リコピン何をするの?

リコピンは、現在発見されている天然の抗酸化物質の中で最も効果的な1分子酸素ラジカル除去剤であり、「植物の金」として知られています[1]。リコピンは主に赤、ピンク、オレンジの熟れた果物や野菜に含まれていますトマト人参、パパイヤ、スイカ、クランベリー[2-3]。抗酸化、抗炎症、抗がんなどの生物活性が注目され、食品産業などに応用されています。中国の住民のための食事基準摂取量(2023版)によると、成人の1日のリコピンの推奨摂取量は15 mg/dですが、人体はリコピンを合成できず、食物からしか摂取できません[4]。したがって、増大する需要に対応する効率的な抽出方法を検討することが重要です。

研究によると、リコピンを異なる抽出方法と条件で抽出すると、リコピンのcisおよびtrans異性体の含有量が変化し、それがリコピンの生物学的利用能と生物学的活性に影響を与えることが示されている。さらに、食物分散システムおよび食物成分とリコピンとの相互作用も、リコピンの生物学的利用能に重要な影響を及ぼします[5]。本稿では、既存の研究成果を体系的に収集・分析・合成することで、リコピンの様々な生物学的活動とそのメカニズムを概説する。各抽出方法の原理と特徴を比較し、抽出方法と編集の効果を要約していますその異性化および食品産業におけるその応用上のイオン、および開発のための理論的基礎を提供しますリコピンを使用した高品質機能食品。

1 。リコピンの性質と構造

リコペン(リコピンc40h56)は、カロテノイドの一種である分子量536.85、融点174°c[6]。水には不溶で、アルコールには難溶であり、テトラヒドロフラン、トリクロロメタン、ヘキサン、アセトン、石油エーテルなどの有機溶媒には容易に溶解する。リコピンは酸化剤、酸、熱、光、および銅や鉄などの金属カチオンに敏感である[7]。リコピンは非常に不安定であるため、加工方法や保管条件を不適切にすると、製品中のリコピンの含有量が減少し、有効性が低下しやすくなります。

リコピンは、11の共役二重結合と2の非共役二重結合を含む直鎖炭化水素である。イソプレン化合物ファミリー[8]に属し、複数のシス-トランス異性体を有する。光、熱、触媒の影響を受けて、リコピンの全トランス型構造はシス異性体に変換される[9]。リコピンの全トランス分子は完全に引き伸ばされた平面構造である(構造は図1参照)。二重結合に隣接する炭素原子上のメチル基と水素原子は重複しやすく、直鎖上の1位と4位の原子は非結合性相互作用を持つ。2つの相互の引力によって分子構造が異なる角度で曲がったりねじれたりしますリコピンの異性化が起こります。しかし、立体的な障害、分子内回転の障害、限られた数の分子再配置のために、72種類の異なる好ましい構造しか形成できない[10]。

最も一般的なcis異性体は5-cis、9-cis、13-cis、15-cisリコピンであり、最も安定な配座は5-cisリコピンである[11]。リコピンの全トランス構造は最も安定な熱力学的形態であるため、最も自然に生じるリコピンは全トランス構造である[12]。しかし、全トランスリコピンの生物学的利用能は非常に低い。その特殊なイソプレン構造は、抽出プロセス中に環境要因による酸化を非常に受けやすく[13]、リコピンの抽出速度と生物学的利用能を低下させる。研究は、[14]それを示していますリコピンcis-isomer含まれていトランス異性体よりも消化・吸収が容易であるため、生物学的利用能が高い[15]。したがって、リコピンは主にヒト組織のシス配置(>50%)に存在します。

2 .リコピンの生物活性

近年、リコピンの生物活性に関する研究は、その抗酸化作用、抗炎症作用、がん予防作用、睡眠調節作用に焦点が当てられています。

2.1抗酸化作用

リコピン粉植物で最も強力な抗酸化物質の一つです[16]。分子中の共役二重結合系は、カロテノイドの中で一重項酸素をクエンチするのに最も効果的な物質です[17]。リコピンは一重項酸素の抑制にβ-カロチンの2倍の効果がある[18]。酸素フリーラジカルを直接除去することができ、核因子エリスロイド2-関連因子2 (nrf2)シグナル伝達経路の活性化を促進することにより、脂質過酸化を抑制し、内因性の抗酸化酵素系を活性化し、細胞や組織に対する酸化ストレス損傷を軽減することができる(図2)[19-20]。また、リコピンの抗酸化活性も研究されている。例えば、pataroら[21]は、トマトの皮のリコピンの抗酸化力を測定するためにfe2 + (ferric iにreducing 抗酸化power、frap)試験を用いた。前処理パルス電界の抗酸化活性all-transトマトの红素改善が図られた。wangら[22]は、シス異性体5%、30%、55%を含むリコピンの抗酸化活性を比較した。DPPHとABTS指標を使用して、濃度(IC50) 50%抑制サンプルは140、110、80μg / mLで,80、60、35μg / mLを示すそれぞれ増加してリコピン抗酸化作用含まれていたcis異性体内容がもれている。

2.2消炎効果

現在、リコピンのメカニズムに関する研究'の抗炎症効果はまだ探索段階である。例えば、張ダンら。[23]動物実験を通じて見つけトマトの红素炎症の活性化を抑えることで核性を下げることκB(核因子kappa-BNF-κB)タンパク質炎症経路でまた、血清炎症因子のレベルを低下させ、腎臓を保護します。zhao qinxら[24]が研究したリコピンの治療効果に関連してケルセチンラットに慢性前立腺に用いクルクミンさせたところ、リコピン表現水位を減らすことができる様々な炎症リン酸化を抑えるNF-κB,書き起こし活動を高めるNrf2ネズミ前立腺炎の治療にいるはずだ

shenら[25]は、特定病原体フリー(spf)グレードのマウスの心臓で、フタル酸di(2-エチルヘキシル)によって誘発される心血管疾患に対するリコピンの効果を調べた。その結果はリコピンは心臓の増加を引き起こしますグルタチオンペルオキシダーゼ(gsh-px)活性と心臓のグルタチオン(gsh)濃度の上昇により、フタル酸di(2-エチルヘキシル)による酸化ストレスを抑制し、慢性炎症による心臓血管疾患を予防します。

また、リコピンは体を調節します&#様々なメカニズムを介して39の免疫機能。研究は、リコピンが体を促進することができることを発見しました'体液s吸い及び携帯免疫、酸化からphagocytesを守るダメージの活性化を抑えるNF -κシグナリング経路B[26]と,炎症cytokines(図3)[27】。これらのメカニズムは一緒にボディを促進します'の免疫バランスは、炎症に抵抗し、健康を維持し、病気を予防する上で重要な役割を果たすのに役立ちます。しかし、のためにリコピンの脂溶性の性質水への溶解度が低く、抽出が困難なため、生物学的利用能が低い。そのため、いくつかの研究では、その安定性と水溶性を大幅に改善し、生物学的利用能を向上させるために、脂質微小粒子[28]のようなリコピン送達システムを構築しています。さらに、リコピンとフラボノイドからなる共消化システムは、体内での吸収率と生物学的利用能を効果的に高めることができます[29]。

2.3抗がん効果

リコペンは天然の化合物である抗がん効果があるかもしれません細胞周期に影響を与え、リン酸化された細胞外シグナル調節キナーゼタンパク質の発現を調節し、腸内細菌叢を変化させ、がんの発生に影響を与え、大腸がんを予防することができる[30]。リコピンはまた、前立腺がん細胞の増殖を効果的に抑制し、アポトーシスを促進し、ギャップ結合分子を遮断してコロニー形成を阻害し、細胞の接着と移動に影響を与え、抗酸化と抗増殖効果を高め、炎症性サイトカインを減少させることによって、前立腺がんを予防または治療することができます[31]。

ポリ(adp-ribose)ポリメラーゼ修飾タンパク質の発現レベルの向上(parylation、pary);表情を大幅に低減する炎症やcytokinesてプロテアーゼのたんぱく质、NF -κBとcyclooxygenase抑制がん细胞のアポトーシスをも[32]を促す必要がある。zhu yunchenらは、乳がん幹細胞の幹性に対するリコピンの影響を研究した[33]。リコピンが抑制されるという結果、NF -κBシグナリング経路活性酸素を鎮圧によって神は乳がん幹細胞stemness抑制治療感度を強化した。これを大きくまとめれば、リコピンは抗がん作用を発揮する複数のメカニズムを介して、それによって関連疾患を予防し、毎日の食事に注目し、推進に値する。

2.4調整睡眠

長期消費lycopene-rich食品高齢者の認知および記憶能力を効果的に改善し[34]、アルツハイマー病などの神経変性疾患を予防することができます' s病、Parkinson'sの病気とhuntingtに' s病気[35]。リコピンは酸化ストレスの抑制、ミトコンドリア機能の改善、炎症反応の調節、アポトーシスの抑制など様々なメカニズムで脳の中枢神経系を保護しています[36-37]。睡眠障害の改善にも一定の効果があります。

el morsyら[38]は、ピンが不眠症の指標である脳由来神経栄養因子(bdnf)経路を活性化し、神経細胞のアポトーシスを抑制し、シナプスの可塑性を高めることを発見した。リコピン、書を軽減できる物質ベータアミロイドβ-protein(β)の活性化を抑えるtoll様レセプター4 (TLR4)とNF -κB(図4)(39)により誘導されるneuroinflammatory応答が向上した。khanら[40]は、睡眠時間とリコペンの豊富な食事摂取量との関係を調べ、その結果、リコペンの豊富な食事が睡眠の調節にプラスの効果をもたらすことを示した[41]。神経生物学的観点からは、これはリコピンの抗炎症作用によるものと考えられ、酸化ストレスを改善し、細胞分裂活性化プロテインキナーゼ(mapk)/細胞外シグナル制御キナーゼ(erk)シグナル伝達経路を活性化するメカニズムが考えられる[42-43]。ストレス条件下では、視床下部-下垂体-副腎(hpa)軸と交感神経系が長期間活性化され、hpa軸の機能障害と不眠症を引き起こし[44]、これはリコピンと睡眠調節の間に相関があることを示している。

3 .リコピン抽出技術

近年、リコピンはその優れた特性から様々な食品に使用されていますリコピンの抽出技術が広く注目されています。そこで、表1に示すように、リコピン抽出技術の原理、長所と短所をまとめて比較しました。

リコペンの抽出には表1に示すように現在6つの一般的な技術があり、その中で最も広く用いられているのが有機溶媒抽出法である。工業生産や実験室でのリコピンの抽出では、石油エーテルやアセトンなどの有機溶媒がよく使用されます[54]。しかし、有機溶剤は人体に有害なため、食品業界では使用できません。超臨界co2抽出法は、環境に優しい安全なリコピン抽出法であり、食品や製薬業界への応用が期待されている。第二に、補助的抽出技術は改善することができるリコピンの質抽出効率を上げることができます

また、異なる抽出方法や条件の割合に異なる影響を与えるリコピン異性体。例えば、抽出過程で使用される温度、圧力、溶媒の種類などの要因は、リコピンの異性化に影響を与える可能性がある[55]:高温で長い抽出条件は通常熱異性化を促進するが、低温または特定の溶媒はリコピンの元の異性体構造を維持するのに役立つ。例えば、deng aihuaら[56]は、リコピンの収量と活性に対する超臨界抽出パラメータの影響を研究した。その結果、リコピンを抽出すると、温度40°cから20 ~ 40 mpaの圧力でリコピンの収量が増加することが分かった。超臨界抽出温度が70°cを超えた場合、抗酸化活性とリコピン異性体の組成に大きな影響を与えます。したがって、より効率的な天然食品原料を開発し、食品分野での応用を促進するために、用途に応じて、抽出条件と加工技術を最適化し、リコペン異性体の割合と生物活性を高める必要があります。

4. リコピンの食品分野への応用

それは私たちが一般的な食品に含まれるリコピンは少ないさまざまな人のニーズに応えることができず、リコピンを豊富に配合した健康食品の開発が相次いでいる。

4. 1栄養補助食品用

栄養補助食品は、食事のサプリメントとして使用されます。ビタミン、ミネラル、植物エキスなどを主な原料とし、特定のグループの人々に必要な栄養素や生理活性物質を補充し、栄養素の摂取量のバランスを取り、身体機能を調節する栄養健康制品です[57]。現時点では、ほとんどの栄養補助食品主な有効成分であるリコピンは、ソフトカプセルの形をしています。リコピンソフトカプセルを摂取すると、フリーラジカルによるダメージによる病気を効果的に減らし、免疫力を高め、病気や老化を予防することができます[58]。例えば、sui jingjingら[59]は、リコペンganoderma 芝胞子石油soft capsulesの免疫機能への効果を研究しました。結果は、ソフトカプセルを消費することが安全で無害であり、体を改善することができることを示しました'の免疫機能、新製品の開発のための強力な科学的基盤を提供します。zhao wenfaら[60]は、実験的な高脂血性ラットに対するシーバックソーンオイルリコピンソフトカプセルの低脂血性効果を調べた。その結果、ソフトカプセルは、高脂血症ラットの血清中の総血清コレステロール値、血清トリグリセリド値、および低密度コレステロール値を有意に低下させることができましたが、高密度リポタンパク質コレステロール値に有意な影響はありませんでした。これは、シーバックソーン油リコピンソフトカプセルが低脂症効果を持つことを証明しています。

4.2焼き菓子用

焼き菓子にリコピンを添加すると、その抗酸化特性が向上しますまた、生産、包装、輸送、保管時の栄養品質の低下を効果的に防ぐことができます[61]。ahmad bhatら[62]は、全粒粉ビスケットの栄養の質と貯蔵寿命に対するリコピンの効果を研究した。その結果、有効成分を添加した後、生地とビスケットの身体的・感覚的特性に大きな変化はなく、dpphフリーラジカル除去活性と製品の脂質過酸化抑制が有意に改善された。luisa garciaら[63]は、リコピンを濃縮したハンバーガー肉製品を生産し、ハンバーガー肉製品にリコピンを添加すると、独特の色が得られるだけでなく、良好な感覚特性も維持されることを発見した。さらに、焼き菓子にリコピンを補充することは、脂肪代謝を改善し、ペルオキシリピドの形成を防ぐリコピンの強力な抗酸化能力から、肥満を防ぐための栄養介入の可能性があります[64]。

4.3食品添加物として使用します

リコピンは、食肉製品の防腐剤の代替品として使用されている。鶏肉に添加すると、酸化を抑えるだけでなく、色や食感を改善し、賞味期限を延ばすことができる[65]。第二に、リコピンは亜硝酸塩と組み合わせて硝酸塩を一酸化窒素に変換し、食品中の有毒な添加物の残留を減らすことができます[66]。第三に、リコピンはスポーツ飲料、複合果汁飲料、および新しい飲料の開発における食品着色剤としても使用することができます[67]。bockuvieneら[68]は、リコピンと低分子キトサンを複合化させ、食品加工への応用を広げることで、新たな水溶性リコピン送達システムを開発した。また、リコピンは食品中の合成染料の代わりに天然の着色剤としても使用される[69]。

chernyshovaらは、リコペンアイスクリームを作り、体内の炎症を緩和し、ニキビのリスクを減らすことを発見した。また、酸化ストレスは過酸化物の形成に重要な因子である。stollらは[71]、カロテノイド抽出物ポリ(酸)膜が食用油の貯蔵に及ぼす影響を研究した。リコピンなどの天然の抗酸化物質を使って活性包装を作るのが、過酸化物の生成を抑える効果があることが分かった。最後に、リコピンは、合成防腐剤の代わりに、長期保存中の酸化を抑制する効果的な食事安定剤として食用油に添加することもできます[72]。

4.4他のアプリケーション

リコピンは水に不溶である環境の影響で劣化しやすいのですマイクロカプセル化技術の使用は、その安定性を向上させることができるので、リコピンは、米粉、ケーキ加工および他のプロセスの押出中に、より良い色および貯蔵安定性を維持することができる。さらに、この技術は、機能性成分の制御または目標放出を実現することもできます。王徳平ら[73]は、リコピンを芯材とし、キャッサバでんぷん、ジャガイモでんぷん、高アシル植物ゲルを壁材成分とし、胃酸を中和する効果がある新タイプの高生理機能リコピンパール粉末ラウンドソーダ水を開発した。また、食品産業の応用では、トマト産業チェーンを拡張し、総合的な推進を推進しますリコピンの利用と開発.

5まとめと展望

これを大きくまとめれば、リコピンは重要な天然植物抽出物である様々な生物活性と健康機能を持つ。これらの特性から、リコピンは食品産業、特に食品分野において幅広い応用が期待されています。その多様な用途から、リコピンの抽出技術が広く注目されています。リコピンを抽出する際には、その抽出方法や条件を総合的に検討して、リコピンのシス異性体の割合を増やすことで、有効性の高い天然機能性食品を作ることを目指しています。

1)生産技術の制約[74]:リコピンの生産にはまだいくつかの技術的な困難があり、例えば、抽出効率が低く、コストが高く、その大規模な応用を制限する;2)市場での受け入れ[75]:リコピンの健康効果は科学的に認められているが、市場では&#それは異なる文化や地域の間で異なる場合がありますように39、新機能性成分の受け入れは、特に、異なります。3)規制と標准[75]:食品添加物の安全基準は国や地域によって異なり、リコピン制品の国際的な普及に挑戦している;4)単一製品の形態と機能:現在、リコピンを主な機能成分とする製品は、主にソフトカプセルの形態で存在し、その機能は主に体を高めることに集中しています#39; s免疫向上させる。その他にも、生物活性を利用した食品の開発が急務となっています。さらに研究を進めるリコピンの抽出技術とメカニズム、新しい 健康食品の種類は、将来的に登場します。

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