近日,我院食品研究中心叶兴乾教授团队在《Food Chemistry》上发表题为“Effect of five selected flavonoids on the stability of anthocyanins: Kinetics, structural characterization, and interactional characteristics”的研究论文,付旖旎为第一作者,朱艳云为通讯作者。

花色苷(ACNs)是一类天然水溶性黄酮色素,兼具优良着色性能与降血糖、抗炎、抗氧化等多种生理活性,在天然食品着色领域具备极高应用潜力。但花色苷分子因缺电子结构使其极易受温度、光照、pH等环境因素影响发生降解褪色,生物利用率偏低,极大限制其工业化应用。辅色作用是提升花青素稳定性高效手段之一,黄酮类化合物拥有完整共轭环结构、π电子云密度高,是性能优异的辅色素。然而目前不同C环结构黄酮类化合物对矢车菊素-3-O-葡萄糖苷(C3G)的辅色调控机制仍缺乏系统阐释。
本研究选取5种典型黄酮类化合物,系统探究其与C3G的分子间辅色效应、降解动力学及分子互作机理。研究证实,黄酮类化合物可对C3G体系产生多重正向调控作用:促使吸收光谱红移、优化色泽参数、提升热稳定性、增强抗氧化能力。当C3G与黄酮类化合物摩尔比1:0.5时辅色效果最优,其中槲皮素(Que)复合体系综合性能最佳,40 ℃下半衰期可达49.50 ± 5.38 h,热稳定优势显著。热力学结果表明,5种黄酮类化合物与C3G的辅色结合均属于非自发吸热反应。相关性分析显示,体系DPPH·、ABTS+·、超氧阴离子、羟基自由基清除能力及FRAP还原抗氧化能力均与光谱特征参数显著正相关;结合¹H NMR、FT-IR与分子对接结果证实,氢键与π-π堆叠是维系黄酮类化合物—C3G复合体系稳定的核心分子作用力。

五种黄酮类化合物与花色苷分子间辅色体系的制备、理化性能质及结构表征综合研究示意图
本研究证实黄酮类化合物辅色策略可高效改善花色苷加工稳定性,为浆果饮品、果酒等富含花色苷食品的护色工艺升级、花色苷天然资源高值化开发利用提供理论支撑与可行性技术方案。


