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
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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），降低脂質過氧化產物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：
調節(jié)lncRNA表達，干預PI3K/AKT信號通路，抑制細胞凋亡。
四、神經保護[4]
研究發(fā)現(xiàn)：
通過激活Nrf2信號、抑制GSK-3β、調節(jié)線粒體功能及抗氧化酶活性，在腎臟、視網膜、肺和神經系統(tǒng)中全面對抗氧化應激[1]。
作用機制：
在Aβ轉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，能調節(jié)脂質代謝、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：
調節(jié)脂質代謝、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）調控脂質代謝示意圖[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（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。
作用機制：
調節(jié)瘤胃發(fā)酵，提高抗氧化酶活性，穩(wěn)定肌肉膜，改善肉質。
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
脂質體和納米脂質體作為遞送載體，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?；且环N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與食品基質中的大分子（如蛋白質和多糖）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生拮抗作用[15]。同樣，與經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。
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、PubChem、HMDB
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