Антоцианы: пигменты растений¶

Антоцианы — это группа природных водорастворимых пигментов из класса флавоноидов, придающих лепесткам, плодам, листьям и другим частям растений красную, синюю, фиолетовую и чёрную окраску. В простых словах, антоцианы — это «красители», которые растения вырабатывают сами и которые отвечают за тёмные тона в природе: от багровой осенней листвы до цвета черники, чёрной смородины и красного вина.

¶Химическая природы и строение

Антоцианы относятся к флавоноидам — обширному классу полифенольных соединений, синтезируемых растениями по шикатовому пути. Молекула антоцианина состоит из антоцианидина (агликона) и одного или нескольких сахаров, присоединённых гликозидной связью. Основные антоцианидины, встречающиеся в природе:

Цвет раствора антоциана зависит от pH: в кислой среде он красный, в нейтральной — фиолетовый, в щелочной — синий. Именно поэтому лепестки гортензии меняют окраску в зависимости от кислотности почвы, а краснокочанная капуста используется как природный индикатор.

¶Биологическая роль в растении

Антоцианы выполняют несколько функций:

• Защита от ультрафиолета. Пигменты поглощают УФ-излучение, предохраняя фотосинтетический аппарат и ДНК растительных клеток от повреждений.
• Привлечение опылителей и расселение. Яркая окраска плодов и цветков помогает насекомым и птицам находить растения, что увеличивает шансы на опыление и распространение семян.
• Антиоксидантная защита. Антоцианы нейтрализуют свободные радикалы, защищая клетки от окислительного стресса, в том числе при засухе, похолодании и других неблагоприятных условиях.
• Отпугивание травоядных. Тёмная окраска листьев может сигнализировать о высоком содержании дубильных веществ и других защитных метаболитов.

У ряда растений накопление антоцианов в листьях усиливается осенью, когда хлорофилл разрушается и «маскирующий» зелёный пигмент исчезает, открывая красные и фиолетовые тона.

¶Источники в пище

Антоцианы широко распространены в продуктах питания растительного происхождения. Наиболее богатые источники:

• черника, голубика, чёрная смородина;
• ежевика, малина, клубника;
• красный виноград и красное вино;
• красная капуста, баклажаны;
• красная свёкла, репчатый лук;
• какао и тёмный шоколад;
• чай из гибискуса (каркаде).

Содержание антоцианов в продукте зависит от сорта, степени зрелости и условий выращивания. Обычно в ягодах концентрация составляет от 30 до 500 мг на 100 г сырого веса.

¶Физиологическое действие на человека

Антоцианы изучены как биологически активные вещества с рядом потенциальных эффектов:

1. Антиоксидантная активность. Антоцианины способны связывать свободные радикалы и хелатировать ионы металлов, что снижает окислительные повреждения в тканях.
2. Влияние на сосуды. Некоторые исследования связывают регулярное употребление продуктов, богатых антоцианами, с улучшением функции эндотелия и снижением артериального давления.
3. Поддержка зрения. Антоцианы черники и бузины традиционно используются в добавках для улучшения сумеречного зрения и снижения утомляемости глаз.
4. Противовоспалительное действие. Метаанализы указывают на снижение маркеров воспаления при длительном употреблении антоцианов.

Важно отметить, что биодоступность антоцианов невысока: в кровоток попадает лишь небольшая часть принятого количества, а значительная доля метаболизируется кишечной микрофлорой. Поэтому эффекты, наблюдаемые в лабораторных опытах на клеточных культурах, не всегда воспроизводятся в организме человека в тех же масштабах.

¶Применение

¶Пищевая промышленность

Антоцианы используются в качестве натуральных красителей (Е163). Они применяются в производстве напитков, кондитерских изделий, мороженого, йогуртов. Спрос на натуральные пищевые красители растёт по мере отказа производителей от синтетических аналогов.

¶Сельское хозяйство

Селекция растений с повышенным содержанием антоцианов — одно из направлений работы по созданию функциональных продуктов питания. Выведены сорта моркови, яблок, салатов и томатов с фиолетовой окраской и повышенным уровнем пигментов.

¶Медицина и нутрицевтика

Экстракты черники, бузины и виноградных косточек, содержащие антоцианы, входят в состав биологически активных добавок. В России и других странах они продаются как средства для поддержки зрения и антиоксидантной защиты.

¶Примечания

При нагревании и изменении pH антоцианы разрушаются, поэтому длительная термическая обработка снижает их содержание в продуктах. Для сохранения окраски и биологической активности рекомендуется щадящая кулинарная обработка и хранение в тёмном прохладном месте.

Источники:

• «Флавоноиды: химия, биология, фармакология» (сборник обзоров)
• «Ботаника: учебник для вузов» (под ред. А. Л. Тахтаджяна)
• «Пищевые красители: природные и синтетические» (справочное пособие)
• Монография «Антоцианы в растительном мире»
• Сборник научных обзоров «Полифенолы в питании человека»