汪文忠

（杭州康桥饲料科技有限公司310004）

花青素在饲料上的应用探析

汪文忠

（杭州康桥饲料科技有限公司310004）

本文就花青素的性质功能对动物生长的影响，结合国内外对其研究进展，探讨花青素在饲料方面的可利用价值。

花青素；生理活性；动物饲料

0 引言

花青素作为一种天然类色素，其健康、无毒、营养的作用在食品色素添加、化妆品、医疗等方面具有巨大的应用价值。此外，花青素对佐剂性关节炎大鼠免疫功能和炎症因子的作用，均说明花青素在抗氧化、抗炎症方面具有显著的药理作用。可见，花青素在预防和治疗动物疾病方面有很好的开发潜力。但是，由于花青素的稳定性较差，目前关于花青素作为饲料添加剂的文献较少。

1 花青素的简介

花青素属于酚类中的类黄酮类化合物，是较为典型的类黄酮结构，基本结构单元为2-苯基苯并毗喃阳离子。以C6-C3-C6为基本骨架。自然游离状态下的花青素极为少见，其成苷的种类、数目、位置不同，形成的花色苷的种类也不同，使得花青素的种类繁多。目前自然界中己知有23种花青素，其中在植物中常见的有6种，即天竺葵色素（pelargonidin，Pg）、矢车菊色素（cyanidin，Cy）、飞燕草色素（delphinidin，Dp）、芍药花色素（peonidin，Pn）、牵牛花色素（petunidin，Pt）和锦葵色素（mal-vidin，Mv）衍生物。六种花色素又以不含甲氧基的天竺葵色素（Pg）、矢车菊色素（Cy）、飞燕草色素（Dp）最常见。其中矢车菊色素在植物中分布最多，约占自然界中花青素含量的50%。

花青素经由苯基丙酸类合成路径和类黄酮生合成途径生成的一类色原烯衍生物。花青素的不稳定性，在外界干扰下易降解为褐色或无色的降解产物，影响其色泽和澄清度。使得花青素在生活中的应用较少。花青素最突出的特点在于它的颜色较为鲜亮。研究发现。在不同的PH条件下，花青素在植物中的水溶性不同，显现的颜色变化较大。在碱性条件下叶子呈现蓝色，在酸性条件下，叶子的颜色为红色，且颜色的深浅与花青素的含量呈正相关，可用分光光度计迅速测定。花青素靓丽的颜色不但受到人们喜爱，而且其生理活性也是人们较为关注的一部分。研究表明，花青素具有很多生理活性，如抗氧化，可预防由氧化损伤所引起的心脑血管疾病，保护肝脏，抑制肿瘤细胞生长、抑制炎症过敏等作用。因此长期摄入适量花青素被认为是对细胞起促进作用的。

2 花青素的稳定性

花青素存在着巨大潜力的应用前途，但由于其相对的不稳定性致使花青素受到一定的限制。从化学结构来看，花青素具有缺少一个电子的特性，易受到活性氧基团或自由电子的攻击。因此花青素被认为是强大的天然抗氧化剂，然而正是由于其化学结构的特性，使花青素具有较大的不稳定性且易发生降解作用。

根据目前国内外对花青素稳定性的研究，影响花青素稳定性的因素除了其结构之外，外界因素对其影响也较大，例如溶液pH、光和温度，金属离子等。研究发现对蓝莓果汁中的研究中发现花青素在pH＜3时比较稳定：对光和高温比较敏感。研究通过提取紫苏花青素发现Fe3+和Cu2+离子对紫苏花青素降解作用较大，而Al3+Mg2+和Zn2+对花青素降解具有一定的保护作用。除此之外，含有芍药色素和锦葵色素基元的花色苷相对较为稳定，而含有飞燕草素、矢车菊素基元的，其稳定性不高。花青素的糖基化程度对稳定性也有影响，不同类型的糖基对花青素的稳定性影响亦不同，糖基化程度越高。稳定性越强。

花青素的感光性较强，热稳定性较差。所以低温、避光条件下保存花青素较好。金属离子对花青素的稳定性影响较大，所以在实验研究中可利用花青素中的取代基与金属离子结合从而有效提高花青素的稳定性。此外，花青素也可通过共着色作用和辅色剂来增强其稳定性。实验表明，芦丁在38℃恒温条件下表现良好的抗热辅色效果。

3 花青素的生理功能

3.1 天然抗氧化作用和自由基清除能力

花青素是迄今为止所发现的最有效的天然水溶性自由基清除剂，其抗氧化性主要来自于它的化学结构。此外，花青素对所处环境的酸碱度要求较高。日本学者通过研究马斯喀特贝利葡萄中花青素的抗氧化能力，发现在pH=7.4条件下其抗氧活性最强。同时，花青素可与胶原蛋白结合。形成的抗氧化保护膜能够保护细胞和组织不被自由基氧化。从而增强其在体内的抗氧化作用，特别的，花青素的抗氧化能力也与其含量呈正相关。

一般来说，花青素淬灭自由基的能力是vc的20倍。维生素E的50倍，其体内活性更是其他抗氧化剂无法比拟的。研究者利用紫甘薯品种zAl中提取的花青素与常用的抗氧化剂抗坏血酸、a-生育酚和BHA进行比较。结果表明，花青素具有相当强的清除超氧阴离子、羟基自由基和DPPH，自由基能力。也有研究表明，花青素在生物体内的其他作用都是基于其抗氧化、清除有害自由基的功能特效。

作为抗氧化功能添加剂，其强大的清除体内有害自由基的能力，可阻碍核酸、蛋白质和脂肪被氧化损害，起到预防多种疾病的危害。花色素抗氧化活性的能力可以增强生物体内的免疫系统，该作用对现代医学发展有着重大的意义。

3.2 增强抗炎能力

花青素在抗炎方面的作用较为显著，其通过抑制细胞分裂素、组织铵等减少组织发炎。目前。关于花青素抗炎作用机制有两种解释，一种是通过PPARγ减弱THP-1细胞在炎症反应过程中的负作用实现：另一种是通过激活NF-KB和MAPK的表达从而表现出极强的抗炎作用。

研究者利用紫背天葵水和乙醇溶液提取液进行高糖诱导的人脐静脉内皮细胞损伤效果的研究，其中的花色素成分具有明显的抗炎保护等作用。研究者采用小鼠受热致痛法和小鼠二甲苯致耳廓发炎法，结果表明蓝莓花青素可明显提高小鼠的痛阂值并抑制耳廓肿胀，起到消炎的效果。依据以上研究，花青素之中含有抗炎因子，对机体产生免疫应答，从而对急慢性炎症起到一定的预防和治疗效果。

3.3 抗癌功能

癌症是由于自由基破坏遗传物质而导致的疾病，是各种恶性肿瘤的统称。国内外的研究表明，花青素具有降低癌细胞增殖能力与抑制肿瘤形成的功效。一方面，花青素具有清除体内有害自由基的功效。可以防止细胞突变对机体产生危害。另一方面，花青素可以调节机体产生相关的酶，选择性的抑制癌细胞的增殖，而且对正常细胞增殖影响较小。

研究者从内蒙古野生蓝莓中提取花青素，观察其对口腔癌细胞株KB的增殖作用，结果显示蓝莓花青素呈剂量依赖的方式抑制KB细胞增殖、诱导细胞周期阻滞在G2∕M期，而且能诱导细胞凋亡。研究发现，紫薯花青素显著提高小鼠血清和皮肤中的SOD，GSH-Px活性，同时抑制小鼠肉瘤S180的生长。以上研究表明，花青素在抑制肿瘤入侵和转移方面起着重要作用。

花青素作为一种无毒的食用色素，在食物中添加花青素，能抑制肿瘤细胞的增殖和扩散。目前世界上大多数通过化疗和抗癌药物的手段治疗癌症，但这些方法将对机体其他细胞产生破坏。并且还不能够阻止该病的复发。若花青素结合抗癌药物，将可能提高机体的免疫能力，降低该病的复发率。

4 花青素在饲料中的应用

4.1 在鸡生产中的应用

韩国全北国立大学研究从辐射松树皮提取的富含花青素物质（PAE）对鸡种的免疫调节作用。结果表明，富含PAE的实验组对鸡外周血单核细胞、脾细胞和胸腺细胞增殖能力明显高于其他实验组。由该研究发现，花青素试验组的鸡在促生长、增强免疫力方面都显示出很好的功效。可见花青素若应用于饲料其作用在鸡的生长过程中可代替药物的使用，减少药物残留对鸡本身的影响，可增强鸡的肉质品质。

4.2 在猪饲料中的应用

研究者在猪的饲料中添加蓝莓粉，饲喂4周后，屠宰检测眼、肝脏、大脑皮层和小脑等组织中是否含有花青素，结果发现在以上被检测的组织中，均检测出花青素的存在。康雪燕在猪体外研究了花青素对ST细胞的毒性和猪传染性胃肠炎病毒（TGEV）的直接灭活、治疗作用，实验结果显示花青素在ST细胞上对TGEV有一定的治疗效用。

在猪体内的花青素可被机体组织有效吸收，并作用于组织细胞，提供营养物质，促进猪部位的生长。除此之外，花青素可起到预防并治疗TGEV的效果，其添加在猪饲料中可提高猪肉产品的经济效益。

总之，饲料添加剂已成为目前科学界研究的重点，依据花青素的生物特性可作为添加剂应用于饲料中。现有体内外研究表明。花色素主要吸收部位在胃和小肠，经胃吸收后的花青素会很快进入血液中，并通过羟基的甲基化与有机酸结合成酯，被迅速的吸收、转运和代谢，以提供机体对其营养成分的利用。

5 展望

作为一种绿色无副作用的色素添加剂，国内可以作为高端的饲料添加剂应用，其所具有提高日增重。降低料肉比的优势具有广阔的应用前景。目前在畜牧业使用的饲料添加剂大多含有抗生素。会降低动物的免疫系统。花青素可替代抗生素应用于饲料中，对生产无药物残留的蛋产品和肉产品很重要。除此之外，花青素可以提高饲料消化吸收率，改善肠道机能，清除有害自由基，增强动物的非特异性免疫能力的作用，而且还可以作为天然食物调味剂以改善饲料的适口性，益于动物的生长发育。

在未来的研究中，我们应进一步提高花青素的稳定性并开发花青素功能型产品，促进其在食品和医药方面的进一步发展。同时，探索花青素的其他生物活性并与其他饲料添加剂的融合是否能够有效发挥其在动物体内的生物活性。另外，工业上可充分利用丰富的花青素植物资源，加快花青素提取技术的应用和开发，以突破其作为饲料添加剂在工厂大型生产且生产效率高、成本低的瓶颈。

S816.7

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1008-6137（2017）02-0013-03

2017-02-12.