クランベリーからプロアントシアニジンを抽出するには?

クランベリー(vaccinium macrocarponn)またはリンゴンベリー(lingonberries)は、ツツジ科の草本植物である。北アメリカの一部で広く栽培されており、多く存在するクランベリー野生China&で#39は大興安山脈です。黒竜江省福源市の3,000 ~ 4,000平方メートルの土地で栽培されています。クランベリーは、その高いビタミンc含有量と薬効で知られています[1]。クランベリーに含まれるプロアントシアニジンは、抗酸化やフリーラジカルの除去などの機能を有しており、食品、化粧品、医薬品などの分野で広く使用されていることが研究で分かっています[1-2]。

プロアントシアニジン(proanthocyanidin、pc)は、異なる量のカテキンまたはエピカテキンの組み合わせによって形成されるポリフェノール化合物である。一般的に植物に含まれており、植物の茎に含まれる天然の抗酸化物質です[2]。凝縮タンニンとしても知られています。21世紀に入り、生物医学と栄養学の発展に伴い、プロアントシアニジンの研究と応用が広く注目されるようになった。2017年12月7日、中国の研究チームが抽出したプロアントシアニジンc1 -特定のブドウ種子由来これは、効果的に老化細胞を除去することができます[3]。

クランベリーに含まれるアントシアニンは、尿路感染症の予防、口腔細菌の抑制、抗腫瘍、抗酸化などの機能を有しており、幅広い応用の可能性があることが国内外の研究者によって明らかにされている[4]。本稿では抽出と精製のプロセスを概観するクランベリーのプロアントシアニジンの機能クランベリープロアントシアニジンのさらなる開発と利用のための理論的基礎を提供します。

1クランベリープロアントシアニジンの抽出技術

クランベリープロアントシアニジンの研究の深化に伴い、より多くの抽出方法がありますクランベリーproanthocyanidins。現在、国内外で使われている抽出方法は、エタノール抽出、逆流抽出、超音波補助抽出などだ。

1.1エタノール抽出

エタノール抽出法は、植物から有効成分を抽出する一般的な方法です。エタノールは、植物の有効成分をエタノールに溶解させるための有機溶媒として使用され、エタノールを蒸発させることで所望の成分が得られます。ke chunlinら[5]は、エタノール抽出法を用いてクランベリープロアントシアニジンを抽出し、でvitro抗酸化実験でその抗酸化活性を測定した。その結果、クランベリープロアントシアニジンの抽出条件は、エタノール濃度65%、物質/液体比1:15 (g/ ml)、抽出時間30分、抽出温度70°cであることが分かった。また、クランベリーのプロアントシアニジン抽出物は、スーパーオキシドアニオンの除去と還元能力が優れていることがわかりました。エタノール抽出法は、操作が簡単で低コストですが、限界があります。

例えば、エタノールは一部の有効成分の溶解度に制限があり、抽出効果に影響を与えたり、一部の有効成分が不活化または分解されたりすることがあります。

120逆流した抽出

反電流抽出は、目的の物質を分離するために、材料と溶媒の同時だが反対の動きの原理を使用する一般的な抽出および分離技術です。従来の方法に比べて材料処理が簡単で、溶剤の使用が少なく、抽出効率が高く、コストが安いなどのメリットがあり、工業生産に適している。ji jinjun[6]は、aを準備する方法を公開したクランベリーからのプロアントシアニジン抽出物押しつぶさクランベリー果物は請求項が捕獲して、あるエタノール解決策のpH 1.0になって3.0%には85%に加え、に大量のハッキングの65%を抽出した30 ~ 60とcountercurrentlyで部分、粘性のある°Ch " 4 ~ 6、フィルタリングされた、ろ過液などを集めて専念しクランベリーproanthocyanidin・エキスを原料を得る。この特許取得済みの逆流抽出法は、クランベリーのプロアントシアニジン成分をより完全に抽出することができます。

1.3有機溶媒の脱脂および抽出法

有機溶媒は植物の脂質を溶解させることができ、植物エキス中の脂質は蒸発によって除去される。脱脂時には、有機溶剤が物質表面の油に拡散して接触し、油を溶媒中に溶解させます。その後、溶媒および溶解した油は、洗浄または揮発によって材料の表面から除去され、脱脂の目的を達成します。有機溶剤の脱脂と抽出は、脱脂速度が速く、基材の腐食がほとんどまたはまったくないという利点がありますが、不完全な脱脂、可燃性、爆発性、有毒な溶剤など、使用中に安全性に特別な注意を必要とするいくつかの欠点があります。溶剤は揮発性であり、環境汚染を引き起こす可能性があります。shi tongら[7]配置70%アセトンを含む抽出溶液中のクランベリー30%のメタノール、0.1 g/100 mlのクエン酸、脂溶性有機溶媒、石油エーテルを添加して脱脂する。クランベリー抽出物が得られました。クランベリー抽出物と脂溶性有機溶媒の体積比は1:1 - 1:3であった。この抽出プロセスは、プロアントシアニジンの抽出速度を大幅に向上させることができる。

1.4超音波補助抽出法

超音波を用いた抽出法は、抽出速度が速く、操作が簡単という特徴がある。有機溶媒の助けを借りれば、抽出速度はさらに高くなります。プロアントシアニジンの抽出中に、超音波は強力な機械的振動と熱エネルギーを生成します。これらクランベリーの組織に振動が作用しますクランベリー組織の表面積を増加させます;熱エネルギーの生成は温度を上昇させ、プロアントシアニジンの溶解度と拡散速度を変化させ、溶媒への溶解と抽出を促進する。溶媒とクランベリープロアントシアニジンとの接触面積を増やすことは、プロアントシアニジンの溶解および放出に有益である[8]。

qiのyulingら[9]は、超音波補助抽出法を使用したクランベリーproanthocyanidins抽出。抽出を超音波で40分間行い、70°cの温度、1:20の物質対液体比、および50%のエタノール体積分率で、プロアントシアニジンの収率は11.65%に達し、最も高かった。wang kaiyin[10]は、超音波と溶媒抽出を組み合わせてプロアントシアニジンを抽出した。検証に最适化やた後、最適なプロセス条件されあるエタノール集中70% material-to-liquid比午前1時20 (g / mL)、超音波検査電力180 W、超音波検査は75°Cの温度、と超音波時間50分2.0278%のproanthocyanidin抽出率だった。

2. クランベリープロアントシアニジンの精製と分離

クランベリーから抽出されるプロアントシアニジンは様々な不純物を含む浄化する必要がありますクランベリープロアントシアニジンの主な精製法には、マクロ多孔性樹脂法、膜分離濾過法、ジェルクロマトグラフィー法がある。

2.1マクロポーラス樹脂法

マクロポーラス樹脂は、大きな孔構造を持つ有機高分子共重合体です。多孔質の三次元構造により選択性と吸着性を有する合成吸着剤です。マクロポーラス樹脂法は、吸着能力が大きく、溶出率が高いという特徴があり、主に工業排水処理、ビタミンの精製、化学品の脱色プロセスに使用されています。[11]は、hpd600の多孔質樹脂カラムを用いて精製したクランベリー残基からプロアントシアニジンを分離する。最適なプロセスは、カラムに500 mlの樹脂を充填し、サンプル溶液を10 mg/ ml、溶出流量を2.0 bv /hとし、抽出したエキスを75%エタノール600 mlに分解して濃縮・乾燥させることであった。クランベリーポマス・プロアントシアニジンを精製して分離するプロセスは、純度が95%以上のクランベリープロアントシアニジンを精製するために使用でき、クランベリープロアントシアニジンの収率は1.5%である。

2.2膜分離とろ過

膜の分離・ろ過は、室温・低圧で行うことができ、高効率・省エネルギーが特徴です。膜分離は動的なクロスフロープロセスで、高分子が膜によって遮断されると浄化と分離が行われます。クランベリージュースのphは2.54で、プロアントシアニジンとアントシアニンは正の電荷を帯び、常にカソードの方向に移動する。膜ろ過システムの構成2を使用すると、プロアントシアニジンとアントシアニンがさらに強く移動します。濃縮されたクランベリージュースは、未処理のジュースよりも強い風味があります。クランベリー果汁中のプロアントシアニジンとアントシアニンの質量比は、それぞれ34.8%と52.9%増加した。また、濃縮されたクランベリージュースの抗酸化能は、膜分離とろ過によって18%増加した。膜の分離とろ過は濃縮に使用することができますクランベリージュース中のフェノール物質[12]。

2.3ゲルクロマトグラフ

ゲルクロマトグラフィー(gel chromatography)は1960年代初頭に開発された精製・分離法である。多孔質ゲル材料の異なるサイズの分子に対する排除効果に基づいて分離を実現します。elizra[13]は、セファデクスlh-20ゲルクロマトグラフィーカラムを用いて、ブドウ種子からメタノールを用いたグラジエント溶出法により、プロアントシアニジンを分離精製した。異なる極性の有機溶媒で抽出される。酢酸エチル抽出物の抗酸化作用と非酵素的糖化抑制作用が最も強い。マクロポーラス樹脂を用いて分離された成分のうち、30%エタノールの抗酸化活性と非酵素的糖化抑制効果は、分離された成分よりも高かった。ゲルクロマトグラフィーはクランベリーからプロアントシアニジンを抽出するためにも用いられるが、これはあまり報告されていない。

クランベリープロアントシアニジンの3つの機能

クランベリーには多くの有益な機能がある人間の体のために。クランベリー抽出物からフェノール化合物が単離されて研究されており、クランベリープロアントシアニジンは抗菌、抗接着、抗酸化および抗炎症特性を有すると推定されている[14-15]。

3.1抗菌

研究によると、クランベリーのプロアントシアニジンは、p−fimbriated escherichiのcoliの尿上皮への接着を阻害し、それによって尿路感染症を予防することができる[16]。wangら[17]は、比較試験のmedline、embaseおよびコクラン中央登録の系統的検索を実施し、クランベリーは従来から尿路感染症の予防に用いられてきたことを明らかにした。babarら[18]は、反復性尿路感染の既往がある女性145人を募集し、被験者に高用量のいずれかを無作為に割り付けた標準化されたクランベリーproanthocyanidins24週間投与することもできます

その結果、年間感染者数が5人未満の女性において、高用量のプロアントシアニジンが症候性尿路感染症の再発に予防効果がある可能性が示された。現在の臨床的証拠はそれを示唆しているクランベリーを摂取すると細菌の付着を防ぐことができる尿の上皮細胞、それによって尿路感染症関連の症状を減少させる;また、細菌の浸潤に対する免疫反応である炎症カスケード反応を阻害することで、尿路感染関連症状を軽減することもできる[19]。

植物に含まれるプロアントシアニジンやフラバン-3-オールなどの非毒性で効果の高い天然成分は、歯周炎に対して抗炎症作用を持つ可能性があります[20-21]。porphyromonとしてgingivalisによる歯肉下組織の植民は、歯周炎の発生における重要な第一歩である。クランベリーのプロアントシアニジンはporphyromonas gingivalisを殺したり、その成長や再生を阻害することはできませんが、歯茎のバイオフィルムの形成を強く阻害し、それによって歯茎に定着する細菌の能力を低下させることができます。プロアントシアニジンはゼラニウム根抽出物から単離され、抽出物全体と比較された。その結果、クランベリープロアントシアニジンは、根抽出物よりも抗酸化力が強く、独特の抗菌作用を示すことが示された[22]。研究者らは、ブドウの種子からプロアントシアニジンを抽出し、ラットのエンドトキシン(大腸菌)によって誘発される実験的歯周炎に対して、プロアントシアニジンが有意な治療効果を持つことを実証した[23]。

3.2抗がん

研究によるとクランベリーは化学予防剤として用いることができる細胞内の酸化および炎症プロセスを阻害することによって、がんのリスクを低減する。また、細胞増殖および血管新生を抑制し、アポトーシスを誘導し、腫瘍細胞の浸潤および転移能を低下させるため、抗がん活性を有する可能性もある[24]大人。zulfiqarら[25]は、プロアントシアニジンが治療薬として使用できることを示した。クランベリーのプロアントシアニジンは顕著な抗がん作用を有しており、さらにクランベリーからプロアントシアニジンを抽出することで、併用または単回投与で卵巣がんを治療することができる。

3.3アンチエイジング

栄養は老化に重要な役割を果たす。そのため、食事だけでなく、栄養素の吸収や代謝も加齢に伴う疾患を左右する重要な要因となっています。薬物と栄養素の相互作用、加齢関連疾患、社会経済的要因などの要因により、高齢者の栄養ニーズは若者とは異なる[26]。研究者かどうかを調べ集中クランベリー(CBC)基になるproanthocyanidins(PACs) A型、アンチエイジングredox-state-regulating効果には、海外とのと比較これらグレープシード濃縮エキス(GSE)の相乗効果で、PACsを豊富に含むノンカロリーのb型を提供された着工でvivo证拠の中間調査の結果著名な使い分け比べPAC-rich GSE、甲乙PAC-rich CBCはアンチエイジング大きな可能性を、いる過程状態章の規定を【27】。

3.4心血管疾患の予防

血管の健康は現代社会で重要であり、血管の問題を治療するための薬剤の使用は血圧の問題の治療へのルーチンのアプローチです。研究者は、肥満中年人を対象に実験を行い、新たな心血管疾患のリスク因子がaを介して変更できることを示しましたクランベリージュースを使用した食品ベースの介入[28]。thim6teoら[29]は、クランベリー製品が、他の心血管リスクマーカーを考慮した一次介入に基づいて、接着分子、ホモシステイン、動脈硬化などの心血管リスクおよび症状のいくつかの指標を有意に改善できることを明らかにした。

近年、ポリフェノールは、低密度リポタンパク質の酸化抵抗性を高めたり、血小板凝集を阻害したり、血圧を低下させたり、その他の抗血栓性および抗炎症性メカニズムを介して心血管疾患のリスクを低下させる可能性があることが報告されています[30-31]。これらの研究のほとんどは、でvitroの研究や動物モデルから得られているが、研究はこれらの植物化学物質が生物利用可能で生物学的に活性であることを示している。より多くの研究がの生物学的利用能と代謝に必要ですクランベリーのポリフェノールとクランベリーの用量との関係心血管疾患の危険因子、特に炎症、インスリン抵抗性、血管反応性、血管リモデリングなどの臨床的に意味のあるパラメータに対する効果をよりよく理解するための使用期間[32]。

3.5抗酸化

研究によると、プロアントシアニジンは20倍もあるビタミンeの抗酸化力また、ビタミンcの50倍のプロアントシアニジンは、太陽のダメージから体を保護し、視力を改善し、関節、動脈、心臓などの体組織の柔軟性を高め、毛細血管、動脈、静脈を強化することで血液循環を改善します[33]。

細胞モデルでは、arpe-19細胞に波長450 nmの青色光を10時間照射し、mttアッセイ(修復効果)を用いて細胞の生存率や増殖率を評価しました。この研究で分かったのは助けが必要なんです夫が、私とは別のものと扱われるドースエキス(5-50μg / mL)助けが必要なんです夫が、私を含むproanthocyanidinsより優れたフリーラジカル掃討活性を示し、それによってarpe-19細胞を効果的に保護し、amdの進行を妨げる可能性がある。クランベリージュースは、青色光にさらされたヒト網膜色素上皮細胞に作用し、arpe-19細胞は加齢黄斑変性を模倣する[34]。

4展望

クランベリー中のプロアントシアニジンの抽出速度を向上させるために、クランベリー中のプロアントシアニジンの抽出および精製方法の長所と短所、および最適な抽出比率を分析しました。今後は抽出・精製プロセスの研究を強化し、機能性研究を進めていきますクランベリーproanthocyanidinsで抗菌性と抗機能性の観点から、その機能を継続的に開発し、クランベリージュースや各種の非主食に適用することで、業界の発展を促進する。

参照:

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