マリーゴールド花エキスルテイン粉末の使用に関する研究

ルテイン is a type of natural carotenoid pigment that is not active in terms of VA。 Also known as “phyto-lutein”, they are widely found in nature。 This natural pigment is attracting more and more attention because of its bright color, strong coloring power, safety and non-toxicity, strong antioxidant capacity, ability to prevent human aging, and nutritional value without side effects. It is now fashionable internationally to add a certain amount of lutein to foods to make “lutein vegetarian foods”, which can prevent a series of diseases caused by the aging of organs in the human body. A large amount of epidemiological evidence shows that lutein has a protective effect on vision and has the effect of preventing cataracts, atherosclerosis, and enhancing immunity. In particular, it plays an important role in preventing the occurrence of cancer and delaying the development of cancer. It is currently a hot spot in the research of functional food ingredients internationally. Therefore, as a new type of health food additive, lutein has broad development prospects in the processing of health foods in the 21st century. This paper will summarize the research progress of lutein at home and abroad and look forward to its future application prospects.

1生理学的効果とルテインの準備

1.1ルテインの組成

ルテインは、3&としても知られています#3-ジヒドロキシ-α-カロテン(3-dihydroxy-alpha-carotene)は、化学式c40h56o2で分子量568.85。研究により、ルテインの基本構造は、18炭素原子共役二重結合を含む長い鎖でつながれた2つの六角形炭素環であることが示されている。3つのキラル中心と8つの立体異性体を持ち、化学合成が困難である。これまでのところ、天然植物からしか抽出できません。

120 Lutein' s効果

1.2.1保護視力

ルテインは網膜の黄斑において重要な保護的役割を果たしている。ルテインが不足すると、黄斑変性や視力の低下を引き起こし、視力低下や近視などの症状を引き起こすことがあります。ルテインはvaの前駆体であり、人体でvaに変換することができる。ルテインの主な生理学的機能は、抗酸化物質および光からの保護である。視神経は非再生的であり、有害なフリーラジカルに対して非常に脆弱である。Lutein'の抗酸化効果は、有害なフリーラジカルの形成を阻害することができます。ルテインは大量の青い光を吸収することができる。青色の可視光の波長は紫外線に近く、網膜に届く可能性のある最も有害な可視光です。網膜の敏感細胞に到達する前に、光はまずルテインの濃度が最も高い領域を通過します。黄斑のルテイン含有量が高い場合、この損傷を最小限に抑えることができます。

1.2.2抗酸化作用

ルテイン粉 has a strong antioxidant effect, inhibiting the activity of active oxygen free radicals and preventing them from damaging normal cells. Experiments have shown that active oxygen radicals can react with DNA, proteins and lipids, impairing their physiological functions and causing chronic diseases such as cancer, atherosclerosis and macular degeneration of the eye. Lutein can inactivate singlet oxygen through physical or chemical quenching, thereby protecting the body from damage and enhancing its immune function.

2・3位を彩色効果

ルテインは明るい黄色をしており、水に不溶で、油やエタノールに可溶で、着色力が強く、光、熱、酸、アルカリに強い。ペストリー、キャンディー、調味料、ピクルス、および飼料を着色するために広く使用することができます。また、健康製品、タブレットコーティング、およびカプセルを着色するために使用することができます。中国ではすでに飼料添加物の天然着色剤として使用されています。いくつかのヨーロッパやアメリカの国でも記載されています食品着色剤としてのルテイン食べ物に美しい黄金色を与えます

1.2.4 Anti-atherosclerosis効果

最近の研究では、ルテインが動脈硬化の初期段階を遅らせる効果があることが示されています。主な要因は、主動脈の内側のライニングの厚さの変化と血液中のルテイン含有量との関係です。血液中のルテイン含有量が低いと、動脈壁が厚くなる可能性が非常に高い。ルテイン含有量が徐々に増加すると、動脈壁が厚くなる傾向が減少し、動脈閉塞が著しく減少します。また、動脈壁の細胞内のルテインは、ldlコレステロールの酸化を減らすことができます。

1.2.5抗がん効果

ルテインは、乳がん、前立腺がん、直腸がん、皮膚がんなど、さまざまながんに対して抑制効果があることが多くの研究で示されています。米ニューヨーク大学薬学部の最近の研究によると、乳がんの発生率が低いほど、ルテインの摂取には強い相関関係があることが分かった。ルテインの摂取量が少ない実験群の乳がん発生率は、高い実験群の2.08 ~ 2.21倍だった。この効果には、他の臓器組織との相乗効果による間接的な免疫調節効果が含まれる可能性がある。この研究では、食事によるルテインの摂取は腫瘍を抑制するだけでなく、腫瘍形成を予防する可能性もあると結論付けている。関連機関は、一人当たり400 ~ 600グラムの果物や野菜を一日に摂取すると、がんの相対リスクを50%減らすことができると勧告している。

1.2.6糖尿病性網膜症の予防と治療

长期被害は毛细血管による糖尿病性网膜症は目の網膜が可能になります高血糖:血流遅らせ、組織すごしになり、毛细血管の壁に堕落させ、なる脆く、microaneurysms点やシート上に、子規とcotton-wool-like exudates现れ網膜形跡があるということ穹窿奥や视力低下を招いた。速やかに治療を開始しないと、損傷はさらに進行します。酸素が不足すると、網膜に新たな血管が形成され、硝子体出血、増殖性網膜症、気管網膜剝離、二次緑内障などを引き起こし、失明を引き起こす。ルテイン規模で血管の抵抗さを大きく向上させ浸透圧バランスを回復血管内外に血管のクロスオーバーを減らす漏れを抑える物質血管にたまれば、入試の公正性血管の目をし目の十分な血液という約束しますフリーラジカル行为にも防ぐからコラーゲンと一対一で綴じのもの、コラーゲンな構造を固着化している世界中にも数多く多種な網膜疾患の治療率が向上した糖尿病性网膜症など変性などの加齢黄斑変性症、出血性性と血圧性網膜症復元改善視覚に問題これらの条件によるです

1.3ルテインの分離と抽出

Lutein is a natural pigment that is widely found in vegetables, flowers, fruits and certain algae. It is the main component of plant pigments in corn, vegetables, fruits and flowers. Lutein was first extracted in 1831 by Heinrich Wilhelm Ferdinand Wackenroder from carrot roots. Later, Berzdlius extracted lutein from autumn yellow leaves in 1837. Subsequently, other researchers also extracted lutein from dark green vegetables such as kale, kale, spinach, etc., flowers such as marigolds, as well as seaweed and egg yolks. In recent years, with the increasing demand for lutein, researchers at home and abroad are striving to find extraction methods with higher yields. Currently, there are mainly the following methods for extracting lutein.

1.3.1有機溶媒抽出法

有機溶媒抽出はルテインを抽出するために最も広く使用されている方法である。一般的に使用される有機溶剤は、ヘキサン、エタノール、アセトン、酢酸エチル、石油エーテルなどです。マリーゴールドの黄色の色素は、中性条件下では水に不溶であるが、エタノールへの溶解度は著しく上昇する。そこで、jixing[1]では、アルカリ条件下でエタノールを抽出するための溶媒として使用しました。抽出物は黄色褐色で,真空蒸留,濃縮,沈殿,乾燥により褐色の固体が得られた。

zhou yanfangら[2]は、ソックスレット抽出法と還元コッキング法を用いてマリーゴールド粒子から色素を抽出し、マリーゴールド黄色色素の抽出収率は、7時間後に物質-液体比1:4で22.6%に達した。song haoら[3]は、テトラヒドロフラン、石油エーテル、ヘキサン、アセトン、およびこれらの溶媒とエタノールの二元混合物などのいくつかの有機純溶媒におけるマリーゴールド中のルテインの溶解度を調べた。その結果、適切な2成分混合溶媒の方が、純粋な溶媒よりもルテイン抽出効果が高いことが示された。別の研究では、トウモロコシ黄パルプからトウモロコシ黄色素を抽出する際に、ヘキサン質量分率が最大74% ~ 80%の溶媒油を選択した。液-固体抽出の原理によれば、液相と固体相の濃度差がある場合は分子拡散、ポンプサイクルによって外力が加えられた場合は対流拡散によって顔料浸出の目的が達成される。

1.3.2マイクロ波抽出法

現在、マイクロ波抽出技術はpeople&でますます広く使用されています#39の生産と生活、特に天然顔料の抽出では、良好な結果を達成しています。マイクロ波抽出は、その高効率と強い選択性、操作が容易で副生成物が少なく、収率が高く、生成物の精製が容易という利点を利用しています。マグネトロンが発生する1秒間に24億5000万回もの高速振動の下で、植物材料中の分子が衝突して圧搾され、天然色素の浸出が加速します。設備投資や運用コストの削減だけでなく、環境保護の要求にも対応できるというメリットがあります。したがって、マイクロ波抽出は、天然顔料の抽出に幅広い応用の可能性があります。

Li Jianying and Deng Yu [4] studied the extraction of lutein from plant sources-柑橘類の皮とお茶を電子レンジで加熱。彼らは、マイクロ波の電力、抽出溶媒、材料比、抽出時間、抽出順序、サンプル粒子サイズなどの要素が製品の抽出速度に及ぼす影響を調査し、最終的には、マイクロ波の電力とgt;材料対液体比>抽出。zhao zhiguoとzhang hua[5]はまた、柑橘類の皮を原料として、マイクロ波加熱によってルテインを抽出し、抽出剤として6番溶剤油、マイクロ波出力800 w、抽出時間25分、材料比1/10の最適な条件を得た。柑橘類の皮からのルテイン抽出率は74.12%と最も高かった。

1.3.3超臨界co2抽出

超臨界流体技術は、20年以上にわたって開発されてきた新しい化学分離技術です。それは、その非毒性で無害な特性、強い溶解性、低溶剤残渣、高い製品純度のために、天然物の抽出にますます使用されています。臨界流体の溶解度に対する圧力と温度の影響を利用する。これは、分離する固体または液体の混合物を超臨界流体に高圧で接触させ、圧力を下げて温度を上昇させて超臨界流体を通常の気体にすることによって行われる。これにより、極性、沸点、相対分子量の順に各成分を選択的に抽出することができ、分離・精製の目標を達成することができます。ルテインを超臨界抽出法で精製する方法が明らかになった。これは、抽出釜でマリーゴールド抽出液を事前抽出し、その後に抽出し、最終製品であるルテインを抽出するというものである。この発明は、臭気を除去し、ルテイン含有量を200 mg/kg以上に増加させるだけでなく、生産工程の簡素化、生産サイクルの短縮、高い生産効率を特徴としています。

li gaofengらは、超臨界co2抽出法によりマリーゴールドフラワー粒子からルテインを抽出し、抽出圧力45 mpa、温度50°cが最適なプロセス条件であると結論付けた。分離i圧力8 mpa、温度55°cで、主抽出物は分離iタンクに集められる。分離iiで回収した不純物を用いて、圧力4 mpa、温度20°cの分離iiを実現しました。このような条件下では、ルテイン抽出物は高い抽出速度を有する。liang lin[7]では、超臨界co2抽出技術を用いて、シーバソーンポマースからルテインを抽出し、温度48°c、圧力35 mpa、分離圧力15 mpa、添加剤投与量9 mlの最適なプロセス条件を決定した。

・酵素治療

酵素法は、細胞構造の完全性を破壊するので、抽出中に細胞内の物質がより露出し、油の透過性を高めます。植物の細胞壁は主に多糖類から構成されているため、セルラーゼとヘミセルラーゼは多糖類の分解活性が最も高く、最良の結果をもたらす。しかし、実際の生産では、より良い結果を得るために、セルラーゼを含むいくつかの酵素が一緒に使用されることが多い。matoushek[8]は、新鮮なマリーゴルトの花を水(10%、w/v)に溶解し、まずセルラーゼで処理し、次に有機溶媒(クロロホルムまたはヘキサン)で抽出する方法を研究した。酵素を含まない対照群と比較して、収量は36%増加した。

delgado-vargasとparedes-lopez[9]は、マリーゴルドフラワーパウダーの水溶性酵素処理を調べた後、ヘキサンエタノールアセトントルエン混合物を用いて抽出(10:6:7:7)したところ、ルテインの抽出速度が有意に上昇した。マリーゴールドの花の酵素分解はルテインの異性化を引き起こさず、酵素処理されたマリーゴールド粉末は、乾燥重量25.1 g/kgまでの全トランスルテイン含有量が最も高い[10]。しかし、酵素処理法は反応時間が長いため、溶媒抽出前に酵素処理中の大量の水分を除去する必要があり、実用化には限界があった。

barzanaeら[11]は、一連の加水分解酵素を用いて、主に有機溶媒で低含水率の培地中の細胞壁成分を分解する酵素反応と有機溶媒抽出を同時に行う方法を提案した。ヒドロラーゼの選択に関しては、navarrete-bolanos jlら[12-13]は、マリーゴールドの花からのルテインの抽出に対する非市販の酵素製剤の効果を調べた。この酵素はエンシリング過程で産生された内生微生物によって合成され、高いセルラーゼ活性と良好な抽出効果を有する。李Xiuxiaらなど[14]ultrasonic-enzymatic補佐を学び抽出トウモロコシタンパク質からルテインれ粉、と定めた酵素用の最適なプロセスパラメータを抽出ルテインの粉末状のトウモロコシタンパク質の酵素を濃度7682 U / gた基板上818%の濃度が、および金型工としてタンパクプロダクトオブザ酵素て212 h .このプロセス65の生産量μg / g、これは予測状況と符合することもあった結果だ。

1.3.5膜分離技術

抽出液の精製・浄化にはmf(セラミック膜微ろ過)、ろ過液の濃縮にはro(逆浸透膜)膜を使用します。このプロセスは、従来のアルコール精製や蒸発濃縮に代わる膜分離技術を主な方法としている。プロセスは簡単で、顔料溶液は基本的に室温で操作され、エネルギーを節約し、顔料製品の品質を保証します。そのため、コスト削減と品質向上の両面から、天然顔料の抽出に膜分離技術を利用することは非常に重要です。

1.3.6乾燥によるルテイン抽出

マリーゴールドやマリーゴールドの花びらを乾燥させて叩くための新しいタイプのドラム乾燥機が海外で開発された。振動率が異なる場合、振動効率は70%から90%の間で変動する。ルテインの量は乾燥時間によって異なりますが、同じ乾燥時間で70°cで乾燥したルテインは60°cで乾燥したルテインよりも少なくなります。

2ルテインの適用

天然色素ルテインは、その明るい色、強い着色力、優れた抗酸化作用、安全性、非毒性、豊富な栄養価により、飼料、食品、健康製品、化粧品、タバコなど多くの分野で広く使用されています。

2.1飼料添加物中のルテイン

2.1.1彩色

bamboo leaves, etc. [16] Adding a certain amount of lutein to chicken feed improves the color of the egg yolk and improves the quality of the egg yolk and white. Lutein can also give fish eggshells, skin, and muscles an egg yolk yellow, orange, or red color. Liang Xiangjun et al. [17] added lutein to the feed, which significantly improved the body color of the goldfish, increased the lutein content in the scales, skin, muscles and tail fins, and made the goldfish's body color more vibrant. The pigment commonly used in aquaculture feed is astaxanthin, a type of lutein. It was first recognized that astaxanthin can make the meat of salmon and trout pink. Similarly, astaxanthin is also commonly used as a coloring agent in shrimp feed.

2.1.2卵の受精と孵化性を改善する

研究では、ルテイン含有量の高い卵では、胚の循環系と血管帯がより速く発達することがわかっています。卵黄中のルテインはまた、胎児におけるvaとグリコーゲンの大量の蓄積を促進します'の肝臓は、胎児における脂質の吸収を促進します'の肝臓、および卵の受精と孵化性を向上させます。外国の学者の詳細な研究によると、ある海域では、成体のサケやマスが子孫を繁殖できないのは、卵や稚魚にアスタキサンチンが不足しているためであることがわかった。サケやマスの卵のアスタキサンチン含有量は、孵化率と正の相関がある。

2.1.3免疫向上

ルテインは家畜、魚、エビの生殖、生存、免疫能力を高め、酸化から脂質を保護することができます。外国の研究では、ルテインが産卵鶏を刺激して、気管支炎ウイルスに対する抗体応答を生成することがわかっています。tian heshanら[18]は、ルテインを添加するとヒナの肝臓の抗酸化酵素の活性が向上し、過酸化脂質mdaの含有量が減少することを示した。

2.2食品添加物中のルテイン

ルテインは、無毒で安全であり、優れた生理作用を有し、「天然」「栄養価」「多機能」という食品添加物の特性を満たしています。他の有益な補足栄養素と一緒に食品に添加すると、優れた栄養と健康増進効果があります。国際市場では、ルテイン1 gは金1 gに相当し、「野菜金」と呼ばれる。食品に一定量のルテインを添加すると、人体の臓器の老化による一連の病気を予防でき、人間の老化、加齢黄斑変性、白内障などの予防にも効果がある。

しかし、ルテイン自体は水には溶けず、油にはわずかに溶け、酸化の影響を受けやすい。また、加熱や光など一部の加工条件では酸化して活性を失うため、健康効果を発揮できません。現在、市場で開発されているルテイン製剤は、ルテイン添加の利便性を大幅に向上させ、活性を維持しています。クリームや食用油などの油性媒体に直接使用したり、マイクロカプセル埋め込み技術を用いて植物油、デンプン、ゼラチンなどのマトリックスにルテインを埋め込んで分散させ、光や空気から分離させて安定性を向上させる。現在、この製剤は、飲料、乳製品、菓子、ビスケット、アイスクリーム、ジャム、チュアブル錠に広く使用されており、さまざまな目を保護する食品の将来の発展のための新しいアイデアを切り開いています。

2.3医薬品および健康製品におけるルテイン

Lutein&#網膜に対する39の保護効果:ルテインは、人間の網膜で見られる唯一のカロテノイドです。黄色素は黄斑および網膜全体に選択的に沈着し、これらの黄色素は網膜の酸化反応を効果的に防ぐ。ルテイン系黄斑顔料は、黄斑変性や網膜の損傷の治療や予防に有効であり、唯一の有効な薬です。

ルテインは、白内障に対する重要な治療および予防効果を有する。ルテインは、人間のレンズの透明度に関連しており、ルテインの摂取および血液中のルテイン含有量は、白内障の発生率と負の相関関係があります。

(1)ルテインは、眼のレンズに沈着することができます;

(2)ルテインは白内障の発生を抑制する作用がある。

(3)ルテインの摂取量が多いと白内障の発症を遅らせることがあります。

また、ルテインには抗がん効果があります。ルテインは多くの種類のがん(乳がん、前立腺がん、直腸がん、結腸がん、皮膚がんなど)に対して抑制作用があります。その独自の効果は、がん細胞の成長率を25%低下させ、細胞膜脂質の酸化を抑制し、細胞の損傷を誘導することができます。

2.4化粧品のルテイン

ルテインは紫外線による皮膚へのダメージを効果的に防ぐことができます。抗酸化剤として、活性酸素フリーラジカルの活性を抑制し、活性酸素フリーラジカルによる正常な肌へのダメージを防ぐことができます。したがって、ルテインモノマーは、皮膚の健康を保護し、皮膚の損傷を防ぐために、さまざまなスキンケア製品や化粧品を作ることができます。

3展望

ルテインの研究は10年以上の歴史があります。国内ではルテインの抽出、分離、分析、検出、開発、応用などの分野で研究が進められているが、外国との差は依然として大きい。現在、国際市場ではルテイン含有の健康食品と栄養補助食品の価格が相対的に高く、利幅も大きい。このため、高純度ルテインの開発・研究とその応用分野の拡大は、中国の研究者にとって今後の課題となるでしょう。

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