1 概述

　　随着经济发展，人们对食品色、香、味的高要求以及绿色消费的盛行和推崇，从植物中提取天然色素作为着色剂已成为一大研究热点。其主要原因是天然色素直接来源于动植物和微生物，不仅仅是食品、药品、化妆品等的着色剂，而且自身还含有多种营养成分，有的对某些疾病还有疗效作用，对人体有保健功能。

　　紫甘薯红色素（PSPC, purple sweet potato color）是从紫甘薯的块根和茎叶中浸提出来的一种天然红色素；色泽鲜亮自然，无毒，无特殊气味；具有多种营养、药理和保健功能，是一种理想的天然食用色素资源。另外紫甘薯色素分子是酰基化的色素分子，有资料报道酰基化的色素分子可以使色素的稳定性提高，所以其稳定性较强，应用前景广泛。

　　紫甘薯红色素属于花色苷类物质，由花青素与糖发生糖苷化反应得到。其稀酸液为鲜艳透亮的深红色，且产品中无甘蓝红色素和胡萝卜素产品中难以除尽的异味。紫甘薯红色素是一种水溶性色素，不溶于石油醚等有机溶剂，可用于饮料、果酒、花色奶等食品生产。

　　2 生理功能

　　紫甘薯红色素除可作为一种天然的着色剂之外，还具有一定的生理功能。

　　2.1 抗突变性

　　用精制的紫番薯花色素苷对沙门氏菌（Salmonella typhimyrium TA98）的突变性进行了研究，发现提纯后的紫番薯花色素苷有较强的抗突变能力。

　　2.2 抗氧化作用

　　脂类的过氧化作用和活性氧的自由基反应，可导致人体细胞氧化损害、老化、致癌和动脉硬化等许多疾病，这均与体内氧化反应有关。通过食用具有抗氧化能力的食物，可防止多种疾病发生。花青素具有很强的抗氧化剂活性，是一种较好的氧自由基清除剂。花色苷的抗氧化作用的主要活性基团是分子中的酚羟基。PSPC的结构中有多个酚羟基，是酚羟基供体，同时也是一种自由基清除剂。它不仅能和蛋白质结合防止过氧化，而且还能提供质子，有效清除脂类自由基，切断脂类氧化的链式反应，起到防止脂质过氧化的作用。姜平平等人对紫甘薯花色苷进行了体外抗氧化活性的研究，发现紫甘薯花色苷在体外活性氧模型中表现出相当的还原力和清除羟自由基的能力，并且随着浓度的增加而增加。另外，姜平平还对紫心甘薯花色苷对由溶血反应的影响进行了试验，结果表明：在较高的浓度（样品质量浓度为2.61mg/ml）时，紫心甘薯花色苷对由H₂O₂引起的溶血反应有明显的抑制。

　　凌关庭等人曾比较过橙色番薯（富含β－胡萝卜素）和紫番薯两者的榨汁成份发现紫番薯具有很强的超氧化歧化酶（SOD）活性。比较两者的清除游离氧O₂^－的能力，结果证明紫番薯汁具有比富含β-胡萝卜素的橙色番薯汁更强的O₂^－清除能力。

　　2.3 缓解肝功能障碍

　　紫甘薯汁对大鼠和人肝功能障碍有缓解作用，通过对大鼠和人的体内试验发现：紫甘薯汁能明显缓解由四氯化碳所引发大鼠的各种肝功能障碍。有资料表明凡肝功能偏高，病程在五年以内的患者，通过定量使用紫番薯汁，各项肝功能指标均有所下降，平均下降22％。

　　2.4 抗肿瘤功能

　　癌症是威胁人类生命和健康的主要疾病，人体细胞的癌变过程是一个极其复杂而且漫长的过程，受多种内外环境和理化因子的影响，其中关键是体内各种酶的变化。癌症之所以可怕，就是因为它具有浸润周围组织和转移到身体的其他部位的能力，因此人类癌症的预防在一定程度上取决于抑制肿瘤的入侵和肿瘤细胞数目的转移。一般认为，抑制胶原降解的试剂可能起到抑制肿瘤细胞的入侵和转移作用。因花色苷类物质可促进胶原的合成，增加胶原的抵抗性，抑制胶原酶的活性，而PSPC属于花色苷物质，所以推测PSPC能起到抑制肿瘤细胞的入侵及转移效果，具有抗肿瘤的功能。

　　除了以上功能外，PSPC还有抗高血糖功能，对心血管疾病也有一定的作用。

　　3 紫甘薯色素的应用及前景

　　3.1 食品行业上的应用

　　紫甘薯红色素耐热性好，能够经受食品工业上的巴氏法消毒，可以溶于醇和水溶液，因此主要用作食品的红色至紫红色着色剂而添加到冰淇淋、奶制品饮料、奶酪、水产品、果汁饮料、果冻、谷物等食品中。因属于天然无毒制品，故用量未作限量性规定，以满足所需要的着色度为限。陆国权等人曾将PSPC直接加入市售的"孔府家酒"白酒，"西湖"啤酒，"太一"矿泉水和"雪碧"碳酸饮料中，其稳定性良好；2002年日本学者三枝敬明等人以番薯块根为原料试作发酵酒。将原料汽蒸1 h，去皮后打成糊状，或将生原料打成粉状，取80 g作为发酵原料。虽然需要进一步改进和研究，但是以番薯块为原料制作发酵酒是其中一个发展趋势。当前，服用天然植物提取物作为调节身体健康的补充剂已成为时尚。紫甘薯红色素有抗氧化、抗肿瘤等生理作用，因此可以作为保健食品的功能配料来使用。

　　3.2 药物中的应用

　　在生产中有时由于某种原因，需要添加人工色素，使得药品更加容易识别和区分。常用的医用药片着色剂有芥菜红、胭脂红、靛蓝等。但这些均为合成色素，对人体有一定的危害，长期服用，必定产生一定的副作用。因此，可以使用天然紫甘薯红色素来代替合成色素生产有色药片。

　　3.3 化妆品行业上的应用

　　由于面部皮肤受环境影响较大，又处于血液循环末端，营养供应不足，因而是人体最先老化的组织。造成皮肤老化、弹性下降以及干燥的主要原因是自由基及过量蛋白酶、弹性酶、透明质酸酶攻击或分解生物分子，使皮肤的支撑能力、保水能力大大下降。由于紫甘薯红色素具有抗氧化、清除自由基能力等作用，因此含紫甘薯红色素的护肤品可抑制由于紫外线照射产生的氧自由基引起过氧化物的生成，对改善皮肤炎症、抗氧化等有一定的作用。此外，它可代替工业中现在使用的合成色素，广泛应用于口红、胭脂、洗发水等化妆品。

　　4 展望

　　中国花色苷类植物资源非常丰富，其中许多是属于人们习惯于食用和药用的浆果、小核果或植物的茎、叶、花和块根，不乏有开发利用价值的食用天然色素苷，关键是筛选出颜色鲜艳，稳定性好，着色力强，原料蕴藏丰富和加工工艺简易的产品，具有较大的市场竞争力。近年来，国内食用天然色素资源开发利用取得较大进展，在花色苷色素方面也开展了许多研究，如葡萄皮色素、浆果类色素等。甘薯花色苷的主要结构为氰定酰基葡糖苷和甲基花青素酰基葡糖基，其所具有的酰化基团使它较一般花色苷对光、热、空气等感应较少，性质更为稳定。另外，甘薯天然色素由于原料来源容易，价格低廉，提取成本低，可广泛用作食品着色剂的色素源，而其副产品仍可进行综合利用，作为食品、化工、饲料等加工原料，这对提高甘薯的综合利用率，带动甘薯增殖，具有很大的开发利用潜力。