黒ニンニクエキスは免疫システムに有益ですか?
ニンニク(alliumsativuml.)はユリ科の草本植物の地下球根です。調味料や機能性食品として広く使用されています。さらに、ニンニクはその薬効のために、幅広い病気の治療に使用されていますが、その刺激臭はニンニク製品の開発と利用を制限します。
黒ニンニクis a product made によってheat-処理のwhole bulb のfresh garlic at a high temperature とunder controlled humidity. During processing, oligosaccharides are converted to fructose, which not only increases のsweetness の黒garlic, but also reduces のcontent のsulfur-containing compounds with a pungent odor, improving のflavor [1]. The biological activity is also enhanced due to のphysicochemical changes caused by enzymatic hydrolysis とnon-enzymatic browning reactions such としてのMaillard reaction, caramelization, とthe chemical oxidatiにのpolyphenols 中heat processing [2]. This paper describes the efficacy と機構の黒ニンニクでterms の抗酸化とimmune protection, providing useful informatiにfor the preventiにとtreatment のrelated diseases through dietary supplementation with 黒ニンニクとthe development のblack garlic functional foods.
1抗酸化
1.1抗酸化成分を
黒ニンニクの主な抗酸化成分を表1に示します。
1.1.1ポリフェノール
Polyphenolic compounds are widely found でfresh garlic and have the 効果のscavenging free radicals. During the 热加工のgarlic, the cell structure is destroyed, and some のthe polyphenols でthe cytoplasm are released into the extracellular space. An increase でtheir content is the key to improving the antioxidant activity のgarlic 中thermal processing [3]. The type and content のpolyphenols in fresh garlic vary greatly depending on the variety and growing conditions.
The main factors affecting the polyphenol content のblack garlic include thermal processing conditions and different pretreatments [4-5]. After 35 days のheat treatment, the total phenol content of garlic first increased and then decreased over time [6]. After 16 days of treatment at a constant temperature of 65, 75, or 85 °C, the polyphenol content of black garlic increased with increasing temperature [7]. An appropriate high temperature allows polyphenols to accumulate rapidly in black garlic, which is related to the release of more phenolic hydroxyl groups during the degradation of macromolecular compounds during processing [8]. However, at the same temperature, lower relative humidity can promote the formation of polyphenolic compounds. In addition, KCl saturated solution soaking, cooking pretreatment and pectinase synergistic high-pressure pretreatment can increase the total phenolic content of black garlic to varying degrees, while freezing pretreatment and high-temperature and high-pressure pretreatment can reduce the total phenolic content, and microbial pretreatment has no significant effect on the accumulation of polyphenols [9-11].
黒ニンニク中には、カフェイン酸、クマル酸、ガ酸、エピガロカテキンガレートの4つのフェノール化合物が、体外消化前に同定された。経口および消化管消化後、カフェイン酸が唯一残存するポリフェノールであり、黒ニンニクにおけるフェノール物質の平均生物学的利用能は47.2%であった[12]。
However, current research on black garlic polyphenols mainly focuses on free polyphenols, ignoring insoluble bound phenols, which greatly limits in-depth research on their antioxidant activity and the development of corresponding functional products. On the other hand, the organ distribution of phenolic compounds in black garlic and the regulatory effect of their metabolites on the antioxidant activity of tissues need to be further explored.
1.1.2 sacとsamc
γ-Glutamyl-S-allylcysteine is a characteristic compound of garlic. During heat treatment, it is converted by endogenous γ-glutamyl transpeptidase into water-soluble organic sulfides such as S-allyl-L-cysteine (SAC) and S-allylmercaptocysteine (SAMC), which can scavenge free radicals in the body and protect against oxidative damage induced by reactive oxygen species [13-14].
SAC and SAMC in black garlic show strong stability throughout the digestion process, and their bioavailability after in vitro gastrointestinal digestion reaches 36.5% and 106.4%, respectively.
注目すべき点は様々な変換において起こると热加工のニンニクをsulfur-containing化合物【15位】異なるタイプする形で、しかし小説sulfur-containing化合物特性化する機構抗酸化作用と酵素の働きは化学反応に巻き込まれたまだ解明していない。
1.1.3アマドリとメラノイジン
ニンニクのグルコースとアミノ酸は、メイラード反応で加熱することでシフ塩基を形成し、これがアマドリ転位を受けてアマドリ化合物(1-アミノ-1-デオキシ-2-ケトース)を形成する。ニンニクを加熱処理してから90日以内に、最初にアマドリ含有量が増加した後に減少し、70日目には最大に達した[16-17]。相関分析により、アルギニンとグルコースのアマドリ化合物であるfru-argなどのアマドリ化合物は、abtsおよびfrapの抗酸化活性と有意に相関しており、黒ニンニクの抗酸化活性の重要な源であることが明らかになった[18]。これまでにも多くのアマドリ化合物が報告されていますが、メイラード反応の初期段階で還元糖がフルクトースになる際に生成されるアマドリ化合物heyns異性体の抗酸化活性に関する報告はありませんでした。
After the Amadori compound is produced, it will further react to form the final product of the Maillard reaction, melanoidin, which has metal ion chelating ability and antioxidant 容量that is positively correlated with molecular weight, and retains more than 60% of its antioxidant activity during in vitro simulated digestion [19]. Melanoidins in black garlic can be used as a focus for the future development of antioxidant functional foods. However, due to their complex structure, research is currently limited to melanoidins of different molecular weights, and there is limited knowledge of their composition, structure and stability.
多糖类を1.1.4
フラクタンとガラクタンは、ニンニクにおいて重要な多糖類である。ニンニクの多糖类红外スペクトル分析からあの黒いpyranose结β-glycosidic債[20]、structure-activity関係に関する報告が少ない糖類構造およびな抗酸化力である。ブラックガーリック多糖類の生体内での抗酸化能力は、多糖類の組成特性および構造に関連している。ほとんどの多糖類は人体に取り込まれた後、様々な酵素作用や微生物作用を受け、グリコシド結合の切断、分子量の減少、空間構造の変化を引き起こす。したがって、これらの物理化学的性質の大きな変化を伴う消化中の黒ニンニク多糖類の抗酸化活性の変化に注意を払う価値があります。
1.1.5抗酸化酵素
Garlic also contains various antioxidant enzymes such as POD, SOD and CAT, which play an important role in improving the functional activity of black garlic。その中でもpodは熱安定性に乏しく、熱処理後は基本的に不活化する[21]。しかし、60 ~ 70°cの比較的低い温度で40日間自然発酵させた後、新鮮なニンニクに比べて、sodとcatの活性がそれぞれ13倍と10倍に増加した。加工温度を75°cまで上昇させると、sod活性が有意に阻害された。したがって、今後の研究では、ニンニクのメイラード反応中の内因性酵素活性と抗酸化能力の変化に対する異なる処理条件の影響を十分に考慮する必要があります。
1.2 in vitro抗酸化能力
ROS, as a marker of oxidative stress in cells, is a general term for oxygen-containing and reactive substances such as superoxide anions, hydroxyl radicals and hydrogen peroxide. In macrophages, black garlic significantly reduces ROS levels, and its ability to scavenge ABTS and DPPH radicals is 1.97 and 3.50 times that of garlic, respectively [22]. Adding 0.5% black garlic freeze-dried extract to 豚肉cutlets significantly reduces lipid per酸化and the volatile base nitrogen value of the cutlets, and has the effect of reducing the nitrite content in the jerky, indicating that black garlic can be used as a new type of antioxidant additive in the food preservation industry [23-24]. However, adding black garlic to the diet may affect the sensory quality of food. It is recommended that future research focus on exploring the impact of regulating key processing techniques on the multidimensional quality of black garlic, such as its antioxidant activity and flavor substances.
1.3 in vivo抗酸化能力
1.3.1アンチエイジング
老化や加齢に関連する疾患の形成は、体内で活性の高いフリーラジカルが生成され、抗酸化酵素がフリーラジカルを除去する働きとの不均衡が原因です。食事摂取黒ニンニク後は大幅に増やすだけでなくSODとの活動GSH-PXラットの脳組織老化D-Gal-inducedから、でも増やすことも可能ですショウジョウバエ9 ~ 10日のの平均寿命にはあの黒いニンニクを示す抑えられるperoxidation死体に遅延高齢化の兆し深刻化している。したがって、黒ニンニクは、加齢性疾患の予防のための潜在的な機能性食品と見なすことができます[25]。世界高齢化社会に進み、探査の分子構造のの黒ニンニク続けaging-related遺伝子とタンパク質シグナリングパスが活性化し、分子ドッキング研究などの间のインタ-ラクションの異なる抗酸化ちゅうしゅつする黒人ニンニクなど長寿対象タンパク質IGF-1、提供することができる新しい研究根拠一层増进するため沿革と利用的根拠と利用の黒ニンニクになった。
改善1.3.2認知
Learning and memory impairment is a transitional state between normal 高齢化and Alzheimer' s病, and its main pathological feature is the loss of information acquisition and re生産ability. By regulating the activity of antioxidant enzymes in the brain and reducing oxidative damage in the brain of mice, black garlic can reverse the abnormal behavior and cognitive 不全induced by scopolamine hydrobromide in mice, and has a significant effect on improving learning and memory in mice [26]. However, due to the limitations of separation and analysis techniques, the underlying pharmacological basis remains unclear, and this will be the focus of future research.
1.3.3放射抵抗
紫外線は、皮膚にrosが蓄積しやすく、体に染色体障害を引き起こします。関連する研究では、黒ニンニクは、紫外線による酸化損傷に一定の拮抗作用を有することが示されています。10%の黒ガーリックエキスを加えることで、皮膚細胞のgshの含有量を増加させ、脂質過酸化とhの二酸化硫黄濃度を減少させ、紫外線による光損傷から皮膚を効果的に保護することができる。将来的には、日焼け止めや他の化粧品に追加することができます。しかし、ブラックガーリックがuva放射線による皮膚の光損傷と、ブルーライトを含む眼保護機能を有するとされるブラックガーリックの保護効果を明らかにするには、さらなる研究が必要である。
・肝臓保護
The liver is an important metabolic and detoxification organ. Excessive drinking can lead to liver tissue damage, which can in turn lead to fatty liver disease, hepatitis, cirrhosis and other diseases. Black garlic can effectively relieve chronic and acute alcoholic liver damage and hangover symptoms by reducing the MDA content of liver tissue and increasing the activity of antioxidant enzymes, and it can also protect against ネズミhepatotoxicity caused by tert-butyl hydroperoxide [27]. However, there are few reports in the research literature on its main functional factors and the precise intervention targets.
1.3.5 Anti-diabetes
糖尿病状態の高血糖は酸化ストレスを増加させる。黒ニンニクは、抗酸化活性を高めることによって、i型およびii型糖尿病に拮抗作用を及ぼす[28]。妊娠性糖尿病患者にとって、ラクトバシラス菌は黒ニンニクのフリーラジカル掃討能力を高めることができる[29]。今後、他の優良株のスクリーニングにより、黒ニンニクの抗酸化活性がさらに高まることが期待され、糖尿病やその合併症の予防・治療のための代替医療としての利用が期待されます。
1.3.6心血管疾患の予防と救済
Oxidative damage is closely related to the occurrence and development of cardiovascular diseases such as heart disease. Black garlic has a protective effect on inhibiting coronary artery calcium plaques, low-attenuation plaque volume and coronary artery and myocardial ischemia reperfusion by inducing tissue antioxidant [30]. A recent study showed that S-1-propylcysteine in black garlic can improve TNF-α-induced vascular endothelial barrier dysfunction by inhibiting the GEF-H1/RhoA/Rac pathway, which helps prevent atherosclerosis and other cardiovascular diseases. 31] In recent years, the incidence of cardiovascular disease has been increasing year by year and showing a phenomenon of lowering the age of onset. The development of functional foods such as black garlic that can clinically assist in improving cardiovascular disease will have great potential, but the lack of relevant in vivo clinical studies has hindered the objective evaluation of the efficacy of black garlic.
1.3.7つか
The large number of free radicals produced after exercise can lead to enhanced lipid peroxidation in tissues and a reduction in ATP synthesis and supply, which in turn causes fatigue. Currently, there are only a limited number of drugs available to relieve fatigue-related symptoms, and these have side effects. Black garlic can improve blood lipids and the level of peroxidation in rats after intense exercise, and has an anti-fatigue effect. Black garlic polysaccharide intervention can also improve exercise endurance in mice. The mechanism of action is related to alleviating oxidative damage to organs such as the liver, heart muscle, and gastrocnemius muscle, and to some extent promoting the recovery of blood sugar and liver/muscle glycogen. In addition, in the evaluation of the anti-fatigue effect of black garlic on humans, it was found that continuous consumption of black garlic is beneficial for maintaining the antioxidant capacity of long-distance runners and alleviating 炎症[32]. However, most of the current studies only show that black garlic is anti-fatigue because of its strong antioxidant properties, without explaining the internal mechanism of the active ingredients in black garlic to fight fatigue. In the future, with the wide application of metabolomics technology in various fields such as physiology and pharmacology, the search for differential metabolites and the construction of metabolic networks will provide a new way of thinking and a new approach to elucidating the fatigue-eliminating mechanism of black garlic.
1.4抗酸化作用機構
図1から分かるように、変換黒でニンニクニンニクは密接に関连している抗酸化作用はの强化课税最低额の引き上げを特定の抗酸化物質製作の新しい抗酸化物质、ポリフェノールなどサクラメント、SAMC、Amadori、melanoidins、多糖类、酵素抗酸化物質が含まれてる。黒ニンニクの抗酸化機能は、さまざまな成分の相乗効果の結果である可能性があります。単一成分の具体的な寄与は明らかになっておらず、黒ニンニクの主要化合物の種類や含有量の違い、抗酸化活性の変化に関する相関分析はほとんど行われていません。黒ニンニクは、酸化ストレスとタンパク質の酸化を減らすことができる強力な抗酸化特性を有しています。老化を遅らせ、認知障害を改善し、肝臓障害を緩和し、糖尿病と心血管疾患を予防し、疲労を解消する治療法としての可能性があります。
2免疫保護
2.1免疫力を高める
Black garlic is rich in various functional ingredients such as polyphenols, polysaccharides and organic sulfides, which play a role in boosting the body免疫器官、免疫細胞やサイトカインを介して39の免疫機能。黒ガーリック粉末は、シクロホスファミド誘導免疫抑制マウスにおける免疫器官の発達を促進し、単球およびマクロファージの食作用能、脾臓リンパ球の増殖能、および脾臓サイトカインil-8およびil-12のmrna発現を改善し、免疫抑制を逆転させることができる[38]。黒ニンニクはニンニクと比較して免疫刺激活性が強く、ヒトの一次リンパ球やマクロファージに対してth1 / th17型細胞免疫応答を誘導する効果がある。黒ニンニクで毎日の食事を補うことも風邪やインフルエンザの重症度を軽減するのに役立ちます。現在の研究テーマは、主に異なる溶媒中の黒ニンニク粉末と黒ニンニク抽出物に焦点を当てています。将来的には、黒ニンニク中の多糖以外のどの化合物がこれらの免疫変化に寄与しているかを明らかにし、これらの化合物がパターン認識受容体を介して細胞と相互作用する能力を探求するために、免疫予測法とコンピュータシミュレーション法を組み合わせることができる。
2.2消炎
炎症が持続しすぎたり、過剰になると、体内で炎症反応が誘発され、敗血症性ショックや多臓器不全に至ることもあります。黒ニンニクを食べることが効果的に炎症を予防し、緩和することができるという証拠が増えています。その主要な成分には、samc、ピルビン酸、2-リノレオール-ラックグリセロール[34]および5-ヒドロキシメチルフルフラール[35]が含まれます。LPS-stimulatedマクロファージが黒のニンニクdownregulates JNKとp38 MAPKリン酸化dose-dependent方法で表現扇動的な者とpro-inflammatoryを抑えるcytokines、を94消炎効果TNF -α-induced人の噬臍の静脈内皮細胞やfebuxostat-induced皮肤炎などハツカネズミ[36]。
Dependent on regulating NF-kB-mediated inflammation, reducing the secretion of inflammatory markers such as TNF-a and IL-6, black garlic has a therapeutic effect on improving reflux esophagitis [37], periodontitis and reducing chronic inflammation in women at risk of cardiovascular disease [383. It is worth noting that, in contrast to garlic, black garlic does not damage the gastrointestinal mucosa, but instead improves esophageal mucosal inflammation and relieves stomach cramps. However, Jeong et アルbelieve that the anti-inflammatory activity of black garlic is lower than that of garlic. The reason for this may be that the high concentration of polysaccharides after the heat processing of garlic increases the level of pro-inflammatory factors and the 活性化of NF-kB. Therefore, the relationship between the dose of black garlic and the duration and intensity of inflammation should be studied to explore how to exert moderate and beneficial anti-inflammatory protection, with a view to providing a scientific black garlic dietary reference for patients with inflammation.
2.3抗
人間の体は、遺伝的・環境的要因の影響を受け、さまざまなアレルギー反応を起こす。黒ニンニクは抗アレルギー作用があり、il-4およびige介在性rbl-2h3細胞アレルギー反応を阻害し、アトピー性皮膚炎マウスの皮膚のかゆみを軽減し、主に気管支平滑筋収縮を特徴とするアレルギー性喘息症状を緩和することができます。近年、アレルギー患者数は増加を続けており、抗アレルギー作用を持つ機能性食品の需要はますます高まっています。現在のところ、日常的な食事と食物アレルギーの調節を結びつける研究はほとんどなく、今後もこの方向性を探る研究が続く可能性がある。
2.4概要
Black garlic can regulate the level of immune response in the body, participate in the process of innate immunity, cellular immunity and humoral immunity, and improve the body'の抗炎症性および抗アレルギー能力。
3結論
Compared with garlic, black garlic has no pungent odor and has become a rapidly growing health food in recent years due to its health benefits as a dietary antioxidant supplement or a source of immune enhancement. It is worth noting that the quality and bioactivity of black garlic vary depending on the garlic variety and processing conditions. To guide the processing and application of black garlic, the key active substances in black garlic and the potential synergies between the characteristic components need to be further explored and clarified. Suggestion: Future research should combine cross-disciplinary techniques such as proteomics and cell biology to optimize the processing of black garlic based on promoting the accumulation of different functional ingredients and specific efficacy, and to achieve precise control of key black garlic processing techniques. In addition, it is also necessary to strengthen clinical research on humans to systematically evaluate the antioxidant and immunomodulatory effects of black garlic.
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