《Food Chemistry》：Anthocyanin-rich edible flowers – Impact of food matrix on anthocyanin stability, digestion and absorption: the case of wild pansy, cosmos and cornflower
编辑推荐：
本研究聚焦富含花青素的可食用花卉（三色堇、波斯菊、矢车菊），系统评估其营养组成、花青素稳定性及消化吸收特性。研究发现，花青素稳定性受pH、基质成分及结构影响显著；模拟消化后花青素回收率显著降低（肠道阶段最高降幅达62.69%），且消化产物跨上皮吸收效率低于游离提取物（降幅最高达67.53%）。食物基质通过特异性相互作用调控花青素的生物可及性，为功能性食品开发提供关键理论依据。
在追求健康饮食的浪潮中，可食用花卉正以其绚丽的色彩和丰富的生物活性成分成为新兴的功能性食材。尤其是富含花青素的品种，如娇艳的三色堇、烂漫的波斯菊和典雅的矢车菊，不仅为菜肴增添视觉魅力，更被证实具有抗氧化、抗炎等多种健康益处。然而，这些美丽背后的“脆弱”却鲜为人知：花青素在加工、储存以及人体消化过程中极易降解，其真正的健康功效很大程度上取决于能否“幸存”于复杂的胃肠环境并被人体有效吸收。更关键的是，我们通常并非单独食用这些花卉，而是将其与其他食物一同摄入。食物中的蛋白质、多糖等基质成分会与花青素发生怎样的“互动”？是保护其免遭破坏，还是阻碍其释放与吸收？这一问题至今悬而未决，严重制约了可食用花卉作为功能性配料的精准应用。
为了解开这一谜团，由Margarida Teixeira领衔的研究团队在《Food Chemistry》上发表了一项系统研究。他们以三种常见的富含花青素的可食用花卉——野生三色堇（Viola tricolor）、波斯菊（Cosmos bipinnatus）和矢车菊（Centaurea cyanus）为研究对象，深入探究了它们的营养组成、酚类成分，并重点揭示了在不同食物基质（大豆分离蛋白、果胶、淀粉）存在下，花青素的稳定性、消化命运以及跨胃肠上皮吸收的规律。
研究人员综合运用了营养组成分析、紫外可见分光光度法测定总多酚和总花青素含量、高效液相色谱-质谱联用进行酚类成分鉴定、pH/温度/时间控制下的花青素稳定性测试、基于INFOGEST协议的体外模拟口腔-胃-肠三段消化、以及利用人胃腺癌细胞NCI-N87单层和肠上皮细胞Caco-2/杯状细胞HT29-MTX (9:1)共培养模型进行的跨上皮转运实验等关键技术方法。所有花卉样本均采购自葡萄牙本土生产者。
3.1. 营养组成
分析显示，三种花卉均富含膳食纤维（41.11–54.93 g/100 g干重），且脂肪含量极低（0.42–1.51 g/100 g干重）。野生三色堇的蛋白质和脂肪含量显著高于其余两种，而矢车菊的膳食纤维含量最高。这表明三者均为低脂、高纤维的健康食材。
3.2. 酚类成分表征
通过LC-MS分析，除花青素外，还鉴定出多种非花青素酚类化合物。野生三色堇主要含黄酮醇和黄酮苷（以violanthin为主）；波斯菊以槲皮素、芹菜素和木犀草素的葡萄糖醛酸苷为主；矢车菊则富含芹菜素和花旗松素的苷化及酰化（如丙二酰化、阿魏酰化）衍生物。这反映了物种间酚类组成的特异性。
3.3. 总多酚含量与总花青素含量
波斯菊的总多酚含量和总花青素含量均最高（119.45 mg GAE/g DW和29.21 mg C3GE/g DW），矢车菊次之，野生三色堇相对较低。这表明波斯菊在提供多酚和花青素方面更具潜力。
3.4. 花青素稳定性测定
花青素稳定性高度依赖于pH和加热时间。在pH 7和100°C条件下，所有花卉的花青素含量均显著下降。野生三色堇的花青素对pH变化最敏感。线性回归模型进一步表明，pH是影响稳定性的最强负相关因素。食物基质的影响因花青素结构和基质类型而异：淀粉对波斯菊花青素表现出轻微的稳定作用，而大豆分离蛋白对野生三色堇和矢车菊的花青素有 destabilizing 效应。果胶在所有条件下均未表现出显著影响。
3.5. 模拟消化
体外模拟消化导致花青素含量显著降低，尤其在肠道阶段。食物基质的存在表现出阶段依赖性效应：在口腔阶段，基质往往限制花青素释放；但在胃和肠道阶段，某些基质（如大豆分离蛋白对波斯菊和矢车菊，淀粉对野生三色堇，果胶对野生三色堇和波斯菊）显示出一定的保护作用，提高了花青素的回收率。这表明基质成分可能在消化后期通过相互作用减缓了花青素的降解。
3.6. 跨上皮吸收实验
3.6.1. 消化对胃肠道吸收的影响
与未消化的游离花青素提取物相比，经过模拟消化后的提取物在胃（NCI-N87模型）和肠（Caco-2/HT29-MTX模型）中的跨上皮运输效率均显著降低。这说明消化过程虽然可能释放出部分结合态花青素，但更可能引起了花青素的结构改变或降解，从而降低了其生物可利用性。矢车菊和野生三色堇的未消化提取物在肠道模型中的运输效率相对较高，可能与其花青素所含的游离糖单元便于通过肠道糖转运蛋白吸收有关。
3.6.2. 食物基质对胃肠道吸收的影响
在所有测试基质存在下，花青素的胃和肠吸收效率均低于单独的游离花青素提取物。大豆分离蛋白的抑制作用最显著，其次是果胶，淀粉的影响相对最小。这可能是由于蛋白质和多糖与花青素形成了复合物，限制了花青素的自由扩散或与转运蛋白的接触。这种抑制效应在不同花卉间存在差异，再次印证了花青素结构-基质相互作用的特异性。
本研究系统阐明了食物基质如何通过复杂的相互作用，在消化过程中动态影响花青素的稳定性和吸收。研究结论强调，花青素的健康效益并非由其初始含量单一决定，而是深受食物载体、消化环境及其自身化学结构的共同调控。因此，在开发以可食用花卉为基础的功能性食品时，必须将基质-花青素-消化三者的互作关系作为核心考量因素。通过精心设计食物配方，例如选择干扰较小的碳水化合物基质（如淀粉），有望在加工和消化过程中更好地保护花青素，最终提升其生物利用度与健康促进潜力。这项工作为科学利用可食用花卉这一天然资源，迈向精准营养和功能性食品的个性化设计提供了重要的理论依据和实践指导。
