甜菜素

“甜菜素(betalain)”這個名字來自普通甜菜 (Beta vulgaris) 的拉丁文名稱，甜菜素最初就是從中提取出來的。 甜菜、九重葛属、苋属、和許多仙人掌的深紅色是由甜菜素的存在引起的[2]。 紅色到紫色的特殊色調是與眾不同的，不同於大多數植物中發現的花青素色素。

有兩類甜菜素[3]：

• 甜菜青素 (英語：)包括微紅至紫色的甜菜素。 存在於植物中的甜菜青素包括甜菜根红素(Betanin)、isobetanin、probetanin、和neobetanin。
• 甜菜黄素 (英語：)是呈黃色至橙色的甜菜素。 存在於植物中的甜菜黄素包括 vulgaxanthin、miraxanthin、portulaxanthin 和 indicaxanthin。

甜菜素在植物中的生理功能尚不確定，但有一些證據表明它們可能具有殺真菌特性[4]。 此外，已在熒光花中發現了甜菜素，儘管它們在這些植物中的作用也不確定[5]。

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  甜菜莙薘菜，顯示一種植物表達黃色甜菜青素，另一種植物表達紅色甜菜青素。
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  仙人掌乳突球属的花含有甜菜素。
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  尾穗苋 (Amaranthus caudatus) 的花序含有大量的甜菜青素。

甜菜根红素(Betanin)的化學結構。

1960年，Tom Mabry 博士在蘇黎世大學首次分離出甜菜素（甜菜花青素）並發現了其化學結構[6]。 人們曾認為甜菜素與花青素有關，花青素是大多數植物中發現的微紅色素。 甜菜素和花青素都是在植物細胞液泡中發現的水溶性色素。 然而，甜菜素在結構和化學上不同於花青素，並且從未在同一植物中同時發現兩者[7][8]。 例如，甜菜素含有氮，而花青素則不含氮[2]。

現在已知甜菜素是由酪氨酸合成的芳香族吲哚衍生物。 它們在化學上與花青素無關，甚至不是類黃酮[9]。 每個甜菜素都是糖苷，由糖和有色部分組成。 光促進了它們的合成[3]。

研究最多的甜菜素是甜菜根红素(Betanin)，也稱為'甜菜根紅'，因為它可能是從紅甜菜根中提取的。 甜菜根红素是一種糖苷，水解成葡萄糖和betanidin[2]。 用作食用色素，顏色對pH酸鹼度敏感。 已知存在於甜菜中的其他甜菜素是isobetanin、probetanin、和neobetanin。介電微波加熱會影響甜菜根红素和秈稻黃質（源自脯氨酸的甜菜黄素 ）的顏色和抗氧化能力[10]。 據報導，添加 TFE（2,2,2-三氟乙醇）可提高某些甜菜素在水溶液中的水解穩定性[11]。 此外，甜菜根红素-銪 (III) 複合物已被用於檢測細菌孢子中的吡啶二羧酸鈣，包括炭疽桿菌和蠟樣芽孢桿菌[12]。

其他重要的甜菜花青素是從莧屬植物中分離出來的莧菜鹼(amaranthine)和異莧菜鹼(isoamaranthine)。

半合成衍生物

甜菜氨酸

從紅甜菜中提取的甜菜根红素[13]被用作半合成人工香豆素甜菜素的起始原料。 甜菜根红素水解為甜菜氨酸，然後與 7-amino-4-methylcoumarin 偶聯。 由此產生的甜菜紅素被用作熒光探針，用於瘧原蟲感染的紅細胞的活細胞成像[14] 。

甜菜素僅存在於石竹目和一些擔子菌門（蘑菇）中[15]， 例如湿伞属（蠟帽）[16] 它們在植物中出現的地方，有時會與花黄素（黃色至橙色黄酮类化合物）共存，但在植物物種中不會與花青素共存[17]。

在開花植物石竹目中，大多數成員產生甜菜素而缺乏花青素。 在石竹目的所有科中，只有石竹科（康乃馨科）和粟米草科產生花青素而不是甜菜素[15]。 甜菜素在植物中的有限分佈是石竹目的一種共有衍徵現象，儘管它們的生產已經在兩個科中消失了。

甜菜根红素(Betanin)在商業上用作天然食用色素。 它會導致某些無法分解的人出現甜菜尿（Beeturia, 紅色尿液）和紅色糞便。 自從通過體外In vitro方法將甜菜素鑑定為抗氧化劑[18]， 可以防止低密度脂蛋白氧化[19] 以來，食品工業對甜菜素的興趣不斷增長。

• 生物色素

维基词典中的词条「」。

• 维基共享资源上的相關多媒體資源：甜菜素
• （英文）甜菜素合成圖