Антоцианы и бетацианы окрашивают овощи и плоды в

Обновлено: 18.09.2024

Хлорофиллы придают зеленую окраску недозрелым плодам и овощам, а также листьям. При созревании хлорофилл многих видов сырья разрушается, что служит показателем зрелости плодов и овощей.

Содержание хлорофилла в растениях составляет около 1% от массы сухих веществ, причем ему обычно сопутствуют другие красящие вещества (каротиноиды).

Различают два близких между собой по строению зеленых пигмента — хлорофилл a (C₅₅H₇₂O₅N₄Mg) и хлорофилл b (C₅₅H₇₂O₆N₄Mg). В зеленых частях растений содержится смесь этих пигментов (75% хлорофилла а и 25% хлорофилла b).

Хлорофиллы нерастворимы в воде, но растворяются в жирах. В основу молекулы хлорофилла входит порфириновая группировка, включающая магний. По своей химической природе хлорофилл является сложным эфиром двухосновной кислоты и двух спиртов — метилового и высокомолекулярного непредельного спирта фитола.

При нагревании в присутствии кислоты магний хлорофилла заменяется водородом. При этом образуются вещества бурой окраски, которые носят название феофитинов. В зависимости от вида хлорофилла, преобразовавшегося в феофитин, различают феофитины a и b.

Антоцианы — пигменты, придающие плодам и овощам различную окраску — от красного до фиолетового оттенков. Антоцианы содержатся в вишнях, сливах, темноокрашенных сортах винограда, черной смородине, малине, бруснике, свекле и пр.

По своей химической природе антоцианы являются флавоновыми глюкозидами, распадающимися при гидролизе на сахара и окрашенный аглюкон антоцианидин, относящийся к пироксониевым основаниям.

Представителями антоцианов являются энин, керацианин, бетаин и другие пигменты.

Энин содержится в соке красного винограда. При гидролизе он распадается на глюкозу и энидин.

Керацианин имеется в вишнях. Он содержит глюкозу, рамнозу и цианидин, являющийся также аглюконом антоцианов черной смородины, малины, брусники.

Бетаин находится в свекле. Он состоит из глюкозы и азотсодержащего аглюкона бетанидина.

Антоцианы хорошо растворимы в воде. При длительном нагревании они могут разрушаться и терять свой цвет. Это относится, в частности, к красящим веществам земляники, некоторых сортов слив, черешен, вишен и свеклы. В то же время нагревание не влияет заметно на антоцианы черной смородины.

В присутствии металлов антоцианы некоторых плодов меняют свою окраску. Так, например, олово придает черной смородине синий, а вишням и черешням фиолетовый оттенок. Алюминий также вызывает фиолетовое окрашивание вишен и черешен, но не влияет на цвет красного винограда. Антоцианы винограда значительно меняют свою окраску в присутствии железа, олова, меди.

Каротиноиды — пигменты, придающие плодам и овощам различный цвет — от желтого до красного. Наиболее распространены из них каротин, ликоиин и ксантофилл.

Каротин имеет оранжевую окраску. В некоторых видах сырья цвет каротина маскируется более интенсивными красящими веществами (красными, зелеными). Особенно богата каротином морковь (6—14 мг%), а также рябина (8 мг%). В значительных количествах каротин содержится в томатах, абрикосах, персиках, цитрусовых плодах, зеленых овощах.

Ликопин — красное красящее вещество — находится в томатах, шиповнике.

Ксантофилл имеет желтую окраску. Он сопутствует каротину и содержится в листьях и некоторых плодах (желтые томаты).

Соотношение различных каротиноидов в плодах зависит не только от вида сырья, но и от климатических условий его выращивания. Сырье, созревшее в районах с жарким климатом, содержит больше каротина и меньше ликопина, чем выращенное в умеренных климатических условиях.

По своей химической природе каротин, который встречается в виде изомеров α, β, γ, и ликопин, являющийся изомером каротина, относятся к непредельным углеводородам и имеют формулу С₄₀Н₅₆. Различие между изомерами заключается в разном положении двойных связей и в характере углеродных колец на концах молекулы. Ксантофилл (С₄₀Н₅₆О₂) является диоксипроизводным каротина.

Окраска, которую каротиноиды придают сырью, определяется количеством двойных связей в алифатической цепи, но не зависит от строения боковых колец. Чем больше двойных связей, тем интенсивнее окраска.

Каротиноиды нерастворимы в воде, но растворяются в жирах. Они очень чувствительны к окислителям, а также кислотам и стойки к щелочам.

Каротин в организме человека переходит в витамин А, поэтому его называют провитамином А. Витаминозные свойства каротина обусловлены наличием в его молекуле β-иононового кольца.

β-каротин содержит два таких кольца, а α-каротин и γ-каротин только по одному, поэтому молекула β-каротина дает две, а α-каротина и γ-каротина — по одной молекуле витамина А.

Ликопин не содержит β-иононового кольца и витаминозной активностью не обладает.

Если вы нашли ошибку, пожалуйста, выделите фрагмент текста и нажмите Ctrl+Enter.

В питании человека свежие овощи и плоды играют важную роль, так как обладают большой пищевой ценностью, приятным вкусом и ароматом, улучшают аппетит и усвояемость пищи, благоприятно действуют на обмен веществ, поддерживают кислотно-щелочное равновесие в организме. Некоторые овощи и плоды обладаю лечебными свойствами.

Воды в свежих овощах и плодах от 70 до 95%. Она в них находится в свободном (4/5 общего количества) и в связанном состоянии. Потеря воды приводит к увяданию овощей и плодов.

Углеводы – важнейшая составная часть овощей и плодов –представлены сахарами, крахмалом, клетчаткой, инулином. Количество сахаров в овощах до 9,5%, в плодах – до 20%, и представлены они сахарозой (в свекле, персиках), фруктозой (в арбузах, яблоках) и глюкозой (в винограде). Крахмал содержится в основном в овощах: в картофеле
(18%), зеленом горошке (6%) и сахарной кукурузе (10%). Крахмал находится также в незрелых плодах и при их созревании под действием ферментов гидролизуется до сахаров. Клетчатки в овощах и плодах до 4%. При перезревании некоторых овощей (огурцов, редиса, гороха) количество её увеличивается, что придает овощам грубый, деревянистый вкус, в результате снижается их пищевая ценность. Инулин в значительном количестве (до 20%) содержится в топинамбуре.

Из пектиновыхвеществ имеются протопектин, что обусловливает жесткость овощей и плодов, пекти, образующий желе при нагревании плодов с водой и сахаром, пектиновая и пектовая кислоты.

Минеральных веществв овощах и плодах содержится 0,25–2%. Они находятся в легкоусвояемой форме и очень разнообразны: калий, кальций, фосфор, натрий, магний, железо, марганец, сера, хлор, йод, кобальт и др. Благодаря калию, магнию и натрию овощи и плоды создают в организме щелочную реакцию, которая необходима для уравновешивания кислой реакции, образуемой минеральными веществами мяса, рыбы, крупы, хлеба.

Овощи и плоды являются основным источником витаминов С(капуста белокочанная, черная смородина) и Р (виноград, краснокочанная капуста), каротина (морковь, помидоры, абрикосы), К (салатные овощи) и группы В (капуста, бобовые, земляника).

Органические кислотыв сочетании с сахарами придают овощам и плодам приятный вкус. В плодах их больше, чем в овощах. Среди овощей высоким содержанием кислот отличаются ревень, щавель, помидоры, а в плодах кислоты широко представлены лимонной (лимон), яблочной (яблоки), винной (виноград), бензойной (клюква и брусника), обладающей антисептическими свойствами и обеспечивающей хорошую сохраняемость ягод, и салициловой (малина).

Эфирные маслапридают овощам и плодам приятный и своеобразный аромат. Содержатся эфирные масла в основном в кожице и семенах. Особенно их много в пряных овощах (укроп, эстрагон) и цитрусовых плодах (лимоны, апельсины), а также в клубнике, в яблоках.

Дубильные веществапридают плодам вяжущий вкус. Особенно их много в рябине, айве, хурме, грушах и яблоках. В незрелых плодах их больше, чем в зрелых. Окисляясь под действием ферментов, эти вещества вызывают потемнение плодов при разрезе и надавливании. Поэтому разрезанные плоды (яблоки, груши) во избежание потемнения следует немедленно подвергать тепловой обработке или выдерживать в подкисленной воде.

Гликозидыпридают овощам и плодам острый, горький вкус. Их много в проросшем картофеле (соланин), хрене (синигрин), репе, редьке, семенах яблок, слив. В больших количествах гликозиды раздражают слизистую оболочку пищеварительных органов и могут вызвать отравлеление. При гидролизе гликозиды образуют вещества, обусловливающие специфические запах и вкус овощей и плодов.

Красящие веществаокрашивают овощи и плоды в разнообразные цвета.

Хлорофилл (магнийорганическое соединение с белками) окрашивает овощи и фрукты в зеленый цвет. Он разрушается при созревании плодов (апельсины, лимоны, помидоры) и при тепловой обработке.

Каротиноиды придают овощам (морковь, помидоры, репа), плодам (цитрусовые, абрикосы) и ягодам желтый, оранжевый и красно-оранжевый цвета. К каротиноидам относят каротин, ликопин. Эти красящие вещества растворяются в жирах, окрашивая их в желтый цвет. В организме человека в присутствии жиров они превращаются в витамин А.

Антоцианы и бетацианы окрашивают овощи и плоды в красный, фиолетовый и синий цвета. Они входят в состав мякоти свеклы, черники, брусники, кожицы слив. Антоцианы и бетацианы нестойки при тепловой обработке, но хорошо сохраняются в кислой среде, что следует учитывать при варке и тушении свеклы.

Азотистые веществав виде белка содержатся в овощах и плодах в незначительном количестве, больше всего их в капусте (до 4,8%) и в бобовых (до 6,5%).

Жировв плодах и овощах до 1%.

Фитонцидысодержатся в чесноке, луке, хрене, красном перце, лимонах,апельсинах и других овощах и плодах.

Свежие овощи

Клубнеплоды – это утолщенные окончания подземного стебля. К клубнеплодам относят картофель, топинамбур (земляную грушу), батат (сладкий картофель).

Картофель.Содержит азотистые вещества, сахара, минеральные вещества, такие, как натрий, калий, кальций, фосфор, железо, клетчатку (2%), органические кислоты (0,1%), витамин С и незначительное количество витаминов В₁, В₂, В₆,РР, Е, К, U.

Пищевая ценность картофеля высокая благодаря содержанию большого количества крахмала. При хранении клубней крахмал частично гидролизуется до сахаров под действием ферментов. Полученный сахар разрасходуется клубнями на дыхание. При 0° С картофель приобретает сладкий вкус, так как процесс дыхания замедляется и в клубнях накапливается сахар (до 2,5%). Первоначальные свойства такого картофеля восстанавливаются, если его выдержать 2–3 дня при комнатной температуре.

Белковые вещества картофеля полноценны и по аминокислотному составу близки к белку куриного яйца.

Гликозид соланин, содержащийся в клубнях, особенно в позеленевших и проросших, частично удаляется при очистке картофеля, а при его варке переходит в отвар.

Топинамбур. Это многолетняя культура, произрастающая в южных районах страны. Клубни разной формы и окраски (желто-белой, розовой, красной, фиолетовой) содержат инулин (20%) и сахар (5%). Используют топинамбур для жарки, на корм скоту, для производства спирта и инулина. Батат выращивают на юге. Он содержит крахмал (7,3%), сахар (6%), азотистые вещества (2%). Клубни разной формы и окраски. Мякоть сладковатая, сходная по вкусу с картофелем. Используют батат для приготовления первых и вторых блюд, а также для получения крахмала, патоки.

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!

Продукты богатые антоцианами:

Виноград темных сортов

Базилик ереванский

Салат листовой краснолистный

Общая характеристика антоцианов

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.

Суточная потребность в антоцианах

Диетологи рекомендуют употреблять антоцианы в объеме 10-15 мг в сутки.

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!

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.

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!

Внимание! Информация носит ознакомительный характер и не предназначена для постановки диагноза и назначения лечения. Всегда консультируйтесь с профильным врачом!

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

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.

Известно более 500 индивидуальных антоциановых соединений, и число их постоянно увеличивается. Все они имеют С₁₅-углеродный скелет — два бензольных кольца А и В, соединенные С₃-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 С₁₅-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

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.

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

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

Рис. 9. Томаты с повышенным содержанием антоцианов в плодах, полученные методом генетической инженерии

Рис. 11. Схема создания голубой розы. У обычных роз не образуется дигидромирицетин, поэтому в их окраске не бывает оттенков синего. У голубой розы, напротив, отключено образование красных и оранжевых пигментов

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).

Рис. 12. Схема биосинтеза антоцианов и ауронов. Снизу цветки торении обычной, накапливающие антоцианы (слева), и трансгенной, накапливающие ауроны (справа). Обозначения: ТГХ — тетрагидроксихалкон, ПГХ — пентагидроксихалкон

Читайте также: