芥菜（Brassica Juncea Coss．）是十字花科芸苔属（Brassica L．）蔬菜作物，红叶芥是芥菜当中一个非常独特的品种，为根用，叶片从幼苗期开始到采收期都呈现红色，色泽鲜艳。由于红叶芥在我国栽培面积广，产量高，因此可作为天然色素开发利用的良好资源。同时，对红叶芥色素的研究，有利于色泽育种和保健型蔬菜新种质的创造。目前国内外的研究范围还只限于栽培学方面，而对其花色素的研究甚少。作为一种天然的色素资源，提取纯化后可广泛应用于食品、制药和化妆品等行业，因此对于它的研究有着重要的意义。本实验以西南大学园艺园林学院十字花科蔬菜研究所提供的红叶芥为材料，研究了不同提取方法、不同浸提剂对红叶芥红色素的提取效果，优化色素提取条件；比较了不同pH值、温度、光照、金属离子及添加剂等对红叶芥红色素的稳定性的影响，筛选出了色素最佳稳定剂，探索了不同大孔对红叶芥红色素的吸附率，确定色素最佳吸附条件；分析了高效液相色谱-液质联用（LC-MS）对精制红色素的数据和图谱，推测红色素的成分和结构。主要研究结果如下：1．通过经典的显色反应试验、溶解性试验以及可见光谱数据分析，得出该色素是水溶性的，属于花色素苷类，由于花色苷化合物具有与其他天然类黄酮相同的C₆-C₃-C₆碳骨架，而且生物合成途径也相同。然而，它们又不同于其他天然的类黄酮化合物，它们能较强的吸收可见光，随它们形成共振结构的能力、C₆-C₃-C₆核上的取代基以及环境因素的不同，他们可表现出千差万别的色泽。2．从加工利用的角度对红叶芥红色素苷提取进行了研究。本研究以pH为3、50％乙醇为溶剂，采用L9（3⁴）从浸提温度、浸提时间及不同料液比几个方面对红叶芥色素的提取条件进行分析，表明：浸提料液比是影响色素提取的主要因素，而浸提时间和pH值是次要因素。红叶芥红色素的最佳提取条件是：pH值在3到4的范围内，提取温度60℃，时间0．5h，料液比1：30，即可获得最佳提取率。3．通过对红叶芥红色素稳定性的研究表明：红叶芥红色素在65℃以下时，对温度有较好的稳定性，而在超过65℃时，变化加大，说明色素的耐高温是有范围限制的，并随着加热时间的延长，稳定性随之下降。红叶芥红色素的颜色在很大程度上取决于介质的pH值。本试验中，随着pH值上升，红叶芥红色素的色泽发生明显变化，由紫红色褪为无色，直至为绿色、黄褐色，这主要与它们能较强吸收可见光有关。酸的存在，增大了色素溶液的酸度，使其pH值降低，从而使吸光度增大。氧化剂H₂O₂对红叶芥红色素有强的破坏作用，还原剂Na₂SO₄的浓度在0．2％以下时，破坏性不大，即此色素对一定浓度的还原剂有耐受性。在色素降解时，抗坏血酸（Vc）和氧协同起作用，使色素破坏。各种金属离子对花色素苷的稳定性有不同的影响。Fe²⁺、Cu²⁺、Zn²⁺对色素有增色效应。Mn²⁺、Ca²⁺、Al³⁺、Mg²⁺、K⁺对色素稳定性无显著影响。Na⁺对色素有减色效应，当色素溶液中Fe^<sup>3+的浓度≥0．05 mol．L^-1时，会有沉淀生成。总而言之，该花色素苷对室内自然光、温度（低于65℃）、蔗糖、葡萄糖、食盐、还原剂（≤0．2％）、柠檬酸、水杨酸、Mn²⁺、Ca²⁺、Al³⁺、Mg²⁺、K⁺等金属离子在通常情况下是十分稳定的；而对紫外光、室外自然光、氧化剂、防腐剂、、维生素C，Fe²⁺、Cu²⁺、Zn²⁺、Na⁺、Fe³⁺的耐受性较差。4．经过对几种树脂的筛选，采用阳离子大孔吸附交换树脂、AB-8大孔吸附树脂，以pH、吸附温度、吸附时间三因素按L₍25_5⁶设计正交实验研究红色素的吸附条件，结果显示：阳离子交换吸附树脂吸附能力在时间为1h、pH值为2、温度为25℃时有最大吸附率；AB-8交换吸附树脂吸附能力在时间为2h、pH值为1、温度为85℃时有最大吸附率。此后又对这两种树脂解吸能力进行了研究，发现AB-8交换吸附树脂对红叶芥色素的解吸能力较强。根据吸附条件的要求，阳离子交换吸附树脂吸附的最优条件比AB-8交换吸附树脂吸附的最优条件容易达到。因此，阳离子交换吸附树脂吸附能力较AB-8交换吸附树脂好。但是，AB-8交换吸附树脂比阳离子交换吸附树脂的解吸能力强。在生产上可以考虑两种大孔树脂的优缺点进行合理使用。5．本试验还利用高压液相色谱一质谱联用（LC-MS）技术对该花色素苷的化学成分和结构进行了研究。红叶芥红色素结构分析色谱条件：Agilent Tc C18色谱分析柱（填料粒径5μm，柱尺寸3．9×150mm，Waters公司）；流动相：65％的水溶液+35％乙腈水溶液（用0．45μm滤膜过滤）；流速：0．5mL／min：二极管阵列检测器（PDA）；UV检测，波长范围：210-600nm，在536nm下检测。质谱条件：电离方式：ESI（positive）；检测模式：Sad／Normal；电离电压：35．00psi；离子源温度：350℃；电喷雾接口干燥气（N2）流速：9．OOL／min。根据以上条件得出的数据、谱图并结合有关资料，推断出红叶芥红色素中可能含有以下物质：飞燕草素-3-（2G-葡糖基芸香糖苷）（delphinidin-3-（2G-glucosylrutinoside））；矢车菊素-3-阿拉伯糖基-5-葡糖苷（cyaniding-3-arabinosyl-5-glucoside）；飞燕草素-3-（2G-阿拉伯糖基芸香糖苷）（delphinidin-3-（2G-arabinosylrutinoside））；矢车菊素-3-（2G-阿拉伯糖基芸香糖苷）（delphinidin-3-（2G-arabinosylrutinoside））；矢车菊素-3-芸香糖营（cyanidin-3-rutinoside）；矢车菊素-3，5，7-三葡萄糖苷（cyaniding-3，5，7-triglucoside）以及其它一些以矢车菊素为母体色素的花色素苷。