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叶儿为什么这样红？花色素与花青素

来源：花匠小妙招时间：2024-12-10 02:12

枫叶变红是因为叶片中含有大量花青素的缘故。

花青素又称红色素，位于叶片细胞中的液泡内。它与叶片中其他色素不同，不参与光合作用。

叶片的主要作用是通过光合作用获得树木生长所需要的糖分、碳水化合物等养料。秋季变红的原因是这些叶子里含有大量叶绿素、叶黄素、类胡萝卜素、胡萝卜素、花青素。

夏日里，叶片中叶绿素含量高，所以鲜亮的绿色盖过了黄色。随着气温的下降和白昼时间变短，叶绿素被大量分解掉，这时，淹没在树叶里的花青素类胡萝卜素等其他色素就会显露出来。

“红叶”是秋天的气象条件染红了它，这也是红叶特有的“生理”现象。

枫叶之所以会在秋天变红，是因为以下几方面原因：

1，胡萝卜素和花青素的作用。

枫叶变成红色的根本原因，就是枫叶内部含有的胡萝卜素和花青素作用的结果。

花青素在酸性环境之下会呈现红色。而枫叶就是酸性的。

于是，在枫叶当中，花青素展现出红色。再与胡萝卜素共同作用，枫叶就变红了。

2，环境温度的影响。

在夏季，天气炎热枫叶之中叶绿素占主导地位。

到了秋天，气温下降，叶绿素被破坏，但是在枫叶内部还有一些养料没有被运输走。……这些养料最终转化成了花青素和胡萝卜素。

于是，在秋天的时候，在枫叶内部，胡萝卜素和花青素的作用占主导。二者共同作用，于是就把枫叶染红了。

秋天开始，天气转冷，树叶凋落。……这是人所共知的常识。

但是，据说枫叶可以通过变红的方式来延缓树叶凋落的速度。

有的树叶秋天会变红的原因：树叶中含有很多色素，如叶绿素、叶黄素、胡萝卜素等。叶绿素颜色较深，在夏天常常盖住了其他色素而显出浓荫油绿的颜色。但当秋天来临，这时阳光依旧强烈，温度却慢慢降低，叶绿素就会因为遭到破坏而渐渐消失。这时黄色的叶黄素、胡萝卜素就显示出来，秋天叶子变黄就是这个道理。也有的植物在强光、低温、干旱的条件下，叶子在凋落前会产生大量的红色花青素，这就是形成红叶的原因。

平时我们看到的五颜六色的花卉、果蔬等，都与花青素积累有关。细胞中的花青素主要存在于液泡中，它本身是没有颜色的，但溶于水中后，在不同的pH值条件下会产生不同的颜色。深秋季节，因为温度降低，叶子运输糖类和水分的能力减弱了，葡萄糖不断累积，导致浓度越来越高。可溶性糖增多使得细胞呈现酸性，在酸性条件下花青素会变红，因而树叶就变成了红色。

据统计，叶子能够变红的树木约有几千种。大多数植物的叶子从诞生到死亡，一般只有几个月的寿命。最新研究显示，如果土壤越贫瘠，树木就越需要从树叶中获取养分，树叶在秋天就越容易变红。

有一位科学家表示，贫瘠土壤上生长的树木对养分的需求更高，它们的树叶之所以更容易变红，是因为花青素可能起到类似防晒剂的保护作用，能够在秋季避免树叶因受阳光损害而过早凋落，从而使树木能够从树叶中汲取更多养分。

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花色素与花青素

其实是同一类物质的称谓，

只是人们从字面上理解

觉得花青素为单一颜色的主儿。

花青素（anthocyanidin）又称花色素，是自然界一类广泛存在于植物中的水溶性天然色素，是花色苷水解而得的有颜色的苷元 [1] 。水果、蔬菜、花卉中的主要呈色物质大部分与之有关。在植物细胞液泡不同的PH值条件下，花青素使花瓣呈现五彩缤纷的颜色。已知花青素有20多种，食物中重要的有6种，即天竺葵色素、矢车菊色素、飞燕草色素、芍药色素、牵牛花色素和锦葵色素。自然状态的花青素都以糖苷形式存在，称为花色苷，很少有游离的花青素存在。花青素主要用于食品着色方面，也可用于染料、医药、化妆品等方面。

一般自然条件下游离的花青素极少见，常与一个或多个葡萄糖、鼠李糖、半乳糖、木糖、阿拉伯糖等通过糖苷键形成花色苷，花色素中的糖苷基和羟基还可以与一个或几个分子的香豆酸、阿魏酸、咖啡酸、对羟基苯甲酸等芳香酸和脂肪酸通过酯键形成酸基化的花色素 [3] 。

花青素分子中存在高度分子共扼体系，含有酸性与碱性基团，易溶于水、甲醇、乙醇、稀碱与稀酸等极性溶剂中。在紫外与可见光区域均具较强吸收，紫外区最大吸收波长在280nm附近，可见光区域最大吸收波长在500～550nm范围内。花青素类物质的颜色随pH值变化而变化，pH＜7呈红色，pH=7～8时呈紫色，pH>11时呈蓝色。 [4]

主要来源编辑播报

花青素广泛存在于开花植物（被子植物）中，其在植物中的含量随品种、季节、气候、成熟度等不同有很大差别。 [5] 据初步统计：在27个科，73个属植物中均含花青素，如紫甘薯、葡萄、血橙、红球甘蓝、蓝莓、茄子、樱桃、红莓、草莓、桑葚、山楂、牵牛花等植物的组织中均有一定含量。 [6]

最早最丰富的花青素是从红葡萄渣中提取的葡萄皮红色素，它于1879年在意大利上市 [7] ，该色素可通过葡萄酒酒厂的废料-葡萄渣提取。接骨木浆果（Elderberries）中含大量的花青素，并且都是矢车菊素，每百克鲜重在200~1000 mg。另外，花青素在大麦、高粱、豆科植物等粮食作物中也广泛存在。研究发现，葡萄籽与松树皮的提取物中花青素的含量最高。 [6]

提取方法编辑播报

溶剂提取法

溶剂提取是花青素的常规提取方法，溶剂多选择甲醇、乙醇、丙酮、水或者混合溶剂等。为了防止提取过程中非酰基化的花青素降解，常在提取溶剂中加入一定浓度的盐酸或者甲酸，但在蒸发浓缩时这些酸又会导致酰基化的花青素部分或全部的水解。另外，对于提取物中可能含有脂溶性成分的样品，需采用有机溶剂如正己烷、石油醚、乙醚等进行萃取。传统的溶剂提取方法提取时间长，生产效率较低，且热溶剂容易造成花青素降解以及生理活性的降低。 [8]

国外提取花青素的传统方法是采用低温（4~8℃）或者常温（25℃）避光条件下1%HCl甲醇溶液浸提16~20h，或者采用5%、1%的三氟乙酸的甲醇溶液，4℃条件下浸提24h。考虑到食品中残留甲醇的毒性，也有用1%的HCl乙醇溶液代替甲醇溶液。另外为了避免酰基化的花青素的水解，也可选择弱酸如酒石酸、柠檬酸代替盐酸。而国内则多采用热溶剂（50~70℃）浸提1~2h的方式，溶剂可选择不同浓度的醇溶液或酸化的水溶液。 [8]