آنتوسیانین (کاربرد+ساختار+خواص+منابع غنی)

آنتوسیانین چیست؟ ساختار آنتوسیانین ها به چه صورت است؟ آنتوسیانین ها چه خواصی دارند؟ کاربرد آنتوسیانین در صنایع غذایی چیست؟ منابع غنی از آنتوسیانین چیست؟ سلام خدمت شما دوست عزیز. ممنونیم که علم فود رو برای پیدا کردن پاسخ سوال هاتون انتخاب کردید.

امروزه كاربرد رنگ های خوراكی و رنگدانه های طبيعی در صنايع غذايی به دلايل متعددی كاربرد بيشتری پيدا كرده است. از اين دلايل ميتوان به امنيت غذايی آنها، سازگاری آنها با طبيعت، استخراج آنها از منابع تجدیدپذیر اشاره کرد. در پست قبلی علم فود در مورد رنگ های خوراکی و رنگدانه های طبیعی صحبت کردیم. در این پست قصد داریم به صورت کامل و تخصصی  آنتوسیانین ها را بررسی کنیم. تا پایان این مطلب با علم فود همراه باشید.

 

معرفی آنتوسیانین ها

در ارتباط با معرفی آنتوسیانین ها میتوان گفت که از مهمترین رنگدانه‌های طبیعی در گیاهان هستند و فراوانترین رنگدانه‌های طبیعی پس از کلروفیل میباشند. آنتوسيانين‌ها در واقع مشتقات گليكوزيله 3و 5و 7و َ3 تتراهيدروكسي فلاويليوم هستند كه به عنوان گروه مهمی از رنگدانه های موجود در طبيعت به حساب مي آيند. آنها تركيبات پلی فنوليكی و مسئول رنگهای قرمز، آبی و ارغوانی اكثر گل ها و ميوه ها بوده و در دسته فلاونوئيدها طبقه بندی ميشوند.

آنتوسیانین‌ها از رنگدانه‌های غیرسمی و محلول در آب هستند که در مایع سلولی گیاهان آوندی وجود دارند و در صنعت تولیدات مواد غذایی کاربردهای گستردهای دارند. تاکنون 540 نوع آنتوسیانین در ترکیبات و گیاهان مختلف شناسایی شده است که پلاروگونیدین، دلفینیدین، پتونیدین، مالویدین و سیانیدین جزء متداولترین انواع آنتوسیانین‌ در صنایع غذایی هستند که می‌توانند تحت تاثیر جایگزینی قند در کربن شماره 3 و 5 و همچنین نوع قند متغیر باشند.

آنتوسیانین ‌ها ترکیباتی ناپایدار هستند و تحت تاثیر عوامل زیر می‌باشند:

• نور
• pH
• اکسیژن
• آنزیم‌ها
• دما

آنتوسیانین ها گروهی از آنتی اکسیدان ها هستند که در میوه ها و سبزیجات قرمز، بنفش و آبی یافت می شوند. آنها به خانواده فلاونوئیدها تعلق دارند ( همان خانواده آنتی اکسیدان های موجود در چای و شکلات تلخ). فلاونوئیدها بخشی از گروه بزرگتری از آنتی اکسیدان ها به نام پلی فنول ها هستند که اعتقاد بر این است که به پیشگیری یا درمان بیماری های مرتبط با التهاب و استرس اکسیداتیو کمک می کنند. این شرایط شامل سرطان، بیماری قلبی، و زوال ذهنی مرتبط با سن است.

آنتوسیانین های استخراج شده از گیاهان نیز معمولاً به عنوان رنگ، رنگ های طبیعی غذایی و افزودنی های غذایی استفاده می شود. به عنوان مثال، افزودنی تجاری E163 معمولاً از پوست انگور گرفته می شود و برای افزودن رنگ بنفش به مربا، آب نبات و نوشیدنی ها استفاده می شود.

 

ساختار آنتوسیانین ها

ساختار آنتوسیانین ها گلیکوزیدی است و  از یک بخش قندی و از یک بخش غیرقندی ( آگلیکون یا آنتوسیانیدین) و یک بخش قندی که گلوکز، گالاکتوز یا رامنوز است، تشکیل شده اند. فراوانترین قندی که در ساختار آنتوسیانین‌ها وجود دارد گلوکز است. بخش قندی آنها معمولا به گروه هیدروکسیل کربن شماره 3 متصل است. از نظر شیمیایی، آنتوسیانین ها به گروه فلاوونوئیدها از پلی فنلها تعلق دارند.

 

آنتوسیانین در گیاهان دارویی

غذاهای گیاهی سرشار از آنتوسیانین هستند. گیاهانی مانند گلبرگ  زعفران، زغال اخته، تمشک، برنج سیاه، سویا سیاه و دیگر بخش های  گیاهی که دارای رنگهای قرمز، آبی، بنفش و سیاه میباشند. حتی برخی رنگ های برگ های پاییزی، به آنتوسیانین ها متعلق هستند. آنتوسیانینها در تمام بافت های گیاهان آوندی، شامل برگ ها، ساقه ها، ریشه ها، گلها و میوه ها ساخته میشوند.

 

بمب آنتوسیانین (مواد غذایی غنی از آنتوسیانین)

میوه ها و سبزیجات قرمز، بنفش و آبی معمولاً دارای بالاترین میزان آنتوسیانین هستند. غذاهای زیر حاوی بیشترین آنتوسیانین در هر 100 گرم هستند:

1.توت: 1.4 تا 704 میلی گرم آنتوسیانین در هر 100 گرم دارد.

2.توت سیاه: 46 تا 558 میلی گرم آنتوسیانین در هر 100 گرم دارد.

3.سنجد سیاه: 17 تا 463 میلی گرم آنتوسیانین در هر 100 گرم دارد.

4. توت شیرین: 7 تا 143 میلی گرم آنتوسیانین در هر 100 گرم دارد.

5. توت فرنگی: 4 تا 48 میلی گرم آنتوسیانین در هر 100 گرم دارد.

6. تمشک قرمز: 5 تا 38 میلی گرم آنتوسیانین در هر 100 گرم دارد.

7.انگور سیاه: 3 تا 39 میلی گرم آنتوسیانین در هر 100 گرم دارد.

8. لوبیا سیاه: 1تا 15 میلی گرم آنتوسیانین در هر 100 گرم دارد.

9. پیاز قرمز: حدود 7 میلی گرم آنتوسیانین در هر 100 گرم دارد.

 

سایر غذاهای غنی از آنتوسیانین عبارتند از ذرت بنفش، انار، بادمجان، هویج سیاه، کلم قرمز و گل کلم بنفش، که ممکن است در هر 100 گرم، 200 تا 300 میلی گرم آنتوسیانین داشته باشد. محتوای آنتوسیانین این غذاها بسیار متفاوت است زیرا منطقه رشد، آب و هوا، فصل، قرار گرفتن در معرض نور، زمان برداشت و دمای ذخیره‌سازی همگی بر محتوای آنتی اکسیدانی تأثیر می‌گذارند. برای به حداکثر رساندن دریافت آنتوسیانین از این غذاها، در صورت امکان آنها را به صورت خام و در حد رسیده مصرف کنید.

 

آنتوسیانین در PH های مختلف

آنتوسیانین ها بسیار ناپایدار بوده و به راحتی تخریب میشوند. پایداری آنتوسیانین ها تحت تاثیر pH، دمای نگهداری، حضور آنزیم ها، نور، اکسیژن، آسکوربیک اسید، قندها، دی اکسیدگوگرد، یون های فلزی و کوپیگمان ها قرار میگیرد. مطالعات نشان داده است که آنتوسیانین ها در مقادیر پی اچ های پایین بیشترین پایداری و بالاترین رنگدهی را دارند و با افزایش مقدار پی اچ به تدریج رنگ خود را از دست میدهند.

 

آنتوسیانین در کجا ذخیره میشود؟

پس از تولید، آنتوسیانین ها از سیتوپلاسم منتقل شده و از طریق جداسازی واکوئولی در غلظت بالا در واکوئل مرکزی ذخیره می شوند که به بافت های گیاهی رنگ می دهد.آنتوسیانین ها رنگدانه های فلاونوئیدی هستند که در واکوئل مرکزی بزرگ اکثر گیاهان تجمع می یابند. در داخل واکوئل، آنتوسیانین ها را می توان به طور یکنواخت یا به عنوان بخشی از اجسام رنگدانه ای زیر واکوئولی یافت.

 

استخراج آنتوسیانین

در اکثر گیاهان، آنتوسیانین ها در سلول‌های نزدیک به سطح واقع شده‌اند که در این مورد به کار بردن حلال‌های اسیدی منجر به تخریب دیواره سلولی گیاه و حل شدن رنگدانه‌ها در حلال میشود. روش رایج در استخراج  آنتوسيانين ها، روش کلاسیک است. این روش با استفاده از حلال‌هایی مانند اتانول و متانول انجام شده و عصاره برای استفاده در مراحل بعد تغلیظ میشود. حلال پرانی تحت خلأ و دمای پایین صورت میپذیرد.

حلال اتانول به دلیل سمیت کمتر نسبت به متانول بیشتر مورد استفاده قرار میگیرد. همچنین استخراج این ترکیبات میتواند توسط روش‌های جدید همچون فراصوت، مایکروویو، سیال فوق بحرانی و غیره نیز صورت بپذیرد. استفاده از این روش‌ها میتواند باعث افزایش بازده استخراج و کاهش زمان استخراج و مصرف حلال شود.

شناسايی آنتوسيانين‌ها

در مقاله ای كه بر روی شناسايی كمی و كيفی آنتوسیانین ها در انار كار كرده بودند روش شناسايی به صورت زیر بیان شده است:

در اين پژوهش گفته شده كه براي شناسايي اين رنگدانه هاي طبيعي از كروماتوگرافي مايع با كارايي بالا و يك آشكارساز مرئي-فرابنفش استفاده شده است. براي شناسايی آنتوسيانين ها مراحل زير طی شد:

مرحله اول

استخراج عصاره از پوست انار

 

مرحله دوم

استخراج آنتوسيانين ها از عصاره ها (هم در مرحله اول برای استخراج عصاره از انار و هم در مرحله دوم برای استخراج رنگدانه از دستگاه سوكسله و حلال ‌های آلی استفاده شد.)

 

مرحله سوم

تزريق نمونه ها به دستگاه كروماتوگرافی مايع با كارايی بالا (براي استخراج و جداسازی پنج آنتوسيانين، از يكديگر ،تركيب متنوعی از فازها  متحرك مورد بررسس قرار گرفت و در نهايت مخلوط آب و استونيتريل انتخاب شد. براي جداسازی از روش كروماتوگرافی فاز معكوس استفاده شد.)

 

مرحله چهارم

از طريق يك آشكارساز مرئی -فرابنفش و در طول موج 510 نانومتر شناسايی شدند. برای شناسايی و تعيين مقدار آنتوسيانين‌ها، ابتدا به روش استانداد خارجی منحنی درجه‌بندی رسم گرديد و سپس پيک نمونه بر اساس مقايسه زمان بازداری آن با استاندارد متناظرش شناسايی شده و در نهايت بر اساس معادله خطی حاصل از منحنی درجه بندی استاندارد مربوطه تعيين مقدار گرديد .

 

خواص آنتوسیانین ها

تاکنون مطالعات گوناگونی در رابطه با کابرد، خواص آنتوسیانین‌ها در سلامتی انسان صورت گرفته است. امکان جذب رادیکال های آزاد توسط آنتوسیانین‌ها منجر به ایجاد خواص آنتی‌اکسیدانی و ضدسرطانی این ترکیبات شده است. طبق یافته‌های پژوهشی،‌ برخی از وضعیت‌ها و بیماری‌هایی که ممکن است مصرف آنتوسیانین از بروز آن‌ها پیشگیری کند، عبارت هستند از:

الف. بیماری قلبی و عروقی، و عوامل خطر این بیماری از قبیل فشار خون بالا، و تصلب شرایین
ب. سرطان
پ. اختلال در عملکرد دستگاه ایمنی بدن
ت. دیابت
ث. اختلالات عصبی، از قبیل بیماری آلزایمر و زوال عقل
ج. علائم ضعف کارکرد شناختی، از قبیل ضعف حافظه و دشواری در تمرکز
چ. خستگی مفرط
ح. کاهش توان بازیابی انرژی پس از انجام فعالیت‌های بدنی / ورزشی
خ. ضعف بینایی
د. چاقی مفرط

این عوامل منجر به علاقه‌مندی به استخراج آنتوسیانین و امکان استفاده از آنها در صنایع غذایی به عنوان رنگ خوراکی سالم و موثر گردیده است و این روزها شاهد کاربرد آنتوسیانین در صنایع غذایی هستیم.

 

کاربرد آنتوسیانین در صنایع غذایی

رنگ در محصولات غذایی از خصوصیات کیفی مهم میباشد. برخورداری از رنگ نامناسب در محصولات غذایی سبب کاهش مقبولیت محصول توسط مصرف کننده میگردد. در سالهای اخیر به‌علت امکان ایجاد تومور در قسمت‌های مختلف بدن و جهش‌های ژنتیکی ناشی از مصرف ترکیبات سنتزی همچون رنگ های خوراکی مصنوعی، استفاده از رنگ‌های طبیعی همچون آنتوسیانین‌ها به طور چشمگیری رو به افزایش است.

این رنگدانه ها از رنگ‌های طبیعی موجود در گیاهان میباشند. با افزودن این ترکیبات به محصولات غذایی، تحت تاثیر pH و دما تغییرات رنگی از رنگ نارنجی تا قرمز و بنفش قابل مشاهده است. همانطور که گفته شد آنتوسیانین‌ها علاوه بر خاصیت تغییر رنگ، دارای خصوصیات زیست فعالی همچون ویژگی‌های آنتی‌اکسیدانی میباشند. وجود خاصیت آنتی اکسیدانی در آنتوسیانین‌ها میتواند باعث استفاده از آنها بعنوان جایگزین آنتی اکسیدان های مصنوعی گردد.

 

تاثیر آنتوسیانین بر سلامتی

آنتوسیانین ها دارای خواص آنتی اکسیدانی هستند، به این معنی که با ترکیبات مخربی به نام رادیکال های آزاد مبارزه می کنند. هنگامی که رادیکال های آزاد در بدن شما جمع می شوند، باعث استرس اکسیداتیو می شوند. به نوبه خود، این استرس اکسیداتیو منجر به التهاب می شود و ممکن است خطر ابتلا به بیماری های مزمن مانند سرطان و بیماری های قلبی را افزایش دهد. بنابراین آنتی اکسیدان هایی مانند آنتوسیانین ها به کاهش استرس اکسیداتیو و خطر بیماری کمک می کنند.

 

کاهش التهاب با آنتوسیانین

 اعتقاد بر این است که آنتوسیانین ها به کاهش التهاب کمک می کنند. در یک مطالعه 12 هفته ای بر روی 169 فرد مبتلا به کلسترول بالا، مکمل 320 میلی گرم آنتوسیانین دو بار در روز به طور قابل توجهی نشانگرهای التهاب را کاهش داد. به علاوه، در یک مطالعه 4 هفته‌ای، افراد دارای اضافه وزن یا بدون چاقی که روزانه 320 میلی‌گرم آنتوسیانین مصرف می‌کردند، نشانگرهای خونی التهاب را به‌طور قابل‌توجهی کاهش دادند.

علاوه بر این، یک مطالعه نشان می دهد که این ترکیبات ممکن است به کاهش التهاب و درد در افراد مبتلا به آرتریت التهابی کمک کند. از آنجایی که التهاب مزمن ممکن است باعث ایجاد چندین بیماری مزمن، از جمله دیابت نوع 2 و بیماری قلبی شود، خوردن منظم غذاهای غنی از آنتوسیانین ممکن است به محافظت از شما در برابر این موارد کمک کند.

 

آنتوسیانین و سلامت قلب

خوردن منظم غذاهای غنی از آنتوسیانین ممکن است از دیابت نوع 2 محافظت کند.در واقع، یک بررسی نشان می دهد که افرادی که به طور منظم این غذاها را می خورند، 15 درصد کمتر در معرض خطر ابتلا به این بیماری هستند. علاوه بر این، افزودن 7.5 میلی گرم آنتوسیانین به رژیم غذایی روزانه ممکن است خطر ابتلا به دیابت نوع 2 را تا 5 درصد بیشتر کاهش دهد.برای درک این موضوع، 7.5 میلی گرم آنتوسیانین معادل 30 تا 60 گرم توت، گیلاس، بادمجان یا کلم قرمز در هر روز است.

علاوه بر این، چندین مطالعه انسانی نشان می دهد که آنتوسیانین ها ممکن است التهاب را کاهش داده و تحمل گلوکز را بهبود بخشد، که توانایی بدن شما برای مدیریت سطوح بالای قند خون است. هر دوی این مزایا ممکن است خطر ابتلا به دیابت نوع 2 را کاهش دهد.

چند مطالعه بیشتر نشان می دهد که مکمل های آنتوسیانین ممکن است توانایی بدن شما را در تشخیص و استفاده از انسولین بهبود بخشد، در نتیجه از افزایش سطح قند خون جلوگیری می کند. با این حال، مطالعات دیگر هیچ تاثیری پیدا نکردند.

آنتوسیانین و سرطان

مطالعات کمی اثرات ضد سرطانی آنتوسیانین ها را بررسی کرده اند. با این حال، آنتوسیانین ها به عنوان فلاونوئیدها طبقه بندی می شوند، گروهی از آنتی اکسیدان ها که اعتقاد بر این است که توانایی های قوی در مبارزه با سرطان دارند. در واقع، شواهد ضد سرطانی فلاونوئیدها به اندازه کافی قوی است که منجر به ایجاد درمان های طبیعی سرطان بر اساس این آنتی اکسیدان ها شده است.

این درمان‌های جایگزین نسبت به داروهای سرطان مرسوم تهاجمی کمتری دارند و به نظر می‌رسد که در ترکیب با شیمی‌درمانی مفید باشند. مانند سایر فلاونوئیدها، آنتوسیانین ها ممکن است با رادیکال های آزاد مبارزه کنند، التهاب را کاهش دهند و از آسیب DNA جلوگیری کنند، درواقع همه عواملی که ممکن است به جلوگیری از تشکیل تومور کمک کنند.

آنتوسیانین ها همچنین ممکن است به جلوگیری از تکثیر و گسترش سلول های سرطانی کمک کنند. به عنوان مثال، یک مطالعه در لوله آزمایش نشان می دهد که آنها ممکن است ژن های خاصی را فعال کنند که سلول های سرطانی پروستات را می کشند. آنتوسیانین ها همچنین در پیشگیری از سرطان خون و سلول های سرطانی تخمدان موثر هستند. علاوه بر این، بررسی چندین مطالعه بیشتر نشان می‌دهد که این ترکیبات ممکن است خطر ابتلا به سرطان پوست را کاهش دهند.

به خاطر داشته باشید که بیشتر مطالعات منحصراً در لوله های آزمایش یا حیوانات انجام شده است. بنابراین، تحقیقات بیشتری در مورد انسان – علاوه بر تحقیقات بیشتر در مورد آنتوسیانین – مورد نیاز است.

 

تاثیر آنتوسیانین در کاهش وزن

به نظر می رسد که فیتوکمیکال های موجود در غذاها از جمله آنتوسیانین ها ممکن است با کاهش وزن و بافت های چربی به دلیل ساختار این مواد شیمیایی در کاهش چاقی نقش داشته باشند. آنتوسیانین ها رنگدانه های طبیعی با منشا گیاهی هستند که به عنوان ترکیبات آنتی اکسیدانی شناخته می شوند. مطالعات نشان داده است که خوردن مواد غذایی سرشار از آنتوسیانین نقش مهمی را در جلوگیری از چاقی و افزایش فشار خون و ابتلا به بیماری دیابت دارند.

 

قرص آنتوسیانین

یکی از انواع قرص آنتوسیانین، آنتوسیانوزید آ است. آنتوسیانوزیدها نوعی فلاونوئید هستند که در بسیاری از میوه ها و سبزیجات یافت می شود. باور بر این است که آنها دارای خواص آنتی اکسیدانی و ضد التهابی هستند و اغلب به عنوان یک مکمل غذایی استفاده می شوند.

 

دوره آموزشی متخصص آزمایشگاه مواد غذایی

دوست عزیز علم فودی اگر می خوای از دوره های تخصصی که علم فود برگزار میکنه باخبر بشی و کلی مطلب علمی در زمینه صنایع غذایی یاد بگیری علم فود رو در اینستاگرام هم دنبال کن (کافیه روی عکس زیر کلیک کنی تا وارد پیج علم فود بشی):

علم فود

مقالات علمی:

مروری بر ویژگی‌ها و کاربردهای آنتوسیانین‌ ها در صنایع غذایی با تاکید بر تهیه بسته‌بندی هوشمند

شناسايی كمی و كيفی آنتوسيانين ها در عصاره پوست انار

• Abotaleb M, et al. (2018). Flavonoids in cancer and apoptosis. DOI:
  10.3390%2Fcancers11010028
• Amiot MJ, et al. (2016). Effects of dietary polyphenols on metabolic syndrome features in humans: a systematic review. DOI:
  10.1111/obr.12409
• Chahar KM, et al. (2011). Flavonoids: A versatile source of anticancer drugs. DOI:
  ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/22096313
• Flavonoids. (2016).
  10.1111/j.1753-4887.2012.00508.x
• Ponzo V, et al. (2015). Dietary flavonoid intake and cardiovascular risk: a population-based cohort study. DOI:
  10.1186/s12967-015-0573-2
• Rodriguez-Garcia C, et al. (2019). Dietary flavonoids as cancer chemopreventive agents: an updated review of human studies. DOI:
  10.3390/antiox8050137
• Serafini M, et al. (2010). Flavonoids as anti-inflammatory agents. DOI:
  /10.1017/S002966511000162X
• Testa R, et al. (2016). The possible role of flavonoids in the prevention of diabetic complications. DOI:
  ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/27213445
• Tungmunnithum D, et al. (2018). Flavonoids and other phenolic compounds from medicinal plants for pharmaceutical and medical aspects: An overview. DOI:
  10.3390/medicines5030093
• Zatalia SR, et al. (2013). The role of antioxidants in the pathophysiology, complications, and management of diabetes mellitus.
  ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/23770795