黒米エキスアントシアニンとは?

黒米は特殊な米ですそれは栄養素が豊富で、一定の健康効果があります。体に栄養を与える珍味とされており、「胃を潤し、脾臓を元気にし、肝臓を温め、視力と血液循環を改善し、乾燥を緩和してエッセンスを養う」という効果がある。古くから東アジアの人々に愛されてきました。研究によると、黒米の生理的健康効果は、主に食物繊維やビタミン、ミネラルなどの栄養素ではなく、黒米のふすまに富むアントシアニン色素によるものであることが確認されています[1-4]。

アントシアニン(anthocyanin)は、自然界に広く分布する植物ポリフェノールであり、ほとんどの植物の花弁や種子に様々な程度存在する。黒米を熟成させる過程で、アントシアニンの色素が種皮に大量に蓄積し、褐色がかった赤、紫がかった赤、紫がかった黒、さらには黒色になる。アントシアニンには、植物に豊かな色彩を与えるほか、抗酸化、抗炎症、血中脂質の低下、腫瘍の増殖抑制などの生理機能があることが最近の研究でわかってきました。一方、アントシアニンは、比較的安全な天然色素であるため、食品業界での応用が期待されています[5]。黒米は資源が豊富で、アントシアニン色素は黒米の特徴的な物質です。の研究状況を理解する玄米アントシアニン黒米の開発と総合利用に一定の指導的意義がある。黒米アントシアニンに関する国内外の最新の研究成果を紹介する。

1黒米アントシアニンの抽出・検出法

現在、植物原料からアントシアニン様物質を抽出する際には、抽出剤としてアルコール(主に50% ~ 80%メタノールまたはエタノール)水溶液の塩酸を選択するのが一般的である。抽出、ろ過、濃度を行った後、物理化学的特性の研究のために顔料サンプルを取得します。さらに、アントシアニンを抽出するために、微生物の細胞壁破壊、酵素法、アルカリ酸沈殿、超臨界抽出を利用しようとする研究者もいます[6]。また、酸性化した水溶液もかなりの抽出能力を持つことが文献で報告されています黒米のアントシアニンまた、再結晶工程を加えることにより、顔料の純度を高めることができます[7]。

張明偉教授は、直交実験を行い、黒米顔料の最適抽出条件を最適化した60%エタノールを溶媒として、黒もみ液比1:4、60°c、4時間抽出する[8]。cacaceは、抽出温度を上げてもブラックカラントアルコール抽出物の抗酸化能力に大きな影響はないと考えていますが、  しかし、温度が35°cを超えると、アントシアニンの分解が増加し、抽出物中のアントシアニンが減少します[9]。本研究室では、人体に安全な食用アルコール60% (0.1% hcl含有)を抽出剤として選択しました。また、アントシアニンが高温で破壊されないように42°c以下の真空下で濃縮し、酸性化したアンバーライトxad-7hp高分子樹脂に吸着させた。黒米からのアントシアニン抽出物の収量は約5.5%で安定化することができる[4]。

アントシアニン(anthocyanin)は、アントシアニジンと様々な単糖が自然な状態で結合して形成されるグリコシド化合物である。現在、17種類のアントシアニジンが発見されていますが、最も多いのは6種類です(図1)。アントシアニンの種類が豊富で、通常は共存しているためです総アントシアニン通常、物質中のアントシアニンの量を評価するために使用されます。しかし、アントシアニンモノマーの生物活性は、b環の化学構造の違いにより異なる。これには、黒米中のアントシアニンの組成と含有量を明確に理解する必要があります。

黒米エキスの主成分は主にアントシアニンです。xia xiadongたちは、高性能液体クロマトグラフィー(hplc)を用いて黒米の籾殻からアントシアニン抽出物を単離し、黒米中の主なアントシアニンはシアニジン3-グルコシド(cy-3-g)とピオニジン3-グルコシド(pn-3-g)であることを保持時間から明らかにした。cy-3-gとピオニジン-3-グルコシド(pn-3-g)、さらに液体クロマトグラフィー質量分析を行った結果、cy-3-gとpn-3-gの含有量はそれぞれ38.0%と5.2%であった[4,10]。これはchiangとkanedaの報告とも一致する[11-12]。しかし、玄教授はまた、黒米のホグチンジュビョからマルビジン色素を単離した[13]。以上の研究から、アントシアニンの組成は黒米の品種によって異なる可能性があるが、主な種類はシアニジンであり、糖ベースはグルコースであることがわかった。

2. 黒米のアントシアニンの生理機能

アントシアニンは、その2-フェニルベンゾピラン骨格がフラボノイドの2-フェニルクロモン構造に非常によく似ているため、しばしばフラボノイドと呼ばれる。しかし、アントシアニンは、フラボノイドと比較して、正の酸素イオンを持つアントシアニン炭素環、強い極性を持ち、まれに配糖体の形をしていない、異なるph条件で化学構造を変化させるなど、いくつかのユニークな化学的性質を持っている[14-15]。これらの特徴は、アントシアニンがフラボノイドとは異なる生物学的効果と機能を有する可能性を示唆している。フラボノイドとイソフラボノイドは広く研究されており、臨床的な病気の予防と治療にすでに使用されています。いくつかの研究は、それを報告しているアントシアニンの毎日の摂取量フラボノイドよりも有意に高いが、アントシアニンの生理的機能は十分に研究されていない[14]。しかし、近年の研究により、アントシアニンには抗酸化作用、血中脂質調節作用、抗炎症作用、抗腫瘍作用などの一連の生理的健康効果があることが徐々に明らかになり、研究者の注目を集め始めています。

2.1抗酸化

過剰栄養、特に大量の単糖や飽和脂肪酸の摂取は、体内で大量の活性酸素種(ros)や活性窒素種(rns)のフリーラジカルの生成につながります。rosとrnsは、dna、タンパク質、脂質などの生体高分子を酸化して損傷させ、糖尿病、腫瘍、アテローム性動脈硬化などのさまざまな疾患の引き金となります[16]。がアントシアニンにおいて多数の石炭酸ヒドロキシグループ分子的構造が安定的に結合し一過性フリーラジカルできるフリーラジカル、金属イオンchelate開始脂质代peroxidation相乗抗酸化作用を参加し、躰または除去を弱めているフリーラジカルの効果を体に傷つけや組織や臓器を作る会社を始め、連鎖反応フリーラジカルさがしばしばありchelating金属イオン腐肉食活性酸素もう  これにより、体の組織や臓器へのフリーラジカルの有害な影響を低減または排除します。Ling'sの研究グループは、ウサギとapo-e遺伝子欠損マウスに5%の黒米ぬかを含む高脂肪食を与え、それを発見しました黒糠これら2つの実験動物の活性酸素フリーラジカルを効果的に除去し、低密度リポタンパク質(ldl)の酸化を抑制することができます[1,3]。

と述べ黒米アントシアニンエキス5 gフルクトース投与ラットの血清中の酸化型グルタチオン(gssg)とマロンジアルデヒド(mda)の濃度は、飼料1キログラムあたりで有意に低下する[17]。Kaneda'sの分析は、cy-3-gが黒米ぬかの主要な抗酸化成分であると結論付けました,  これは、シアニジン(cy)よりも強力なフリーラジカル掃討作用を示し、表皮細胞を紫外線による損傷から守ります[12]。津田らの研究グループは、アントシアニンcy-3-gが、ラット血清中の過酸化脂質の産生を著しく減少させ、肝臓の虚血再灌流によるフリーラジカルの損傷を減少させ、血液中のビタミンcを酸化から保護することを次々に明らかにした[18-19]。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ムターゼ(sod)とカタラーゼ(cat)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[11]。

2.2血液脂質を調節する

、様々なアントシアニンの生物活性心血管疾患に対する保護効果が最も注目されています。フランス人は毎日の食事で飽和脂肪酸とコレステロールをたくさん消費しますが、心血管疾患の発生率と死亡率は非常に低いです。疫学研究では、これは彼らが定期的に飲む赤ワインのアントシアニンと関連している可能性が示唆されている。apoe遺伝子欠損マウスを用いた給餌試験では、ブラックライスアントシアニンはマウスの血清トリグリセリド(tg)と総コレステロール(tc)の値を有意に低下させ、不安定なアテローム性動脈硬化プラークの面積を減少させることが示された。この効果は、臨床現場で一般的に使用されている脂質低下薬であるシンバスタチンと類似していた[4]。津田は、同じくアントシアニンの代表的な紫色のトウモロコシ色素cy-3-gを被験者に用い、アントシアニンが高脂肪食による肥満を予防する効果があることを確認しました。  tgおよび脂肪酸合成に関連する酵素の発現を減少させ、マウスの肝臓における脂質沈着を減少させることによって[20]。xiaらは、アントシアニンcy-3-gがアデノシン三リン酸結合カテーショントランスポーターを活性化して、マクロファージ発泡細胞からのコレステロールの排出を促進することで、アテローム性動脈硬化プラークにおけるコレステロールの沈着を減少させる可能性があることを示した[21]。

2.3消炎

アントシアニンは、多くのでvitroおよびでvivo研究において優れた抗炎症特性を示している。wangらは、冠状動脈性心疾患患者において、6か月の食餌介入によって、可溶性血管接着因子、可溶性cd40リガンド、高感度c反応性タンパク質などの炎症因子のレベルが有意に低下することを発見した[22]。紫トウモロコシ色素Cy-3-G化できる高表情を豊富に含むノンカロリーの肥満している场合にTNF -αマウスに高脂肪食を誘発型(20)。

アントシアニンはまた、毛細血管の透過性を調節することによって炎症を軽減することができる。ヨーロッパから抽出されたアントシアニンを餌にするラットビルベリー(v . myrtillus l .)効果的に彼らの足のパッドの腫れを抑制することができ、その効果は、用量依存していた。アントシアニンはシクロオキシゲナーゼ-2 (cox-2)阻害剤として作用し、関節や結合組織が炎症を起こしたときのプロスタグランジンe2、特にpge-2の濃度を低下させる。従来の抗炎症薬とは異なり、アントシアニンはii型コラーゲンの合成を促進する[23]。アントシアニンは、誘導性一酸化窒素合成酵素(inos)の活性を阻害し、それによってマウスのマクロファージraw264.7細胞のnoレベルを阻害することができる[2]。我々の研究室では最近、アントシアニンcy-3-gがコレステロールの細胞内分布を調節することにより、cd40誘導内皮細胞の炎症反応を抑制することを発見した[24]。

2.4他の機能

namらはこれを比較した黒米のさまざまな生物活性ブランと白米ぬかのアルコール抽出物は、黒米ぬか抽出物が4-nitroquinoline 1-oxide (4 nqo)によって引き起こされる哺乳類細胞の遺伝子変異とtpaによって引き起こされる腫瘍形成を有意に阻害することを発見しました[25]。萩原らは、4 nqo)が哺乳類細胞の遺伝子変異によって引き起こされることや、tpaによって誘発される腫瘍形成によって引き起こされることを確認した[25]。萩原らは、紫トウモロコシ色素が1,2-ジメチルヒドラジン誘発ラット直腸がんを効果的に抑制することを確認した[26]。chenたちは、精製された黒米のアントシアニンが、マトリックスメタロプロテイナーゼ9 (mmp-9)とウロキナーゼ型プラスミノーゲン活性化因子(u-pa)の発現を低下させることによって、skhep-1腫瘍細胞の浸潤を阻害することを発見した。skhep - 1腫瘍細胞の浸潤および転移を阻害するため、mmp- 9)およびウロキナーゼ型プラスミノーゲン活性化剤(u-pa)発現[27]。また、黒米ぬかエキスには、メラニンの生合成を阻害し、皮膚への色素の沈着を減少させるチロシナーゼ阻害活性があることが示されている[28]。

3結論

黒米アントシアニンは、天然の食品着色剤であるそれは安全で、無毒で、カラフルで豊富です。また、病気の予防や健康増進の効果も幅広く、食品や医療分野での応用の可能性も大きい。現在、黒米のアントシアニンの研究はまだ始まったばかりだ。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、その健康への影響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選定、高純度で安定したアントシアニン色素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に対するアントシアニンの用量効果の関係、遺伝子発現の調節などに焦点を当てる必要がある。

参考:

[1]   ling wh, wang l l, ma j .ウサギへの黒米外層分画の補充はアテローム性動脈硬化斑形成を減少させる 抗酸化状態を高めます[j]jnutr, 2002, 132: 20- 26

[2]   hu c, zawistowski j, ling w, et al。に対して黒米 (oryza sativa l . indi- ca)色素分画は、化学的および生物学的モデル系において活性酸素種および一酸化窒素の両方を抑制する[j]。2003年JAgric食品化学51:5271 - 5277

[3]   xia m, ling wh, ma j, et al。ブラックライス色素分画を食事に補充すると、アテローム性プラークの形成を減衰させる apolipoprotein e deficientmiceで[j]。jnutr, 2003, 133: 744- 751

[4]   夏xd玲w h ma j らアントシアニン-金持ち から抜粋黒   米   高め   atherosclerotic   看板   安定    in apolipoprotein e - deficientmice [j]。jnutr, 2006, 136, 2220- 2225

[5]   kong jm, chia ls, goh nk, et al。アントシアニンの分析と生物活性[j]。64 2003年Phytochemistry:(923年)- 933

【6】徐元金、杜啓珍。アントシアニンの単離・同定方法とその生物活性[j]。2006年(平成18年)3月31日:ダイヤ改正

[7]張清。黒米色素の抽出・精製プロセスに関する研究[j]。^『仙台市史』第2巻、仙台市、2000年(平成12年)、24-26頁

[8]張)心跳回忆。抗酸化・低脂血作用における黒米の有効成分と作用機序[d]。広東省広州市:華南師範大学、2003年:57

[9] cacace je, mazza g .水性エタノールと黒スグリからのアントシアニン抽出の最適化[j]。j food sci,2003,68: 240- 248

[10] xia xiaodong, ling wenhua, zheng lin, et al。hplcによる黒米ぬかエキス中のアントシアニンの組成と含有量の測定[j]。2006年(平成18年)3月27日:206-208系統を廃止

[11] chiang an, wu h l, yeh hi, et al。黒米の抗酸化作用を介して抽出します 超酸化物イオン的誘導 ジスムターゼおよびカタラーゼ活性[j]。^パウサニアス、2006年4月1日、7- 8頁

[12] 金田i,久保f,桜井h .抗酸化 元の化合物-黒米ブランズのtracts [j]。j health sci, 2006, 52: 495- 511

[13] 玄jw,チョンh . s . oryza sativa cvからシアニジンとマルビジン。heugjinjubyeoは、ヒト単球性白血病細胞に対してgを阻害することによって細胞毒性を媒介する (2)/ m相とアポトーシスの誘導[j]。jagric food chem, 2004, 52: 2213—2217

[14] クリフォードm n .アントシアニン自然,発生と 食物負担か[J]。j sci food agric, 2000, 80: 1063- 1072

[15] lapidott, harels, akiri b, et al。抗酸化物質としてのph依存性赤ワイン[j]。1999年JAgric食品化学47:67 - 70

[16] ceriello a, motz e .は、酸化ストレス病原機構un- derlying インスリン 抵抗 糖尿病、 と 心臓血管 病気なんだ 土壌の再評価が行われた  [J]。^ a b c d e f g h『仙台市史』通史編、仙台市、2006年、16- 23頁

〔17〕 guo h h, ling w h, wang q, et al。黒米(oryza sativa l . indica)に豊富に含まれるアントシアニンの高脂血症およびフルクトース飼料ラットにおけるスリン耐性に対する影響[j]。^パウサニアス、2巻6・6・6

[18] tsuda t, horio f, kitoh j, et al。ラットにおける肝虚血再灌流障害に対する食餌シアニジン3- o-β- d-グルコシドの保護作用[j]。^ a b c d e f g h『バイオハザード』、1999年、368頁、361- 366頁

[19] 津田t,堀尾f,大澤t . dietary cyanidin 3 - o-beta-d- gluco- side increases ex vivo oxidation resistance in ネズミ[j]。脂質に関する 局番号は583- 588

[20] tsuda t, horio f, uchida k, et al。食物cyanidin 3-O-beta-D - グルコシド-濃厚な紫色のコーン マウスでは、色は肥満を防ぎ、高血糖を改善する[j]。jnutr, 2003, 133: 2125- 2130

[21] xia m, hou m, zhu h, et al。アントシアニンは、マウス腹膜マクロファージからコレステロール排出を誘導する:peroxisome pro—liferator—activated receptor {gamma}—liver x receptor {alpha}—ab-ca1経路の役割[j]。^ a b c d e f g h i j biol chem, 2005, 280, 36792- 36801

[22] wang q, han p, zhang m, et al。黒米豚の補充-メント分画は、抗酸化と抗を向上させます—で炎症状態 冠状動脈性心疾患の患者[j]。^ a b c d e f g h『日本の歴史』、2007年、16頁 ^パウサニアス、1巻295- 301

[23] wang h nair m g strasburg g m ら抗酸化と アントシアニン-アントシアニンの燃焼活動 と aglyconを タルトチェリーのシアニジン[j]。^パウサニアス、2巻62・8

[24]大人 xia m, ling wh, zhu h l, et al。アントシアニンはcd40-acti - vated proinflammatoryシグナリングを防ぐ in  コレステロール分布を制御する内皮細胞[j]。^ a b c d e f g h『仙台市史』通史編、仙台市、2007年、27 - 27頁

[25] nam s h, choi s p, kang my, et al。米ぬかエキスの抗酸化,抗utagenic,およびanticarcinogenic活性の化学的および細胞アッセイ[j]。^ a b jagric food chem, 2005, 53: 816- 822

[26] 萩原a,宮下k,中西t, et al。発音 抑制 天然のアントシアニンによって,紫トウモロコシの色,の2-アミノ- 1-メチル- 6-phenylimidazo [4,5-b]ピリジン(phip)-関連大腸car-発色 in  男性 F344 rats  pretreated と  1,2 - dimethylhy- drazine [j]。2001年(平成13年)癌Lett 171: 17日- 25

【27】 chen p n, kuo wh, chiang c l, et al。黒米のアントシアニン- hibit癌細胞 mmpsおよびu - pa ex- pressionの抑圧を介した侵略[j]。化学Biol 2006年、相互作用163:218 - 229

[28] 宮沢M oshima t, koshio k, et al。チロジナーゼ 黒米ぬかからの阻害剤[j]。jagric food chem, 2003, 51: 6953- 6956