專業人士經常推薦的健康飲食建議是「吃彩虹」(吃各種顏色的蔬菜與水果)，這種策略強調食用各種蔬果以獲得不同營養素的重要性。賦予植物鮮豔色彩的化學物質對健康尤其有益，而光譜中紫色系的蔬果則含有一種名為花青素(anthocyanin)的化學物質，其營養價值極高。
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花青素這些生物活性化合物不僅能賦予蔬果誘人的色彩，還具有潛在的藥理作用，其價值已在工業和醫療保健領域得到廣泛認可。這種黃酮類抗氧化劑據稱可以減輕炎症，並保護人們減緩癌症、阿茲海默症、心臟病與2型糖尿病等疾病的侵害。
然而，花青素對溫度、光、pH值和其它加工因素非常敏感，因此，其穩定性較差，限制了其在商業和醫藥領域的應用。今天就來看看花青素的特性與其對人體有哪些健康益處。
什麼是花青素(anthocyanins)？
花青素(anthocyanins)是植物中發現的一群深紅色、紫色與藍色的色素，它們是植物性化學物質黃酮類化合物(flavonoids)的一部分。
- 黃酮類化合物廣泛存在於植物的果實、種子、嫩芽、花朵與葉子中。
- 在植物中，花青素透過吸引授粉者前來幫助植物授粉繁殖，同時也保護植物免受紫外線、乾旱和寒冷等環境壓力因素的影響。
- 在已知的約6000種黃酮類化合物中，有6種主要的花青素類型：
- 。花青素(Cyanidin)
- 。飛燕草素或翠雀花素(Delphinidin)
- 。錦葵花素或錦葵色素(Malvidin)
- 。天竺葵素(Pelargonidin)
- 。芍藥花素(Peonidin)
- 。矮牽牛素或甲花翠素(Petunidin)
不同pH值下，花青素的顏色變化
花青素具有獨特的結構修飾能力，其結構會隨周圍環境的pH值變化而改變。因此被廣泛用作天然無毒的pH指示劑。
- 強酸性(pH 1～2)：花青素穩定地呈現鮮豔的紅色/橙色。在強酸(pH 2～3)的條件下最穩定。
- 弱酸性(pH 3～6)：溶液變為無色或淡粉紅色。
- 中性(pH 7)：隨著溶液pH值趨於中性，溶液呈現紫色或紫羅蘭色。
- 鹼性(pH 8～–14)：在鹼性條件下，溶液依序變成藍色、綠色，最後變成黃色。
花青素的穩定性不佳
花青素除了對pH值敏感，對光照、熱、氧氣與其它加工條件也非常敏感。研究顯示，溫度與儲存時間也會顯著影響花青素的濃度。
因此，如果可行，儘量選購低溫冷藏的新鮮或冷凍莓果。
- 在4℃下儲存60天，洛神花的花青素損失近11%，而在37℃下儲存相同天數，花青素降解率約為99%。
- 在低溫(4℃)條件下儲存83天後，紅醋栗、燈籠果(醋栗)與黑醋栗分別有90%、約80%與50%的花青素保持完好。
- 熱穩定性可能是花青素穩定性的最大挑戰，大部分花青素及其營養價值會在飲料生產過程中流失。
- 。熱加工會導致35%的花青素損失，即使是5秒的短時熱處理(85℃)也會導致草莓汁中9%的花青素損失，
- 。巴氏殺菌15分鐘則會導致21%的花青素損失。
- 煮紅捲心菜會損失約41.2%的花青素，而蒸或炒則不會影響花青素的濃度。
- 花青素天然親水性高可能是導致其在煮沸過程中流失的原因。目前正在開發新技術以減少花青素的損失。
- 傳統的熱脫水方法會導致花青素的大量損失，而冷凍乾燥是去除水分的同時保留花青素的絕佳方法。
花青素生物利用度(bioavailability)不佳
將花青素的體內代謝物與健康成效連結起來一直很困難。
與營養的吸收類似，花青素的生物利用度(腸道吸收)估計也很低，約1%，因此只有一小部分攝取的花青素能夠進入體循環並到達預期的目標器官。
造成這種低生物利用度的原因有很多，例如，花青素的吸收率本身就很低、胃腸道菌群的作用、以及pH值的波動：
- 一些作者報告花青素吸收率低可能歸因於花青素在胃腸道消化過程中的降解。
- 在消化過程的初始階段，少數研究表明，花青素可能由於多種因素在口腔內降解，包括唾液蛋白的作用、口腔微生物群的酶活性、食物或飲料攝取後的影響以及口腔的高溫。
- 在腸道中，已有研究表明，花青素在高pH值(鹼性)以及腸道微生物群與腸道酶的代謝作用下會被廣泛降解。
- 食物中其它營養素的存在也可能改變花青素的吸收特性。
- 食物基質對花青素的生物可利用性也有顯著影響，因為花青素從食物基質中釋放的能力取決於其結構以及這些化合物與食物成分之間的相互作用：
- 。例如，食物基質的黏度會影響大鼠對黑加侖花青素的吸收。
- 。與紅葡萄汁相比，紅酒中酒精的存在降低了花青素的吸收。
- 。同樣，牛奶中的蛋白質可以與化合物相互作用，降低其吸收，並伴隨抗氧化能力的下降。
- 。這表明食物成分會主動干擾這類化合物的生物活性。
由於生物利用度仍然是花青素的致命弱點，許多研究人員致力於開發新的方法來提高這些天然化合物的生物利用度和穩定性。
花青素存在於哪些食物中？
帶有紅色、紫色、藍色或黑色色調的水果、蔬菜和穀物往往富含花青素。
- 莓果：莓果的花青素含量最高，藍莓、黑莓、黑加侖、覆盆子與草莓都是很好的來源。
- 水果：黑李、血橙、櫻桃、黑葡萄、紅葡萄與石榴。
- 蔬菜：紫甘藍、紫洋蔥、黑胡蘿蔔、紫花椰菜、紫色甘薯、紫玉米、紫色蘆筍、茄子等。
- 豆類和米：黑豆、黑米與黑大豆。
- 飲料：葡萄汁與葡萄酒。
不同水果與蔬菜中花青素的相對含量和具體特徵差異很大，這取決於植物種類和收穫條件，包括生長區域、氣候、季節、光照、收穫時間和儲存溫度都會影響抗氧化劑含量。新鮮與冷凍的上述食物都保留了最高含量的花青素，而乾燥的食物花青素的含量通常最低，你還可以找到許多含有花青素的補充劑。
為了最大限度地從這些食物中攝取花青素，最好是生吃，並且盡量選擇完全成熟的果實，其花青素含量往往最高。
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花青素是有效的抗氧化劑
2024 年發表於《國際分子科學期刊》(International Journal of Molecular Sciences)的一篇綜述考察了大量細胞、動物和人體研究，並得出結論：
- 花青素是有效的抗氧化劑，其不穩定性是賦予它有效的原因之一。
- 研究表明，花青素既可以直接中和自由基，又能增強身體自身的抗氧化防禦能力：
- 。部分是透過激活Nrf2信號通路實現的。此路徑在身體抵禦氧化壓力方面發揮關鍵作用
- 。它能促進穀胱甘肽等內源性抗氧化劑與保護性酵素的生成。
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花青素如何在體內發揮作用？
花青素一旦被腸道吸收，便開始在體內循環，並可能與多種生物系統相互作用。
- 即使體內的含量很低，它們似乎也能影響多種生化過程，尤其是與發炎、氧化壓力反應和細胞通訊相關的過程，支持心血管功能，並在代謝平衡中發揮作用。
- 這些天然化合物彷彿是微妙的信使，影響著從代謝平衡到心臟健康等各個層面。
接下來，我們將探討花青素可能對整體健康做出哪些貢獻。
花青素的健康益處
花青素具有抗氧化特性，它們可以對抗被稱為「自由基」的有害化合物。
當自由基在體內累積時，會引起氧化壓力。氧化壓力會導致炎症，並可能增加慢性疾病(例如如癌症與心臟病)的風險。因此，花青素等抗氧化劑有助於降低氧化壓力與慢性疾病風險。
花青素可能減輕發炎
花青素被認為有助於減輕發炎。
- 一項針對169名高膽固醇患者的12周的研究表明，每天兩次補充 320 毫克花青素可顯著降低發炎標記(markers of inflammation)。
- 在一項為期4周的研究中，每天服用320毫克花青素的超重或肥胖者和非超重或肥胖者，其血液發炎標記物顯著降低。
- 一項研究表明，這些化合物可能有助於減輕發炎性關節炎患者的發炎和疼痛。
由於慢性發炎可能導致多種慢性疾病，包括第 2 型糖尿病和心臟病，因此經常食用富含花青素的食物可能有助於保護身體免受這些疾病的侵害。
花青素可能有助於預防第2型糖尿病
經常食用富含花青素的食物可能有助於預防第二型糖尿病。
- 一項2024年的回顧發現，對於第2型糖尿病患者，定期攝取花青素可以顯著降低空腹血糖，並改善長期血糖水平。
- 一項研究表明，經常食用這些食物的人罹患糖尿病的風險降低了15%。
- 此外，每天在飲食中添加7.5毫克花青素(大約30～60 克的漿果、櫻桃、茄子或紅捲心菜)，即可將罹患第2型糖尿病的風險降低5%。
- 一些研究進一步表明，花青素補充劑可能改善人體識別與利用胰島素的能力，從而防止血糖水平飆升。
儘管結果很有希望，但仍需進行更多的人體研究。
花青素可能可以改善心臟健康
富含花青素的飲食可能透過多種方式促進心臟健康。
- 花青素可能有助於調節血壓，防止血壓升高。
- 在一項為期12週的研究中，每天飲用200 毫升富含花青素的櫻桃汁的人，其收縮壓和舒張壓分別下降了 7.7 和 1.6 毫米汞柱。
- 另一項研究表明，每天飲用300毫升富含花青素的李子汁的人，血壓顯著下降，且這種下降效果在 6 小時後仍然存在。雖然所有年齡層的參與者都出現了血壓下降，但老年人的下降幅度最為顯著。
- 花青素可能降低三酸甘油酯和低密度脂蛋白(壞膽固醇)水平，同時提高高密度脂蛋白(好膽固醇)水平。
- 一項研究表明，富含花青素的飲食可能會降低心臟病的風險高達9%，並降低死於心臟病的風險約8%。
花青素可能可以改善腦部功能
花青素也可能有益大腦健康。
- 近期對隨機對照試驗的回顧表明，花青素以增強記憶力、注意力與大腦處理訊息的速度。
- 一項對七項短期與長期研究的回顧聲稱，富含花青素的飲食可能改善兒童、成人的語言學習和記憶能力，以及老年人的認知障礙。
- 另一項對21項長期研究的回顧表明，補充類黃酮可以改善健康成年人的注意力、記憶力和大腦處理速度，以及兒童和老年人的記憶力。
- 一些研究表明，漿果中的某些成分，包括花青素，可能有助於減緩阿茲海默症的發展進程。
- 在一項為期12周的研究中，患有輕度至中度失智症的老年人每天飲用200 毫升的櫻桃汁後，他們的語言流暢性以及短期和長期記憶力均有顯著改善。
研究人員認為，花青素的抗氧化與抗發炎特性是具有這些改善的原因。
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花青素可能可以降低某些癌症風險
目前較少研究專門探討花青素的抗癌作用。
- 與其它類黃酮一樣，花青素可以對抗自由基、降低發炎、防止DNA損傷改變、摧毀癌細胞或阻止癌細胞生長等，所有這些因素都有助於預防腫瘤的形成。
- 花青素也可能有助於阻止癌細胞增殖和擴散。例如，一項試管研究表明，花青素可能會活化某些能夠殺死前列腺癌細胞的基因。
- 花青素似乎也能有效阻止白血病與卵巢癌細胞的擴散。
- 此外，對多項研究的回顧進一步表明，這些化合物可能降低皮膚癌的風險。
需要注意的是，大多數研究都僅限於試管或動物實驗。因此，除了需要更多針對花青素的專案研究外，還需要進行更多涉及人體的研究。
花青素的其它潛在健康益處
花青素可能還具有以下一些額外好處：
- 可能具有抗菌作用。一項試管研究表明，飛燕草素(一種花青素)可能有助於抵抗金黃色葡萄球菌感染。
- 紫外線防護。試管研究表明，花青素色素可能保護皮膚免受UVB射線傷害。花青素可能透過舒緩發炎、促進膠原蛋白生成、降低氧化壓力和幫助預防DNA損傷來促進皮膚修復。
- 可能可以幫助減肥。一項針對女性的研究發現，與花青素含量最低的飲食相比，花青素含量最高的飲食顯著減少了女性的體脂和腹部脂肪。
然而，在得出確切結論之前，還需要進行更多研究。因為，就減肥而言，目前尚不清楚是花青素還是富含花青素的食物中的其它化合物導致了這種效果。
關於花青素保健食品
花青素不被認為是必需營養素，因此大多數衛生機構並無制定官方的每日建議攝取量。
應該服用花青素補充劑嗎？
目前尚無明確證據支持使用花青素補充劑。雖然花青素補充劑隨處可見，並聲稱具有多種健康益處，但指導這些產品使用的相關數據通常不存在。
- 如果你正在考慮服用花青素補充劑，請諮詢醫師或營養施，目的在確保該補充劑不會與你目前正在服用的藥物產生交互作用。
- 醫師或營養師還可以根據你的健康狀況與病史，幫助你判斷該補充劑是否適合你。
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花青素的副作用與劑量
富含花青素的食物通常被認為是安全的。然而，花青素補充劑則未必如此。
- 食物中的花青素通常非常安全，即使是高劑量也被認為是安全的。
- 動物研究表明，這類高劑量補充劑可能會損害腎臟、導致腫瘤或擾亂甲狀腺激素平衡。
- 多酚補充劑可能與藥物相互作用，降低人體對某些膳食營養素的吸收。
- 如果你正在懷孕或哺乳，最好在服用濃縮花青素或任何其它補充劑之前諮詢醫生。
- 因此，在獲得更多資訊之前，最好直接從食物中攝取花青素，而不是服用補充劑。
富含花青素的飲食可能有助於預防炎症，並有助於預防第2型糖尿病、癌症與心臟病。經常食用富含花青素的食物也可能有益於記憶力與整體大腦健康。
雖然各種研究結果令人鼓舞，但在離推薦其做為臨床應用之前仍有一段距離，仍需進一步研究其生物利用度與作用機制等諸多挑戰性問題。
大多數研究花青素在預防和治療疾病方面潛力的研究都使用了富含花青素的萃取物，這些萃取物通常是從富含花青素的水果、蔬菜或飲料中萃取。因此，很難預測某種特定的有益作用是否歸因於某種特定的花青素。為了達到最佳效果，最好從新鮮、成熟的植物性食物中獲取這些抗氧化劑，而不是從補充劑中獲取。
免責聲明：本部落格提供的資訊僅供一般參考之用，無任何醫療建議。如有任何醫療問題或在做出任何健康決定之前，請務必諮詢醫師或營養師。
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