Purification engineering technology research center of Sichuan Province Natural Medicine
四川省天然藥物分離純化工程技術研究中心
公司要聞
天然花青素C3G的多靶點藥理活性研究進展
本文來自: 發(fā)布時間:2025-09-25
矢車菊素-3-O-葡萄糖苷(Cyanidin-3-O-glucoside,C3G)作為一種廣泛存在于水果、蔬菜和谷物中的天然花青素,因其鮮艷的色澤和多樣的生物活性而備受關注。本文概述了矢車菊素-3-O-葡萄糖苷近期在抗氧化、抗炎、抗癌、代謝調(diào)節(jié)和器官保護等方面的研究進展,并對其作用機制、生物利用度和穩(wěn)定性改善策略進行總結,旨在為其開發(fā)應用提供理論支撐及實物支持。
英文名:Cyanidin 3-O-glucoside chloride
中文名:矢車菊素-3-O-葡萄糖苷
CAS號:7084-24-4
分子式:C21H21ClO11
分子量:484.84g/mol
結構類型:Anthocyanins
來源:桑葉、越桔、番薯、藍莓、黑米
溶解度:溶于甲醇、水、氯仿
LogP:0.19
中文副名:氯化紫菀苷,氯化白除蟲菊苷
英文副名:Kuromanin,Kuromanine,Cyanidin 3-β-glucoside,Glucocyanidin,Chrysontemin
一、抗炎活性[1]
研究發(fā)現(xiàn):
C3G及其脂質(zhì)體在THP-1巨噬細胞中顯著降低多種炎癥相關因子(TNF-α,IL-1β,IL-6,IL-8)的水平,并保護細胞免于凋亡。
作用機制:
抑制LPS誘導的NF-κB信號通路活化,從而減少促炎細胞因子的釋放(圖1)。
圖1 矢車菊素-3-O-葡萄糖苷(C3G)作為抗炎劑的作用機制[9]
二、抗氧化活性[2]
研究發(fā)現(xiàn):
C3G脂質(zhì)體能顯著提升GES-1胃上皮細胞的總抗氧化能力(T-AOC),降低脂質(zhì)過氧化產(chǎn)物MDA,保護細胞免受H2O2誘導的氧化損傷。
作用機制:
通過激活細胞內(nèi)源性抗氧化通路,清除自由基,減輕氧化應激。
三、細胞保護(lncRNA調(diào)控)[3]
研究發(fā)現(xiàn):
C3G能通過改變長鏈非編碼RNA(lncRNA)的表達譜,減輕玉米赤霉烯酮(ZEN)對豬顆粒細胞的損傷。
作用機制:
調(diào)節(jié)lncRNA表達,干預PI3K/AKT信號通路,抑制細胞凋亡。
四、神經(jīng)保護[4]
研究發(fā)現(xiàn):
通過激活Nrf2信號、抑制GSK-3β、調(diào)節(jié)線粒體功能及抗氧化酶活性,在腎臟、視網(wǎng)膜、肺和神經(jīng)系統(tǒng)中全面對抗氧化應激[1]。
作用機制:
在Aβ轉(zhuǎn)基因線蟲模型中抑制Aβ聚集,增強抗氧化能力,改善記憶。在BV2小膠質(zhì)細胞中抑制LPS誘導的炎癥和氧化損傷。
五、糖異生與癌細胞衰老[5]
研究發(fā)現(xiàn):
C3G通過激活AMPK途徑抑制肝臟糖異生,并能誘導氧化應激下的癌細胞衰老和凋亡。
作用機制:
激活AMPK通路,進而抑制糖異生(圖2);通過誘導細胞衰老和凋亡發(fā)揮抗癌活性。
圖2 矢車菊素-3-O-葡萄糖苷(C3G)在糖尿病中的調(diào)控機制
六、抗真菌毒素[6]
研究發(fā)現(xiàn):
C3G能影響禾谷鐮刀菌的生長并持續(xù)降低其產(chǎn)生的enniatin真菌毒素。
作用機制:
影響真菌生長和毒素生物合成。
七、酶抑制活性[7]
研究發(fā)現(xiàn):
C3G對α-淀粉酶和α-葡萄糖苷酶表現(xiàn)出可逆的非競爭性抑制作用,提示其在血糖控制方面的潛力。
作用機制:
通過氫鍵和疏水力與酶的關鍵氨基酸殘基相互作用,抑制碳水化合物消化酶活性。
1、女性生殖健康[8]
研究發(fā)現(xiàn):
C3G對女性生殖健康有益,能保護卵巢細胞免受氧化應激,抑制卵巢癌和宮頸癌細胞生長,并可能緩解多囊卵巢綜合征(PCOS)。
作用機制:
抗氧化、抗炎、誘導癌細胞凋亡、調(diào)節(jié)雌激素受體及相關生長因子和血管生成通路(圖3)。
圖3 矢車菊素-3-O-葡萄糖苷(C3G)通過多種細胞信號通路對女性生殖過程的凋亡效應[8]
2、調(diào)節(jié)代謝紊亂與預防肥胖[9]
研究發(fā)現(xiàn):
C3G在預防肥胖相關代謝紊亂中功效顯著,能調(diào)節(jié)脂質(zhì)代謝、增強能量穩(wěn)態(tài),并改善心血管疾病、2型糖尿病及胰島素抵抗。
作用機制:
調(diào)節(jié)脂質(zhì)代謝、增強能量穩(wěn)態(tài)、抗氧化、抗炎、抑制NF-κB通路、激活Nrf2/AMPK通路、改善腸道菌群(圖4)。
圖4 矢車菊素-3-O-葡萄糖苷(C3G)調(diào)控脂質(zhì)代謝示意圖[9]
3、緩解運動性疲勞[10]
研究發(fā)現(xiàn):
C3G等天然黃酮類化合物通過抗氧化和抗炎特性,在緩解運動性疲勞方面顯示出潛力。
作用機制:
抑制氧化應激和炎癥反應,調(diào)節(jié)能量代謝,激活Keap1/Nrf2/ARE和AMPK/PGC1-α通路。
4、肝臟保護[11]
研究發(fā)現(xiàn):
C3G的?;苌铮–3G-月桂酸酯)對H2O2誘導的LO2肝細胞氧化損傷具有顯著保護作用。
作用機制:
抑制活性氧產(chǎn)生,恢復抗氧化酶活性,改善線粒體功能,并激活PI3K/Akt-Nrf2-HO-1/NQO1通路。
5、腎臟保護[12]
研究發(fā)現(xiàn):
黑米中的C3G能顯著預防鏈脲佐菌素誘導的糖尿病大鼠的腎功能障礙和腎纖維化。
作用機制:
抗胰島素抵抗、抗氧化應激、抗炎、抑制TGF-β1/p-Smads表達和細胞外基質(zhì)(ECM)聚集。
6、畜牧業(yè)應用[13]
研究發(fā)現(xiàn):
富含C3G的黑甘蔗青貯料可作為飼料,減輕山羊的氧化應激,并改善肉質(zhì)。
作用機制:
調(diào)節(jié)瘤胃發(fā)酵,提高抗氧化酶活性,穩(wěn)定肌肉膜,改善肉質(zhì)。
圖5 矢車菊素-3-O-葡萄糖苷(C3G)在人體胃腸道不同部位的降解和吸收示意圖[9]
C3G的臨床應用潛力受到其理化性質(zhì)的限制,主要是低穩(wěn)定性和低生物利用度。近期的研究重點之一是開發(fā)新策略以克服這些挑戰(zhàn)。
1、遞送系統(tǒng)封裝
脂質(zhì)體和納米脂質(zhì)體作為遞送載體,能有效提高C3G的穩(wěn)定性、溶解度和生物利用度[1][2]。有研究表明,C3G脂質(zhì)體粒徑約為234nm,包封率可達75.0%,能顯著提高其在GES-1細胞中的抗氧化活性[2]。
2、分子修飾
酶促酰化是一種有效的修飾方法。通過將脂肪酸鏈連接到C3G的葡萄糖部分,可以顯著提高其親脂性和穩(wěn)定性[14]。研究發(fā)現(xiàn),雖然?;档土薈3G的體外抗氧化活性,但其細胞內(nèi)抗氧化活性卻顯著增強,例如,C3G-月桂?;サ募毎寡趸芰Ρ菴3G高出125.9%[14]。另一項研究也證實,C3G-月桂酸酯比C3G本身具有更優(yōu)的肝保護作用[11]。
3、與大分子相互作用
C3G與食品基質(zhì)中的大分子(如蛋白質(zhì)和多糖)的相互作用也影響其穩(wěn)定性。研究發(fā)現(xiàn),C3G可以與酪蛋白水解物發(fā)生相互作用,并通過氫鍵、范德華力或疏水作用形成復合物[15]。這種相互作用在某些條件下表現(xiàn)出協(xié)同抗氧化效應,但也可能因掩蓋活性基團而產(chǎn)生拮抗作用[15]。同樣,與經(jīng)過超聲修飾的果膠結合,可以提高C3G的熱穩(wěn)定性[16]。然而,與β-伴大豆球蛋白(7S)的強相互作用在熱處理后反而降低了C3G的生物可及性和抗氧化能力[17]。
普思生物可大量供應矢車菊素-3-O-葡萄糖苷,并可根據(jù)客戶需求進行委托定制生產(chǎn)。
性狀:固體
顏色:紫紅色
儲藏條件:密閉、干燥、常溫
供應規(guī)格:克級至百克級供應,有成熟工藝,穩(wěn)定供應
理化數(shù)據(jù)來源:普思生物官網(wǎng)、PubChem、HMDB
參考文獻:
[1] Hao X, Guan R, et al. Anti‐inflammatory activity of cyanidin‐3‐O‐glucoside and cyanidin‐3‐O‐glucoside liposomes in THP‐1 macrophages[J]. Food Science & Nutrition, 2021, 9(12): 6480-6491.
[2] Quan Z, Guan R, et al. Antioxidant activity and absorption of cyanidin-3-O-glucoside liposomes in GES-1 cells in vitro[J]. Bioscience, Biotechnology, and Biochemistry, 2020, 84(6): 1239-1249.
[3] Li X, Zhang F, et al. LncRNA profiles of cyanidin-3-O-glucoside ameliorated zearalenone-induced damage in porcine granulosa cells[J]. Gene, 2023, 884: 147693.
[4] Zhu Z, Yang L, Li Z, et al. Cyanidin‐3‐O‐glucoside, cyanidin, and oxidation products of cyanidin protect neuronal function through alleviating inflammation and oxidative Damage [J]. Journal of Food Science, 2022, 87(5): 2159–2172.
[5] Jia Y, Wu C, Rivera-Piza A, et al. Mechanism of Action of Cyanidin 3-O-Glucoside in Gluconeogenesis and Oxidative Stress-Induced Cancer Cell Senescence [J]. Antioxidants, 2022, 11(4): 749.
[6] Felici L, Atanasova V, et al. Cyanidin 3-O-glucoside and other anthocyanins affect enniatins production in fusarium avenaceum[J]. Fungal Biology, 2025, 129(6): 101640.
[7] Wang W, Cui Y, Zheng M, et al. Inhibitory kinetics of cyanidin-3-O-glucoside against α-amylase and α-glucosidase. [Z](2023–09–06).
[8] Majerik Behinska K, Balkova E, Mihal M, Roychoudhury S, Kolesarova A. The therapeutic potential of cyanidin-3-O-glucoside relating to female reproductive health[J]. Frontiers in Pharmacology, 2025, 16.
[9] Oumeddour D, Al-Dalali S, Zhao L, Zhao L, Wang C. Recent advances on cyanidin-3-O-glucoside in preventing obesity-related metabolic disorders: A comprehensive review[J]. Biochemical and Biophysical Research Communications, 2024, 729: 150344.
[10] Liu Y, Shen X, Sha M, et al. Natural bioactive flavonoids as promising agents in alleviating Exercise-induced Fatigue [J]. Food Bioscience, 2023, 51: 102360.
[11] Zhou P, Pan Y, Yang W, et al. Hepatoprotective effect of Cyanidin-3-O-glucoside–lauric acid ester against H2O2-induced oxidative damage in LO2 Cells [J]. Journal of Functional Foods, 2023, 107: 105642.
[12] Qi S S, He J, Dong L C, et al. Cyanidin-3-glucoside from black rice prevents renal dysfunction and renal fibrosis in streptozotocin-diabetic Rats [J]. Journal of Functional Foods, 2020, 72: 104062.
[13] Suong N T M, Paengkoum S, Schonewille J T, et al. Growth Performance, Blood Biochemical Indices, Rumen Bacterial Community, and Carcass Characteristics in Goats Fed Anthocyanin-Rich Black Cane Silage [J]. Frontiers in Veterinary Science, 2022, 9.
[14] Zhang P, Liu S, Zhao Z, et al. Enzymatic acylation of Cyanidin-3-glucoside with fatty acid methyl esters improves stability and antioxidant Activity [J]. Food Chemistry, 2021, 343: 128482.
[15] Yin Z, Wu Y, Chen Y, et al. Analysis of the interaction between Cyanidin-3-O-glucoside and casein hydrolysates and its effect on the antioxidant ability of the Complexes [J]. Food Chemistry, 2021, 340: 127915.
[16] Luo F, Zhang Z, Lu F, et al. Ultrasound modification of pectin and the mechanism of its interaction with Cyanidin-3-O-Glucoside [J]. Food Hydrocolloids, 2024, 152: 109898.
[17] Qie X, Chen W, Wu Y, et al. Entrapment of Cyanidin-3-O-glucoside in β-conglycinin: From interaction to bioaccessibility and antioxidant activity under thermal Treatment [J]. Food Chemistry, 2023, 398: 133832.
聯(lián)系我們
4000-369-963 028-85370565
3004654993@qq.com
四川省 成都市 武侯區(qū) 武科西二路8號
關于普思
產(chǎn)品
技術服務
普思生物為您提供中藥化學對照品、高純化學試劑、天然產(chǎn)物化合物庫等優(yōu)質(zhì)產(chǎn)品,
僅用于科學研究、工業(yè)應用等非醫(yī)療用途范疇,不可用于人的臨床治療或試驗,非藥用,非食用。
友情鏈接:全球化學品供應商搜索 蓋德化工網(wǎng) 成都普思生物科技股份有限公司版權所有 蜀ICP備08100078號