnie przechodzą przez pożywienie.

Dla zwykłej osoby wystarczy 200 mg antocyjanów dziennie, ale w przypadku poważnych chorób i zeznań lekarskich wskaźnik może wzrosnąć do 300 mg Substancje te nie są wytwarzane przez organizm i muszą pochodzić z zewnątrz. Jakie produkty zawierają pigment antocyjanowy:

  • Jagody: jagody, jagody, żurawiny, maliny, jeżyny, czarne porzeczki, borówki, wiśnie, wiśnie, głóg, winogrona;
  • Warzywa: bakłażan, pomidory, czerwona kapusta, czerwona papryka, rzodkiewka, rzepa.

Dość często w literaturze można znaleźć informacje, że burak zawiera również pigment antocyjanowy. Jest prawdopodobne, że takie stwierdzenie pochodzi z ciemnoczerwonego koloru tego korzenia, ale wynika to z obecności pigmentu Betanidin, który ma zupełnie inny charakter. Istnieją antocyjany w burakach, ale w bardzo małych ilościach, więc nie warto o tym mówić, jako o pełnym źródle tych substancji.

Czerwone wina, ciemne soki owocowe, herbata karkade (róża sudańska) również zawierają antocyjany. Ponadto ich obecność powoduje długotrwałe przechowywanie wina (ze względu na wyraźne właściwości bakteriobójcze).

Nagromadzenie antocyjanów w owocach przyczynia się do intensywnego oświetlenia i niskich temperatur. Zauważono, że na alpejskich łąkach jest sporo roślin, które zawierają maksymalną ilość tego pigmentu. Rzeczywiście, długi czas światła dziennego i zimne noce są najlepszym sposobem na zwiększenie liczby antocyjanów w owocach i roślinach.

http://vesvnorme.net/zdorovoe-pitanie/antociany.html

Antocyjany: tajemnice koloru

Kilka wieków temu zaczęła się jedna z najciekawszych i najpiękniejszych historii w naukach biologicznych - historia badań koloru w roślinach. Antocyjaninowe pigmenty roślinne odegrały ważną rolę w odkryciu praw Mendla, ruchomych elementów genetycznych, interferencji RNA - wszystkie te odkrycia dokonano na podstawie obserwacji koloru roślin. Do tej pory biochemiczny charakter antocyjanów, ich biosynteza i regulacja zostały szczegółowo zbadane. Uzyskane dane pozwalają na stworzenie niezwykle kolorowych odmian roślin ozdobnych i upraw. Niebieska róża nie jest już bajką.

Czym są antocyjany? Niewiele o chemii

Ostatnio w mediach rosyjskich i zagranicznych często pojawiają się doniesienia o cudownych owocach, cudownych warzywach i cudownych kwiatach o niezwykłym kolorze, który albo nie występuje w tych gatunkach roślin, albo występuje rzadko, ale bardzo rzadko. Furor wśród rosyjskiej publiczności opublikował niedawno wiadomość o nowej odmianie ziemniaka „Chudesnik” o fioletowej barwie miąższu stworzonej przez hodowców z Ural Research Institute of Agriculture (ryc. 1). Wśród warzyw o nietypowym dla nas fioletowym kolorze wymienić można także kapustę, pieprz, marchew, kalafior. Należy zauważyć, że wszystkie odmiany fioletowych warzyw, owoców i zbóż zatwierdzonych do uprawy handlowej powstały w trakcie selekcji, nie są to odmiany zmodyfikowane genetycznie.

Innym przykładem jest niebieska róża, marzenie więcej niż jednego pokolenia hodowców i ogrodników. Do 2004 r. Niebieskie pąki róży można było uzyskać tylko za pomocą barwników chemicznych, takich jak indygo, które wstrzyknięto do korzeni białej róży (patrz Chemistry and Life, 1989, nr 6). W 2004 r., Za pomocą metod inżynierii genetycznej, po raz pierwszy na świecie, uzyskano prawdziwą niebieską różę (ryc. 2).

Te i inne śmiałe manipulacje kolorami, które prasa nazywa „cudami”, stały się możliwe dzięki wszechstronnemu badaniu natury pigmentacji antocyjanów i genetycznego składnika biosyntezy związków antocyjanowych.

Dzisiaj pigmenty roślinne, takie jak flawonoidy, karotenoidy i betalainy, zostały dość dobrze przebadane. Wszyscy wiedzą, karotenoidy marchew, a betalainy obejmują, na przykład, pigmenty buraczane. Grupa związków flawonoidowych w największym stopniu przyczynia się do różnorodności kolorów roślin. Ta grupa obejmuje żółte aurony, chalkony i flawonole, a także głównych bohaterów tego artykułu - antocyjany, które malują rośliny w kolorze różowym, czerwonym, pomarańczowym, szkarłatnym, fioletowym, niebieskim i ciemnoniebieskim. Nawiasem mówiąc, antocyjany są nie tylko piękne, ale także bardzo przydatne dla ludzi: jak się okazało podczas ich badań, są to biologicznie aktywne cząsteczki.

Zatem antocyjany są pigmentami roślinnymi, które mogą być obecne w roślinach zarówno w organach generatywnych (kwiaty, pyłki), jak i wegetatywnych (łodyga, liście, korzenie), a także w owocach i nasionach. Są one stale obecne w komórce lub pojawiają się na pewnym etapie rozwoju rośliny lub pod wpływem stresu. Ta ostatnia okoliczność doprowadziła naukowców do przekonania, że ​​antocyjany są potrzebne nie tylko do przyciągania jasnych zapylających owadów zapylających i dystrybutorów nasion, ale także do zwalczania różnych rodzajów stresu.

Pierwsze eksperymenty z badaniem związków antocyjaninowych i ich chemicznego charakteru dokonał słynny angielski chemik Robert Boyle. Już w 1664 roku odkrył, że pod działaniem kwasów niebieski kolor płatków chabrowych zmienia się na czerwony, a pod działaniem alkaliów płatki zmieniają kolor na zielony. W latach 1913–1915 niemiecki biochemik Richard Willstatter i jego szwajcarski odpowiednik Arthur Stol opublikowali serię artykułów na temat antocyjanów. Wyizolowali poszczególne pigmenty z kwiatów różnych roślin i opisali ich strukturę chemiczną. Okazało się, że antocyjany w komórkach występują głównie w postaci glikozydów. Ich aglikony (podstawowe cząsteczki prekursorowe), zwane antocyjanidynami, są głównie związane z cukrami, glukozą, galaktozą i ramnozą. „Do badania barwników świata roślin, zwłaszcza chlorofilu” w 1915 r. Richard Willstätter otrzymał Nagrodę Nobla w dziedzinie chemii.

Znanych jest ponad 500 pojedynczych związków antocyjanowych, a ich liczba stale rośnie. Wszyscy mają C15-szkielet węglowy - dwa pierścienie benzenowe A i B, połączone z3-fragment, który z atomem tlenu tworzy pierścień γ-pironu (pierścień C, ryc. 3). Jednocześnie antocyjany różnią się od innych związków flawonoidowych obecnością ładunku dodatniego i podwójnego wiązania w pierścieniu C.

Z całą ich ogromną różnorodnością związki antocyjanowe są pochodnymi tylko sześciu głównych antocyjanidyn: pelargonidyny, cyjanidyny, peonidyny, delfinidyny, petunidyny i malwidyny, które wyróżniają się bocznymi rodnikami R1 i R2 (ryc. 3, tabela). Ponieważ peonidyna powstaje w biosyntezie cyjanidyny, a petunidyna i malwidyna z delfinidyny, można wyróżnić trzy główne antocyjanidyny: pelargonidynę, cyjanidynę i delfinidynę - są to prekursory wszystkich antocyjanów.

Modyfikacje głównego C15-szkielet węglowy tworzy indywidualne związki z klasy antocyjanów. Jako przykład na rys. 4 przedstawia strukturę tak zwanego błękitnego antocyjanu, który barwi kwiaty powoju Ipomoea na niebiesko.

Możliwe opcje

Jaki kolor antocyjany będą miały kolor, zależy od wielu czynników. Po pierwsze, kolor zależy od struktury i stężenia antocyjanów (wzrasta pod wpływem stresu). Delfinidyna i jej pochodne mają niebieski lub niebieski kolor, czerwono-pomarańczowy kolor pochodzi od pelargonidyny, a purpurowo-czerwony kolor to cyjanidyna (ryc. 5). W tym przypadku kolor niebieski jest określany przez grupy hydroksylowe (patrz tabela i rys. 4), a ich metylacja, to jest dodanie CH3-grupy, prowadzi do zaczerwienienia („International Journal of Molecular Sciences”, 2009, 10, 5350–5369, doi: 10.3390 / ijms10125350).

Ponadto pigmentacja zależy od pH w wakuolach, gdzie gromadzą się związki antocyjanowe. Ten sam związek, w zależności od zmiany kwasowości soku komórkowego, może przybierać różne odcienie. Tak więc roztwór antocyjanów w środowisku kwaśnym ma kolor czerwony, obojętny - fioletowy, a zasadowy - żółto-zielony.

Jednak pH w wakuolach może zmieniać się od 4 do 6, a zatem pojawienie się niebieskiego koloru w większości przypadków nie może być wyjaśnione przez wpływ pH pożywki. Dlatego przeprowadzono dodatkowe badania, które wykazały, że antocyjany są obecne w komórkach roślinnych nie jako wolne cząsteczki, ale jako kompleksy z jonami metali, które mają tylko niebieski kolor („Nature Product Reports”, 2009, 26, 884–915 ). Kompleksy antocyjanów z jonami glinu, żelaza, magnezu, molibdenu, wolframu, stabilizowane kopigami (głównie flawonami i flawonolami), nazywane są metaloantocyjanami (ryc. 6).

Istotna jest także lokalizacja antocyjanów w tkankach roślinnych i kształt komórek naskórka, ponieważ określają one ilość światła docierającego do pigmentów, a tym samym intensywność koloru. Wykazano, że kwiaty gardła lwa z komórkami naskórka o stożkowym kształcie są pomalowane jaśniej niż kwiaty zmutowanych roślin, których komórki naskórka nie mogą przyjmować tej formy, chociaż w tych i innych roślinach antocyjany powstają w tej samej ilości („Natura”, 1994, 369,68282,661-664).

Tak więc, powiedzieliśmy, co spowodowało odcienie pigmentacji antocyjanów, dlaczego są one różne u różnych gatunków lub nawet w tych samych roślinach w różnych warunkach. Czytelnik może eksperymentować ze swoimi domowymi roślinami, obserwując zmiany w ich kolorach. Być może w trakcie tych eksperymentów osiągniesz pożądany odcień koloru, a twoja roślina przetrwa, ale z pewnością nie przekaże tego cienia swoim potomkom. Aby efekt był dziedziczony, konieczne jest zrozumienie jeszcze jednego aspektu tworzenia koloru, a mianowicie genetycznego składnika biosyntezy antocyjanów.

Geny niebieskie i fioletowe

Molekularne podstawy genetyczne biosyntezy antocyjanów zbadano wystarczająco dokładnie, co w dużym stopniu przyczyniły się do powstania mutantów różnych gatunków roślin o zmienionym kolorze. Na biosyntezę antocyjanów iw konsekwencji na kolor wpływają mutacje trzech rodzajów genów. Pierwszym z nich są geny kodujące enzymy zaangażowane w łańcuch transformacji biochemicznych (geny strukturalne). Drugi to geny, które determinują transkrypcję genów strukturalnych we właściwym czasie we właściwym miejscu (geny regulacyjne). Wreszcie trzeci to geny transportera, które przenoszą antocyjany do wakuoli. (Wiadomo, że antocyjany w cytoplazmie utleniają się i tworzą agregaty w kolorze brązowym, które są toksyczne dla komórek roślinnych (Nature, 1995, 375, 6530, 397-400).)

Do tej pory wszystkie etapy biosyntezy antocyjanów i enzymów je przeprowadzających są znane i dokładnie badane metodami biochemii i genetyki molekularnej (ryc. 7). Strukturalne i regulacyjne geny biosyntezy antocyjanów zostały wyizolowane z wielu gatunków roślin. Znajomość cech biosyntezy pigmentów antocyjanowych w poszczególnych gatunkach roślin pozwala manipulować jej kolorem na poziomie genetycznym, tworząc rośliny o niezwykłej pigmentacji, które będą przekazywane z pokolenia na pokolenie.

Selekcja i modyfikacja genów

„Gorące punkty” do modyfikacji koloru roślin to głównie geny strukturalne i regulacyjne. Metody, za pomocą których można modyfikować kolor roślin, są podzielone na dwa typy. Pierwszy to metody selekcji. Wybrane gatunki roślin poprzez krzyżowanie otrzymują geny od dawców - rośliny blisko spokrewnionych gatunków, które mają pożądaną cechę. Odmiana ziemniaka „Chudesnik”, według jego autora, szefa działu hodowli ziemniaków GNU Ural Research Institute of Agriculture, doktor nauk rolniczych E. Shanina, została stworzona właśnie metodą selekcji.

Innym żywym przykładem jest pszenica o purpurowym i niebieskim kolorze ziarna, spowodowana antocyjanami (ryc. 8). Na wolności pszenicę z purpurowym ziarnem odkryto po raz pierwszy w Etiopii, gdzie najwyraźniej pojawiła się ta cecha, a następnie geny odpowiedzialne za nią zostały wprowadzone metodami hodowlanymi do uprawianych odmian pszenicy. Pszenica z niebieskim ziarnem nie występuje w przyrodzie, ale pszenica niebieska ma względną pszenicę - trawę pszenną. Krzyżując trawę pszeniczną i pszenicę i wybierając tę ​​cechę, hodowcy uzyskali pszenicę o niebieskim ziarnie („Euphytica”, 1991, 56, 243–258).

W tych przykładach geny regulatorowe zostały wprowadzone do genomu pszenicy. Innymi słowy, pszenica ma funkcjonalny aparat do biosyntezy antocyjanów (wszystkie enzymy niezbędne do biosyntezy są w porządku). Geny regulacyjne uzyskane od spokrewnionych gatunków rozpoczynają maszynę biosyntezy antocyjanów tylko w pszenicy w ziarnie.

Podobnym przykładem, ale wykorzystującym drugą grupę metod manipulacji kolorami - metodami inżynierii genetycznej - jest produkcja pomidorów o wysokiej zawartości antocyjanów (Nature Biotechnology, 2008, 26, 1301-1308, doi: 10,1038 / nbt.1506). Dojrzałe pomidory zwykle zawierają karotenoidy, w tym rozpuszczalny w tłuszczach antyoksydacyjny likopen, chalkon naringeniny (2 ', 4', 6 ', 4-tetrahydroksychalkon, patrz rys. 8) i rutynę (glikozylowaną 5) znaleziono w flawonoidach w nich. 7,3 ', 4'-tetrahydroksyflawonol). Wprowadzając konstrukt genetyczny do roślin, który zawiera geny regulacyjne do biosyntezy antocyjanów garbu lwa Ros1 i Del pod kontrolą promotora E8, który jest aktywny w owocach pomidorów, międzynarodowa grupa naukowców otrzymała pomidory o wysokiej zawartości antocyjanów - intensywny purpurowy kolor (ryc. 9).

Wszystko to były przykłady manipulacji genami regulatorowymi. Przykładem zastosowania inżynierii genetycznej do zmiany koloru z powodu genów strukturalnych biosyntezy antocyjanów jest pionierska praca przeprowadzona w latach 80. przez niemieckich naukowców na petunii (Nature, 1987, 330, 677–678, doi: 10.1038 / 330677a0). Po raz pierwszy w historii kolor rośliny został zmieniony metodami inżynierii genetycznej.

Zwykle roślina petunii nie zawiera pigmentów pochodzących z pelargonidyny. Aby dowiedzieć się, dlaczego tak się dzieje, wróć do rys. 7. Dla enzymu DFR (reduktaza dihydroflawonolowa) petunii, najbardziej korzystnym substratem jest dihydromirycetyna, mniej korzystna jest dihydroquercetin, a dihydroempferol nie jest w ogóle stosowany jako substrat. Zupełnie inny obraz specyficzności substratowej tego enzymu występuje w kukurydzy, której DFR jest „preferowany” przez dihydrokampferol. Uzbrojony w tę wiedzę Meyer użył zmutowanej linii petunii, której brakowało enzymów F3'H i F3'5'H. Patrząc na pic. 7, nietrudno zgadnąć, że ta zmutowana linia zgromadziła dihydrokempferol. A co się stanie, jeśli wprowadzimy do linii mutanta konstrukt genetyczny zawierający gen Dfr kukurydzy? Enzym pojawi się w komórkach petunii, która, w przeciwieństwie do „rodzimego” DFR petunii, jest zdolna do przekształcania dihydroampferolu w pelargonidynę. W ten sposób naukowcy uzyskali petunii z ceglastym wzorem kwiatowym, co jest jej nietypowe (rys. 10).

Rys. 10. Na lewej linii mutanta petunii o jasnoróżowym kolorze korony z powodu obecności śladowych ilości antocyjanów - pochodnych cyjanidyny i delfinidyny, z prawej strony - genetycznie zmodyfikowanej rośliny petunii, gromadzącej antocyjany - pochodne pelargonidyny (Nature, 1987, 330, 677–678)

Jednak naukowcy nie zawsze mają pod ręką takie wygodne mutanty, więc najczęściej podczas modyfikowania koloru roślin należy „wyłączyć” zbędną aktywność enzymatyczną i „włączyć” tę, która jest potrzebna. Podejście to wykorzystano do stworzenia pierwszej róży na świecie z niebieskimi pąkami (ryc. 2, 11).

W różach, stworzonych wysiłkiem hodowców, kolor płatków waha się od jasnoczerwonego i jasnoróżowego do żółtego i białego. Intensywne badania nad biosyntezą antocyjanów w różach umożliwiły ustalenie, że nie mają one aktywności F3'5'H, a enzym DFR róży wykorzystuje dihydrokwercetynę i dihydrokempferol jako substraty, ale nie dihydromyricetin. Dlatego, tworząc niebieską różę, naukowcy wybrali następującą strategię. Na pierwszym etapie jej własny enzym DFR został wyłączony przez różę (w tym celu zastosowano podejście oparte na RNA), w drugim genie kodującym funkcjonalny bratek F3'5'H (altówka) wprowadzono do genomu róży; Gen Iris Dfr, który koduje enzym wytwarzający delfinidynę z dihydromyricetyny, prekursora niebieskich antocyjanów. W tym samym czasie, aby enzymy F3'5'H bratek i róż F3'H nie konkurowały ze sobą o substrat (tj. Dihydroamperol, ryc. 7), genotyp bez aktywności F3'H został wybrany do utworzenia niebieskiej róży.

Inny przykład niesamowitych możliwości, jakie zgromadziły dane na temat biosyntezy pigmentów flawonoidowych w połączeniu z otwartymi dla nas metodami inżynierii genetycznej, to produkcja roślin o żółtych kwiatach (ryc. 12).

Wiadomo, że dwa rodzaje pigmentów mają kolor żółty: aurony, klasa pigmentów flawonoidowych z natury, które są pomalowane na jasnożółte kwiaty lwiej paszczy i dalii oraz karotenoidy, pigmenty kwiatów pomidorów i tulipanów. Stwierdzono, że w gardle Lwa jest syntetyzowany z chalkonów za pomocą dwóch enzymów - 4'CGT (glikozylotransferaza 4'halkonowa) i AS (aureuzidinsynthisses). Wprowadzenie genetycznych konstruktów z lwiej paszczy 4'Cgt i As Jako geny do roślin toori (zwykle mają niebieskie kwiaty) wraz z hamowaniem biosyntezy pigmentów antocyjanowych doprowadziło do akumulacji auronów, a zatem kwiaty takiej rośliny okazały się jasnożółte. Podobną strategię można zastosować do uzyskania żółtego koloru kwiatów nie tylko w przypadku zabrudzenia, ale także w pelargonii i fiołkach (Proceedings of the National Academy of Sciences USA, 2006, 103, 29, 11075–11080, doi: 10.1073 / pnas.0604246103).

Podane przykłady to tylko niewielka część manipulacji, które naukowcy robią dzisiaj z biosyntezą antocyjanów. Wszystko to stało się możliwe dzięki badaniom biochemicznej natury pigmentów, a także specyfikom ich biosyntezy w różnych gatunkach roślin, zarówno na poziomie enzymów, jak i na poziomie molekularno-genetycznym. Zgromadzona do tej pory wiedza na temat związków antocyjanowych otworzyła niewyczerpane możliwości tworzenia roślin ozdobnych o niezwykłej kolorystyce, a także gatunków roślin uprawnych o wysokiej zawartości pigmentów antocyjanowych. I choć osiągnięcia hodowlane - niezwykle kolorowe warzywa i owoce - są już dostępne dla kupujących w niektórych krajach, rośliny ozdobne tworzone metodami inżynierii genetycznej są nadal rzadkością. Ze względu na szereg nierozwiązanych trudności, takich jak na przykład stabilność dziedziczenia zmodyfikowanego koloru, nie zostały one jeszcze skomercjalizowane (z wyjątkiem niektórych odmian petunii, niebieskiej róży i goździka liliowego). Jednak prace w tym kierunku trwają. Miejmy nadzieję, że wkrótce pojawią się przyjemne dla oka „cuda nauki”, dostępne dla wszystkich miłośników piękna.

http://elementy.ru/lib/431905

Antocyjany;

Inna grupa pigmentów, podobnie jak flawony i flawonole, nazywana jest antocyjanami. W przeciwieństwie do już wspomnianych związków, cząsteczki barwnika tej klasy mają ładunek dodatni, dzięki czemu ich kolor jest przesunięty na czerwony obszar widma. Fragment chromoforu antocyjanowego jest bardzo wrażliwy na wpływ auksochromów, co wyjaśnia zmienność barwy związków w dość szerokim zakresie, od czerwieni różowej do fioletowej. Wzór strukturalny antocyjanów pokazano na rysunku.

Rysunek przedstawia ogólny wzór strukturalny antocyjanów.

Antocyjany nazywane są kameleonami roślinnymi. Nazwa ta pochodzi od greckich słów „Antos” (kwiat) i „cyanos” (lazur, niebieski). W obecności alkaliów w cząsteczkach antocyjanów następuje przegrupowanie podwójnych i pojedynczych wiązań między atomami węgla, co prowadzi do powstania nowego chromoforu.

W zależności od kwasowości medium (pH) antocyjany mogą zmieniać kolor. Na przykład czerwono-fioletowa antocyjanina wyizolowana z czerwonej kapusty o pH 4-5 staje się różowa, przy pH 2-3 - czerwonym, przy pH 7 - niebieskim, przy pH 8 - zielonym, przy pH 9 - zielono-żółtym, przy pH 10 jest żółto-zielone, przy pH powyżej 10 - żółtym.

W rezultacie w środowisku alkalicznym antocyjany stają się niebieskie lub niebiesko-zielone. Zdolność antocyjanów do zmiany koloru była w przeszłości stosowana przez alchemików w celu odróżnienia roztworów alkaliów od kwasów. To antocyjany służyły jako prototyp nowoczesnych wskaźników kwasowo-zasadowych powszechnie stosowanych w laboratoriach chemicznych, w produkcji, a nawet w szkolnym kursie chemii. Magowie często używają efektu zabarwienia antocyjanów: jeśli czerwona róża znajduje się w alkalicznej atmosferze przez kilka minut (na przykład w oparach amoniaku), wówczas zmienia kolor na niebieski, a różowa piwonia zmienia kolor na niebiesko-zielony.

Antocyjany nie są obojętne na jony metali. W obecności żelaza nabierają jasnego szkarłatnego koloru, a magnez i wapń - intensywnie niebieski. Być może z powodu tej ostatniej własności antocyjany otrzymały swoje imię. Ale to nie wszystko. Cząsteczki antocyjanów mogą wiązać się z cząsteczkami flawonolu i tworzyć nowe pomarańczowe pigmenty.

W naturze występuje kilkaset różnych pigmentów antocyjanowych, ale cząsteczki większości z nich to glikozydy, to znaczy zawierają fragmenty węglowodanów. Cząsteczki, które nie mają reszt węglowodanów, w sumie 8-9. Nazywa się je po kwiatach, z których zostały wyizolowane - malwidynę, pellargonidynę, peonidynę, petunidynę itd.

Antocyjany występują we wszystkich częściach roślin. Jabłczana czerwień, bordowe wiśnie i maliny, czarne porzeczki, morwa i aronia, niebieskie jagody to barwne antocyjany. Czerwono-liliowa strona rzodkiewki, fioletowe liście czerwonej kapusty, a nawet bolesny błękit ziemniaka są również wynikiem obecności tych pigmentów. Cóż, o płatkach kwiatów, a nie umie mówić - cały bogaty zakres od różowego i pomarańczowego do niebiesko-czarnego i fioletowego koloru wynika wyłącznie z obecności barwników antocyjanowych.

Przy pomocy antocyjanów rośliny mówią nam o swoich emocjach i zwyczajach. W przypadku stresu kwasowość soku zmienia się w roślinie, czemu natychmiast towarzyszy zmiana koloru antocyjanów - kwiaty i łodygi zmieniają kolor na czerwony lub przeciwnie, stają się niebieskie. Aby wyciągnąć wniosek o niskim stężeniu jonów wapnia w płatkach kwiatów kaktusów, nie jest konieczne przeprowadzanie analizy chemicznej, wystarczy spojrzeć na same kwiaty - nigdy nie pojawiają się one w kaktusach w kolorze niebieskim lub niebieskim.

Widmo absorpcji antocyjanów ma dwa maksima (między 250-300 i 500-550 nm). Kolor truskawek określa glikozyd czerwonej pelargonidyny. Cyjanidyna malinowa występuje w jagodach borówki brusznicy, porzeczki, jeżyny, maliny, owoców wiśni, tarniny, jarzębiny. Większość winogron na wino to petunidin, delfinidyna i malvidin. Około 70% owoców zawiera glikozydy cyjanidynowe. Kolor skóry niebieskiego bakłażana wynika głównie z delfinidyny. W większości owoców i warzyw antocyjany koncentrują się w powierzchniowych warstwach naskórka (jabłka, gruszki, śliwki) oraz w niektórych winogronach i wiśniach w miąższu. Obecne są antocyjanidyny, zwykle w postaci soli. Uważa się, że niebieski kolor antocyjanów wynika z kompleksowania z metalami.

Antocyjany określają kolor naturalnych soków, win, syropów, likierów, marmolady owocowej, dżemów, likierów i innych produktów z owoców i surowców jagodowych. W celu uzyskania antocyjanów stosuje się barwniki spożywcze, sok jeżynowy, czeremchę, jarzębina, kalina itp. Z odpadów pierwotnego winiarstwa i produkcji soku (wytłoki z winogron) otrzymuje się czerwony barwnik antocyjanowy do żywności Henin. Czerwone barwniki można uzyskać z kwiatów dalii ślazowej i frotowej, żurawiny marcowej, malin, jagód, czarnej porzeczki, wiśni, buraków czerwonych i innych surowców. Barwniki te są stosowane w produkcji słodyczy i napojów alkoholowych do barwienia napojów bezalkoholowych.

Barwienie świeżych i przetworzonych owoców i warzyw jest ważnym czynnikiem w ocenie ich jakości. Kolorując oceniają stopień dojrzałości owoców i jagód, świeżość konserwowanych owoców i warzyw.

Podczas przechowywania i przetwarzania jagód, owoców, warzyw, środki barwiące mogą ulec pogorszeniu i zmienić kolor. Szczególnie niekorzystnie wpływa na bezpieczeństwo pigmentów roślinnych, obróbkę cieplną, zmianę kwasowości podłoża (pH), kontakt owocu z metalami.

http://studopedia.su/7_49214_antotsiani.html

Czytaj Więcej Na Temat Przydatnych Ziół