ルテインは視力にどのように役立つのでしょうか?

Tagetes erecta L., also known as marigold, is a herbaceous annual plant in the Asteraceae family. Native to Mexico and the Americas, it has been cultivated in recent years in Shandong, Jilin, Shanxi, Inner Mongolia, Yunnan and other provinces in China. Its flowers have strong resistance to and absorption of harmful gases such as hydrogen fluoride and sulfur dioxide. The flowers, leaves and roots can all be used in medicine, with the effects of clearing away heat and phlegm, nourishing the blood and regulating menstruation, removing blood stasis and promoting regeneration, and detoxifying and reducing swelling [1]. Lutein is an asymmetric dihydroxy carotenoid widely found in vegetables and fruits, and is most abundant in flowers such as marigolds [2].

Lutein&#学名は3,3&である#分子式39;-dihydroxy-alpha-carotene、:C₄₀H₅₆O₂、分子体重568.85構造式図1に示すように融点190°C水溶性を持た、油に可溶、て脂肪が溶剤[3、4]。ルテインは、マリゴールドの乾燥花にエステルの形で存在し、色を高めると栄養素を提供する二重の効果を持っています。したがって、マリーゴールドは、ルテインの生産と開発のための理想的な原料です。ルテインは人体の様々な疾患予防・治療機能を担っており、機能性食品や医薬品への応用が期待されています[5]。マリーゴールドからのルテインの抽出法と健康増進機能に関する研究の進展を紹介する。

1マリーゴールドからルテインを抽出する方法

現在、main methods for extracting lutein from marigold flowers include organic solvent extraction, enzymatic treatment, ultrasonic and microwave-assisted extraction, and supercritical fluid extraction.

1.1有機溶媒抽出

ルテインの抽出効果は、主に原料粒子の大きさ、抽出温度、抽出時間、抽出剤の種類、抽出剤の流量などの要因に影響されます。現在一般的に使用されている抽出剤には、ヘキサン、石油エーテル、アセトン、エタノール、テトラヒドロフラン、クロロホルム6などがある#溶剤オイルなど。6の抽出効果#溶媒油、クロロホルム、テトラヒドロフランが良い[6]。今回、xia shulinたちは、マリーゴールドの花からルテインを抽出するプロセス条件を調べた。その結果、マリーゴールドの花、テトラヒドロフラン、エタノール、水、kohを室温で混合し、抽出とsaponification処理を同時に行うプロセスフローが最適であることが示された。この方法で得られるルテインの純度は97.6%以上である。

チェ教授らは、乾燥したマリーガル花粉のルテイン抽出速度に対する溶媒の種類と抽出時間の変化の影響を調べた[8]。その結果、マリーゴールドからルテイン抽出するための条件は以下のようになっていた。クロロホルム抽出溶剤の混合された3エタノールの容積率2、抽出は2回行われ、材料割合が10分で、この2 h毎回で抽出のNaOHケン濃度が5%だったケン時間8 hだったけどね

1.2酵素治療法

酵素は、抽出中に細胞内のより多くの物質を露出させ、油の透過性を増加させ、細胞構造の完全性を破壊することができます。酵素処理後、ルテインの抽出速度を大幅に増加させることができる。マリーゴールドの花の酵素分解はルテインの異性化を起こさず、酵素処理したマリーゴールド粉末のルテイン含有量が最も高い。しかし、酵素処理法は反応時間が長いため、溶媒抽出前に酵素処理中の大量の水分を除去する必要があり、実用化への応用や普及には限界があった。

マリーゴールドの花の粉末を原料として、セルラーゼで細胞壁を分解し、ルテインを抽出する新しい方法を開発した。また、ヒドロラーゼの選択に関しては、navarrete-bolanosら[10、11]がマリーゴールドの花からのルテインの抽出に対する非市販の酵素製剤の効果を調べた。この酵素は、貯蔵過程で生産された内生微生物によって合成され、高いセルラーゼ活性と優れた抽出効果を有する。

1.3超音波方法

マリゴルドルテインを超音波で抽出する場合、超音波は細胞を分解し、迅速かつ効率的にルテインを抽出溶媒に入れることで抽出時間を短縮し、抽出効率を向上させる[12]。li dajingら[13]は、マリーゴールドの花の粉末からルテインを超音波で増強した有機溶媒抽出法を研究した。その結果、超音波強化n-ヘキサンを用いたマリゴドフラワー粉末からのルテイン抽出条件は、液対固体比1:20 (g/ ml)、超音波出力400 w、超音波時間30分であり、ルテイン抽出速度は最大98.77%であった。n-ヘキサンを溶媒とした超音波抽出条件は、液対固体比1:20、超音波出力300 w、超音波動作時間30分で、ルテイン抽出率は93.65%であった。

yang yunshangらは、ルテイン含有量を評価指標とするl9(34)直交試験を用いて、ルテイン超音波抽出の最適なプロセス条件を検討した。その結果、抽出温度40°c、抽出時間60分、アスコルビン酸投与量7.5%、超音波周波数100 khzという最適なプロセス条件が得られました。このプロセスは合理的で、シンプルで、信頼性があり、有効成分の高い抽出速度を有します。wang jingyuらは[15、マリーゴールドからルテインを抽出する際の巡回超音波技術の適用について研究した。その結果、最適な抽出溶媒はアセトンで、石油エーテル= 1:1 (v / v);より理想的な抽出条件は、液-材料比1:70、超音波動作時間20分、超音波出力800 wであった。この条件で超音波サイクル抽出法の抽出率は98%であったのに対し、溶媒静的抽出法では42%にとどまった。

1.4マイクロ波支援溶媒抽出法

従来のルテイン抽出法と比較して、マイクロ波を利用した溶媒抽出法は抽出時間が短く、溶媒消費量が少なく、抽出速度が速いという特徴がある。fan jianfengらは、単因子実験と直交実験を組み合わせた実験を用いて、マリーゴールドの葉からのルテインの抽出速度を向上させるために、マリーゴールドの花からのマイクロ波界面活性剤の相乗抽出を研究した。その結果、マリーゴールドの最適なmicrowave-surfactant協同抽出の処理手順ルテインは酢酸エチル抽出代行を使うことです最高のco-extractingとしてTween-20(0.03%質量)捜査官の抽出solid-liquid比率1:60 (g / mL)、マイクロ波出力が400 Wマイクロ波抽出60°Cの温度、抽出時間は2分。この過程の下で、ルテインの抽出量も、マリーゴールドは葉は3.209 mg /グラムほど。

1.5超臨界流体抽出

1998年、青島大学は、超臨界coを用いてルテインを製造する特許を取得した。supercritical coゾイドを用いてマリーゴールドの花からルテインを抽出する方法は、生のマリーゴールドの花を発酵、乾燥、粉砕して原料とし、supercritical coゾイドをエタノール添加剤として用いて、マリーゴールドの花からルテインを抽出する方法である。マリーゴールドの花エキスに水酸化カリウムを添加すると、水溶性の天然着色剤ルテイン樹脂が得られます。従来の有機溶媒法と比較して、超臨界coを用いてルテインを抽出する技術は、溶媒残渣がなく、汚染もない。高温での抽出物の劣化を防ぎ、ルテインの生理活性物質の活性を保護し、抽出物の自然な風味を維持することができます。この方法は、簡単なプロセス、低エネルギー消費、環境に優しい、高い製品純度、正の色相、良好な耐熱性と耐光性、および安定した色の利点を有する[17-19]。超臨界CO₂液抽出技術に適用されることになるが滞りなく行われ、抽出・浄化と自然食の色合いがcapsanthinβていますリコピン-carotene黄色クチナシ色素である。

マリーゴールドにおけるルテインの2健康上の利点

2.1 Anti-atherosclerotic効果

最近の研究では、ルテインは、プロセスの初期段階に抗アテローム硬化作用を有することが示されています。これは主に、主な動脈の内膜の厚さの変化と血液中のルテインの量との関係によるものです。血液中のルテイン濃度が低いと、動脈壁の肥厚が起こりやすい。ルテイン値が徐々に上昇すると、動脈壁が厚くなる傾向が減少し、動脈閉塞も顕著に減少します。同時に、動脈壁細胞のルテインもldlコレステロールの酸化を減少させることができます[20]。

2.2抗がんおよび免疫増強効果

Studies have shown [21] that lutein has an inhibitory effect on various cancers such as breast cancer, prostate cancer, and rectal cancer. Lutein can inhibit the apoptosis of breast cancer mouse lymphocytes, while inducing the apoptosis of tumor cells, so that the mouse maintains a high immune status. A study on the proliferation of prostate cancer cells showed that lutein alone can reduce the growth rate of cancer cells by 25%, and if it acts in coordination with lycopene, the growth rate can be reduced by 32%. In vitro studies have found that lutein is more effective than β-carotene in inhibiting lipid peroxidation of cell membranes and inducing cell damage.

2.3抗酸化作用

抗酸化物質として、ルテインは活性酸素種の活性を阻害し、正常な細胞への損傷を防ぐことができます。ルテインは、物理的または化学的なクエンチングによって一重項酸素を不活性化することによって、身体を害から守ることができる。最新の研究結果によると、ルテインは皮膚を保護します。天然の抗酸化物質ルテインは、有害な太陽放射によって引き起こされる皮膚の損傷を防ぐことができます。riard granstein研究チームは、ルテインが動物の皮膚に紫外線の悪影響を防ぐことができることを発見しました[22.23]。このため、食べ物に一定量のルテインを添加すれば、体の老化を防ぐことができる。また、ルテインは、皮膚を損傷から守るためのスキンケア製品や化粧品にもなります。

2.4ビジョン保護

ルテインとゼアキサンチンのみが、ヒトの黄斑とレンズに特異的に存在する。これらは、黄斑および網膜全体に選択的に沈着し、黄斑の中心窩周辺が最も密度が高く、網膜周辺に向かって徐々に減少する[24、25]。目の中のルテインの主な機能は、抗酸化と光の保護です。ルテインの摂取量を増やすと白内障の発生率が低下することが研究で示されている[26]。ドイツの国家食品消費調査(nvs)では、カロテノイドの一人当たりの消費量は5.33 mg/日であり、ルテインは1.91 mg/日である。現在、ルテインを抽出する国内外の産業[27]は、ルテイン含有量の高いマリーゴールドを原料として抽出・精製を行っています。

2.5彩色効果

ルテイン粉  is non-toxic, has strong coloring power, a bright and vivid color, no peculiar smell, and a good taste, and is therefore widely used in health foods. In China, lutein is already used as a feed additive. Because of its good coloring power and stable and safe properties, lutein has been listed as a food coloring agent in Europe and the United States[2].

3の展望

天然のマリーゴールドの花から抽出されたルテインは、強い着色力を持ち、栄養価が高く、健康増進作用がある天然色素です。ヒトの体内に存在する様々な重要な生理機能として注目されています。ルテインの主な供給源であるマリーゴールドも、複数の効果を持つ貴重な植物です。また、製薬業界や食品業界での応用の可能性は非常に高く、幅広いものがあります。

参照:

[1] chenggong, huang wenshu, su yazhou, et al。マリーゴールド色素のマイクロ波による抽出のプロセス条件に関する研究[j]。中国の食品と栄養,2008(12):43-46。

【2】張徽、李涛、徐公史。将来有望な天然食品着色剤- lutein [j]。中国食品添加物,2004(5):45-48,28。

[3] guo wei, ma fuqiu, cui ruimin, et al。ルテイン抽出法の研究概要[j]。chemistry and adhesion, 2005, 27(6): 377-380。

[4] tsao r, yang r, young j c, et al。marigold (tagetes erecta l .)中の天然ルテイン二エステルの幾何異性体を高性能液体クロマトグラフィー質量分析法で分離。[J]。j chromatogr a, 2004, 1045(1-2): 65-70。

[5] huibodi, tang fenfang, pei lingpeng, et al。マリーゴールドの花からのルテインの実験室調製[j]。^ a b c d e f g h i(2006)、157-160頁。

[6] song hao, he zechao, zhang jie, et al。マリーゴールドの花からのルテインの抽出[j]。  化学工学設計、2003、13(4):10-12。

[7] xia shulin, ji benhua, ma bingpeng, et al。マリーゴールドの花からルテインを抽出する方法に関する研究[j]。安徽農業科学,2006,34(19):5029-5030。

[8]チェ・ジンヘ、ソン・ヘギョ、コ・カイリンほかマリーゴールドからのルテイン抽出プロセスに関する研究[j]。遼寧化学工業,2008,37(4):234-235,238。

【9】李大静、劉春泉。マリーゴールドからのルテインの抽出・分析法の研究[j]。 2005年(平成17年)9月26日:582-586。

[10] NAVARRETE-BOLANOS JL。実験的設計によるマリーゴールドの花のエンシレージのための混合培養の最適化dresponse表面法[j]。jagric food chem, 2003, 51: 2206—2211。

[11] NAVARRETE-BOLANOS JL。細胞溶解酵素を用いたmari gold flowerからのキサントフィル抽出の改善[j]。jagricfood chem, 2004, 52: 3494 -3398。

[12]李大静、劉春泉、王振宇。超音波法によるマリーゴールドの花からルテインを抽出するためのプロセス条件の最適化[j]。江蘇農業ジャーナル2005,21(4):374-377。

【13】李大静、方貴珍、劉春泉。マリゴールドの花から超音波増強有機溶媒を用いてルテインを抽出する研究[j]。 ^「forest chemical industry」。forest chemical industry(2006年). 2006年3月26日閲覧。

[14] yang yunshang, zhang haixia, li chunlei, et al。marigold luteinの超音波抽出法に関する研究[j]。2007年(平成19年)3月28日- 1号機が完成。

[15] wang jingyu, cheng xiaobo, liu lijuan, et al。環状超音波を用いたマリーゴールドからのルテイン抽出に関する研究[j]。2008年食物科学専攻、29(1):124-128。

【16位】範建峰、ハオ・ユフェイ。marigoldからのルテインのマイクロ波界面活性剤の相乗抽出に関する研究[j]。現代化学工業、2008年、28(s2): 398-400、402。

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【18】李高峰、聶永良、王培偉。マリゴールドの花からルテインを抽出する超臨界coのプロセス最適化[j]。 ^ a b c de f g h i『近代化学工業』、2009年、29(2):182-185。

[19]王斉、高燕祥、劉玄。dynamic entrainerは、marigoldからのluteinの超臨界co抽出を増強した[j]。中国の調味料,2008(7):30-33,37。

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【21】趙志国、周陵。ルテインの生理機能と応用の展望[j]。^『仙台市史』第1巻、仙台市、2008年、70-71頁。

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[25] pelz b, schmidt, heseker h .ドイツ国民食品消費調査におけるカロテノイド摂取量。^『仙台市史』仙台市史編纂委員会編、仙台市史編纂委員会、1998年(平成10年)3月4日、327 -327頁。

[26]李浩明です。マリーゴールド中のルテインとその生理機能の研究概要[j]。中国食品添加物、2001(4):31-33。

[27】辛てるでしょ。ルテインとその眼保護機能[j]。中国食品添加物、2003(5):1-10。