胡煒 陳天鑒 錢(qián)穎聰 林藝涵 阮依莉 張擁軍

摘? ? 要：南瓜中含有的南瓜色素是一類(lèi)安全、著色力強(qiáng)且兼有營(yíng)養(yǎng)保健功能的天然色素。筆者綜述了南瓜色素的理化性質(zhì)，包括南瓜色素的顯色特點(diǎn)、脂溶性、穩(wěn)定性與結(jié)構(gòu);南瓜色素提取與純化的制備工藝，主要是β-胡蘿卜素、α-胡蘿卜素及葉黃素;南瓜色素的檢測(cè)方法，包括分光光度法及色譜法;以及南瓜色素抗氧化性的作用機(jī)制及其在醫(yī)藥、保健領(lǐng)域的應(yīng)用，并對(duì)南瓜色素分子結(jié)構(gòu)鑒定方法、抗氧化應(yīng)激作用的機(jī)制及結(jié)構(gòu)與活性間的構(gòu)效關(guān)系等提出展望，以期為南瓜色素的深化研究提供思路。

關(guān)鍵詞：南瓜色素;理化性質(zhì);提取純化;抗氧化

中圖分類(lèi)號(hào)：S642.1 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A 文章編號(hào)：1673-2871（2020）09-001-06

Abstract： Pumpkin pigment is a kind of natural product with safety， strong coloring power and nutritional and health care functions. In this paper， the physical and chemical properties of pumpkin pigment were reviewed， covering the color characteristics， fat solubility， stability and structure， as well as the preparation process of extraction and purification of pumpkin pigment. Finally， the mechanism of antioxidation of pumpkin pigment and its application in the fields of medicine and health care were also reviewed. The prospect is put forward to provide ideas for deepening the exploration of pumpkin pigment.

Key words： Pumpkin; Pigment; Physicochemical properties; Extraction purification; Antioxidant

南瓜（Cucurbita）可分為中國(guó)南瓜（C. moschata D.）、印度南瓜（C. maxima D.）和美洲南瓜（C. Pepo D.）。其栽培歷史悠久，根系發(fā)達(dá)，再生能力強(qiáng)，對(duì)土壤濕度無(wú)嚴(yán)格要求，適應(yīng)性強(qiáng)，產(chǎn)量高，是世界范圍內(nèi)種植的經(jīng)濟(jì)重要物種。南瓜色素是一種少有的著色力強(qiáng)的理想天然色素，它克服了天然色素著色力不如人工合成色素的缺點(diǎn)，在很多方面能夠得到應(yīng)用。南瓜色素主要成分為脂溶性的類(lèi)胡蘿卜素，是使其果肉呈現(xiàn)強(qiáng)烈的黃色或橙色的原因。相較于同樣應(yīng)用于食品工業(yè)中的水溶性天然色素——花青素而言，類(lèi)胡蘿卜素具有抗氧化性的同時(shí)，著色力及穩(wěn)定性都優(yōu)于花青素[1-2]。雖然類(lèi)胡蘿卜素在蔬菜水果中很常見(jiàn)，但南瓜中的類(lèi)胡蘿卜素含量、種類(lèi)都居于前列且較穩(wěn)定。南瓜中主要的類(lèi)胡蘿卜素包括α-胡蘿卜素、β-胡蘿卜素、葉黃素、玉米黃質(zhì)等[3-6]。根據(jù)宋新娜等[7]對(duì)美國(guó)140種食物類(lèi)胡蘿卜素含量的歸納總結(jié)，南瓜中所含α-胡蘿卜素、β-胡蘿卜素、β-隱黃質(zhì)分別為8.34、42.26、34.71 μg·g-1，在140種食物中位列前十。此外，南瓜色素主要營(yíng)養(yǎng)價(jià)值來(lái)自于其抗氧化能力和能夠作為重要營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)維生素A的前體，其中E-β-胡蘿卜素具有100%的維生素A原活性[8]。通常情況下，黃色、橙色、紅色的果蔬中全反式結(jié)構(gòu)的β-胡蘿卜素含量較高。Carvalho等[8]研究了2種長(zhǎng)白南瓜，發(fā)現(xiàn)所有E-β-胡蘿卜素均為A和B樣品中質(zhì)量分?jǐn)?shù)最高的異構(gòu)體，分別為244.22、141.95 μg·g-1，占β-胡蘿卜素總量的80%左右。Carvalho等[9]發(fā)現(xiàn)去皮的C. moschata中含有235 μg·g-1的E-β-胡蘿卜素，都高于Donado Pestana[10]等研究的同樣作為β-胡蘿卜素重要來(lái)源的CNPH 1194甘薯（128.5 μg·g-1）。一般認(rèn)為，E-β-胡蘿卜素活性高于Z-β-胡蘿卜素，汪之頊[11]的研究表明，β-胡蘿卜素在部分中國(guó)成人體內(nèi)轉(zhuǎn)化成維生素A的比值為質(zhì)量比9.1∶1，順式結(jié)構(gòu)的維生素A原活性約為其反式的一半[12]。它們具有的生理功能包括預(yù)防心血管疾病、白內(nèi)障和衰老等。南瓜色素因具有此類(lèi)營(yíng)養(yǎng)特性和保健促進(jìn)作用，是開(kāi)發(fā)新型功能性食品、營(yíng)養(yǎng)制劑和藥物制劑的理想成分，可在食品、保健、醫(yī)藥等領(lǐng)域中得到充分應(yīng)用[13-15]。筆者歸納總結(jié)了國(guó)內(nèi)外對(duì)南瓜色素理化性質(zhì)、提取純化及其抗氧化性的研究現(xiàn)狀，以期為南瓜色素在食品的加工生產(chǎn)、飼料生產(chǎn)與醫(yī)藥行業(yè)等應(yīng)用中提供理論基礎(chǔ)，進(jìn)而開(kāi)拓南瓜色素的市場(chǎng)。

1 南瓜色素的理化性質(zhì)

1.1 南瓜色素的著色特點(diǎn)

南瓜色素是一種經(jīng)提取、純化、濃縮南瓜皮或南瓜果肉得到的黃色天然食品級(jí)色素。而南瓜色素中的類(lèi)胡蘿卜素是大部分南瓜主要呈黃色或橙色的原因，它在南瓜中的含量與成分組成因南瓜種類(lèi)的不同而有所差異。從結(jié)構(gòu)上看，類(lèi)胡蘿卜素主要由8個(gè)異戊二烯以及它們?cè)诜肿娱g形成的共軛雙鍵構(gòu)成，這些偶聯(lián)的雙鍵結(jié)構(gòu)使之主要呈黃、橙和紅色。共軛雙鍵的長(zhǎng)度不同是產(chǎn)生顏色差異的原因，主要表現(xiàn)為吸收波長(zhǎng)隨共軛雙鍵數(shù)量的增加向可見(jiàn)光區(qū)轉(zhuǎn)移。

1.2 南瓜色素的溶解性

類(lèi)胡蘿卜素在蔬菜水果中很常見(jiàn)，而在南瓜中尤為豐富。南瓜中的類(lèi)胡蘿卜素是一種脂溶性的在芳香烴、脂肪烴、氯代烴等有機(jī)溶劑中能夠溶解的四萜化合物，并且在極性較強(qiáng)的有機(jī)溶劑中溶解度較大。由于其疏水性與脂質(zhì)組分有關(guān)，大多數(shù)類(lèi)胡蘿卜素都有1個(gè)或2個(gè)環(huán)結(jié)構(gòu)，由末端基團(tuán)的環(huán)化形成。

1.3 南瓜色素的穩(wěn)定性

類(lèi)胡蘿卜素含有共軛雙鍵長(zhǎng)鏈，因而對(duì)光、氧、酸與高溫敏感，氧化劑、金屬離子等也會(huì)有所影響。孫明奇等[16]對(duì)柑橘果皮類(lèi)胡蘿卜素研究發(fā)現(xiàn)，在光、熱、氧化劑和低pH條件下，類(lèi)胡蘿卜素容易降解，且隨著溫度上升、光照增強(qiáng)、氧化劑濃度增加及pH降低，降解作用加強(qiáng)。李曉銀[17]研究柿果皮類(lèi)胡蘿卜素發(fā)現(xiàn)，當(dāng)有二價(jià)和三價(jià)鐵離子、鋁離子、銅離子等存在時(shí)，類(lèi)胡蘿卜素容易被破壞，但破壞程度不同。邵金華等[18]以柚皮類(lèi)胡蘿卜素為研究對(duì)象，發(fā)現(xiàn)類(lèi)胡蘿卜素在高堿性環(huán)境中不穩(wěn)定，而還原劑、防腐劑與甜味劑對(duì)它無(wú)明顯影響。

南瓜色素是具有南瓜香甜氣味且易潮解的橙黃色粉末，能夠在乙醇、石油醚、丙酮等有機(jī)溶劑中溶解，其中，乙醇是最優(yōu)溶劑。當(dāng)pH為4～12時(shí)，酸堿性對(duì)南瓜色素影響不大，但當(dāng)pH過(guò)低時(shí)會(huì)將其破壞。南瓜色素對(duì)光、熱的耐受性較強(qiáng)，但光照時(shí)間過(guò)長(zhǎng)或溫度高于80 ℃會(huì)發(fā)生降解[19]。當(dāng)金屬離子濃度較低時(shí)，色素不受影響，濃度過(guò)高則會(huì)使色素沉淀。南瓜色素具備一定的抗氧化性與抗還原性，但雙氧水等高濃度氧化劑會(huì)使其消色。在氯化鈉、蔗糖、碳酸鈉等常見(jiàn)食品添加劑存在的情況下，色素較穩(wěn)定，枸櫞酸鈉可以使其增色，維生素C會(huì)使其消色。南瓜色素沒(méi)有毒性，LD50為5 010 g·kg-1，不僅能應(yīng)用于食品與化妝品的著色，還可用于保健品、藥品中，且色素隨濃度的不同，可呈現(xiàn)出紅色到黃色這一范圍內(nèi)的所有顏色，染色范圍十分廣泛。

1.4 南瓜色素的結(jié)構(gòu)

南瓜色素中的主要色素類(lèi)胡蘿卜素由異戊二烯構(gòu)成，兩個(gè)異戊二烯在中間尾—尾相聯(lián)，首尾兩個(gè)異戊二烯組成六元環(huán)結(jié)構(gòu)，形成共軛雙鍵長(zhǎng)鏈。一般類(lèi)胡蘿卜素能夠分成2種：烴類(lèi)胡蘿卜素和含氧衍生物。前者只含碳?xì)?，后者除碳?xì)渫膺€含有氧。而南瓜中的烴類(lèi)胡蘿卜素以α-胡蘿卜素、β-胡蘿卜素為主，含氧衍生物主要為葉黃素，結(jié)構(gòu)如圖1所示[20]。

類(lèi)胡蘿卜素的結(jié)構(gòu)最特別之處在于由長(zhǎng)系統(tǒng)的п電子對(duì)所形成的一個(gè)共軛體系，因?yàn)樘继茧p鍵、碳碳單鍵的存在，使類(lèi)胡蘿卜素分子具有很明顯的立體異構(gòu)特性。這種特性決定了類(lèi)胡蘿卜素的分子形狀、化學(xué)反應(yīng)性、吸光性以及顏色。多烯鏈上的每個(gè)雙鍵都有兩類(lèi)幾何構(gòu)型，即順、反式異構(gòu)體（圖2）。一般，類(lèi)胡蘿卜素的構(gòu)型為全反式?，F(xiàn)今包括我國(guó)在內(nèi)的各個(gè)國(guó)家側(cè)重于南瓜色素的特性研究，對(duì)其結(jié)構(gòu)和組分的近探究比較少見(jiàn)。

2 南瓜色素制備方法

2.1 南瓜色素的提取

經(jīng)高效液相色譜分析試驗(yàn)[21-22]，南瓜色素主要由3種類(lèi)胡蘿卜素組成，分別為葉黃素、β-胡蘿卜素和α-胡蘿卜素。

2.1.1 β-胡蘿卜素的提取 南瓜色素的主要成分為β-胡蘿卜素，又稱(chēng)維生素A源，除可作為著色劑外，也可作為營(yíng)養(yǎng)增補(bǔ)劑[23]。敬大江等[24]采用質(zhì)量分?jǐn)?shù)為0.7%的二水氯化鈣溶液處理，然后再以固液比1∶8～1∶15的石油醚作為溶劑對(duì)南瓜中的β-胡蘿卜素進(jìn)行萃取，提取率可達(dá)85%。于開(kāi)源等[25]采用復(fù)合溶劑對(duì)南瓜中的β-胡蘿卜素進(jìn)行提取分離，利用響應(yīng)分析法對(duì)提取條件進(jìn)行優(yōu)化，得出提取的最優(yōu)參數(shù)為石油醚用量40 mL、溫度40 ℃、時(shí)間93 min，得到β-胡蘿卜素的質(zhì)量濃度是10.086 μg·mL-1。試驗(yàn)所得最優(yōu)的復(fù)配溶劑為石油醚、乙醇、水，其中乙醇∶水的最佳體積比為1∶2。β-胡蘿卜素萃取率受溫度和石油醚用量的影響較大，受萃取時(shí)間影響較小;β-胡蘿卜素萃取率的曲面效應(yīng)受時(shí)間與石油醚用量、溫度與石油醚用量的交互影響明顯。溶劑提取法不需要復(fù)雜的操作技術(shù)和設(shè)備，但所需提取時(shí)間較長(zhǎng)，獲得的β-胡蘿卜素純度較差，需要進(jìn)一步純化。

2.1.2 α-胡蘿卜素的提取 可采用溶劑提取、微波輔助提取、超聲波輔助提取等方法。使用這些方法提取時(shí)，往往得到的是β-胡蘿卜素、α-胡蘿卜素、葉黃素等南瓜色素的混合物。趙二勞等[26]以95%乙醇作浸提劑，經(jīng)過(guò)單因素與正交試驗(yàn)，得出南瓜色素的最優(yōu)提取參數(shù)：超聲功率80 W、提取時(shí)間40 min、料液比（g·mL-1）1∶10。由此，粗提的色素提取率達(dá)到10.6%。超聲波輔助法減少耗時(shí)、提高效率、降低能耗，而且在低溫下也可進(jìn)行。夏麗麗等[23]運(yùn)用該法提取南瓜中的β-胡蘿卜素、α-胡蘿卜素、葉黃素等，經(jīng)過(guò)正交試驗(yàn)獲得最優(yōu)參數(shù)為：以95%乙醇為提取劑，料液比（g·mL-1）1∶60、微波功率640 W、提取時(shí)間3 min。相較于傳統(tǒng)水浴提取法，該法溶劑消耗量更少、加熱快、受熱均勻、耗時(shí)短，且提取率提高。

2.1.3 葉黃素的提取 南瓜中的葉黃素可以通過(guò)超臨界二氧化碳萃取，超臨界二氧化碳萃取是一類(lèi)以CO2為提取溶劑的提取辦法。在定溫定壓前提下，CO2呈現(xiàn)超臨界流體狀態(tài)，兼具氣體的流動(dòng)性與液體的溶解性[25]，可將葉黃素提取出來(lái)。徐麗萍[27]用該法提取‘紅蜜南瓜中的葉黃素，獲得的最佳參數(shù)是：溫度40 ℃、壓力15 MPa、時(shí)間4 h、CO2流量20 kg·h-1，由此得到的提取率為88%。超臨界二氧化碳萃取具有提取率高、損失少、有機(jī)溶劑不殘留等優(yōu)勢(shì)，且CO2氣體易得，價(jià)格低廉，沒(méi)有毒性[28]，具有較低臨界溫度和壓力[29-31]，避免了傳統(tǒng)的沸點(diǎn)溶劑對(duì)色素結(jié)構(gòu)和功能的破壞[32]，該技術(shù)已在食品、香辛料、醫(yī)藥等領(lǐng)域得到廣泛應(yīng)用。

2.2 南瓜色素的純化

2.2.1 β-胡蘿卜素純化 β-胡蘿卜素可采用柱層析的方法純化，又因其極性小，故也可用石油醚進(jìn)行純化。胡朝輝等[33]從極大螺旋藻中提取純化β-胡蘿卜素時(shí)采用體積分?jǐn)?shù)為3%的乙酸乙酯和石油醚洗脫，通過(guò)氧化鋁柱進(jìn)行色譜分析，平均回收率為96.8%。夏薇等[34]采用以硅膠為吸附劑的層析柱，石油醚為單一洗脫劑，從霉煙或碎煙末浸膏中純化β-胡蘿卜素，去除脂溶性雜質(zhì)包括葉黃素和α-胡蘿卜素，回收率達(dá)到80%。

2.2.2 α-胡蘿卜素純化 α-胡蘿卜素純化可以采用柱層析和紙層析的方法。徐杰等[35]從貴州黑糯米稻米種皮中純化α-胡蘿卜素，先采用以硅膠為吸附劑的硅膠柱，以BAW上層（正丁醇∶冰醋酸∶水=4∶1∶5）為洗脫劑;再將硅膠得到的色帶洗下濃縮，經(jīng)濾紙作紙層析分離，以BAW上層為展開(kāi)劑，分離純化色素，得到α-胡蘿卜素質(zhì)量分?jǐn)?shù)為1.80 μg·g-1（鮮質(zhì)量）。

2.2.3 葉黃素純化 葉黃素純化可以采用柱層析的方法，當(dāng)需要純化的物質(zhì)種類(lèi)少、分子結(jié)構(gòu)差異大（如葉黃素和胡蘿卜素）時(shí)，可以利用其溶解性差異來(lái)進(jìn)行分離[36]。汪廷彩[37]采用柱層析的方法對(duì)葉黃素進(jìn)行純化，上層為硅膠和活性氧化鋁，作為保護(hù)填充;下層為硅膠，作為主層析柱。先用三氯甲烷溶解，去除水溶性雜質(zhì)，再用正己烷去除脂溶性雜質(zhì)，包括β-胡蘿卜素和α-胡蘿卜素等，最終得到平均得率85.4%、純度為92.5%的葉黃素純化品。

3 南瓜色素的檢測(cè)方法

3.1 分光光度法

杜詠梅等[38]對(duì)樣本中葉綠素和葉黃素進(jìn)行酯皂化，再用乙醚分離，減小其他色素或化學(xué)成分的干擾，最后將萃取出的類(lèi)胡蘿卜素配制成不同濃度的溶液在445 nm下測(cè)量吸光度，得出類(lèi)胡蘿卜素溶液濃度與吸光度呈線(xiàn)性關(guān)系，因此，利用分光光度法定量檢測(cè)類(lèi)胡蘿卜素具有可行性。分光光度法操作較簡(jiǎn)便，不需價(jià)格高昂的設(shè)備，更適合定量檢測(cè)類(lèi)胡蘿卜素，但結(jié)果的精密度較低，需要優(yōu)化試驗(yàn)條件，而且南瓜色素是由多種色素構(gòu)成的復(fù)雜色素，缺少標(biāo)準(zhǔn)品，用分光光度法對(duì)其進(jìn)行準(zhǔn)確定量仍需進(jìn)一步探究。

3.2 色譜法

色譜法包括薄層色譜法、高效液相色譜法（HPLC）等，既可用于定性分析，也可用于準(zhǔn)確定量。郭慶啟等[39]采用紙色譜法，展開(kāi)劑選用水-濃鹽酸-甲酸（體積比為51.4∶24.9∶23.7），試驗(yàn)測(cè)量并計(jì)算得出Rf值，并與標(biāo)準(zhǔn)值進(jìn)行比對(duì)，得出黑加侖果渣花色苷主要包括矢車(chē)菊色素與飛燕草色素。顏少賓等[40]通過(guò)HPLC法檢測(cè)桃果實(shí)中類(lèi)胡蘿卜素成分及含量，結(jié)果發(fā)現(xiàn)，色素含量由高至低依次為β-胡蘿卜素、玉米黃素、α-胡蘿卜素、β-隱黃質(zhì)、葉黃素。吳增茹等[41]采用HPLC法測(cè)定國(guó)內(nèi)外共31種南瓜中的β-胡蘿卜素，得出不同種類(lèi)南瓜中該色素質(zhì)量分?jǐn)?shù)有較大區(qū)別，平均為9.52 μg·g-1（鮮質(zhì)量）。其中，HPLC法檢測(cè)速度快、靈敏度高及樣品用量少，近年來(lái)使用較多，但操作較復(fù)雜，設(shè)備昂貴。

4 南瓜色素的抗氧化性

南瓜色素是一種具有生物活性、可作為抗氧化劑使用、含有共軛雙鍵系的萜烯基團(tuán)類(lèi)天然色素，它能夠影響細(xì)胞生長(zhǎng)調(diào)節(jié)、調(diào)節(jié)基因表達(dá)和免疫反應(yīng)[42]。近年來(lái)，對(duì)于花青素等的抗氧化性研究較多，而目前國(guó)內(nèi)外對(duì)于南瓜色素的抗氧化能力尚不明確。但南瓜色素的氧化應(yīng)激反應(yīng)與花青素等的抗氧化性研究存在共通性，可以參考花青素這類(lèi)色素的抗氧化性的研究方法對(duì)南瓜色素進(jìn)行研究，可通過(guò)體內(nèi)、體外試驗(yàn)探討其作用機(jī)制。體外試驗(yàn)包括羥自由基（·OH）和DPPH自由基（DPPH·）清除能力測(cè)定等，體內(nèi)試驗(yàn)包含線(xiàn)蟲(chóng)、大鼠和小鼠試驗(yàn)。其中線(xiàn)蟲(chóng)試驗(yàn)利用的秀麗隱桿線(xiàn)蟲(chóng)（Caenorhabditiselegans）目前備受關(guān)注，它具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、繁殖量大、方便觀察等特點(diǎn)，且大多與人體病狀有關(guān)的基因和通路涵蓋在線(xiàn)蟲(chóng)基因組中。在秀麗隱桿線(xiàn)蟲(chóng)上進(jìn)行南瓜色素抗氧化性的研究，便于觀察，應(yīng)用線(xiàn)蟲(chóng)模型的研究結(jié)果也可以外推到人類(lèi)[43-44]。

4.1 清除自由基

南瓜色素中的類(lèi)胡蘿卜素由于電子轉(zhuǎn)移機(jī)制或可能的加成反應(yīng)能與自由基作用。經(jīng)由這種方式，類(lèi)胡蘿卜素將會(huì)防止細(xì)胞損傷和氧化應(yīng)激[45]。南瓜色素中具有的多個(gè)共軛多烯雙鍵使之與含氧自由基不可逆地形成穩(wěn)定的碳中心自由基，并可逆地與氧作用產(chǎn)生一類(lèi)新型過(guò)氧化自由基鏈。正常的生理代謝過(guò)程中會(huì)有少數(shù)含氧自由基在人體中生成，并會(huì)很快被人體中的抗氧化酶或抗氧化劑去除，通常對(duì)細(xì)胞、組織沒(méi)有損害。然而，氧分壓很大程度上影響了這個(gè)可逆反應(yīng)的速率。在氧分壓減小的情況下，反應(yīng)會(huì)朝碳核自由基方向進(jìn)行，使人體中過(guò)氧化自由基含量減少，阻礙自由基的鏈鎖反應(yīng)。此外，β-胡蘿卜素的穩(wěn)定性使其在極低的氧分壓下依舊可以防止形成過(guò)氧化自由基鏈[46-47]。鄧麗君等[48]利用ABTS法、DPPH法及FRAP法對(duì)光合細(xì)菌中類(lèi)胡蘿卜素進(jìn)行試驗(yàn)驗(yàn)證，自由基可被類(lèi)胡蘿卜素清除，且各分色素清除力有差異，然而都大于總色素的清除力，可能是不同分色素的結(jié)構(gòu)相互影響導(dǎo)致總色素的抗氧化能力反而下降。

4.2 淬滅單線(xiàn)態(tài)氧

南瓜色素中的類(lèi)胡蘿卜素屬于萜烯基團(tuán)類(lèi)中含有多個(gè)共軛雙鍵的不飽和化合物，是一種單線(xiàn)態(tài)氧淬滅劑，能阻止自由基進(jìn)一步產(chǎn)生。三線(xiàn)態(tài)類(lèi)胡蘿卜素（3CAR）可通過(guò)與溶劑質(zhì)檢的振動(dòng)與旋轉(zhuǎn)來(lái)淬滅三線(xiàn)態(tài)光敏物質(zhì)（3S）和單線(xiàn)態(tài)氧（1O2），生成光敏物質(zhì)（S）和基態(tài)氧。趙文恩[49]采用超微弱發(fā)光測(cè)量?jī)x于710 nm下測(cè)定H2O2-NaOCl體系中的1O2發(fā)光，探究類(lèi)胡蘿卜素猝滅1O2，發(fā)現(xiàn)該過(guò)程為物理機(jī)制，類(lèi)胡蘿卜素在作用后結(jié)構(gòu)并未發(fā)生改變，經(jīng)過(guò)能量轉(zhuǎn)移仍可淬滅更多單線(xiàn)態(tài)氧和三線(xiàn)態(tài)光敏物質(zhì)。反應(yīng)式如（1）和（2）。

4.3 抑制過(guò)氧化效應(yīng)

生物體內(nèi)抗氧化酶活性隨著年齡的增長(zhǎng)或因某些病理狀態(tài)而降低，而機(jī)體內(nèi)氧化劑（如ROS）的產(chǎn)生增加，因此兩者失去平衡會(huì)引起氧化應(yīng)激反應(yīng)。氧化應(yīng)激反應(yīng)是一種重要的病理生理狀態(tài)，它會(huì)氧化損傷許多生物大分子，形成氧化物或過(guò)氧化物，從而損傷酶、細(xì)胞膜、組織和基因，因此損害細(xì)胞的完整性及功能進(jìn)行性，引發(fā)心臟病、癌癥、衰老等。許多研究報(bào)道了各種類(lèi)胡蘿卜素具有非常有效的過(guò)氧化自由基的淬滅能力，尤其是那些導(dǎo)致脂質(zhì)過(guò)氧化反應(yīng)的類(lèi)胡蘿卜素，但其機(jī)制尚不明確。

細(xì)胞內(nèi)存在多種機(jī)制可以產(chǎn)生活性氧，此類(lèi)活性氧能使DNA斷裂、導(dǎo)致脂質(zhì)過(guò)氧化、改變酶活性等。許多研究表明，此類(lèi)由活性氧引起的氧化損傷可被類(lèi)胡蘿卜素抑制，但起作用的關(guān)鍵性基團(tuán)尚不明確。所以應(yīng)研究南瓜色素的結(jié)構(gòu)，對(duì)其產(chǎn)生作用的基團(tuán)進(jìn)行試驗(yàn)驗(yàn)證[50]。

5 小結(jié)與展望

類(lèi)胡蘿卜素作為一種生物抗氧化劑對(duì)人體非常有利。而南瓜是類(lèi)胡蘿素含量最高的蔬果之一，生產(chǎn)成本低，資源極為豐富，易于貯存，因此圍繞其開(kāi)展類(lèi)胡蘿卜素研究尤顯必要。且由于人們?nèi)找嫱瞥缣烊唤】档纳盍?xí)慣，該研究方向具有廣闊的市場(chǎng)應(yīng)用前景，可進(jìn)行更深化、系統(tǒng)的研究。

如今，國(guó)內(nèi)不乏南瓜色素提取技術(shù)及優(yōu)化的探究，然而還停留于淺層，缺乏系統(tǒng)、科學(xué)的歸納，更不用說(shuō)投入到大規(guī)模生產(chǎn)中，與國(guó)外研究進(jìn)展差距較大。且南瓜中的大部分色素尚未被鑒定或測(cè)量。其主要原因是目前還沒(méi)有從南瓜中定量提取色素的方法。開(kāi)發(fā)簡(jiǎn)單、快速、毒性小的南瓜色素的制備與測(cè)定方法是目前亟待解決的問(wèn)題。除此之外，對(duì)南瓜色素進(jìn)行分子結(jié)構(gòu)鑒定、抗氧化應(yīng)激作用機(jī)制研究及結(jié)構(gòu)與活性間的構(gòu)效關(guān)系探究等仍需深入。

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