紫薯及其花青素的营养价值

□ 李 旭 牡丹江技师学院

紫薯及其花青素的营养价值

□ 李 旭 牡丹江技师学院

紫薯中除具有普通红薯的营养成分外，还富含花青素，不仅可清除自由基达到良好的抗氧化效果，还具有抗肿瘤、抗菌、改善肝功能等功效。本文主要阐述了紫薯的化学组成及其所含花青素的化学性质和营养价值，并对紫薯产品的开发进行展望。

紫薯及花青素简介

紫薯的起源与分布

紫薯（Solanum tuberdsm），原名川山紫，又名紫甘薯、黑薯、紫红薯，旋花科番薯属，为一年生草本植物。紫薯是根、茎、心叶都是紫色的一类甘薯品种的总称，薯块呈两头小、中间大的纺锤形，薯皮与薯肉均呈紫色或紫红色。紫薯是由我国科技人员于20世纪90年代从日本的川崎农场引进并培育成功的一种特有的甘薯品种。目前，紫薯多分布在我国的山东、广东、江苏等地。紫薯适宜于沙壤土和半沙壤土中种植，我国鲜食型紫薯有“宁紫薯1号”“济薯18”“徐紫1号”和“烟紫1号”；色素型紫薯主要有“绫紫”“渝紫263”“日本紫薯王”“群紫1号”“彩紫”和“烟紫176”等。

紫薯的主要化学组成

研究发现紫薯的块根中含有大量的淀粉、可溶性糖、膳食纤维、蛋白质、维生素A、维生素C、维生素E、维生素B1、维生素B2和无机盐，同时脂肪含量较低。此外，紫薯中富含花青素、硒元素、粘蛋白和脱氢表雄酮等，具有很高的营养价值。以宁紫薯1号甘薯为例，其水分含量为74.57%，蛋白质含量为1.20%，脂肪含量为0.19%，总灰分为0.66%，粗纤维含量为0.75%，还原性总糖含量为3.57%，花色苷含量为0.2241 mg/g FW。

紫薯花青素的化学性质

存在于紫薯中的花青素属于酚类化合物中天然黄酮类的一种天然色素，易溶于水。花青素主要存在于偏红色或紫色的植物中，由于其存在形式以糖苷为主，所以又被称为花色苷，即花青素是不含糖基的花色苷。植物中的花青素主要存在于花、果实的组织中和茎叶的表皮细胞与下表皮层，是构成有色植物、水果的颜色的主要物质之一。花青素的呈色与植物细胞液的pH有很大的关系：当细胞液为酸性时，花青素呈红色，酸性越大，红色越深；当细胞液为碱性时，呈蓝色。

紫薯中的花青素属于花青素和牡丹素类，类似于天然黄酮类化合物的结构，其中以花青素含量较多，花青素和芍药色素都含有4个酚羟基，还原能力极强，可和活性氧发生氧化还原反应，达到清除氧自由基的目的。自由基是导致衰老的一个重要原因，由此看出花青素具有很好的抗氧化作用，能减缓人体衰竭的速度。

紫薯及其花青素的营养价值

抗氧化作用及清除自由基

紫薯颜色主要由花青素产生，花青素是药用价值非常高的天然强效自由基清除剂，可清除自由基、推迟动脉硬化中低密度脂蛋白（LDL）的氧化。人体内的自由基破坏生物体的脂肪、蛋白质和核酸，促成人体内癌变、心血管疾病和神经性疾病等心脑血管疾病。如果能清除掉自由基，这些疾病的发生率就会降低。花青素是一种很好的还原剂，抗氧化作用显著，可以和人体内的自由基反应达到清除自由基的目的。研究表明，花青素能清除超氧阴离子（O2－·）、DPPH自由基、羟自由基（·OH），在一定的范围内花青素的清除能力与其浓度呈正相关。

抗肿瘤和抗突变

紫薯具有防癌保健作用，被誉为“抗癌之王”，紫薯含有丰富的胡萝卜素，能清除自由基，防止诱发癌症、抗衰老。美国费城大学生物学家在紫薯中还提取到了女性激素DHEA，这种激素抗氧化能力很强，美容养颜还可预防结肠癌和乳腺癌的发生。

研究表明，花青素有很好的抗炎症和化学预防功能。试管和实验室动物实验研究的原始细胞增长和细胞循环相关路径是花青素的靶子，此研究显示：含有花青素的红酒可抑制HTC-15人结直肠癌细胞和胃腺癌细胞的扩散。肿瘤的入侵和肿瘤细胞数目的转移是导致癌症的主要因素，而花青素通过增加胶原的合成，同时抑制胶原酶的活性，组织胶原的降解，以此达到抑制肿瘤细胞的入侵和转移，起到预防癌症的作用。花青素含有多个酚羟基，易发生酰基化反应。酰基化后的花青素结构稳定，对一些物质有很好的抵抗能力，且抗突变能力更强。

改善肝功能

在DMN诱导大鼠肝炎模型试验中，环氧化酶和一氧化氮合成酶是参与发炎过程及肿瘤生长的酶。最新研究表明，致癌物可通过激发核内的转录因子引起的环氧化酶和一氧化氮合成酶的表达，而花青素通过激发氧化应激基本表达的关键基因Nrf2调控下的抗氧化酶的活性，抑制转录基因，降低发炎介质环氧化酶和一氧化氮合成酶的活性，以此达到缓解大鼠肝炎症状。花青素抵抗肝炎的作用与其增加细胞谷胱甘肽含量和提高谷胱甘肽转移酶的活性有关。

抗高血糖作用

紫薯的块根中分离出的二酰基花青素，在动物实验中通过对α-葡糖苷酶有抑制作用，从而使小鼠血糖降低。花青素除有上述功效外，还有抗高血压、抗动脉粥样硬化、增强记忆力的功效，且紫薯中含有的一种酸可抑制HIV病毒繁殖，同时还可抑制黑色素的生成。

减肥功能

紫薯中脂肪含量较低，所含热量较少，且紫薯的饱腹感强，容易吃饱，可达到降低总能量摄入，控制体重效果。此外，紫薯富含膳食纤维，可增大食物体积，刺激肠道蠕动，增加排便量，帮助人体排出有毒物质和致癌物质，改善消化道环境。同时，由于纤维素不能被人体消化吸收，又有减缓糖类转化为脂肪的功能。因此，营养学家称紫薯为营养最平衡的保健食品，也是最为理想且花费较少的减肥食物。