クランベリーエキス粉末中の有効成分の研究

ガラス、 主に北半球の涼しい地域で酸性泥炭土壌で生育するvaccinium属の果実です。コンコード・ブドウ、ブルーベリーと並んで、北米三大伝統果物の一つとして知られています[1]。クランベリーの果実は長さ2 cm ~ 5 cmの楕円形の果実です。熟すと、皮と肉は真っ赤になります。食べると酸味が強く、ほんのり甘い。他の食材と組み合わせると、さっぱりとした味わいになります。様々な方法で調理されても、クランベリー特有の鮮やかな赤い色は変わらず、味は衰えるのではなく高められます。クランベリーはアメリカや他の西洋の家庭では欠かせない料理となっている。

おいしいだけでなく、クランベリーは食物繊維、植物化学物質、ビタミンやミネラルが豊富な低カロリーの果物です。彼らは健康的な栄養素の真の宝庫です。多くの生理活性フラボノイドやその他の植物化学物質がクランベリーから抽出される。これらの物質のほとんどは抗酸化作用があり、バイオフィルム中の不飽和脂肪酸の過酸化脂質に抵抗し、バイオフィルムの構造と機能を保護し、さまざまな変性疾患を予防することができます[2]。最近の研究では、クランベリーは、尿路感染症を予防する効果があることが示されている,ヘリコバクター・ピロリへの抵抗,抗酸化,抗腫瘍,心血管疾患を予防,など[3]。

現在、果汁濃縮液、ヨーグルト[4]、チュアブル錠、カプセル、フルーツ酒、ドライフルーツなど、多くのクランベリー製品が中国市場に導入されつつある。クランベリーは中国ではまだ野生種であり、東北地方など一部の野生種にしか分布していないため、栽培と市場開拓はもちろん、原材料の加工や機能性食品の開発もまだ始まったばかりだ。しかし、その独特の味と自然で非常に効果的な抗菌と健康上の利点のために、クランベリーとその加工品は中国での開発のための大きな可能性を秘めています'の果物や野菜の加工産業と市場で。この記事では、クランベリーの栄養組成、分析テストおよび主な生理機能をレビュー&#クランベリーの栄養組成と機能に関する最新の研究結果に基づいて39の主な生理活性物質。

1クランベリーエキスの主な栄養成分と生理活性成分

1.1栄養素

The content のcarbohydrates, proteins とfats とrepresentative vitamins とminerals in fresh cranberries is shown でTable 1.

表1に示すように、クランベリーは低カロリーで食物繊維が多く、ビタミンやミネラルが豊富です。食物繊維の高い含有量は、腸の蠕動と解毒を促進し、結腸癌を予防し、糖尿病を予防し、制御するのに役立ちます。豊富なビタミンcは、壊血病を予防し、抗酸化作用があり、成長と発達を促し、体を強くして疲れを癒す効果があります。また、クランベリーはカリウムが多く、ナトリウムが少ないため、高血圧の方にも最適です。ビタミンaとベータカロチンも豊富で、視力の低下を防ぎ、皮膚細胞の機能を維持し、免疫システムの正常な機能を維持することができます[6]。

1.2クランベリーエキス中の有効成分

クランベリーエキス粉生理活性を有する植物化学物質が多数含まれています。これらの物質の多くは抗酸化作用があり、バイオフィルム中の不飽和脂肪酸の脂質過酸化に抵抗し、バイオフィルムの構造と機能を保護し、老化や腫瘍などの各種変性疾患を予防する。クランベリーエキス粉末の主な生理活性物質は、プロアントシアニジン、フラボノール、フェノール酸、アントシアニンです。

プロアントシアニジン(proanthocyanidins)または凝縮タンニン(condensed tannin)は、フェノール化合物の一種である。クランベリー中に34.3 mg/100 gの濃度で含まれており、人体のフリーラジカルを除去する最も効果的な天然抗酸化物質として国際的に認められている。他のベリーとは異なり、クランベリーは1つ以上のフラバンa結合を持つプロアントシアニジンを含む。コケモモはこうしたでproanthocyanidins oligomers 4β→8と2β→O→8債券(甲乙構造)とジェットコースター、伝統的な4よりβ→8債券を処理できる(使い分け構造)とジェットコースター(図1)ですこの特異な分子構造と接触して感染したで外因性レクチン繊毛の細菌それに特性を材の抗菌付着力がて[5]ます。

クランベリーエキス中の主なフラボノールは3,5,7,3&です#39で4'-ペンタヒドロキシフラボン(ケルセチン),これは、約を占めます25 mg/100 g。優れた抗酸化活性により、低密度リポタンパク質コレステロールの一次酸化を抑制し、血中トリグリセリドレベルを効果的に低下させ、心血管疾患から保護し、心血管の健康を促進することができます【7】。また、ケルセチンは細胞外シグナル制御キナーゼerk、プロテインキナーゼhkt、サバイビン、プロテインキナーゼpkcなどの特定の酵素の活性を阻害することで、発がん性物質が活性発がん性物質に変換されず、一定の抗がん効果を発揮する[8]。さらに、クランベリー中のフラボノール物質は、主にケルセチン-3- o-ガラクトシドという配糖体の形で存在し、約75%を占め、少量のケルセチングルコシド、キシロシド、ラムノシド、アラビノフラノシド、アラビノピラノシドを含む。

クランベリー抽出物に含まれるフェノール酸は、主にヒドロキシケイ皮酸とサリチル酸を含み、これらはポリフェノールの主基として遊離形または化学構造中に埋め込まれている。さらに、クランベリーはp-クマル酸、シナピン酸、p-クマロイルブドウ糖、フェルロイルブドウ糖、カフェオイルブドウ糖のようなアシル化糖を含むヒドロキシケイ皮酸の誘導体も含むことが研究によって示されている。

アントシアニンはクランベリーの特徴的な暗赤色色素であり、重要な品質指標である。クランベリー中のアントシアニンは主にシアニジンやペオニジンのガラクトシドやアラビノシドとして存在する。しかし、少量のシアニジンやピオニジン3- o-グルコシド、デルフィニジン3- o-ガラクトシドやアラビノシドもクランベリーから検出できる。

クランベリーエキスには、ペクチン、エラグ酸、レスベラトロール、リグナン、ウルソル酸、トコトリエノール、w-3脂肪酸など、健康効果と栄養価の高い多くの成分が含まれています。エラグ酸は光、熱、酸素の影響を受けてフラバン-3-オールと炭素-炭素結合で重合し、エラギタンニンを形成する。

2. クランベリー抽出物の成分検出技術

Analysis のクランベリーextract has revealed many bioactive substancesフラボノール(クェルセチン- 3-ガラクトシド)、アントシアニン(シアニジン- 3-ガラクトシド、シアニジン)、タンニン(エラジタンニン、プロアントシアニジン)、フェノール酸誘導体(クマル酸、クロロゲン酸、エラグ酸、ヒドロキシ安息香酸)などがクランベリーに様々な栄養と健康上の利点を与える物質である。

クランベリーの分析は、通常、分離と分析の2つのステップで行われます。分析および分析技術の選択は、測定する物質の化学的性質、試料量、および干渉物質の存在に依存します。サンプル中のフェノール含有量は検出方法に非常に敏感です。食品中の活性物質を検出するために現在使用されている技術には、ガスクロマトグラフィー、キャピラリーゾーン電気泳動、ミセラーキャピラリークロマトグラフィーなどがあるが、最も広く使用されているのは、紫外線および質量分析を組み合わせた高性能液体クロマトグラフィー(hplc)である[9]。

2.1 Chromatographic分離

クランベリー中のフェノールとフラボノイドの分離は、多くの場合、バイナリ溶媒系を用いた逆相(rp)クロマトグラフィーとグラジエント溶出を用いて行われる。移動相は主に水と有機修飾である。有機相は通常、水とアセトニトリル、メタノールの混合物、またはギ酸、酢酸、トリフルオロ酢酸、酢酸アンモニウムまたはギ酸との混合物である。一般的に、高性能液体クロマトグラフィーによるフェノールおよびフラボノイド物質の分析には、1時間以内の平衡相と1 ml /分または1.5 ml /分の一般流量が含まれます。

アントシアニンの場合、溶出パターンはアントシアニンb環の置換基、置換基の位置、アントシアニン上の糖分子の数とグリコシル化の度合いによって決定される。b環の置換基による溶出順序は、デルフィニジン、シアニジン、ペラルゴニジン、ピオニジン、マルビジン、ペツニジンである[10]。rpc18カラムを用いた高性能液体クロマトグラフィーでは、多くの成分が容易に溶出して広いピークを形成するため、高分子色素が制限されます。最近では、ポリスチレン-ディビニルベンゼンのrpカラムが高分子色素の解析に用いられるようになってきている。フラボノイドの溶出パターンは、まずフラボノールとフラボンが溶出され、次にフラバノンが溶出されるというものです。

2.2紫外線可視吸収分光法

全てのフェノール物質は1つ以上の芳香環を持ち、そのため紫外線を効率的に吸収する。それぞれのフェノールは、わずかな構造の違いにより、特定の紫外線または紫外線-可視吸収範囲を持つ。ダイオードアレイ検出(dad)は、特定の部品スキャンおよび最大波長に関するデータを提供することができる。これらのスペクトル特性をクロマトグラフィー保持特性と組み合わせることで、溶出物質の組成および構造特性を決定することができます。

アントシアニンは240 nmから280 nmの間に特徴的なピークを持ち、450 nmから560 nmの間に強い可視ピークを持つ。このピークはアントシアニンとフラボノイドの区別を容易にし、アントシアニンの発色団によって最大吸収ピークがわずかにずれている。プロアントシアニジンの紫外線スペクトルは、240 nmから280 nmの範囲に第二の吸収ピークがあり、300 nmから380 nmの範囲に第一の吸収ピークがある。

フラボノイドは、紫外線領域に2つの主要な吸収領域を持つ。1つ目は300 nmから500 nmの範囲であり、これはb環の存在、基質の性質、c環の共役によるものと考えられる。2つ目の吸収領域は240 nmから285 nmの範囲であり、これはa環の存在によるものである。メチル基、メトキシ基、結合したヒドロキシル基などの芳香環への電子供与性置換基の付加は、通常、最大吸収ピークの位置にわずかな影響しか与えない。フラボノールの紫外線スペクトルは、240 nmから280 nmの第一吸収領域と、300 nmから380 nmの第二吸収領域を持つ[11]。

しかし、ほとんどの配糖体とアシル残基は弱い発色団を持ち、dadを用いて区別することは困難である。そのため、サンプル中のフェノール物質をよりよく識別するために、単段msとuv-visの組み合わせが使用されます。

2.3質量分析計の検出

質量分析器は、分子量を検出し、フェノール環上の置換基の分布を決定するためにしばしば使用される。

大気圧エレクトロスプレーイオン化(apesi)と大気圧化学イオン化(apci)は現在、hplc-msで使用されるイオン化法のほとんど唯一である。アニオンモードのエレクトロスプレーイオン化はほとんどのフェノールやポリフェノールに対してより敏感であるが、アントシアニンはカチオンモードでより敏感である。したがって、ほとんどのフェノールやポリフェノールでは、分子量は[m-h]イオンから、アントシアニンの分子量はm +から求めることができます。クランベリー中の主な生理活性物質の分子イオンピークと特徴的なフラグメントイオンピークおよびその他の質量分析パラメータを表2に示します。

3クランベリー抽出物の生理機能

3.1尿路感染症の予防

クランベリーの最もユニークで最も研究された効果は、尿路感染症の予防です。尿路感染症は、泌尿器系の細菌感染によって引き起こされる炎症反応です。尿路感染症の主な原因は大腸菌で、尿路感染症の80 ~ 90%が大腸菌によるものだ。クランベリーに含まれるプロアントシアニジンは、リンゴやブドウなどの他の植物に含まれるものとは大きく異なることが、多くの科学的研究によって確認されています[14-15]。この植物にproanthocyanidinsはflavan B型が盗まれた債権クランベリーproanthocyanidinsではそれぞれ1つまたは複数のflavan a型だよこの特有の甲乙構造の債券が競える外因性レクチンと繊毛のバクテリアがいますセル受容体の中のバクテリアやステープルを防ぐことができる。尿路壁への大腸菌の付着を阻害し、尿路の健康を維持します。

フラバン-3-オール構造を持つプロアントシアニジンを豊富に含む植物が少ないことを考えると、尿路感染症の予防は、クランベリーのユニークで副作用のない健康効果と言えるでしょう。動物実験では、クランベリー抽出物が尿路感染症予防に優れた効果を発揮することが確認されています。そのメカニズムは、i型およびp型の傘尿路病原体(主に大腸菌病原体)の尿路上皮への付着を阻害し、それによってそのコロニー形成と感染を制御することである[16]。別の研究では、亜硝酸塩は弱酸性条件下で不均衡反応を起こし、二酸化窒素(no2)と一酸化窒素(no)を形成し、後者は生体内で時間および用量依存的な静菌活性を示すことが報告された。したがって、クランベリーまたはそのプロアントシアニジン抽出物は、硝酸塩からnoへの変換を促進し、尿路感染症を予防する効果を発揮する[17]。また、クランベリーによって体炎症回答を抑制するが抽出されるセルラー炎症cyclooxygenase-2など表現の低下(剤)-転写因子NFκB腫瘍壊死要因-α(TNF -α)、ストレスや酸化することによりbody&を高める#39;sの免疫応答性、それによって尿路感染症の発生を制御する[18]。以上をまとめると、クランベリーが尿路感染症を防ぐ主なメカニズムを図2に示す。

近年、多くの疫学研究により、クランベリーは特に女性の尿路感染症の発生率を効果的に減少させることが確認されている。女性は男性に比べて、尿道が短い、膀胱に近い尿道が開いている、生活習慣が悪いなどの独特の生理構造のために尿路感染症にかかりやすい。研究によると、女性の発生率は約50:1です。

したがって、クランベリーは尿路感染症を効果的に予防し、コントロールすることができるため、「女性の友」として知られています[19]。近年、食物介入の报告の研究がなされ抽出クランベリー使用カプセル(1 g / d 12ヶ月)又は集中クランベリー発刊(75 mL / dは12週)検出され女性にコケモモ再発予防こうしたする路感染や歴史を持つ尿道の健康(20)。最近のプロスペクティブ・観察研究では、反復症候性後ital尿路感染症(pcuti)に対するcysticleanと呼ばれるクランベリー抽出物の予防効果が報告された。cysticlean治療開始3か月前に、患者は(2.8±1.3)pcutiのエピソードを有していたが、6か月後(p <0.000 1)には(0.2±0.5)に減少し、93%の改善が見られた。尿路感染症の再発を防ぐために、従来の抗生物質に代わる可能性がある[21]。

3.2 Anti-Helicobacterヘリコバクター菌

ピロリ菌は慢性胃炎や消化性潰瘍を引き起こす病原性細菌だ。それは胃癌、胃潰瘍、十二指腸潰瘍および他の病気の開発に重要な要素です。人口内の感染率は50%以上と高い。世界保健機関(who)が1994年に発がん性第1級物質に分類して以来、ピロリ菌に感染した人々の多くが根絶を強く求めてきた。しかし、抗生物質治療の場合、ヘリコバクター・ピロリ菌はまだ広く分布しており、根絶することは非常に困難です。さらに、抗生物質治療は過剰投薬、腸内毒素症、抗生物質耐性などの副作用を引き起こす可能性があります。

初期の研究はそれを示しています助けが必要なんです夫が、私 can clear Helicobacter pylori infection in the stomach のmice by up to 80%, thereby preventing gastritis and gastric ulcers [15]. Further studies have confirmed that the polyphenols in cranberries can change the bacterial morphology of Helicobacter pylori into のspherical shape, thereby inhibiting its growth and proliferation [22]. Therefore, the use of cranberries, a natural antibiotic, to treat Helicobacter pylori is bound to attract more and more attention and be used more and more in the future.

3.3抗酸化

体は、代謝プロセスの間に常に非常に酸化性のフリーラジカルを生成します。体内のフリーラジカルが適時に除去されない場合、過剰なフリーラジカルは、タンパク質、脂肪、dnaなどの生体高分子を攻撃し、脂質過酸化の連鎖反応を引き起こし、細胞膜の完全性を破壊し、身体に一連の損傷を引き起こします。これは、ガンなどの慢性疾患、肥満、心血管疾患の発生と密接に関連している。

研究によるとcranberry aqueous extracts are rich in water-soluble proanthocyanidins, anthocyanins and polyphenols, and exhibit superior free radical scavenging and antioxidant capacity, with effects superior to cranberry organic phase extracts [23]. Vinson et al. [24] systematically studied the antioxidant levels in the body after the intake of 助けが必要なんです夫が、私, 使用fructose syrup as a control. The results showed that cranberry juice can significantly increase plasma antioxidant levels and effectively prevent oxidative stress damage caused by elevated postprandial triglyceride levels caused by fructose consumption. For patients with metabolic syndrome, drinking 2 cups of low-energy cranberry juice every day can significantly reduce lipid peroxidation levels in the body and increase the activity of plasma antioxidant indicators [25]. Villarreal et al. [26] also found that cranberries can improve the antioxidant capacity of plasma, protect red blood cells against hemolysis, and enhance cellular antioxidant activity.

3.4心血管疾患の予防

過酸化脂質(peroxidation lipid)は、フリーラジカルを介した連鎖反応である。クランベリーエキスには、バイオフィルム中の不飽和脂肪酸の過酸化脂質と戦い、バイオフィルムの構造と機能を保護し、老化を遅らせ、心血管疾患などのさまざまな変性疾患を予防するために重要な役割を果たすさまざまな抗酸化物質が含まれていることが分かっています[7]。

reed jら[27]は、クランベリー抽出物に含まれるフラボノイドが、in vivoおよびin vitro実験の両方で抗酸化作用を有し、特にフラボノールおよびプロアントシアニジンが動脈硬化症に対して予防効果を有することを発見した。これらの化合物は、低密度リポタンパク質の酸化、血小板の凝集および接着を阻害し、脂質およびリポタンパク質の代謝酵素を阻害し、逆コレステロール輸送を増加させ、総コレステロールおよび低密度リポタンパク質コレステロールを低下させる。chuaら[28]は、クランベリーが低密度リポタンパク質の酸化を効果的に防ぎ、肝臓を改善することを示しました&#コレステロールの39の吸収。脂質過酸化を抑制する能力はvcの10倍、veの37倍である。

nancyら[29]は、クランベリージュースを摂取したボランティアの体内での脂質過酸化が有意に改善され、血漿中の抗酸化能が増加し、血漿中のldlおよびマロンジアルデヒドの濃度が有意に低下したことを発見した。これは、クランベリーがメタボリックシンドロームと心血管疾患の患者に有益であることを示しています。

3.5 Antitumor

クランベリーエキスに含まれる抗酸化成分は、人体のフリーラジカルや変異細胞を効果的に除去し、がん予防やがん細胞の殺滅に効果がある。

murphyら[30]は、クランベリー抽出物に含まれるトリテルペノイド化合物が腫瘍細胞の成長を阻害する効果を有することを報告し、これらの化合物をcisおよびtrans-ursolic acidを含むものとして同定および解析した。精製したトリテルペンの皮皮酸は、いくつかの腫瘍細胞株(乳がん、子宮頸がん、前立腺がん)の阻害実験で高い抗腫瘍活性を示したが、アントシアニン-3-ガラクトシドの細胞毒性ははるかに低かった。

fergusonら[31]からアントシアニンおよび他のフラボノイドを抽出したdried cranberries and fed them to mice implanted with breast cancer cells. After a period of feeding, the spread of cancer cells in the mice was limited and slowed down, and the tumors shrank. The extract had a toxic effect on cancer cells and significantly inhibited をgrowth.

デジャヴらの結果に及ぼす効果に関する[32]コケモモ、結腸がんにこうしたコケモモ結腸がんを抑えるこうしたの有効成分はアントシアニンやフェノール酸と助けが必要なんです夫が、私のpH 2.5はよりも高い抗がん効果ジュースのpH 7.0になって。

3.6口腔の健康を促進する

Research has found [33] that substances isolated からcranberry juice口の中の細菌叢を分解して、レンサ球菌が歯の表面に付着するのを防ぎ、繁殖を抑え、虫歯を予防する効果があります。臨床試験[34]では、参加者がクランベリー濃縮物(非透析可能なポリマー)を含むうがい薬と通常のうがい薬を使用した場合、唾液中の細菌数とムタン連鎖球菌の数が有意に減少し、口の中のムタン連鎖球菌の数が2倍に減少することが示されている。

3.7アンチエイジング

セシリア・ワン[35]の研究によると、クランベリーの摂取はショウジョウバエの寿命を延ばすことができ、特に雌のショウジョウバエに顕著な影響を与え、繁殖力と運動能力を高めることもあります。sujay guhaらは、線虫c . elegansを用いた実験で、先にクランベリー抽出物を用いた介入を開始した線虫c . elegansの方が、後から介入を開始した線虫よりも、ストレス耐性と抗老化状態が良好であることを明らかにした[36]。また、クランベリーを用いた食事介入によって線虫の寿命が有意に延びたことも明らかになった[37]。今回の研究で、クランベリーがdaf-16とosr-1の制御経路を通じて線虫の寿命を延ばすことが明らかになった。

4結論

Cranberries are an ideal food supplementそれは優れた味と豊富な栄養と複数の生理機能を兼ね備えています。クランベリー抽出物の健康上の利点に関する現在の研究は、主に尿路感染症の予防と治療に焦点を当てています。抗酸化、抗腫瘍、抗老化などの他の機能の研究はまだ非常に限られています。しかし、クランベリーの証明と'の多くの健康上の利点、その有効成分の検出および分離、および栽培技術の開発は、クランベリーは、より多くの消費者に知られるようになると考えられており、クランベリー製品は確かに広い市場の見通しを持っています。

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