ブルーベリーエキスアントシアニンとは何ですか?

Blueberries (Vaccinium spp.) are でのgenus Vaccinium のthe family Ericaceae. のfruit is blue, nearly round, と0.5–2.5 g でweight per fruit, with the largest being 5 g. Blueberries are one のthe five healthy fruits recommended by the Food とAgriculture Organization のthe 米国Nations. のearliest country to cultivate ブルーベリーwas the United States, と中国began to import とcultivate them で1981. Blueberries are rich でnutrients.

従来の栄養素に加えて、それらはまた、ビタミンe、ビタミンa、スーパーオキシドジスムターゼ(sod)、アントシアニンおよびカルシウム、リン、マグネシウム、亜鉛、鉄、ゲルマニウム、銅などの微量元素、多数を含む2。ブルーベリーはアントシアニンが豊富で豊富です。いくつかの文献によると、ブルーベリーのアントシアニン含有量は387-487 mg/100 g、ブラックベリーは245 mg/100 g、ラズベリーは116 mg/100 g、イチゴは35 mg/100 g³である。アントシアニンは様々な生理機能を持っている。ブルーベリーからアントシアニンを抽出し、栄養補助食品として利用することは、その生理機能をフルに活用するだけでなく、ブルーベリーの問題も解決します'悪い貯蔵寿命と腐敗性、およびそれらの商業的価値を増加させます。そのため、近年、ブルーベリーのアントシアニンが広く注目されています。

1アントシアニンの構造と性質

1.1化学構造

アントシアニン(アントシアニン)は、フェノール化合物のフラボノイドの一種である。基本構造は2つのベンゼン環が-3炭素単位(c6-c3-c6)で結ばれている。アントシアニンの基本的な親核は、図1.4に示すように、2-フェニルベンゾピランである。

120種類

20以上のアントシアニンと250以上のアントシアニジンが知られている。主に植物の食用部分に含まれるアントシアニンは、シアニジン、ペラルゴニジン、ピオニジン、デルフィニジン、ペルニジン、マルビジンの6種である。(マルビジン)は、それぞれ自然界のアントシアニン含有量の約50%、12%、12%、12%、7%、7%を占めます。その化学構造を表1に示す。5. ブルーベリーの主なアントシアニンは、デルフィニジン、ペラルゴニジン、ピオニジン、シアニジン、マルビジンである。

化学1.3性

アントシアニン分子は酸性基と塩基基を持ち、水やエタノールなどのアルコール化合物に可溶である。紫外線領域と可視光領域の両方で強い吸収を持ち、最大吸収波長は280 nm付近と500 - 550 nmの範囲である。ph <では赤色、ph 7 ~ 8では紫色、ph >では青色となります。11。

2. ブルーベリーのアントシアニンの生理機能

2.1抗酸化

A large number のstudies have used chemical とcellular antioxidant methods to evaluate the antioxidant 活動のブルーベリーアントシアニン, とthe results show that ブルーベリーアントシアニンhave strong antioxidant activity. Wang Jian et al. evaluated the antioxidant capacity のブルーベリーアントシアニンを通じてhydroxyl radical, DPPH radical, H₂O₂, superoxide anion radical とFe³+ scavenging rate tests, and the results showed that ブルーベリーanthocyanins have very 高いactivity. Petko Denev et al. 8 tested the antioxidant 文化財のアントシアニンextracts からfive types のberries: American cranberries, elderberries, redcurrants, blackberries and blueberries. The extracts were tested for をability to absorb oxygen radicals (ORAC),hydroxyl radical scavenging capacity (HORAC), total hydroperoxyl radical-trapping antioxidant parameter (TRAP), NO scavenging and lipid peroxidation inhibition, it was found that blueberry extract had the strongest HORAC and NO scavenging abilities.

spela moze bornsekらは9日、ヒト大腸がん(caco-2)、肝臓がん(hepg2)、ヒト内皮細胞(ea.hy926)、ラット血管平滑筋細胞(a7r5)などの細胞内抗酸化アッセイ(caa)を実施し、アントシアニンが細胞内抗酸化特性を有することを明らかにした。sun liqiongたちは、中国から導入されたブルーベリー9品種のうち10品種について、アントシアニンモノマーの抗酸化活性を調べた。その結果、デルフィニジンとシアニジン-3-グルコシドがブルーベリーの主な有効成分であることが示されました。

2.2視力を守る

ブルーベリーのアントシアニンは、視力を保護する重要な要素です。目の毛細血管を保護し、血液の循環を促進する。そして、視力に欠かせないロドプシンの再生を加速させることができます。ブルーベリーアントシアニンは、視力障害、ドライアイ、視力および全体的な効率を大幅に改善し、視覚疲労を緩和することができます。軽度の近視の小児は、1日500 mgのブルーベリーアントシアニンを補充することで、近視の進行を効果的に制御し、緩和することができます[3]。

2.3血糖値を下げる

雄の肥満ラットには、200 mg/(kg・d)のブルーベリーアントシアニンが与えられた。4週間後、空腹時の血液を採取して血糖値を測定した。その結果、対照群と比較して、ブルーベリーのアントシアニンを投与すると、ラットの空腹時血糖値が有意に低下し、ブルーベリーのアントシアニンを投与すると、インスリン感受性が改善された。4. grace mhら15人は、マウスにブルーベアリーアントシアニンを投与したところ、血糖値が33% ~ 51%低下したのに対し、メトホルミンを投与したマウスでは血糖値が27%低下し、ブルーベアリーアントシアニンがマウスの高血糖症状を効果的に緩和できることを示した。

2.4 Anti-proliferation

bunea aら[0]は、ブルーベリーアントシアニンがマウスの黒色腫細胞株b16-f10に対して増殖抑制およびアポトーシス促進作用を示すことを示した。4浓度のブルーベリーアントシアニン50 100 150メートルと200 mLμg /→人間の生理に適用さされたと思われるmesangial細胞24時間。細胞の阻害率はそれぞれ40.98%、60.39%、59.60%、64.66%であり、ブルーベリーのアントシアニンは用量依存的に細胞増殖を抑制し、アポトーシスを誘導することが示された。

2.5その他の生理機能

近年では、学者は、上記の生理学的機能に加えて、ブルーベリーアントシアニンはまた、そのようなb型肝炎ウイルスのでvitro阻害、抗肝臓損傷、抗放射線損傷、鎮痛および抗炎症、および不安緩和18-23のような他の機能を有することを発見した]。

ブルーベリーのアントシアニンの安定性に影響を与える3つの要因

The ブルーベリーアントシアニンの安定性 is poor. Processing conditions such as pH, temperature, light, metal ions and additives can affect をstability and hinder their application. Blueberry anthocyanins are stable under acidic conditions. High temperatures and light can accelerate their 劣化. The 効果のmetal ions and sugars on their stability is related to their concentration. Therefore, alkaline and high-temperature environments should be avoided as much as possible during processing, and they should be stored under low-temperature, light-protected conditions.

3.1 pH

phは、ブルーベリーのアントシアニンの安定性に大きな影響を与えます。3、ブルーベリーのアントシアニンが比較的安定しているとき;ph >3のとき、アントシアニン構造は不安定で容易に分解されます。4ph値の異なるアントシアニンの分子構造が変化し、色が変化します。2.

3.2温度

ブルーベリーのアントシアニンは、高温になると安定性が著しく低下し、温度が上がると分解速度が速くなります。liu junboら20は、60°c以下ではブルーベリーのアントシアニンの安定性の影響が少ないことを示した。wang bochuらは27日、ブルーベリーのアントシアニンが高温(80°c以上)に敏感であることを示した。

3.3光

ブルーベリーのアントシアニンは光の中で不安定である。アントシアニンは不安定で自然光下で容易に分解され、暗い条件下でより安定であることが研究によって示されている。したがって、ブルーベリーのアントシアニンは暗闇の中で保存する必要があります。

3.4金属イオン

金属イオンは加工中に導入されることが多く、これらの金属イオンはアントシアニンの機能に影響を与えることがあります。そのため、金属イオンがアントシアニンの安定性に与える影響を調べることが重要です。その結果、fe³+、fe²+、cu²+がアントシアニンの安定性に影響することが示された。zn²+イオンの濃度が1.2 mmol/ l以上、cu so2 +イオンの濃度が12 mmol/ l以上、ca²+イオンの濃度が12 mmol/ l以上はアントシアニンの安定性に有益である。na +はブルーベリーのアントシアニンの安定性に有意な影響を与えなかった

3.5酸化剤と還元剤

処理には酸化剤と還元剤が使用されます。ブルーベリーアントシアニンに敏感な酸化(H₂O₂、0.5% ~ 2.0%)エージェントを減らす効果もある(ナので₂₃、0.005 ~ 0.040 mol / L)。sun qianyi sunらは24日、ブルーベリーのアントシアニンの酸化剤と還元剤の濃度が高くなると、保存率が急激に低下することを発見した。濃度2% H₂O₂娜₂こういい₃、ブルーベリーアントシアニンの保存率は少なかったですそれぞれ34%、35%まで高めれだ。

3.6糖

Sugars are widely used in 食品processing. Commonly used sugars include glucose, sucrose and fructose. The effect of sugars on the stability of blueberry anthocyanins is related to the concentration of the sugars used. The results of a study by Sun Qianyi et al. 24 showed that glucose, sucrose and fructose at concentrations of more than 20% were stable to blueberry anthocyanins. A study by Yan Hongguang et al. 25 showed that sucrose and glucose at concentrations higher than 10% had a slight protective effect on anthocyanins, while low concentrations of sucrose and fructose can reduce the stability of blueberry anthocyanins. Liu Junbo et al. 20 showed that sucrose concentrations below 50g/L (5%) had no significant effect on blueberry anthocyanins, while high-quality sucrose concentrations could improve stability. These results indicate that high concentrations of sugars are beneficial to the stability of blueberry anthocyanins.

3.7その他の食品添加物

Food additives can prolong the shelf life of food, while also improving the sensory properties of food to meet people'の感覚ニーズは、広く食品加工業界で使用されています。研究の結果、vcはアントシアニンの構造を損傷し、アントシアニンを分解することができ、安息香酸ナトリウム、0.15%クエン酸、リンゴ酸は、ブルーベリーのアントシアニンの安定性を促進することができます。

3.8など

食品加工中のブルーベリーのアントシアニンの安定性に影響を与える上記の要因に加えて、いくつかの加工条件もブルーベリーのアントシアニンの安定性に影響を与える可能性があります。例えば、nadiarid jimenez et al. 28は、3つの異なる水中活動におけるblackberry juiceサンプル中のアントシアニンの分解速度を決定した。その結果、水の活性が0.99から0.34に低下すると、アントシアニンの分解速度定数が0.9×10-3/sから3.5×10-3/sに増加し、水の活性が低下するとアントシアニンの高温での安定性が低下することがわかりました。

4ブルーベリーアントシアニンの抽出と精製

4.1抽出法

現在、ブルーベリーのアントシアニンを抽出する主な方法は、有機溶媒抽出、超音波補助抽出、マイクロ波補助抽出、酵素法などがある。いくつかの方法は、超音波-酵素抽出および超音波-マイクロ波抽出などのいくつかの方法を組み合わせています。

4.1.1溶媒抽出法

溶媒抽出は、アントシアニンを抽出するための最も一般的な方法の1つである。アントシアニンはエタノールやメタノールなどのアルコール溶液に可溶であるため、通常はエタノールまたはメタノールを抽出剤として使用する。アントシアニンは酸性条件下で安定であるため、ブルーベリーのアントシアニンは通常酸性条件下で抽出される。

メタノール溶液はブルーベリーのアントシアニンを抽出するために一般的に使用される溶媒である。少量の塩酸や酢酸溶液を添加することで抽出効率を向上させることができる。液/材料比、抽出温度、抽出時間を調整することで最適なプロセス条件を得ることができます。2930しかし、メタノール溶液は毒性があり、環境に優しいわけではないため、エタノール溶液を抽出溶剤として使用することが多い。[3]

4.1.2超音波抽出法

Ultrasound causes the cell walls of the blueberries and the entire blueberry fruit to break in an instant, shortening the crushing time. At the same time, the vibration generated by ultrasound enhances the release, diffusion and dissolution of intracellular substances, thereby significantly improving the 抽出efficiency. Wu Jinming et al. 3 used response surface methodology to analyze and optimize the ultrasonic extraction process of blueberry anthocyanins, and concluded that the optimal extraction conditions for blueberry anthocyanins were ultrasonic power 730 W, liquid-to-material ratio 1:18, extraction time 40 min, and extraction temperature 55 °C. Under these conditions, the anthocyanin extraction rate was 5.79%.

4.1.3ダイエット方法

酵素は植物の組織を分解することができ、それによって植物細胞の活性物質の放出を促進し、抽出速度を向上させる。zhao erfengら133人は、セルラーゼを用いてブルーベリーのポマースからアントシアニンを抽出し、得られたブルーベリーのポマースのアントシアニン抽出率は4.12%であった。

4.1.4他の方法

boyaqiu aは、アントシアニンの抽出速度に対する溶媒抽出とマイクロ波による抽出の効果を比較した。その結果、マイクロ波による抽出の方が抽出効果が高いことが示された。michael schwarzら3は、アントシアニンを大規模に分離するための高速逆電流クロマトグラフィーの可能性を確認した。高速の逆電流クロマトグラフィーには、高いサンプル負荷、低い分離溶媒コスト、高価な固相抽出カラムを必要としないという利点があります。動作条件も穏やかです。wang erleiらは3、カラムクロマトグラフィーと半分取式高性能液体クロマトグラフィーを組み合わせて、野生ブルーベリーから高純度のアントシアニン混合物とアントシアニンモノマーを分離することに成功した。有効な溶出に分離高純度アントシアニン化合物制度が定まった:まず、のAmberlite XAD-7HP列はを水に溶かしでいっぱいだっエタノール0.01%塩酸を含んだ溶液(エタノール:水= 35:65)とSephadex LH-20列はエタノール0.01%を含んだ溶液を水に溶かしでいっぱいだっ(エタノール:水= 35:65)塩酸

4.2精製方法は

The crude extract of blueberry anthocyanins contains many impurities, such as proteins, sugars, pectin and other substances. In order to improve the quality and extend the shelf life of the product, it is necessary to purify the crude extract of blueberry anthocyanins.

4.2.1樹脂方法

吸着分離技術は、特殊な吸着剤を用いて有効成分を選択的に吸着し、不活性成分を除去する新しい抽出・精製プロセスです。この方法は設備が簡単で、操作が簡単で、省エネ、低コスト、制品純度が高く、吸湿性がないという長所がある。現在、アントシアニンの精製には樹脂法が主流である。timothy j . buranら37は、アンバーライトfpx66樹脂がブルーベリー水抽出物からアントシアニンとフラボノイドを回収するのに最適な樹脂であることを発見した。

4.2.2固相抽出法

petko denevらは、5つのベリー(アメリカチョッケベリー、エルダーベリー、レッドカラント、ブラックベリー、ブルーベリー)からアントシアニンを精製するために固相抽出(spe)を用いた。その結果、吸収剤であるamberlite xad7を用いた固相抽出法(spe)は、糖、酸、タンパク質、ペクチンなどの不純物を含む複雑な抽出物からアントシアニンを迅速かつ簡便かつ信頼性の高い方法であることが示された。

5の展望

Blueberries are a good source of anthocyanins due to their high anthocyanin content and good functionality. They have been widely used in the food, medical and cosmetic industries. However, blueberry anthocyanins are unstable and are lost during the production process. The problem of how to retain anthocyanins and their physiological activity to the greatest extent possible needs to be urgently solved. Anthocyanins also have poor stability in the human gastrointestinal tract and low bioavailability. However, the biological properties of anthocyanins are mainly determined by their bioavailability, so improving the bioavailability of anthocyanins is also a key area of future research.

参考:

[1]李* *。中国&のレイアウトとキー技術に関する研究#sブルーベリー産業[j]。中国農業機械化学新聞,2013,34(5):84-88。

【2】胡亜欣、李静、慧宝迪。ブルーベリー果実の主な栄養素とアントシアニン成分に関する研究[j]。2006年食物科学専攻、27(10日):" 600-603。

[3]呉 XL、ビーチャーは   GR、ホールデン   JMメトロ・カードとデビッド   al.Concentrationsにアントシアニン in  共通 食品 in  the  United  米国 と推定 通常の 消費 [J]。誌 of  農   food    化学、2006年(平成18 54:4069-4075

【4】王慧華、趙辰霞。アントシアニンの構造物性と安定性に関する研究[j]。2009年技術と設備を(9):32-35。

[5]芳 J.Bioavailabilityの anthocyanins [J]。麻薬 代謝评论、2014年、46(4):508-520。

【6】張仲、郭喬嶺、李鳳林。食品生化学[M] .北京:中国軽工業出版社、2009年、405-409。

【7】王健、潘麗華。ブルーベリーアントシアニンの抗酸化活性に関する研究[j]。安徽農業科学技術、2012、41(12):5487-5489。

[8] PETKO D、ミラノ C、ガブリエラet al.Solid-phase berries&を抽出する#39;アントシアニン and  評価 of  their  antioxidative性能か[J]。食品   2010年化学、123:1055-1061。

[9] BORNSEK  SM ZIBERNA  L,ポーランド人   T, et   al.Bilberry   ブルーベリーと    アントシアニンは、哺乳類細胞において強力な細胞内抗酸化物質として働く[j]。食品  2012年化学、

134:1878-1884。

[10] sun lq, ding xp, qi j,et。抗酸化アントシアニンスクリーニング through  スペクトル effect  関係  and  dpph - hplc dad analysis on nine  品種   of   導入rabbiteye blueberry  in   China   [J]。食品  2012年化学、132:759-765。

[11]彼強、呉立人。ブルーベリー果実中の栄養素の生物学的機能[j]。^『仙台市史』(通史)、224 -224頁。

[12] huang zongru, chen guanmin, lin jian。アントシアニン化合物カプセルによる視覚疲労の緩和に関する臨床試験[j]。^ a b c d e f g h『医学史』第19巻、43-44頁。

[13](。アントシアニンが成長期の子どもの視力に及ぼす影響[j]。、汉方医の病気の薬2011年は、18(17):2381-2382。

[14] yu renqiang, ma yiyi, zhu jing, et al。ブルーベリーアントシアニンが肥満ラットの血中脂質、血清炎症因子およびインスリン感受性に及ぼす影響[j]。中国実践小児科学会誌,2014,29(8):619-622。

【15位】グレース対北RIBNICKY DM、キューン p,et。ローブッシュブルーベリー由来の新規アントシアニン豊富製剤の低血糖活性 angustifolium Aiton [J]。2009年Phytomedicine、16(5):406-415。

[16] bunea a, rugina d, sconta z,et al.さまざまな品種および品種から得られたブルーベリー抽出物におけるアントシアニン測定 antiproliferative and  apoptotic properties  in  B16-F10転移性 murine メラノーマ 細胞  [J]。2013年Phytochemistry、95:436-444。

[17] chen qi, wang li, li shaowei, et al。糸球体メサンジャール細胞の増殖とアポトーシスに対するブルーベリーアントシアニンの影響[j]。2013年(平成25年):86-89。

[18] KZ。ブルーベリーアントシアニンによるb型肝炎ウイルスのin vitro阻害に関する予備的研究[j]。journal of gastroenterology and hepatology, 2013, 22(4):380-381。

[19] chen j . research on the antagonism of blueberry anthocyanins against chemical liver injury and related mechanisms [d]。『北京林業大学』北京林業大学、2013年。

【20】王晶、馬陽民、陸文晶。ブルーベリーのアントシアニンの精製と鎮痛・抗炎症効果に関する研究[j]。食品産業科学技術,2013(5):338-340。

【21】ハオ・ムンボ、楊小郁、車文世ブルーベリーのアントシアニンの放射線障害効果[j]。日本放射線学会誌、2013年、31(4):28-32。

[22] lee sg、kim b、yang y、et l.berryアントシアニンは、nf-kbの核内転位を阻害することによって、マクロファージにおける炎症促進メディエーターの発現およびセクレチンを抑制する 独立 NRF2-mediatedの メカニズムか[J]でした。誌  of   栄養  ジャーナル・オブ・バイオロジカルケミストリー』、2014年、25(4):404-411人である。

[23] dreiseitel a, korte g, schreier p,et al.Berryアントシアニン and  their  aglycons 抑制 モノアミン oxidasesの  and   Bか[J]。薬理作用  2009年研究(59):306-311。

[24] sun qianyi, ren shen, lu baojun, et al。ブルーベリーアントシアニンの安定性研究[j]。2017年日刊栄養、39(4):400-404。

【25】厳弘光、張文華、丁志恩。ウサギの目におけるブルーベリーのアントシアニンの安定性に関する研究[j]。食品産業科学技術,2013,34(13):119-123。

[26] liu junbo, chu ligen, zhao yun。加工環境におけるブルーベリーのアントシアニンの安定性に関する研究[j]。食品生物科学技术のた2018年37(10):1073-1079。

[27] wang bc, he r, li zm,et al.The安定 と抗酸化 activity  of  anthocyanins  から blueberry  [J]。2010年食品生物技術や、48(1):42-49。

【28】表にNADIARID J、フィリップB、マニュエル D et 水の活動の影響 anthocyanin   degradation 高温でのブラウニング動学(100-140℃)[j]。≪食品研究インターナショナル2012年(47):106-115。

[29]バーンズ  ジム、グエン  HP、申  SJメトロ・カードとデビッド  al.General  方法 extraction  of  blueberry  anthocyanins  and  識別を high  性能 液体 chromatography-electrosprayイオン化 ion】 罠 - of  飛行大量pectrometry [J]。誌  of   クロマトグラフ  、09年には1216:4728-4735。

[30] KERIO 司教より1984年12月WACHIRA FN、WANYOKO JKなど アントシアニンの特徴 in  ケニア 茶:抽出処理および識別か[J]を行う。2012年食品化学、131:31-38。

【31】厳弘光、張文華、丁志恩。ブルーベリーpomaceからのアントシアニン抽出プロセスの最適化[j]。食品産業科学技術,2013(7):276-280。

[32] wu jinming, zhuo haolian, pu yuanzhu, et al。ブルーベリーアントシアニンの超音波抽出プロセスの最適化とシガレットロールへの応用[j]。^『人事興信録』第3版、2012年、33 -33頁。

[33] zhao erfeng, gao chang, gao xin, et al。酵素超音波は、ブルーベリーpomaceからアントシアニンの抽出を支援のプロセスに関する研究[j]。^『日本近代建築史』日本建築学会、2010年(平成22年)4月、94 - 94頁。

[34]博Yanqiu。ブルーベリーのアントシアニンの抽出と抗酸化活性に関する研究[d]。2012年、東北農業大学教授。

[35] schwarz m, hillebrand s, habben s,et アルアプリケーション of  高速 アントシアニンの大規模単離への逆電流クロマトグラフィー[j]。バイオ工学 日誌2003年(14):179-189

[36] wang el, yin yg, xu cn,et al 高純度アントシアニン 発刊 and  诱导体 from  blueberries  結合を chromatographicか[J]。誌 Aクロマトグラフ、2014年、1327:39-48人である。

[37] buran tj, sandhu ak, liz,et al ブルーベリーからのアントシアニンとポリフェノールの分離 使用 macroporous adsorbent樹脂[J]。食品工学部会雑誌』、2014年、128:167-173人である。