甜菜素 (英语：betalain)是一类红色和黄色酪氨酸衍生色素，存在于石竹目植物中，可替代花青素色素。 甜菜素也存在于一些高阶真菌中[1]。 它们在花瓣中最常见，但也可能为包含它们的植物的果实、叶子、茎和根著色。 它们包括色素，例如在甜菜中发现的色素。
描述
“甜菜素(betalain)”这个名字来自普通甜菜 (Beta vulgaris) 的拉丁文名称，甜菜素最初就是从中提取出来的。 甜菜、九重葛属、苋属、和许多仙人掌的深红色是由甜菜素的存在引起的[2]。 红色到紫色的特殊色调是与众不同的，不同于大多数植物中发现的花青素色素。
有两类甜菜素[3]：
- 甜菜青素 (英语：Betacyanins)包括微红至紫色的甜菜素。 存在于植物中的甜菜青素包括甜菜根红素(Betanin)、isobetanin、probetanin、和neobetanin。
- 甜菜黄素 (英语：Betaxanthins)是呈黄色至橙色的甜菜素。 存在于植物中的甜菜黄素包括 vulgaxanthin、miraxanthin、portulaxanthin 和 indicaxanthin。
甜菜素在植物中的生理功能尚不确定，但有一些证据表明它们可能具有杀真菌特性[4]。 此外，已在荧光花中发现了甜菜素，尽管它们在这些植物中的作用也不确定[5]。
化学
1960年，Tom Mabry 博士在苏黎世大学首次分离出甜菜素（甜菜花青素）并发现了其化学结构[6]。 人们曾认为甜菜素与花青素有关，花青素是大多数植物中发现的微红色素。 甜菜素和花青素都是在植物细胞液泡中发现的水溶性色素。 然而，甜菜素在结构和化学上不同于花青素，并且从未在同一植物中同时发现两者[7][8]。 例如，甜菜素含有氮，而花青素则不含氮[2]。
现在已知甜菜素是由酪氨酸合成的芳香族吲哚衍生物。 它们在化学上与花青素无关，甚至不是类黄酮[9]。 每个甜菜素都是糖苷，由糖和有色部分组成。 光促进了它们的合成[3]。
研究最多的甜菜素是甜菜根红素(Betanin)，也称为'甜菜根红'，因为它可能是从红甜菜根中提取的。 甜菜根红素是一种糖苷，水解成葡萄糖和betanidin[2]。 用作食用色素，颜色对pH酸碱度敏感。 已知存在于甜菜中的其他甜菜素是isobetanin、probetanin、和neobetanin。介电微波加热会影响甜菜根红素和籼稻黄质（源自脯氨酸的甜菜黄素 ）的颜色和抗氧化能力[10]。 据报导，添加 TFE（2,2,2-三氟乙醇）可提高某些甜菜素在水溶液中的水解稳定性[11]。 此外，甜菜根红素-铕 (III) 复合物已被用于检测细菌孢子中的吡啶二羧酸钙，包括炭疽杆菌和蜡样芽孢杆菌[12]。
其他重要的甜菜花青素是从苋属植物中分离出来的苋菜碱(amaranthine)和异苋菜碱(isoamaranthine)。
从红甜菜中提取的甜菜根红素[13]被用作半合成人工香豆素甜菜素的起始原料。 甜菜根红素水解为甜菜氨酸，然后与 7-amino-4-methylcoumarin 偶联。 由此产生的甜菜红素被用作荧光探针，用于疟原虫感染的红细胞的活细胞成像[14] 。
分类学意义
甜菜素仅存在于石竹目和一些担子菌门（蘑菇）中[15]， 例如湿伞属（蜡帽）[16] 它们在植物中出现的地方，有时会与花黄素（黄色至橙色黄酮类化合物）共存，但在植物物种中不会与花青素共存[17]。
在开花植物石竹目中，大多数成员产生甜菜素而缺乏花青素。 在石竹目的所有科中，只有石竹科（康乃馨科）和粟米草科产生花青素而不是甜菜素[15]。 甜菜素在植物中的有限分布是石竹目的一种共有衍征现象，尽管它们的生产已经在两个科中消失了。
经济用途
甜菜根红素(Betanin)在商业上用作天然食用色素。 它会导致某些无法分解的人出现甜菜尿（Beeturia, 红色尿液）和红色粪便。 自从通过体外In vitro方法将甜菜素鉴定为抗氧化剂[18]， 可以防止低密度脂蛋白氧化[19] 以来，食品工业对甜菜素的兴趣不断增长。
参见
参考文献
外部链接
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