Anthocyanins: Biosynthesis, Functions, and Applications

در سال های اخیر، دانش رنگدانه های آنتوسیانین دستخوش گسترش بی سابقه ای شده است. در واقع، کنترل ژنتیکی مولکولی بیوسنتز آنتوسیانین در حال حاضر یکی از بهترین راه‌های متابولیک ثانویه است. پیشرفت در فناوری تحلیلی منجر به کشف بسیاری از ترکیبات جدید آنتوسیانین شده است که به طور چشمگیری پالت مورد استفاده توسط پرورش دهندگان گیاهان را برای معرفی رنگ های جدید و پر جنب و جوش در محصولات باغبانی غنی می کند. صنایع غذایی نیز از این تحقیق بهره برده است. روش‌های تثبیت رنگ آنتوسیانین‌های استخراج‌شده از کشت‌های سلولی بهینه شده‌اند و راه را برای استفاده از آن‌ها به عنوان رنگ‌های غذایی طبیعی باز می‌کنند.

تحقیقات علمی اخیر نیز بر فواید احتمالی مصرف غذاهای غنی از آنتوسیانین برای سلامتی انسان متمرکز شده است. آنتوسیانین ها آنتی اکسیدان های بسیار قوی هستند. این رنگدانه ها، به ویژه در ارتباط با سایر فلاونوئیدها، با کاهش بروز و شدت بسیاری از بیماری های غیر عفونی دیگر، از جمله دیابت، بیماری های قلبی عروقی و برخی سرطان ها مرتبط بوده اند.

در نهایت، پیشرفت قابل توجهی در درک ما از فواید آنتوسیانین ها برای خود گیاهان حاصل شده است. آنتوسیانین ها که در ابتدا یک اسراف بدون هدف در نظر گرفته می شد، اکنون در عملکردهای حیاتی مختلف نقش دارند. اینها شامل جذب گرده افشان ها و میوه خواران، دفاع در برابر گیاهخواران و محافظت در برابر عوامل استرس زای محیطی است. آنتوسیانین ها بسیار متنوع هستند و برای گیاهان بسیار مفید هستند.

این کتاب بیوسنتز و عملکرد آنتوسیانین ها (و پروآنتوسیانیدین های مرتبط) در گیاهان و کاربردهای آنها در کشاورزی، محصولات غذایی را پوشش می دهد. ، و سلامت انسان این کتاب به موضوعات گسترده ای می پردازد که شامل تغذیه انسان، بخش دامداری، سیستم های تولید کشت سلولی، رنگ های غذایی، رنگ گل و میوه، فعل و انفعالات زیستی گیاهی، و واکنش گیاهان به استرس های محیطی می شود.

کوین گولد دانشیار علوم زیستی در دانشگاه ویکتوریا ولینگتون نیوزلند است که در آنجا رشد گیاه و گیاهان فیزیولوژیکی را تدریس می کند. بوم شناسی. او علاقه تحقیقاتی دیرینه ای به اهمیت عملکردی آنتوسیانین ها در برگ، ساقه و ریشه دارد.

کریس واینفیلدیک مدرس ارشد بیوتکنولوژی گیاهی و بیوشیمی در دانشگاه لینکلن نیوزلند است که در آنجا گیاهان را آموزش می دهد. کاربردهای بیوشیمی و بیوتکنولوژی در زیست‌شناسی گیاهی مدرن او علاقه تحقیقاتی دیرینه ای به متابولیسم و ​​بیولوژی مولکولی متابولیت های ثانویه گیاهی، به ویژه تولید آنتوسیانین در محصولات گل های زینتی دارد. اخیراً او کار تعیین مسیرهای متابولیک مسئول تشکیل ترکیبات طعم و عطر در انگور شرابی را آغاز کرده است.

کوین دیویس رهبری تیم تحقیقات گیاهی رنگدانه‌های گیاهی در پالمرستون شمالی، نیوزلند را بر عهده دارد. گروه او به مطالعه ژنتیک مولکولی بیوسنتز رنگدانه در گیاهان زینتی، میوه ها و سبزیجات می پردازد. یک علاقه خاص، تنظیم رونویسی بیوسنتز فلاونوئید است.

In recent years, knowledge of anthocyanin pigments has undergone unprecedented expansion. Indeed, the molecular genetic control of anthocyanin biosynthesis is now one of the best understood of all secondary metabolic pathways. Advances in analytical technology have led to the discovery of many novel anthocyanin compounds, dramatically enriching the palette used by plant breeders to introduce vibrant new colors into horticultural crops. The food industry, too, has benefited from this research; methods for stabilizing the colors of anthocyanins extracted from cell cultures have been optimized, opening the way for their use as natural food colorings.

Recent scientific research has also focused on the possible benefits to human health from the ingestion of anthocyanin-rich foods. Anthocyanins are remarkably potent antioxidants. These pigments, especially in conjunction with other flavonoids, have been associated with reductions in the incidence and severity of many other non-infectious diseases, including diabetes, cardiovascular disease and certain cancers.

Finally, there has been significant progress in our understanding of the benefits of anthocyanins to plants themselves. Originally considered an extravagance without a purpose, anthocyanins are now implicated in multifarious vital functions. These include the attraction of pollinators and frugivores, defense from herbivores, and protection from environmental stressors. Anthocyanins are highly versatile and enormously useful to plants.

This book covers the biosynthesis and function of anthocyanins (and the related proanthocyanidins) in plants, and their applications in agriculture, food products, and human health. The book addresses wide-ranging issues that include human nutrition, the pastoral sector, cell culture production systems, food colorants, flower and fruit color, plant biotic interactions, and the responses of plants to environmental stress.

Kevin Gouldis an Associate Professor in Biological Sciences at Victoria University of Wellington, New Zealand, where he teaches plant development and physiological plant ecology. He has a long-standing research interest in the functional significance of anthocyanins in leaves, stems and roots.

Chris Winefieldis a Senior Lecturer in Plant Biotechnology and Biochemistry at Lincoln University, New Zealand, where he teaches plant biochemistry and biotechnology applications in modern plant biology. He has a long-standing research interest in the metabolism and molecular biology of plant secondary metabolites, especially the production of anthocyanins in ornamental flower crops. Latterly he has begun work characterizing metabolic pathways responsible for the formation of flavor and aroma compounds in wine grape.

Kevin Daviesleads the Plant Pigments Team of Crop & Food Research, Palmerston North, New Zealand. His group studies the molecular genetics of pigment biosynthesis in ornamentals, fruit and vegetables. A particular interest is the transcriptional regulation of flavonoid biosynthesis.