SuperFlavon




Antocyjany

Antocyjany są naturalnymi barwnikami roślinnymi, które należą do flawonoidów, czyli polifenolowych związków organicznych. Nazwa antocyjany pochodzi z języka greckiego (oznacza dwa słowa anthos – kwiat, kyanos – niebieski), a po raz pierwszy została użyta w 1835 roku przez Marquarta do określenia niebieskiego barwnika w kwiatach chabru. Badania nad antocyjanami w 1914 roku rozpoczął Richard Martin Willstatter. Antocyjany należą do tzw. naturalnych substancji nieodżywczych pochodzenia roślinnego, ale w organizmie człowieka pełnią funkcję ochronną. Do tej pory rozpoznano i opisano około 500 różnych antocyjanów.

 

Antocyjany – budowa i właściwości fizykochemiczne

 

Antocyjany są bardzo powszechne w świecie roślin, nie znajdziemy ich jedynie w glonach, grzybach, bakteriach oraz w roślinach z rodzin kaktusowatych i kosmowatych.

Antocyjany powstają z połączenia antocyjanidyny (aglikonu) z grupą cukrową (glikonem). W stanie naturalnym antocyjany występują w postaci glikozydów, czyli połączeń z cukrami prostymi (głównie glukozą, ale także galaktozą, ramnozą, ksylozą czy arabinozą). Cząsteczka cukru jest najczęściej przyłączona do aglikonu w pozycji C3. Wszystkie antocyjany są pochodnymi jonu flawyliowego, ale ich struktura może być bardzo zróżnicowana. Poszczególne antocyjany różnią się między sobą m.in. rodzajem i miejscem występowania podstawnika. Do tej pory rozpoznano około 20 antocyjanidyn, z czego w żywności roślinnego pochodzenia najczęściej znajdują się pochodne: cyjanidyny, pelargonidyny, peonidyny, delfinidyny, malwidyny, petunidyny. Najczęściej występującym w owocach antocyjanem jest cyjanidyno – 3 – glukozyd.

 

Antocyjany mogą mieć zróżnicowane barwy: od pomarańczowej, przez różne odmiany czerwieni i fioletu, aż po barwę niebieską. Barwy, jakie antocyjany nadają roślinom zależą m.in. od pH środowiska (płynu komórkowego) oraz ich formy chemicznej. W środowisku kwaśnym antocyjany zazwyczaj mają kolor czerwony, zaś w zasadowym (alkaicznym) są niebieskie. Ale barwa antocyjanów zależy także od rodzaju zawartych antocyjanidyn, a także od połączeń z metalami (bo np. jeśli antocyjanidyna występuje w kompleksie z jonami glinu czy żelaza III to nawet w kwaśnym środowisku ma niebieską barwę – kwiaty chabru bławatka) oraz od obecności innych barwników roślinnych (np. pomarańczowych karotenoidów czy żółtych flawonów).

 

Antocyjany to naturalne barwniki rozpuszczalne w wodzie i roztworach alkoholowych. Nadają barwę głównie kwiatom i owocom, ale występują też w liściach i łodygach, a także w korzeniach i korze (rzadko). W większości przypadków antocyjany gromadzą się w epidermie (skórce), a ich zawartość zwiększa się wraz ze wzrostem rośliny oraz jej dojrzewaniem. Antocyjany występują głównie w soku komórkowym (w wokuolach) w postaci różnej wielkości grudek (antocyjany nie występują w ścianach komórek ani tkankach miąższu). Synteza antocyjanów jest procesem fotochemicznym, dlatego też owoce, które dojrzewają na drzewie zawierają ich znacznie więcej niż owoce zebrane wcześniej i dojrzewające w magazynach. W poszczególnych gatunkach owoców lub warzyw może występować nawet po kilka, a nawet kilkanaście antocyjanów o zróżnicowanej barwie.

 

Antocyjany – rola w roślinach

 

Antocyjany w roślinach pełnią niezwykle ważne role. Dzięki właściwościom antyoksydacyjnym chronią rośliny przed szkodliwym działaniem promieniowania UV oraz wolnych rodników, które mogą uszkadzać ich DNA, a nawet prowadzić do śmierci komórek. Ponadto antocyjany pełnią także ważną rolę w zapylaniu i rozmnażaniu roślin. Ze względu na fakt, iż kształtują barwę kwiatów to one odpowiadają za wabienie właściwych owadów np. glikozydy delfinidyny w pierwiosnku przyciągają pszczoły, zaś inne antocyjany wabią np. trzmiele czy kolibry.

 

Antocyjany – właściwości zdrowotne

 

Antocyjany wykazują korzystny wpływ na zdrowie człowieka. W organizmie pełnią głównie funkcje ochronne, ale ponadto wykazują szczególnie pozytywny wpływ na układ krążenia, wzrok oraz pamięć.

Podobnie jak inne związki polifenolowe tak i antocyjany wykazują silne działanie antyoksydacyjne, czyli posiadają zdolność do neutralizowania wolnych rodników i zapobiegają stresowi oksydacyjnemu. Antocyjany mają też zdolność chelatowania jonów metali (np. miedzi), ponadto hamują peroksydację lipidów oraz samoutlenianie kwasów tłuszczowych. Potencjał antyoksydacyjny antocyjanów jest wyższy niż np. witaminy C, E czy beta karotenu. Pozytywne działanie antocyjanów na zdrowie w głównej mierze wynika ze zdolności antyoksydacyjnych oraz hamowania aktywności niektórych enzymów.

Antocyjany wykazują pozytywny wpływ na naczynia krwionośne (wzmacniają i uelastyczniają je, zmniejszają ich przepuszczalność) oraz na prawidłowe funkcjonowanie śródbłonków naczyń (m.in zwiększają wydzielanie tlenku azotu, którego działanie na zdrowie zostało w pełni udokumentowane).

Dieta bogata w antocyjany wpływa też pozytywnie na profil lipidowy osocza (ogranicza utlenianie cholesterolu frakcji LDL, reguluje poziom trójglicerydów i całkowitego cholesterolu), a także na gospodarkę węglowodanową organizmu tzn. obniża poziom glukozy we krwi oraz ogranicza wchłanianie cukrów z jelita cienkiego. Wykazano też działanie ochronne antocyjanów na komórki wątrobowe (hepatocyty).

Ale nie sposób nie wspomnieć o niezwykle korzystnym wpływie antocyjanów na wzrok. Działanie antocyjanów jest szczególnie widoczne w naczyniach tęczówki, gdzie wzmacniają naczynia i poprawiają mikrokrążenie oczne, a także stymulują wytwarzanie i przyspieszają regenerację barwnika wzrokowego – rodopsyny (jest to niezwykle ważna substancja w procesie widzenia). Dieta bogata w antocyjany poprawia więc jakość i ostrość widzenia, a także zmniejsza zapadalność na zwyrodnienie plamki żółtej w oku.

Wraz z wiekiem w mózgu pojawiają się utrudnienia w przesyle sygnałów między neuronami, co skutkuje problemami z pamięcią oraz koncentracją i myśleniem. Antocyjany poprawiają krążenie w mózgu (jego odżywienie i dotlenienie) dzięki czemu niekorzystne procesy w mózgu zostają zatrzymane lub ograniczone.

Antocyjany są też pomocne w przyswajaniu witaminy Ci chronią przed jej utlenianiem, a także podtrzymują działanie adrenaliny w organizmie.

 

Naturalne antocyjany i ich źródła w diecie

 

Głównym źródłem antocyjanów w diecie są oczywiście owoce i warzywa, szczególnie te o ciemnych barwach. Z owoców najwięcej antocyjanów dostarczają nam: aronia, czarna porzeczka, jeżyny, wiśnie, czerwone winogrona, maliny, borówka, czereśnia, żurawina, owoc bzu czarnego, a także pomarańcze, śliwki, czerwone porzeczki, awokado, mango, figi czy truskawki. Aby dostarczyć do organizmu wraz z dietą odpowiednią ilość antocyjanów warto też sięgać po następujące warzywa: czerwoną kapustę, bakłażan, fioletową kukurydzę, oliwki, czerwoną cebulę, słodkie ziemniaki oraz rzodkiewkę.

Co ważne, antocyjany podobnie jak i inne fitoskładniki nie mogą być gromadzone (magazynowane) w organizmie. Dlatego powinny być one dostarczane do organizmu systematycznie wraz z pożywieniem.

 

Zastosowanie antocyjanów

 

Antocyjany już od dawna są stosowane jako barwnik do żywności (dodatek do żywności o numerze E 163 według alfanumerycznego systemu UE) w przemyśle spożywczym oraz w farmacji. Czerwono – fioletowy barwnik spożywczy  jest stosowany do barwienia m.in. oranżady w proszku, napojów bezalkoholowych, lodów, wina, jogurtów, cukierków i innych wyrobów cukierniczych. W farmacji barwnik ten służy do barwienia np. witamin w tabletkach.

Antocyjany do celów spożywczych pozyskuje się z różnych owoców i warzyw. Na skalę światową antocyjany pozyskiwane są poprzez ekstrakcję skórek czerwonych winogron (po tłoczeniu moszczu bardzo dużo antocyjanów pozostaje w skórce i dlatego można je z nich wyekstrahować). W naszej strefie klimatycznej głównymi surowcami antocyjanowymi są natomiast aronia i czarna porzeczka. Antocyjany są także ekstrahowane z czerwonej kapusty.

 

Antocyjany są także stosowane jako składnik w kosmetykach przeciwzmarszczkowych oraz preparatach do cery naczyniowej. Zastosowanie antocyjanów w kosmetyce opiera się głównie na ich działaniu wzmacniającym na naczynia krwionośne, a także na ich zdolności do hamowania rozpadu kolagenu (na skutek działania promieni UV).