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蓝莓花青素是蓝莓中含量较为丰富的活性物质，属黄酮类化合物的一种水溶性天然色素，果实和花的颜色变化主要是由花青素的种类和数量决定。花青素的基本结构包含两个苯环，并由-3碳的单位连接，骨架为C6-C3-C6，基本母核是2-苯基苯并吡喃。一般自然界中游离的花青素很少，常由锦葵色素、飞燕草素、矢车菊素、芍药色素等花青素苷元与一个或多个葡萄糖、半乳糖、阿拉伯糖、鼠李糖等通过糖苷键形成花青苷。一般花青素呈色差异取决于取代基的不同，并不受糖苷形成的影响。
已知的花青素有20多种，花青苷有250多种，植物中主要存在6种花青素，即矢车菊素、芍药色素、飞燕草素、天竺葵素、锦葵色素、矮牵牛素。已有研究表明，蓝莓主要由矢车菊素、芍药色素、飞燕草素、锦葵色素、矮牵牛素5种花青素显色。一般情况下，花青素的糖基被芳香族或脂肪族酰基修饰，通常R1和R4的羟基数目越多蓝莓的显色就越蓝，且取代基的数量和位置的不同以及苯环中甲氧基化和羟基化模式的变化，都会导致形成的糖苷类化合物的不同。
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