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叶黄素着色研究进展
发布
: 2010-09-06 |
作者：
韩秀萍、张绪元
|
来源
:
《安徽农业科学》
2009
，
37
（
6
）
浏览次数：
31
摘要：综述了叶黄素
作为着色剂在应用方面的研究进展
,
从叶黄素的结构性质入手<
/p>
,
阐述了其作为着色
剂的重要功效。并展
望了未来叶黄素发展的广阔前景。
关键词：叶黄素；着色剂；着色
叶黄
素是一种天然色素
,
可从植物中提取得到
,
对食品及饲料具有良好的着色效果。此外
,
叶黄素还可改
善动物生长性能
,
增强动物机体的免疫力。由于叶黄素来自于天然植物
,
无毒性
,
在食品、饲料生产中可
按需要使用<
/p>
,
不受剂量限制
,
因而日益受到人们的青睐。
在国际市场上
, 1g
叶黄素与
1g
黄金的价格相当
,
故有
“
植物黄金
”
之美称。
在国外叶黄素已
被广泛应用于各个领域
,
据美国卫生政策咨询部门提供的数据<
/p>
, 2000
年叶黄素的销售
额达到
6500
万美元
,
并以每年
10%
～
20%
的速度增长。
叶黄素存在于蔬菜、水果和花卉中<
/p>
,
在一般黄色和橙色蔬菜中含量不高
,<
/p>
而在绿色蔬菜如生菜、黄瓜、
菠菜、羽衣甘蓝中含量较高。其在万
寿菊花中的含量高达
1.6%
[1]
,
目前商品化的叶黄素主要来自万寿
菊。
1
叶黄素的结构及性质
叶黄素
,
又名植物黄体素
,
是
一类天然色素的总称
,
由碳、
氢、
氧
3
种元素组成
,
分子式为
C40H56O2,
分
子量为
568.
85,
结构如下：
由于叶黄素化学结构中单键空间位置不同
,
其具有许多
异构体
,
所以叶黄素的种类很多
,
已知的化学结
构超过
270
种
[2]
。叶黄素类是类胡
萝卜素的一种
,
为胡萝卜素的氧化物
,
可以醇、醛、酮、酸的形式存
在
,
不溶于水
,
可溶于甲醇、乙醇和石油醚等油
脂和脂肪性溶剂
,
熔点为
190
℃。
叶黄素类色素可分为单羟基叶黄
素、双羟基叶黄素和多氧类叶黄素
[3]
。常见的叶黄素类化合物有
:
①
玉米黄质
(Zeaxanthin), C40H56O2,
主要存在于玉米、辣椒、桃、柑桔、蘑菇中
,
着色效果好
;
②隐黄
素
(Cryptoxanthin) , C40H56O,
主要存在于番木瓜
、南瓜、辣椒、黄玉米中
,
着色效果较差
;
③柑桔黄
素
(Citmxant
hin) ,
存在于柑桔皮、辣椒中
,
细菌和真菌中也有少量
,
着色效果一般
;
④虾黄素
Astaxanthin)
,
存在于虾、蟹、昆虫等动物体内
;
⑤辣椒红素
(Capsanthin), C40H56O3
,
存在于辣椒粉
中
,
< br>含量为
275
～
1650
mg/kg
。常用的叶黄素着色剂大部分是指玉米黄质。
2
叶黄素的功效和作用
叶黄素有很多重
要的生理作用
,
如保护视觉、延缓早期动脉硬化、增强机体免疫
力、抗癌、抗氧化和
着色等
[4-6]
。叶黄素作为着色剂的主要作用有
:
2.1
改善动物的体色
[7-12]
叶黄素呈鲜艳黄色
,
不溶于水
,
能溶于油脂和乙醇
,
具有
耐光、热、酸、碱
,
着色能力强等特点。其作为一
种有效的着色剂在饲料添加剂中得到广泛应用
,
有研
究表明
,
积累在肉鸡皮下脂肪及蛋黄脂类物质中的
叶黄素主要是黄体素和玉米黄质
,
说明黄体素和玉米
黄质具有着色活性
,
故叶黄素也被称为活性叶黄
素。
饲料中叶黄素含量为
2
0
～
75 mg/kg
时
,
即能对家禽进行良好的着色
;
鸡饲料中叶黄素含量为
18mg/kg
时
< br>,
能使蛋黄和鸡皮肉色泽改观。
2.2
提高蛋的受精率和孵化率
[5,13]
研究发现
,
叶黄素含量高的蛋其胚胎的
循环系统和血管区发育较快
,
蛋黄叶黄素还能促进胚胎肝脏中大
量维生素
A
和糖原积累
,
促进胚胎肝脏中脂类的吸收。
2.3
增强免疫力
< br>,
提高繁殖、存活力
[3,13]
大量研究表明
,
叶黄素还能增强畜禽、鱼类及虾类的繁殖、存活及免疫能力
,
而且还可保护脂类免遭氧
化
,
这对于
保持肉品在运输及贮藏过程中的质量及营养价值也具有重要作用。
3
动物对叶黄素的吸收
绝大多数动物自
身都不能合成叶黄素
,
必须从体外摄取。叶黄素在动物体内被消
化、吸收、转移和酯
化后
,
最终沉积在
动物的皮肤、脂肪、脚胫等不同的组织中
[3,12]
。动物色
泽的形成过程分为
2
个阶段
,
即饱和阶段和着色阶段
(
前一阶段是黄色色素的
积累达到的
;
后一阶段是在黄色的基础上通过添加红色
素来实现的
)
[3]
。
不同来源的色素
< br>,
在不同动物的不同组织上沉积效率差异较大。
Sche
ffer
等研究了蛋鸡体内叶黄素的
代谢过程
< br>,
指出叶黄素在蛋鸡卵巢内不进行代谢。
Fletche
r
证实
,
蛋黄中的叶黄素沉积过程相对
简单
,
叶
黄素被吸收后几乎不发生任何
变化。
国外学者也发现从富含类胡萝卜素的蛋孵化出来的小鸡胸腺、
粘
液、肝脏、血浆、脚胫、上皮细胞等组织中检测到的黄体素、玉米黄素或角黄素的
量显著高于从未含
类胡萝卜素的蛋孵化出来的小鸡
[14]
。
Tyczk
woski
等研究发现
,
用不同浓度的
游离体黄素饲养孵化
21d
的小鸡
,<
/p>
在小鸡各组织中发现了体黄素
存在游离态、单酯态、二酯态
3
种形态
,
而且在不
同组织中含量不同：肠道内的含量表现为单酯态
>
游
离态
>
二酯态
;
血浆中的含量游离态占
96%
、
单酯态占
4%;
肝脏中
,
游离态占
80%
、
单酯态占
20%;
脚胫
中含量
,
二酯态
>
单酯态
,
单脂态与游离态含量基本一致
;
同时还发现鸡血清样品中的叶黄素都呈自由态
,
而鸡皮脂肪里叶黄素以油酸二酯的形态存在
[15-16]
。
这说明饲料中二酯形态的叶黄素在动物消化道内
被水解成自由态
,
进入血液后又经酯化作用形成二酯态叶黄素储存于肉鸡皮下脂肪内。只有游离态的
叶黄素才能被吸收
,
而自由态的叶黄素只有
被转化为棕油酸二酯后才能稳定的被保存下来。一般认为
黄体素和玉米黄质
2
个六元碳环上的羟基与其稳定性有很大关系
[2]
。
Herrick
< br>等发现
,
肉鸡从开始取食
叶黄素
到皮肤上显出黄色需要
10
～
15d<
/p>
时间
[17]
。
一般来说
,
饲料中叶黄素含量越高
,
肉鸡皮下脂肪中
叶黄素沉积越多
,
皮肤和脚胫着色越强
,
颜色由浅黄
-
深黄
-
枯黄
-
桔红
[18]
。
叶黄素可赋予鱼类的肌肉、皮肤以
卵黄色、橙色和红色
,
这些颜色对观赏水生动物及具有较高经济
价
值的鱼、虾等尤其重要。
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