Антоцианы – это красящие вещества растений, которые относятся к группе гликозидов. Эти пигменты придают красную, фиолетовую, синюю, оранжевую, коричневую, пурпурную окраску плодам, листьям и лепесткам цветов. Они содержатся в цветках, плодах, корнях, стеблях, листьях и даже семенах растений.
Пигмент антоциан: на службе генетики
Наверное, многие знают сказку о волшебной голубой розе, которая своим запахом заставляла людей проявлять свои истинные чувства и говорить правду. Сказки и легенды о чудо-розе складывали не зря: такого цветка не существовало в природе, но его красоту воспевали с давних времен.
Современная наука нашла немного варварский способ приблизить мечту селекционеров – для получения цветков голубого цвета в корни белой розы нужно было впрыскивать химические красители по типу «Индиго», которые и придавали бутонам желаемый окрас. Однако в 2004 году, после многочисленных исследований природы пигментов антоцианов и биосинтеза их соединений, методом генной инженерии была получена долгожданная голубая роза – плод упорного труда не одного поколения ученых.
После этого «прорыва» свет увидели и такие неожиданные варианты овощей с необычной окраской: фиолетовый картофель сорта «Чудесник», капуста, морковь, цветная капуста и перец необычного фиолетового цвета. Зачем же ученые создают такие продукты? Дело в том, что в ходе исследований были получены данные о высоких полезных свойствах антоцианов для организма человека.
Полезные свойства антоцианов
На сегодняшний день антоцианы не признаны необходимыми веществами для обеспечения нормальной жизнедеятельности человека. Но все же они являются сильными антиоксидантами, что обуславливает их большую пользу для здоровья.
Основные свойства антоцианов и их влияние на организм человека:
- Адаптогенные, спазмолитические, противовоспалительные и стимулирующие функции;
- Противоаллергическое, мочегонное, послабляющее действия;
- Бактерицидные, желчегонные, седативные, кровоостанавливающие, антивирусные и слабые противоопухолевые свойства;
- Инсулиноподобное, фотосенсибилизирующее действия;
- Уменьшение ломкости и проницаемости капилляров, повышение эластичности сосудов;
- Снижение уровня холестерина в крови;
- Повышение остроты зрения, нормализация внутриглазного давления;
- Укрепление иммунитета и защитных функций организма.
Продукты, содержащие пигмент антоциан полезны при сердечнососудистых заболеваниях, повышенном давлении, высоком холестерине. Уместно их употребление при атеросклерозе, заболеваниях кровеносных сосудов, артритах, хронических воспалительных процессах. Адаптационные и биостимулирующие свойства антоцианов обуславливают их применение в препаратах от ангины и гриппа, профилактике онкозаболеваний, при ухудшении памяти и возрастных осложнениях. Дезинфицирующее действие используется в лечении лямблиоза, трихомониаза, воспалений слизистой оболочки кишечника, витилиго и аллергии. Большой популярностью пользуются БАДы и лекарственные препараты с антоцианами для лечения катаракты, глаукомы, куриной слепоты, снижения усталости глаз.
В каких продуктах содержатся антоцианы
Сейчас очень много фармацевтических препаратов, которые содержат эти полезные вещества. Но все же наибольшую пользу для организма приносят те элементы, которые поступают естественным путем – из продуктов питания.
Обычному человеку достаточно 200 мг антоцианов в сутки, но при серьезных болезнях и показаниях врача норма может увеличиться до 300 мг. Эти вещества не вырабатываются организмом и должны поступать извне. Итак, какие же продукты содержат пигмент антоциан:
- Ягоды: черника, голубика, клюква, малина, ежевика, черная смородина, брусника, черешня, вишня, боярышник, виноград;
- Овощи: баклажаны, помидоры, краснокочанная капуста, красный перец, редис, репа.
Довольно часто в литературе можно встретить информацию о том, что столовая свекла также содержит пигмент антоциан. Вероятно, что такое утверждение появилось из-за темно-красной окраски этого корнеплода, однако она обусловлена наличием пигмента бетанидина, который имеет совершенно другую природу. Антоцианы в свекле есть, но в очень малых количествах, поэтому говорить о ней как о полноценном источнике этих веществ не стоит.
Красные вина, темные фруктовые соки, чай каркаде (суданская роза) также содержат антоцианы. Причем их наличие обуславливает долгое хранение вина (из-за выраженных бактерицидных свойств).
Накоплению антоцианов в плодах способствует интенсивное освещение и низкие температуры. Замечено, что в альпийских лугах довольно много растений, которые содержат максимальное количество этого пигмента. Действительно, долгая продолжительность светлого времени суток и холодные ночи как нельзя лучше содействуют увеличению количества антоцианов в плодах и растениях.
Популярные статьи Читать больше статей
02.12.2013
Все мы много ходим в течение дня. Даже если у нас малоподвижный образ жизни, мы все равно ходим – ведь у нас н...
608993 65 Подробнее
10.10.2013
Пятьдесят лет для представительниц прекрасного пола – это своеобразный рубеж, перешагнув который каждая вторая...
449844 117 Подробнее
Несколько столетий назад началась одна из самых интересных и красивых историй в биологической науке - история изучения цвета у растений. Растительные пигменты антоцианы сыграли важную роль в открытии законов Менделя, мобильных генетических элементов, РНК-интерференции - все эти открытия были сделаны благодаря наблюдениям за окраской растений. На сегодняшний день биохимическая природа антоцианов, их биосинтез и его регуляция достаточно подробно исследованы. Полученные данные позволяют создавать необычно окрашенные сорта декоративных растений и сельскохозяйственных культур. Голубая роза - теперь уже не сказка.
Что такое антоцианы? Немного о химии
Последнее время в российских и зарубежных СМИ часто появляются сообщения о чудо-фруктах, чудо-овощах и чудо-цветах с необычной окраской, которая или не встречается у данных видов растений, или встречается, но очень редко. Фурор среди российской общественности недавно произвела новость о новом сорте картофеля «Чудесник» с фиолетовой окраской мякоти, созданном селекционерами из Уральского НИИ сельского хозяйства (рис. 1). В числе овощей с непривычной для нас фиолетовой окраской можно также упомянуть капусту, перец, морковь, цветную капусту. Заметим, что все допущенные к выращиванию в коммерческих целях сорта фиолетовых овощей, фруктов и злаков были созданы в ходе селекционной работы, это не генномодифицированные сорта.
Еще один пример - голубая роза, мечта не одного поколения селекционеров и садоводов. До 2004 года синие бутоны у розы можно было получить лишь с помощью химических красителей, например индиго, которые впрыскивали в корни белой розы (см. «Химию и жизнь», 1989, №6). В 2004 году методами генетической инженерии впервые в мире была получена настоящая голубая роза (рис. 2).
Эти и другие смелые манипуляции с окраской, которые пресса называет «чудесами», стали возможными благодаря всестороннему исследованию природы антоциановой пигментации и генетической составляющей биосинтеза антоциановых соединений.
Сегодня достаточно хорошо изучены такие растительные пигменты, как флавоноиды, каротиноиды и беталаины. Всем известны каротиноиды моркови, а к беталаинам относятся, например, пигменты свеклы. Группа флавоноидных соединений вносит наибольший вклад в разнообразие оттенков цветов у растений. К данной группе относятся желтые ауроны, халконы и флавонолы, а также главные герои этой статьи - антоцианы, которые окрашивают растения в розовые, красные, оранжевые, алые, пурпурные, голубые, темно-синие цвета. Кстати, антоцианы не только красивы, но и очень полезны для человека: как выяснилось в ходе их изучения, это биологически активные молекулы.
Итак, антоцианы - растительные пигменты, которые могут присутствовать у растений как в генеративных органах (цветках, пыльце), так и в вегетативных (стеблях, листьях, корнях), а также в плодах и семенах. Они содержатся в клетке постоянно либо появляются на определенной стадии развития растений или под действием стресса. Последнее обстоятельство навело ученых на мысль, что антоцианы нужны не только для того, чтобы яркой окраской привлекать насекомых-опылителей и распространителей семян, но и для борьбы с различными типами стрессов.
Первые опыты по изучению антоциановых соединений и их химической природы провел известный английский химик Роберт Бойль. Еще в 1664 году он впервые обнаружил, что под действием кислот синий цвет лепестков василька изменяется на красный, под действием же щелочи лепестки зеленеют. В 1913–1915 годах немецкий биохимик Рихард Вильштеттер и его швейцарский коллега Артур Штоль опубликовали серию работ, посвященных антоцианам. Из цветков различных растений они выделили индивидуальные пигменты и описали их химическое строение. Оказалось, что антоцианы в клетках находятся преимущественно в виде гликозидов. Их агликоны (базовые молекулы-предшественники), получившие название антоцианидинов, связаны преимущественно с сахарами глюкозой, галактозой, рамнозой. «За исследования красящих веществ растительного мира, особенно хлорофилла» в 1915 году Рихард Вильштеттер был удостоен Нобелевской премии по химии.
Известно более 500 индивидуальных антоциановых соединений, и число их постоянно увеличивается. Все они имеют С 15 -углеродный скелет - два бензольных кольца А и В, соединенные С 3 -фрагментом, который с атомом кислорода образует γ-пироновое кольцо (С-кольцо, рис. 3). При этом от других флавоноидных соединений антоцианы отличаются наличием положительного заряда и двойной связи в С-кольце.
При всем их огромном многообразии антоциановые соединения - производные лишь шести основных антоцианидинов:пеларгонидина, цианидина, пеонидина, дельфинидина, петунидина и мальвидина, которые отличаются боковыми радикалами R1 и R2 (рис. 3, таблица). Поскольку при биосинтезе пеонидин образуется из цианидина, а петунидин и мальвидин - из дельфинидина, можно выделить три основных антоцианидина: пеларгонидин, цианидин и дельфинидин - это и есть предшественники всех антоциановых соединений.
Модификации основного С 15 -углеродного скелета создают индивидуальные соединения из класса антоцианов. В качестве примера на рис. 4 приведена структура так называемого небесно-синего антоциана, который окрашивает цветки вьюнка ипомеи в голубой цвет.
Возможны варианты
В какой цвет окрасят растение антоцианы, зависит от многих факторов. В первую очередь окраску определяют структура и концентрация антоцианов (она повышается в условиях стресса). Голубой или синий цвет имеют дельфинидин и его производные, красно-оранжевый - производные пеларгонидина, а пурпурно-красную - цианидина (рис. 5). При этом голубой цвет обусловливают гидроксильные группы (см. таблицу и рис. 4), а их метилирование, то есть присоединение CH 3 -групп, приводит к покраснению («International Journal of Molecular Sciences », 2009, 10, 5350–5369, doi:10.3390/ijms10125350).
Кроме того, пигментация зависит от pH в вакуолях, где накапливаются антоциановые соединения. Одно и то же соединение в зависимости от сдвига в величине кислотности клеточного сока может приобретать различные оттенки. Так, раствор антоцианов в кислой среде имеет красный цвет, в нейтральной - фиолетовый, а в щелочной - желто-зеленый.
Однако pH в вакуолях может варьировать от 4 до 6, и, следовательно, появление синей окраски в большинстве случаев нельзя объяснить влиянием pH среды. Поэтому были проведены дополнительные исследования, которые показали, что антоцианы в клетках растений присутствуют не в виде свободных молекул, а в виде комплексов с ионами металлов, которые как раз и имеют синюю окраску («Nature Product Reports », 2009, 26, 884–915). Комплексы антоцианов с ионами алюминия, железа, магния, молибдена, вольфрама, стабилизированные копигментами (в основном флавонами и флавонолами), называются металлоантоцианинами (рис. 6).
Локализация антоцианов в тканях растений и форма клеток эпидермиса тоже имеют значение, поскольку определяют количество света, достигающего пигментов, а следовательно, интенсивность окраски. Показано, что цветки львиного зева с эпидермальными клетками конической формы окрашены ярче, чем цветки мутантных растений, клетки эпидермиса которых не могут принять такую форму, хотя и у тех и других растений антоцианы образуются в одном и том же количестве («Nature », 1994, 369, 6482, 661–664).
Итак, мы рассказали, чем обусловлены оттенки антоциановой пигментации, почему они разные у разных видов или даже у одних и тех же растений в разных условиях. Читатель может сам поэкспериментировать со своими домашними растениями, понаблюдав за изменением их окрасок. Возможно, в ходе этих экспериментов вы добьетесь желаемого оттенка цвета и ваше растение выживет, но оно уж точно не передаст этот оттенок своим потомкам. Чтобы эффект был наследуемым, необходимо разобраться еще в одном аспекте формирования цвета, а именно в генетической составляющей биосинтеза антоцианов.
Гены синего и лилового
Молекулярно-генетические основы биосинтеза антоцианов изучены достаточно полно, чему немало поспособствовали мутанты различных видов растений с измененной окраской. На биосинтез антоцианов, а следовательно, и на окраску влияют мутации в трех типах генов. Первый - гены, которые кодируют ферменты, участвующие в цепи биохимических превращений (структурные гены). Второй - гены, определяющие транскрипцию структурных генов в нужное время в нужном месте (регуляторные гены). Наконец, третий - гены транспортеров, переносящих антоцианы в вакуоли. (Известно, что антоцианы в цитоплазме окисляются и формируют агрегаты бронзового цвета, токсичные для клеток растений («Nature », 1995, 375, 6530, 397–400).)
На сегодняшний день все стадии биосинтеза антоцианов и осуществляющие их ферменты известны и подробно исследованы методами биохимии и молекулярной генетики (рис. 7). Из многих видов растений выделены структурные и регуляторные гены биосинтеза антоцианов. Знание особенностей биосинтеза антоциановых пигментов у конкретного вида растения позволяет манипулировать его окраской на генетическом уровне, создавая растения с необычной пигментацией, которая будет передаваться из поколения в поколение.
Селекция и генные модификации
«Горячие точки» для модификации цвета у растений - это главным образом структурные и регуляторные гены. Методы, с помощью которых можно модифицировать окраску растений, делятся на два типа. К первому относятся методы селекции. Выбранный вид растения путем скрещивания получает гены от доноров - растений близкородственного вида, имеющих нужный признак. Сорт картофеля «Чудесник», по словам его автора, заведующей отделом селекции картофеля ГНУ Уральского НИИ СХ, доктора сельскохозяйственных наук Е. П. Шаниной, был создан именно методом селекции.
Еще один яркий пример - это пшеница с пурпурным и голубым цветом зерна, обусловленным антоцианами (рис. 8). В дикой природе пшеницу с пурпурным зерном впервые обнаружили в Эфиопии, где, по всей видимости, и появился данный признак, а затем отвечающие за него гены удалось ввести методами селекции в возделываемые сорта мягкой пшеницы. Пшеница с голубым зерном в природе не встречается, но зато голубое зерно имеет родственник пшеницы - пырей. Скрещивая пырей и пшеницу и ведя отбор по данному признаку, селекционеры получили пшеницу с голубым зерном («Euphytica », 1991, 56, 243–258).
В этих примерах в геном пшеницы были введены регуляторные гены. Иными словами, пшеница имеет функциональный аппарат биосинтеза антоцианов (все ферменты, необходимые для биосинтеза, у нее в порядке). Регуляторные гены, полученные от родственных видов, только запускают у пшеницы «машину биосинтеза антоцианов» именно в зерне.
Сходный пример, но уже с использованием второй группы методов манипуляции с окраской - методов генетической инженерии - это получение томатов с повышенным содержанием антоцианов («Nature Biotechnology », 2008, 26, 1301–1308, doi:10.1038/nbt.1506). В норме спелые томаты содержат каротиноиды, в том числе жирорастворимый антиоксидант ликопин, из флавоноидов у них были обнаружены в небольших количествах нарингенин халкон (2",4",6",4-тетрагидроксихалкон, см. рис. 8) и рутин (гликозированный 5,7,3",4"-тетрагидроксифлавонол). Вводя в растения генетическую конструкцию, содержащую регуляторные гены биосинтеза антоцианов львиного зева Ros1 и Del под управлением промотора E8, активного в плодах томата, международная группа ученых получила помидоры с высоким содержанием антоцианов - интенсивного лилового цвета (рис. 9).
Все это были примеры манипуляций с регуляторными генами. Пример использования генетической инженерии изменения окраски за счет структурных генов биосинтеза антоцианов - пионерская работа, проведенная в 80-е годы немецкими учеными на петунии («Nature », 1987, 330, 677–678, doi:10.1038/330677a0). Впервые в истории генно-инженерными методами была изменена окраска растения.
В норме растение петунии вовсе не содержит пигментов, производных от пеларгонидина. Чтобы разобраться, почему так происходит, вернемся к рис. 7. Для фермента DFR (дигидрофлавонол-4-редуктазы) петунии самый предпочтительный субстрат - дигидромирицетин, менее предпочтительный - дигидрокверцетин, а дигидрокемпферол вовсе не используется в качестве субстрата. Совершенно другая картина субстратной специфичности этого фермента у кукурузы, DFR которой «предпочитает» как раз дигидрокемпферол. Вооружившись этими знаниями, Мейер использовал мутантную линию петунии, у которой отсутствовали ферменты F3"H и F3"5"H. Глядя на рис. 7, нетрудно догадаться, что данная мутантная линия накапливала дигидрокемпферол. А что произойдет, если ввести в мутантную линию генетическую конструкцию, содержащую ген Dfr кукурузы? В клетках петунии появится фермент, который, в отличие от «родного» DFR петунии, способен превращать дигидрокемпферол в пеларгонидин. Именно таким способом исследователи получили петунию с нехарактерной для нее кирпично-красной окраской цветков (рис. 10).
Однако не всегда у исследователей под рукой есть такие удобные мутанты, поэтому чаще всего при модификации окраски растений приходится «выключать» ненужную ферментативную активность и «включать» ту, которая нужна. Именно такой подход был применен при создании первой в мире розы с голубой окраской бутонов (рис. 2, 11).
У роз, созданных усилиями селекционеров, окраска лепестков варьирует от ярко-красных и нежно-розовых до желтых и белоснежных. Интенсивное изучение биосинтеза антоцианов у роз позволило установить, что они не имеют F3"5"H активности, а фермент DFR розы использует в качестве субстратов дигидрокверцетин и дигидрокемпферол, но не дигидромирицетин. Поэтому при создании голубой розы ученые выбрали следующую стратегию. На первом этапе у розы «отключили» ее собственный фермент DFR (для этого применялся подход, основанный на РНК-интерференции), на втором - в геном розы ввели ген, кодирующий функциональный F3"5"H анютиных глазок (виолы), на третьем добавили ген Dfr ириса, который кодирует фермент, производящий из дигидромирицетина дельфинидин - предшественник антоцианов с синей окраской. При этом чтобы ферменты F3"5"H анютиных глазок и F3"H розы не конкурировали друг с другом за субстрат (то есть за дигидрокемпферол, рис. 7), для создания голубой розы был выбран генотип с отсутствием F3"H активности.
Еще один пример удивительных возможностей, которые открывают перед нами накопленные данные о биосинтезе флавоноидных пигментов в сочетании с методами генетической инженерии, - это получение растений торении с желтыми цветками (рис. 12).
Известно, что желтую окраску имеют два типа пигментов: ауроны, класс пигментов флавоноидной природы, которые окрашивают в ярко-желтый цветки львиного зева и георгин, и каротиноиды, пигменты цветков томатов и тюльпанов. Было установлено, что ауроны у львиного зева синтезируются из халконов при посредстве двух ферментов - 4"CGT (4"халконгликозилтрансферазы) и AS (ауреузидинсинтазы). Введение генетических конструкций с генами 4"Cgt и As львиного зева в растения торении (в норме цветки у них синие) совместно с ингибированием биосинтеза антоциановых пигментов привело к накоплению ауронов, и, следовательно, цветки такого растения оказались ярко-желтыми. Подобную стратегию можно использовать для получения желтой окраски цветков не только у торении, но также у герани и фиалки («Proceedings of the National Academy of Sciences USA », 2006, 103, 29, 11075–11080, doi:10.1073/pnas.0604246103).
Приведенные примеры - это лишь малая доля манипуляций, которые ученые сегодня производят с биосинтезом антоцианов. Все это стало возможным благодаря исследованиям биохимической природы пигментов, а также особенностей их биосинтеза у различных видов растений, как на уровне ферментов, так и на молекулярно-генетическом уровне. Накопленный к настоящему времени багаж знаний об антоциановых соединениях открыл неисчерпаемые возможности для создания декоративных растений с необычной окраской, а также культурных видов растений с повышенным содержанием антоциановых пигментов. И хотя достижения селекции - необычно окрашенные овощи и фрукты - уже сейчас доступны покупателям в некоторых странах, декоративные растения, созданные методами генетической инженерии, пока еще редки. Из-за ряда нерешенных трудностей, таких, например, как стабильность наследования модифицированной окраски, они еще не коммерциализированы (за исключением некоторых сортов петунии, голубой розы, лиловой гвоздики). Однако работа в этом направлении продолжается. Будем надеяться, что в скором времени появятся радующие глаз «чудеса науки», доступные всем любителям прекрасного.
Что еще можно почитать об антоцианах:
Карабанов И.А.
Флавоноиды в мире растений. - Минск: Ураджай, 1981.
Andersen O.M., Jordheim M.
The anthocyanins // Andersen O.M., Markham K.R. (Eds.). Flavonoids: chemistry, biochemistry and applications. - Boca Raton, FL: CRC Press, 2006, 452–471.
Mol J., Grotewold E., Koes R.
How genes paint flowers and seeds // Trends Plant Sci. 1998, 3, 212–217.
Общая характеристика
В окружающем нас мире растений широко распространены пигменты, именуемые антоцианами. Они растворены в клеточном соке растений. Антоцианы легко извлечь из растений имеющих синюю, розовую либо красную окраску.
К примеру, листья краснокочанной капусты, всевозможные ягоды и некоторые травы имеют в своем составе кристаллики антоцианов. При этом цветность кристаллов зависит от среды, в которой они находятся.
Например, кислая среда придает антоцианам насыщено-красную окраску. Щелочь окрашивает кристаллы антоцианов в голубой цвет. Ну, а в нейтральной среде, они обладают фиолетовой окраской.
Теперь, придя в овощной магазин, вам не составит труда определить кислотно-щелочное равновесие покупаемых овощей и зелени!
Антоцианы - растительные пигменты, относящиеся к группе гликозидов. Их кристаллы не связаны с протопластами (как у хлорофилла), а способны свободно перемещаться во внутриклеточной жидкости.
Антоцианы часто предопределяют цвет лепестков цветков, окраску плодов и осенних листьев. Их окраска варьируется в зависимости от pH клеточного содержимого и может изменяться в процессе созревания плодов, либо в результате осеннего листопада.
В промышленности антоцианы извлекаются преимущественно из краснокочанной капусты или виноградной кожицы. Таким способом получают красный и фиолетовый красители, которые затем добавляют в напитки, мороженое, йогурты, сладости и другие кондитерские изделия.
На этикетках присутствие растительных пигментов обычно обозначаются как Е-163. Присутствие данных компонентов в готовых продуктах питания и витаминах не только не вредно, но и полезно для организма, об этом сказано в полном справочнике биодобавок.
Полезные свойства антоцианов и их влияние на организм
Антоцианы являются мощными антиоксидантами, которые защищают наш организм от свободных радикалов. Они обладают уникальной способностью противостоять ультрафиолету и уменьшают риск возникновения онкозаболеваний.
Благодаря антоцианам замедляются процессы старения и лечатся некоторые неврологические заболевания. Антоцианы применяются для предотвращения, и в комплексной терапии при лечении бактериальных инфекций. Растительные пигменты также помогают предотвратить диабет, либо уменьшить его последствия.
Продукты богатые антоцианами
Сейчас очень много фармацевтических препаратов, которые содержат эти полезные вещества. Но все же наибольшую пользу для организма приносят те элементы, которые поступают естественным путем – из продуктов питания.
Эти вещества не вырабатываются организмом и должны поступать извне. Итак, какие же продукты содержат пигмент антоциан:
- Ягоды: черника, голубика, клюква, малина, ежевика, черная смородина, брусника, черешня, вишня, боярышник, виноград;
- Овощи: баклажаны, помидоры, краснокочанная капуста, красный перец, редис, репа.
Довольно часто в литературе можно встретить информацию о том, что столовая свекла также содержит пигмент антоциан. Вероятно, что такое утверждение появилось из-за темно-красной окраски этого корнеплода, однако она обусловлена наличием пигмента бетанидина, который имеет совершенно другую природу. Антоцианы в свекле есть, но в очень малых количествах, поэтому говорить о ней как о полноценном источнике этих веществ не стоит.
Красные вина, темные фруктовые соки, чай каркаде (суданская роза) также содержат антоцианы. Причем их наличие обуславливает долгое хранение вина (из-за выраженных бактерицидных свойств).
Накоплению антоцианов в плодах способствует интенсивное освещение и низкие температуры. Замечено, что в альпийских лугах довольно много растений, которые содержат максимальное количество этого пигмента. Действительно, долгая продолжительность светлого времени суток и холодные ночи как нельзя лучше содействуют увеличению количества антоцианов в плодах и растениях.
Суточная потребность в антоцианах
При этом не стоит впадать в крайности. Употребление малого количества овощей и фруктов, содержащих антоцианы, может привести к снижению защитных сил организма по отношению к онкоклеткам, чрезмерное употребление может привести к аллергическим реакциям организма.
Потребность в антоцианах возрастает:
- в местности с большим количеством солнечных дней;
- в случае генетической предрасположенности к онкозаболеваниям;
- при работе, связанной с токами высокой частоты, а также с ионизирующим излучением;
- людям, активно пользующимся услугами мобильной связи.
Потребность в антоцианах снижается:
- при индивидуальной непереносимости продуктов, содержащих антоцианы;
- при различных аллергических реакциях, возникающих после употребления таких продуктов.
Усваиваемость антоцианов
Антоцианы хорошо растворимы в воде, Считается, что они усваиваются нашим организмом на все сто процентов!
Взаимодействие с эссенциальными элементами
Антоцианы хорошо взаимодействуют с водой и всеми соединениями, способными растворять гликозиды (растительные вещества, которые состоят из углеводной и не углеводной составляющей).
Признаки нехватки антоцианов в организме:
- депрессия;
- упадок сил;
- нервное истощение;
- снижение иммунитета.
Признаки избытка антоцианов в организме
Таких на данный момент не обнаружено!
Факторы, влияющие на содержание антоцианов в организме
Важным фактором, регулирующим присутствие антоцианов в нашем организме, является регулярное употребление продуктов, богатых данными соединениями.
Антоцианы для красоты и здоровья
Для того чтобы наша кожа была бархатистой, а волосы шелковистыми, диетологи советуют разнообразить рацион питания растительной пищей, содержащей антоцианы. При этом все органы будут защищены от неблагоприятного воздействия внешней среды, а мы будем спокойнее и счастливее!
Почему пигмент антоциан в разных растениях проявляется разными оттенками?
Это зависит от того, какой ион входит в состав молекулы. Например, ион калия придает антоцианам ярко-красный или даже пурпурный цвет, а синевы добавляют ионы кальция и магния. Если в одном и том же растении присутствуют молекулы с ионами калия и магния, то его окраска выглядит фиолетовой или сизой.
Кислотность биологической среды тоже влияет на оттенок пигмента антоциана. Проще говоря, чем кислее фрукт или ягода, тем они синее. Соответственно, чем слаще плод, тем он краснее. Именно этому интересному свойству антоцианов черника обязана своим вязким и кислым вкусом. Собственно, то же самое можно сказать обо всех болотных и лесных ягодах.
Климатический фактор оказывает влияние на скорость и количество образования пигмента антоциана в листве и плодах растений.
Вот почему виноград, выращенный, например, на Кавказе, где сухо и солнечно все лето, обладает таким сладким вкусом и насыщенным цветом, а тот, что растет в садах средней полосы России, все равно получается кисловатым и сизым, как за ним ни ухаживай. Каждый из знаменитейших виноградников России, Молдовы, Франции, Греции, Италии славится своими неповторимыми сортами. У них разный вкус, цвет и запах, поэтому и вина получаются такими разными.
Антоцианы против рака
Научная достоверность эффективности: Эффективность антоцианов в борьбе с раком, в борьбе с сердечно-сосудистыми заболеваниями, с заболеваниями мозга, с диабетом 2-го типа, со старением мозга, с воспалительными процессами (обусловленными старостью) хорошо изучена.
В экспериментах было показано, что употребление кожуры черной смородины в потенциале может предотвращать возникновение рака печени - карциномы печени.
Экстракт жмыха черного винограда, подавляет такую форму рака, как аденома кишечника.
Антоцианы черного риса, при употреблении в пищу в количестве 100 мг на кг веса тела способны заметно снижать развитие опухоли рака груди.
Такие антоцианы, как Дельфинидин и цианидин, способны на изберательную токсичность (не повреждая здоровые клетки) по отношению к раковой опухоли прямой.
Дельфинидин способствует уничтожению раковых клеток шейки матки.
На клетках рака груди продемонстрировано, что дельфинидин может вызывать снижение роста раковых клеток.
Антоцианы Дельфинидин и цианидин-3-рутинозид вызывают уничтожение клеток карциномы (рак печени) печени.
Антоциан Цианидин способен предотвращать рост рака кожи, поскольку умеет подавлять вызываемый ультрафиолетовым излучением «вред».
Антоциан Цианидин-3-глюкозид может также подавлять факторы метастазирования клеток рака груди.
Процессы метастазирования клеток рака легких способен также подавляться пеонидин-3-глюкозидом.
Источники: обуславливает тёмно-синий, тёмно-красный цвета овощей и фруктов. Лучший источник антоцианов – чернослив. Много антоцианов в ягодах: черника, вишня, ежевика, голубика, клюква, смородина.
Как и сколько употреблять: в сыром виде. Чернослив выбирать так, чтобы в составе продукта не было растительного масла, а перед употреблением плоды промывать.
Антоцианы и зрение
Современный электронный мир создает подчас непосильную нагрузку на наши глаза. Зрение начинает ухудшаться, и мы моргнуть не успеваем, когда вдруг приходится идти к окулисту. Для защиты наших глаз у природы есть отличное средство – антоцианы.
Антоцианы являются антиоксидантами, которые, как предполагается, улучшают состояние сосудистой ткани, благоприятно воздействуют на сосуды сетчатки. Именно поэтому офтальмологи так интересуются этим веществом. И не зря. Антоцианы, содержащиеся в ягодах, предотвращают повреждение тканей глаза свободными радикалами. Употребление антоцианов черники, в частности, благотворно влияют на капилляры, уменьшая их хрупкость, повышается их эластичность.
Содержится этот антиоксидант в смородине, винограде, малине, вишне, ежевике. Именно антоцианы являются тем естественным красителем, который окрашивает ягоды в пурпурные и фиолетовые цвета. Еще японские ученые обнаружили, что экстракт черники и смородины способен снимать усталость и раздражение глаз, улучшает зрение в сумерках.
Слово « антоциан» произошло от греческого « антос» (цветок) и « циано» (синий, сиреневый). Уже по названию видно, что слово обозначает цветное вещество или краситель. Так оно и есть. Антоцианами называют группу растительных пигментов (красителей), которые окрашивают лепестки цветов, листья, плоды в различные цвета - от красного до тёмно синего и фиолетового. Цвет зависит от температуры окружающей среды (антоцианы « любят» низкую температуру и яркое освещение) и кислотности. В щелочной среде преобладают фиолетовые, сиреневые и синие тона, в кислой - красные и розовые. Содержащие антоцианы плоды при созревании и изменении среды меняют цвет, а цветы и листья при отмирании темнеют или синеют.
Антоцианы растворимы в воде, клеточном соке, поддаются экстракции, малорастворимы в спирте. Поэтому спиртовые настойки из тех же ягод черники или чёрной смородины не будут обладать полезными свойствами.
Антоцианы используются в качестве пищевых добавок под шифром Е-163 и входят в группу « Красители» (E100 — E199).
По химическому составу антоцианы являются гликозидами - веществами, молекулы которых состоят из углеводного остатка и неуглеводной части.
Функциональное назначение антоцианов пока до конца не выяснено. Известно, что они являются вторичными метаболитами - веществами, которые производятся в организме, но не участвуют в его жизнедеятельности (развитие, размножение, гибель), в то же время обладают высокой биологической активностью.
Антоцианы можно заметить невооружённым глазам в созревающем перце поздних сортов - как сладком, так и остром - в виде бурых пятен и разводов, в баклажанах, в которых по мере созревания, увеличивается и количество антоцианов.
В большом количестве антоцианы содержатся в чернике, чёрной смородине, клюкве, вишне, черешне, малине, диком чёрном рисе, красном винограде, красной капусте, красных яблоках. Почти все фрукты и ягоды, имеющие красную, оранжевую, коричневую, фиолетовую и синюю окраску, содержат антоцианы.
Из всех антоцианов более всего распространён цианидин . Он содержится в клубнике, вишне, чернике, смородине, клюкве, ежевике, гранате, малине, жимолости, сливе.
Второй по распространённости дельфинидин . Он встречается в плодах вишни, чёрной смородины, граната, черники, красного винограда.
Пеонидин встречается реже. Больше всего его содержится в чернике, клюкве, ежевике, черешне.
Пеларгонидин содержат клубника, малина, красный виноград.
Мальвидин содержится в чернике, клубнике, краном винограде.
Реже всех встречается петунидин - только в чернике и красном винограде.
Все антоцианы являются антиоксидантами и относятся к флавоноидам.
