抗酸化物質「黒米アントシアニン」の研究

1 導入

Anthocyanin is a plant polyphenol widely distributed in nature。 With people'のヘルスケアの意識を高め、アントシアニンは、抗酸化、抗がん、視力保護、アンチエイジングなどの強力な生理的活動のための科学者の間でますます人気になってきています。最近の研究では、黒米のアントシアニンは、強力なフリーラジカル掃討と抗酸化活性を有し、天然の抗酸化物質を開発するための重要な源であることがわかりました。本論文のテーマは、近年の科学研究者による黒米アントシアニンの抗酸化活性に関する研究文献である。本研究の目的は、アントシアニンの抗酸化機構と生理機能に関する現在の研究進捗を明らかにするために、その収集、整理、誘導および要約を行うことである。黒米は資源が豊富で、アントシアニンは黒米の特徴的な物質です。黒米の抗酸化活性の現状を理解するアントシアニンは、黒米の開発と総合利用に一定の指導的意義を持っています。

2黒米アントシアニンの抗酸化活性に関する研究の現状

2.1黒米のアントシアニン化合物は、抗酸化活性を有する

植物の抗酸化物質の物質基盤に関する研究はこれまで多く報告されてきましたが、結果は異なります。それは、特定のビタミン、酵素、または他の活性物質の作用の結果かもしれませんし、いくつかの酵素と物質の複合作用の結果かもしれません。黒米の皮膚の複雑な構成のために、アントシアニンクラスの化合物に属する顔料、ならびに不飽和脂肪酸およびビタミンや微量元素などの有効成分が豊富です。実験では、酢酸エチル、n-ブタノールとの水性画分を発見しました黒米エキス石油エーテル、クロロホルム分画よりも抗酸化力が著しく強い。

これまでの研究を総合すると、アントシアニン系物質が主成分と考えられています[1]。つまり、アントシアニン化合物の抗酸化力は、不飽和脂肪酸のそれよりも顕著に強いのです。したがって、黒米ぬかに含まれるアントシアニン化合物が抗酸化作用の主な有効成分であると考えられます。黒米に含まれるアントシアニンは、その抗酸化作用の主要な物質基盤である。黒米アントシアニンの3環形成は共役系を形成し、高い生物活性を持つ多環芳香族系である。どのアントシアニン化合物が抗酸化活性を示すべきかについては、正確に解明するにはさらなる研究が必要であり、今後の黒米アントシアニンの抗酸化活性の研究動向でもある。

多くの疾患は過剰なフリーラジカルに関連しており、アントシアニン化合物自体のヒドロキシル基構造により、活性酸素フリーラジカルを捕捉し除去する強い能力があります。フリーラジカルを除去することで、フリーラジカルによる生体高分子の損傷を防ぎ、細胞膜の流動性やタンパク質の立体構造を維持し、高脂血症やアテローム性動脈硬化などの心血管疾患の抑制に大きな効果があります。また、体のバランスをとる、体内の余分な水、毒素や余分な脂肪を排除するのに役立ちます'の代謝機能は、完全に様々な身体機能を調節し、内臓を温め、体を改善し、腎機能を強化's constitution, promote metabolism, slow down aging, and prevent various diseases. Research results show that the in vitro inhibition rates of hydroxyl radicals and superoxide anions and the total antioxidant activity of black rice anthocyanin capsules and black rice anthocyanin increase with their concentration. のscavenging rate of hydroxyl radicals and superoxide anions in black rice anthocyanin capsules is significantly lower than that of black rice anthocyanin, and the total antioxidant activity is significantly lower than that of black rice anthocyanin and vitamin C [2]. In summary, black rice anthocyanin capsules have certain antioxidant physiological functions, but due to the addition of effective components of traditional Chinese medicine such as stilbenes and bacterial polysaccharides, the in vitro antioxidant and free radical scavenging abilities of anthocyanin capsules have been reduced. This may be related to the addition of effective components of traditional Chinese medicine, which changes the efficacy of black rice anthocyanin capsules.

2.2黒米アントシアニンの抗酸化機構

死体がoverfedてが深く、特に大量単纯な糖质は飽和脂肪代謝大量の活性酸素を発生させ、しかもその活性窒素種でありなど酸化および破损生物macromoleculesもできるDNAタンパク質や脂質に関するさまざまな病気をトリガ、糖尿病など、肿疡动脉硬化アントシアニンは、複数のフェノール水酸基、キレート金属イオンを含む分子構造により、貯蔵されたフリーラジカルと安定なフリーラジカルを形成して、脂質過酸化を開始し、相乗的な抗酸化作用を持つフリーラジカルを除去することができる。フリーラジカルの連鎖反応を停止させ、金属イオンをキレートさせることにより、活性酸素を除去し、体組織や臓器へのフリーラジカルの有害作用を低減または除去することができます。ブラックライスアントシアニンは、その強力なフリーラジカル除去能力に加えて、マウスの肝臓でスーパーオキシドジスムターゼとカタラーゼの活性を有意に増加させることも示されており、アントシアニンが体内でその抗酸化作用を発揮する別のメカニズムである可能性がある[3]。

アントシアニン化合物のフェノールラジカル構造、特にカテコールやヒドロキノンのオルソフェノールラジカルは、容易にヒドロキシルラジカル構造に酸化することができる。酸化反応は酵素の存在下で速く進行し、十分な水分と高いph値により、環境中の酸素を消費する。そのフェノール構造は、活性酸素種などのフリーラジカルを捕捉する強力な能力を与えます。酸化によって生成される脂質フリーラジカルに結合することができれば、組織内の酸化プロセスを減らすか防ぐことができます。アントシアニンがフリーラジカルや抗酸化物質を除去する際の作用機序は、体内でのフリーラジカル生成の3段階を防止することです。水酸基の形成を防ぐために金属イオンを隔離する;脂質過酸化を防ぐためにペルオキシルラジカルと反応させます

The antioxidant and free radical scavenging properties of anthocyanins are the basis for their physiological activity. In summary, the mechanism of the antioxidant activity of black rice anthocyanins is related to phenol-quinone balance and the formation of stable free radicals. On the one hand, due to the conjugation effect, the hydrogen atom on the phenolic hydroxyl group becomes more active and is easily removed to become a hydrogen donor, and a quinone reaction occurs to achieve phenol-quinone balance; On the other hand, as a hydrogen donor, it can react with lipid compound radicals to form phenolic radicals. The unpaired electron on the phenolic radical' sの酸素原子は、それによって、自己触媒酸化連鎖反応の移動速度を低下させ、脂質のさらなる酸化を阻害し、安定である共役系全体に分散している[4]。

2.3黒米アントシアニンの生理的効果

2.3.1は、ボディを強化' s免疫システム

アントシアニンは、免疫システムを活性化し、フリーラジカルから血清免疫グロブリンを保護し、マクロファージを活性化し、体を強化することができます' s免疫システムです。かつて、ヒトは肺疾患や感染症などの伝統的な疾患に悩まされていたため、抗生物質の研究が中心でした#39; s研究。その後、人間の健康意識の向上により、ビタミンの研究が重要な研究課題として挙げられました。人類は抗生剤の時代からビタミンの時代に入った。しかし、抗生物質とビタミンを徹底的に研究しても、心血管疾患、脳血管疾患、糖尿病、癌、サブ健康状態の改善などの現代の病気を解決することはできず、長寿やアンチエイジングの問題を解決することもできないことが分かった。これらの問題の存在は、フリーラジカルによる人体への損傷に関連しています。フリーラジカルは、100以上の疾患に関連しており、人間の寿命は直接人々の強さに依存します&#酸化とフリーラジカルに抵抗する39の能力。アントシアニンは、フリーラジカルに抵抗し、フリーラジカルによって引き起こされる様々な病気を防ぐことができます。それは今日人間によって発見された最も効果的な抗酸化物質であり、また最も効果的なフリーラジカルのスカベンジャーです。Anthocyanin's antioxidant properties are 50 times higher than those of ビタミンE and 20 times higher than those of vitamin C [5].

2.3.2老化を遅らせ、心血管および脳血管疾患を予防する

Black rice anthocyanins can effectively scavenge superoxide radicals and hydroxyl radicals, significantly inhibit the oxygenation of low-density lipoprotein and platelet aggregation, which are the main factors causing atherosclerosis. Black rice anthocyanins can help with the absorption and utilization of vitamin C and vitamin E, enhance antioxidant capacity, protect blood vessels, enhance blood vessel resistance, reduce the fragility of capillaries, maintain blood vessel permeability, enhance the function of capillaries, veins, and arteries, improve the circulatory system, and reduce the incidence of cardiovascular diseases; improve varicose veins and edema; and reduce the risk of diabetes and the development of complications [6].

2.3.3抗がん効果

Black rice anthocyanin has been shown in many ways to reduce the proliferation of cancer cells and inhibit tumor formation. It can induce apoptosis in breast cancer cells and inhibit their metastasis; inhibit prostate cancer; prevent colon cancer from worsening; and prevent skin cancer. The ability of black rice anthocyanins to affect the cancer process may be related to multiple mechanisms such as their effective antioxidant capacity and inhibition of cyclooxygenase. Black rice anthocyanins inhibit tumorigenesis by blocking the active cyclin-dependent kinase pathway [7].

2.3.4脂質代謝の好循環を促進する

Lipids are one of the most important nutrients in our bodies. On the one hand, our bodies cannot do without lipids, which not only provide us with energy, but are also a component of cells. Lipids are not only a major component of brain nerves, but are also essential for many important physiological functions in the body, such as adrenal cortical hormones, prostaglandins, sex hormones, etc.; on the other hand, unreasonable fat intake can also bring many health hazards, such as the effect of blood fat levels on the cardiovascular system. Black rice anthocyanins not only protect lipids, which are cell components, from the effects of oxidation, but also affect the concentration of free lipids, thereby maintaining good health [8].

2.3.5血糖値を下げる効果

Diabetes is an endocrine metabolic disease caused by the interaction of genetic and environmental factors, leading to insufficient or relative insufficiency of insulin, which in turn causes metabolic disorders of 砂糖, protein, lipids, etc. in the body. The main manifestation is persistent hyperglycemia. Long-term hyperglycemia can cause various complications such as dysfunction of the body and even damage to organs. In terms of diabetes treatment, there is an urgent need to find new hypoglycemic drugs that are highly effective, low in toxicity, and can effectively prevent the occurrence of diabetes complications [9]. Previous studies have shown that black rice anthocyanins have a significant effect on diabetes prevention. Black rice anthocyanins can significantly improve the symptoms of “three highs and one low” in diabetic rats, slow down the trend of weight loss in rats, improve the ratio of kidney, liver and pancreas in the model group, and can significantly reduce blood glucose in diabetic rats, improve the phenomenon of glycation in the blood, especially the therapeutic effect of the medium dose group is obvious [10].

2.3.6抗炎症および抗菌効果

An inflammatory response, commonly known as 炎症, refers to the physiological response triggered by stimuli such as trauma, bleeding or pathogenic infection in biological tissues. This includes symptoms such as redness, swelling, heat and pain. Black rice anthocyanins have an inhibitory effect on inflammation caused by pathogenic infection due to their antibacterial effect. The antibacterial effect of black rice anthocyanins has multiple mechanisms of action: black rice anthocyanins can destroy the integrity of cell walls and cell membranes, causing microorganisms to release intracellular components and die; inhibit protein synthesis, causing bacteria to die; destroy the structural components of the bacteria, change the morphology of the bacteria, rupture the spore walls, and kill the bacteria [11].

2.3.7肝臓を保護する

肝臓は主に代謝機能を担う体内の臓器であり、体内では脱酸化、グリコーゲンの蓄積、タンパク質の分泌などの機能も担っています。現代people'のより良いライフスタイルは、肝臓に大きな負担を配置し、黒米アントシアニンが大幅にこの負担を軽減することができます[12]。マウスの肝細胞に過酸化物を投与すると、肝脂肪の酸化と肝細胞毒性が起こり、アントシアニンを添加すると、過酸化物による肝機能の活性低下を大幅に減らすことができる。病理組織学は、ブラックライスアントシアニンカプセルが有意に肝細胞の脂肪変性を改善することができることを示しました。また、懸濁剤は薬剤の効果に影響を与えません。ブラックライスアントシアニン化合物カプセルは、アルコール性肝障害の治療に一定の役割を果たすことができます[13]。

2.3.8記憶力を高める役割を果たす

学習と記憶は、人間の脳の機能に不可欠な高度な脳機能です。学習や記憶には、さまざまな物質が関与する複雑な神経生理学的・生化学的メカニズムが伴っていることが明らかになっています。中枢神経系は、情報の取得、保存、維持、検索を含む学習と記憶の過程において重要な役割を果たしています。自発行動では、細菌リポ多糖を投与したマウスでは、空間学習能力や記憶能力が著しく低下し、ブランク群とは大きく異なっていた。黒米アントシアニンで処理された後、mice'の自発的な活動と学習と記憶能力が向上し、黒米のアントシアニンがある程度までマウスの学習と記憶を強化することを示している。いくつかの学者はまた、アントシアニンが血液脳関門を通過し、脳組織のフリーラジカルに掃討効果を持つことを発見しました。また、アントシアニンによるフリーラジカルの産生抑制や除去は、脳ニューロンの保護や記憶能力の向上に重要なメカニズムであることが指摘されている[14]。

2.3.9保護視力

視覚形成の最初の段階は、網膜の視細胞が光信号の刺激を受けることである。しかし、フリーラジカルが大量に存在すると過酸化反応が起こり、活性酸素種が形成され、これが光受容体の膜構造に直接作用して、光受容体のアポトーシスと視覚機能の障害を引き起こす[15]。陳衛教授は、ラット網膜の光化学的損傷における黒米アントシアニンの抗酸化作用を研究し、黒米アントシアニンが、網膜組織細胞の過酸化脂質の含有量を減少させ、網膜組織細胞の抗酸化酵素の活性を高め、それによって光受容体細胞を保護することを発見した。chen weiはその後の実験で、黒米のアントシアニンが網膜組織の光受容細胞のアポトーシスを阻害し、網膜の光化学的損傷から保護することを発見した。この効果は、主要な酵素の活性を低下させることと関連している可能性がある。

3概要と展望

として自然着色料, black rice anthocyanin is safe and non-toxic, has a bright color and is abundant in resources. It also has a wide range of disease prevention and health promotion effects, and has great application potential in the fields of food and medicine. At present, research on black rice anthocyanin is still in its infancy. There are certain differences in the content and composition of anthocyanin between different varieties, and its health effects and mechanisms are not yet fully understood. In the past 20 years, research on reactive oxygen species and free radicals has become a hot topic in modern life sciences, and evaluating and screening natural resources with strong antioxidant activity has become a new trend in biological, medical and food science research.

Research on black rice anthocyanins has now made great strides at home and abroad. We are already familiar with its mechanism of action and its various antioxidant physiological functions, and have developed some food and drugs. However, there is no unanimous conclusion on the regulatory enzymes that synthesize anthocyanins. In addition, the photosensitive pigment that regulates enzyme activity has not yet been isolated, and its regulatory mechanism is not yet clear. At present, humans have begun to use genetic engineering methods to regulate anthocyanin synthesis, and scholars in this field have conducted a large amount of research work, but so far, there is still no unanimous conclusion.

3.1黒米アントシアニンの抗酸化活性を開発するための研究努力を増加させる

ここ10年間、私たちは黒米のアントシアニンの成分、抗酸化作用などの重要な生理機能、およびアントシアニンを抽出し、試験する過程について深く研究してきました。天然の着色剤として、黒米のアントシアニンは安全で毒性がなく、明るい色で豊富な資源があります。また、病気の予防や健康増進にも効果があり、食品や医薬品分野への応用が期待されています。

3.2高級黒米の栽培、黒米のアントシアニン含有量の増加、黒米アントシアニンの抽出量の増加

アントシアニンの含有量と組成には品種間で一定の違いがあり、その健康上の利点とメカニズムはまだ完全には理解されていません。したがって、今後の研究は、アントシアニン含有量の高い黒米品種のスクリーニングと育種、高純度で良好な安定性のアントシアニンを得るための抽出プロセスの改善、動物およびヒトの疾患介入に対するアントシアニンの用量影響関係、遺伝子発現の調節に焦点を当てるべきである。

3.3黒米アントシアニンの抽出工程を改善し、抗酸化活性が最も高い黒米アントシアニンを抽出する

At present, the antioxidant properties of black rice anthocyanin are well known, but its extraction process and processing methods still need to be improved. Continue to explore the extraction process of black rice anthocyanin, aiming to further improve the extraction rate of functional ingredients in raw materials and further improve the utilization rate of raw materials, thereby further increasing the added value of black rice deep processing.

3.4黒米アントシアニンの抗酸化活性を利用した安全な健康食品の開発

ブラックライスアントシアニンは、安全で、無毒で、資源が豊富であり、人間の健康への影響の広い範囲で、かなりの栄養学的および薬理学的効果を有する。アントシアニンは、食品の栄養増強剤としてだけでなく、食品防腐剤として安息香酸などの合成防腐剤の代替として、また、一般的な飲料や食品の着色剤としても、people&に沿って使用することができます#自然、安全で健康的な食品添加物のための39の一般的な要件。

参照

[1] zhang mingwei, guo baojiang, chi jianwei, et al。in vitro抗酸化活性と黒米ぬかエキスの成分分析[j]。chinese journal of cereals, oils and, 2005, 20(6): 48-54

【2】張復帝、蘇金偉。黒米色素の抽出過程と特性[j]。福岡県立大学、2006年、35 (1):93-97

【3】陸紅超、王崎。アントシアニン化合物カプセルによるアルコール性肝障害の予防と治療[j]。食品産業科学技術,2012,33 (16):347-349

【4】梁銀駒・李信生・王斉試験管内での黒米アントシアニンカプセルのフリーラジカル除去と抗酸化作用に関する研究[j]。2012年食品科学技術、37 (8):243-245

【5】王延寧、王鵬、李樹娟。アントシアニンの生理機能に関する研究[j]。^「science and technology for wealth guide」(英語). science and technology for wealth guide (2011): 77 + 33

【6】王金廷、楊民一。黒米色素糖体の化学構造と抗酸化活性の関係[j]。重慶文科大学紀要(自然科学編),2007,26(6):59-61

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