クルクミンはヒンディー語で何ですか?

クルクミンが is a natural polyphenolic compound extracted from the dried rhizomes of turmeric とother ginger plants [1]. It is an orange-yellow crystalline powder with a slightly bitter taste. It is insoluble でwater とether. Its chemical molecular formula is C21H20O6. It mainly contains curcumin, demethoxycurcumin とbisdemethoxycurcumin (see Figure 1 for the structure). Curcumin accounts for the highest proportion, about 70% or so, and is also the main component responsible for its pharmacological 効果[2].

フェノールヒドロキシあなたという2つのphenylpropanoid屋台骨でるのグループと1 methoxy団各ベンゼン環プロピレンはβに接続され-diketone /エノル構造。ウコンは何千年もの間栽培され、使用されてきました。インドで生まれ、アーユルヴェーダ医学の重要な部分であり、鼓腸の緩和、虫の駆除、消化の改善、炎症の軽減、肝疾患の治療に効果があると信じられています[3-4]。中国では、ウコンは最初に「唐本草」に記録され、血液を破壊し、気の循環を促進し、チャネルのブロックを解除し、痛みを緩和するために使用されました。現在、クルクミンは世界の一つです'のベストセラー自然食品の色[5]と広く食品業界で使用されています。飲料、キャンディー、パスタ、複合調味料など、さまざまな製品に使用されています。

At the same time, modern medical research has proven that curcumin has a variety of physiological functions, such as anti-inflammatory, scavenging active oxygen free radicals and anti-oxidation, regulating intestinal flora, protecting the cardiovascular system, anti-tumor, repairing brain damage, improving blood sugar levels, and preventing Alzheimer' s鞭[打たれ病]。しかし、天然クルクミンの体内での低溶解度、不安定な化学構造、急速な代謝過程は、その生物学的利用能に深刻な影響を与え[4]、実用化には一定の限界があります[2]。

クルクミンをカプセル化および修飾することは、その安定性を向上させ、溶解性および生物学的利用能を向上させる効果的な方法です。クルクミンのカプセル化送達システムは、現在の研究のホットスポットでもあり[14]、食品や医療分野でクルクミンの応用を拡大するための確かな技術的サポートを提供します。「健康中国2030」計画の推進と実施に伴い、people'の健康意識はますます強くなっています。クルクミンは活性ポリフェノールであり、その生理機能の開発と応用はpeopleの改善にプラスの影響を与えるでしょう&#健康39;s。そこで、本論文では、クルクミンの生理機能とその研究・応用の進捗状況を概観し、食品・医学分野におけるクルクミン応用の理論的支援と新しいアイデアの開発を目指す。

1クルクミンの生理機能

適用クルクミン(curcumin)は、栄養学の分野広く伝統医学で実践されています現代医学は、多くのin vivo、in vitro、臨床試験を通じて、その生理機能を探求し、クルクミンの生理機能は、主に次のような側面に反映されていることがわかりました。

1.1抗酸化作用

The balance between oxidants and the 抗酸化defence system in living organisms is maintained によってthe neutralizing effect of antioxidant enzymes and reducing substances. Free radicals are a highly oxidizing group produced during biological metabolism. When produced in excess, the oxidation balance is disrupted, oxidative stress occurs in the cell, and serious metabolic disorders in the organism result. Studies have shown that the presence of peroxidation reactions and oxidative damage is closely linked to the development of chronic diseases.

yu h bら[15]は、クルクミンがアルツハイマー病を模擬することによって細胞内の活性酸素種の産生を減少させることを実証した's疾患細胞モデル;[7]クルクミンとルチンの対照研究を通じて、クルクミンがスーパーオキシドアニオンラジカルとヒドロキシルラジカルを効果的に除去できることを実証した。asouri mらは、dpph法を用いて、フリーラジカルに対するクルクミンの掃討能力を測定し、0.1 mmol/ lの濃度で、フリーラジカルに対するクルクミンの掃討率は69%を超えていた。脂質と相互作用する活性酸素(ros)は、脂質過酸化を引き起こす。madは脂質過酸化の生成物の1つである。ある濃度のクルクミンは、細胞内mda含有量を減少させることがあることが研究によって明らかにされている[17]。

李辉らます。[18]に関するクルクミンが効果を検討するとして、抗酸化作用鶏図」がの血液と組織ローマ給した結果のクルクミンの酵素を増進させることが出来る活動の異なるドースcatalase(猫)、超酸化物イオンdismutase (SOD)とグルタチオンのperoxidase (GSH-Px)身材の鶏の抗酸化作用を高めています。抗酸化作用が優れていたクルクミンを200 mg/ kgの飼料で添加すると、抗酸化作用が優れています。wang yahuiらは、ターボフライにウコンを豊富に含んだ飼料を与えると、対照群と比較して、血清sodおよびcatの活動が増加し、血清の抗酸化能力が向上することを明らかにした。他の研究では、クルクミンは、卵を産む鶏の体の抗酸化能力を向上させることができます,アヒルの子の脂質やタンパク質の酸化を抑制します,子羊の成長能力と抗酸化レベルを高めることができます[20-22]。

クルクミンがフリーラジカルを除去する能力は、その分子構造のフェノール水酸基に関連している。メトキシ基の存在は、この抗酸化活性を促進するかもしれないが、クルクミンの抗酸化効果は、1,3-ジケトン結合二重結合系に結合したフェノール基とメトキシ基によって達成されると考える学者もいる[23]。クルクミンは、nrf2 - are経路を介して内因性抗酸化因子nrf2の発現を上昇させ、次に抗酸化酵素(sod、cat、gsh-px)の転写を調節することによって抗酸化活性を調節する可能性がある[24]。具体的な仕組みを図2に示します。要約すると、クルクミンはros(スーパーオキシドアニオン、過酸化水素、ヒドロキシルラジカルなど)を除去することによって脂質過酸化を抑制し、抗酸化酵素の活性を高めることによって抗酸化作用を達成し、慢性疾患を予防することができます。

120消炎効果

炎症は、組織が損傷したときにnoと炎症促進因子を分泌する細胞の自然な保護応答である。現代医学の研究は、人間の体内の多くの慢性疾患の開発は、長期的な炎症と関連していることを発見しました。クルクミンは、既存の抗炎症薬と同等の抗炎症活性を有し、高い安全性を有する活性物質と考えられている[25]。異なる経路で抗炎症作用を発揮することができます。研究によると、クルクミンは、リポ多糖(lps)誘発生の炎症モデル細胞において、炎症媒介酵素誘導性窒素酸化物合成酵素(inos)の分解を促進することができ[26]、ヒトケラチノサイトにおいてil-17誘発性no合成およびinos発現を阻害することもできる【27】。体内のプロスタグランジン(pgs)は、シクロオキシゲナーゼ(cox)によってアラキドン酸(aa)から合成され、炎症反応や疼痛に関与する。

クルクミンは、シクロオキシゲナーゼ(cox-1およびcox-2)を阻害することによって、細胞内でpgの合成を阻害することができる[28-29]。クルクミンはまた、他の炎症因子に対して有意な阻害効果を示す。明知(ミョンジ)ら。【30】昔、ウサギ腸骨動脈intima気球の負傷モデル麻薬介入の効果を勉强していintimal决问题血管を痛めたとき、発見されたコンテンツinterleukin IL-6クルクミンが七面鳥でグループは他会派より大幅下落となっている。

jiang bingらは、ラットにおける関節リウマチ(ra)のモデルを確立し、クルクミンのraラットに対する抗炎症効果を研究した。治療は受けクルクミンが表情を抑えることができinterleukin (IL-1)とネズミTNF -αいるはずだ陳熙秉(ら[32]クルクミンが扱いのinterleukins TNF -α度もを削減することができる(IL-1β、IL-6、IL-10)脊髄の神経回路をネズミhomogenateする急性脊髄損傷よ

NF—κBは重要転写因子に重要な役割を果たす阻害する炎症の遺伝子inflammation-related表現規制され遺伝子書写。を通じてクルクミンが炎症反応を減らすことができるのネズミに急性肺の損傷(アリ)であるNF規制され-伝達経路κB治療[33]に過程で炎症足の症状を軽減関節炎(34)肺炎の症状は縮小を並行する為小さな生命体の[35]に感染した要約するクルクミンは消炎効果が威力を発揮し、主であるNF -κBシグナリング経路および規制され、iNOSの生産抑制cyclooxygenase要因や炎症性ます具体的な制御メカニズムを図2に示します。これらの研究は、クルクミンが抗炎症、抗マイコプラズマ感染、抗リウマチ性関節炎、皮膚炎症性疾患の改善に役立つ可能性があることを理論的に裏付けている。

1.3心血管系の保護

心血管疾患は、心臓に現れる全身または全身の血管疾患です。高い有病率、高い障害率、高い死亡率を特徴とする。多くの研究がクルクミンが心血管系に対する保護効果を有することを証明しています。心筋梗塞時の虚血性心筋細胞では、リソソーム加水分解酵素のレベルが増加し、酸素フリーラジカルの産生が心筋梗塞の損傷を引き起こす[9]。イソプロテノールによって誘導された心筋梗塞ラットへのクルクミン介入は、酸素フリーラジカルを除去することによってリソゾームヒドロラーゼ活性を低下させ、心筋梗塞ラットでは細胞膜の安定性を回復させ、心筋梗塞ラットでは心筋壊死を減少させることが明らかになった[9]。

動脈硬化は、心血管疾患の重要な原因の一つです。wang haixiongらは、透過型電子顕微鏡を用いてオートファゴソームを観察し、クルクミンがhuvecs細胞におけるox-ldl-誘導オートファジーを阻害し、この方法でアテローム性動脈硬化から保護する可能性があることを発見した。多くの動物実験は、腸のコレステロールの吸収を減らすことがアテローム性動脈硬化のリスクを減らすことができることを示しています。腸内コレステロールの吸収は、npc1l1タンパク質によって媒介される。クルクミンは、npc1l1タンパク質の腸内発現を阻害することによってコレステロールの吸収を減少させることができる[37]。様々なストレスによって引き起こされる心臓の適応的な拡張は、心臓肥大として表現されます。持続的な病理学的拡張は、最終的に心不全と死亡につながる。内因性ヒストンアセチルトランスフェラーゼ(hat: endogenous histone acetyltransferase) p300は転写補因子であり、病的な心肥大や心不全の発生と進行に重要な役割を果たしている。

マウスの心臓でp300が過剰に発現すると、心臓肥大が起こり、最終的には心不全に至ることが実験データから示されている[38]。クルクミンは、天然のp300- hat阻害剤であり、心肥大と心不全の治療薬として使用できる可能性がある。心筋線維症は慢性の虚血性心疾患で、心臓肥大のように徐々に心不全に進行する。アンジオテンシンiiは、心筋線維症を引き起こす重要なサイトカインの一つです。クルクミンは、ang ii型1受容体および2型受容体依存的シグナル経路を調節し、アンジオテンシン変換酵素2 (ace2)を介した心筋線維症制御機構を活性化することによって、心筋線維症の症状を改善することができる[39]。クルクミンも糖尿病患者心筋梗塞線維症改善がネズミ出発を通じて→β/シグナリング経路Smads[40]。以上をまとめると、クルクミンは多くの心血管系疾患の予防につながる可能性があるが、心血管系の保護機構は完全には解明されておらず、動物の生体内での検証実験や臨床試験において、より広範で深い研究が必要とされている。

1.4腸内微生物叢を調節する

腸内細菌叢は腸の重要な部分であり、恒常性を維持するために重要である。それはボディ&として知られている#39の「微生物器官」と密接にホストの健康に関連しています。それは代謝し、そのような短鎖脂肪酸などの製品を生成することができ、体にリンクされています'の免疫およびホルモンシステムは、「腸-脳軸」と「腸-肝臓軸」を介して、相乗的に宿主の代謝および他の機能を調節する[41]。研究によると、クルクミンは腸内細菌叢の組成と豊富さを調節し、病原性細菌叢の有益な細菌叢への変換を促進し、腸内の健康を保護する効果を達成することができます[8]。クルクミンは、サルモネラ菌と黄色ブドウ球菌の増殖を有意に阻害することが、静菌検査で明らかになっている[42]。

クルクミンは、大腸炎のマウスのデキストラン硫酸ナトリウムによって誘発される植物相障害を改善し、バクテリオイドやエンテロコッカスなどの細菌の存在量を有意に増加させ、エンテロコッカス、ロイコノストク、ファエカリバクテリウム、ペルシュ菌などの細菌の存在量を有意に減少させることができる[43]。また、クルクミンはプロテオバクテリアの相対的な存在量とフィルミクテート/バクテリオイデスの比率を減少させることによって腸内微生物の恒常性を維持し、それによってプロピレン糖誘導性肝脂肪症を改善することがマウスで発見されている[44]。クルクミンはまた、家畜や家禽の体質を改善し、体内の腸内微生物の組成を調節することで、家畜や家禽肉の質を高める効果もある。例えば、肥育期間中の金華豚の飼料効率を改善し、宿主内の脂質沈着を調節して豚肉の品質を改善し[45]、ブロイラー鶏の腸内微生物環境と成長性能を改善する[46-47]。

zhou f nらは、クルクミンが炎症性腸疾患を持つマウスの腸内細菌叢の構成を改善し、「腸-肝臓軸」を介して肝臓代謝障害を改善することを発見した。parkinson &の潜在的な治療標的となるのは、「腸-脳軸」と考えられています#39; sですこれに基づいて、cai b cら[49]は、クルクミンがパーキンソン病を改善することを発見した&#モデルマウスにおける腸内フローラおよび短鎖脂肪酸レベルの組成を調節することにより、39;s疾患。

hong tらは、クルクミンが胆汁酸代謝および短鎖脂肪酸産生に関与する細菌の存在量を増加させ、腸のコレステロール吸収を阻害することによって、bile-コレステロール過飽和を予防できることを発見した[50]。飽和。なお、個々の腸内細菌叢の組成が異なるため、腸内微生物を介して宿主の身体機能を調節するクルクミンの効果には個人差があるかもしれません。さらに、腸内での微生物分解後のクルクミンの活性生成物は、腸内細菌叢にさらに作用する可能性があり、その生物活性はクルクミン自体よりも高い可能性があります。クルクミンの生物学的利用能は低く、腸内微生物の組成や代謝を調節することで健康効果が得られる可能性があるが、現時点では報告が不十分である。今後は、クルクミンが腸内微生物との相互作用によってどのような健康効果を発揮するのか、より深く解明する必要があります。

1.5その他の生理機能

上記の生理機能に加えて、他の地域におけるクルクミンの健康への影響も無視できません。クルクミンは、がん細胞の増殖や分化を抑制し、がん細胞のアポトーシスを誘導して抗腫瘍効果を発揮する。米国国立がん研究所は、第三世代の化学予防薬に指定している。クルクミンおよびその誘導体は、前立腺がん、食道がん、膵臓がん、結腸がん、乳がんなどのさまざまながんの治療薬になる可能性があることが、これまでの研究結果から示されています[1,51]。クルクミンは、神経保護物質として神経再生を促進し、外傷性脳損傷、虚血性再灌流脳損傷、慢性虚血性脳損傷、低酸素性脳損傷に対して顕著な修復効果を有することがいくつかの研究で示されている[52-55]。クルクミンはまた、糖尿病ラットの血糖値および血中脂質値を低下させ[56]、炎症性および酸化的ストレス経路を調節することによって糖尿病ラットの脳損傷を減少させ、それによって糖尿病合併症を減少させる[57]。

同時に、クルクミンはアミロイドタンパク質を分解し、これらのタンパク質によって引き起こされる神経損傷を修復することができ、アルツハイマー病を予防する役割を果たしていることが研究によって発見されています' s病気[58]。クルクミンはまた、血栓症を防ぐために薬剤溶出ステントを作るために使用できる潜在的な抗血栓薬であると考えられている[59]。li honglongら[60]は、ゼブラフィッシュモデルを用いて、血栓症および炎症解消に対する水溶性クルクミンの効果を調べた。彼らのクルクミンが結果が著しく血栓症1000μg・mL-1≥抑制しクルクミンが同じ政権の濃度、水溶性準備クルクミンがごくわずかに血栓症や炎症を抑えることができる。また、が発見された科学の、学术の先端を妨げクルクミンが成熟preadipocytes adipocytesにadipocytes代謝が規制されポタシウムでadiponectin颜に大規模な消炎剤「adipocytes分泌される化学低減の発生[オピニオン]肥満に及ぼす影響など健康[61-62]。 

2クルクミンナノキャリアの研究

クルクミンは水溶性が低く安定性が低く、生理的phで急速に分解するため、薬物動態が悪く、生物学的利用能が低い。ナノキャリアは粒子サイズが小さく安定性が高い。ナノテクノロジーを用いてクルクミンをカプセル化すると、放出期間を延長し、水溶性と標的特性を高め、クルクミンの安定性と生物学的利用能を向上させることができる[63-64]。ナノキャリアを用いたクルクミンのカプセル化と送達は、現在の主要な研究テーマである。通常クルクミンが建設の原則nanocarriersはそのクルクミンを通じてnanocarrier資料を合わせnon-covalent債水素など債、π-πづみ張り付くの、や静电気インタ-ラクションまたははcovalentlyに結合された化学団体の表面にナノ共有結合ます。[14]。異なるナノ材料を用いて調製されたクルクミンナノキャリア複合体は全く異なっている。

Cheng Yang et アル[65] used a complex of myristoyl erythritol monostearate and ethyl laurate as a raw material to prepare curcumin nanoliposomes with an encapsulation rate of 94.6%. The curcumin release rate can quickly reach above 98% at 37 °C and 42 °C. Other studies have shown that curcumin nanoliposomes have significantly improved solubility and stability compared to free curcumin, and exhibit equivalent antioxidant 活動in cells [66]. Nanoparticles have strong permeability and high stability. Studies have shown that poly(lactic-co-glycolic acid) (PLGA)-curcumin nanoparticles have good biocompatibility and can effectively reduce the content of pro-inflammatory cytokines [67]. 孟R et al. [68] prepared nanoparticles with different mass ratios using corn protein and carboxymethyl dextrin (CMD) as raw materials.

トウモロコシタンパク質とcmdの質量比が2:1の場合、ナノ粒子のサイズが最も小さく(212 nm)、クルクミンの封入率が85.5%増加し、光熱安定性と抗酸化活性が大幅に向上した。ナノエマルジョンは液滴の大きさを制御することで活性物質の溶解度と有効性を制御することができ、クルクミンの生物学的利用能の向上への応用が実証されている。クルクミンナノエマルジョン技術は、クルクミンの抗酸化、抗炎症および抗がん活性を有意に向上させることが関連する有効性評価によって示されている[69]。クルクミンナノエマルジョンを牛乳に適用すると、牛乳の脂質酸化が改善され、牛乳の品質が向上する[70]。

ファンZiliangら[71]クルクミンが準備を用いてnanomicellesε-PLL-UNAを伝達物質として透析、のような薬物積載量の開発12.22%±2.13%を85.12%パッケージ税率を±3.64%。in vitro細胞実験では、ミセルからのクルクミンの放出率は48時間後84%であり、速やかに吸収され、神経膠腫細胞球の成長に対する阻害効果はクルクミン溶液よりも有意に良好であることが示された。sun wu qianら[72]は、フィルム分散法を用いて、メトキシポリエチレングリコール-ポリカプロラクトン(mp)を原料としたcur / mpナノミセルを作製した。ミセルの平均カプセル化率は97.52%±1.00%であり、平均薬物充填率は5.25%±0.80%であった。クルクミンの放出率は最大7 4.16%に達し、有意な持続放出効果を示し、ヒト非小細胞肺がんa549細胞に対する阻害効果もクルクミン溶液より良好である。celebioglu aら[73]は、クルクミンとcydが安定な複合体を形成し、クルクミン/シクロデキストリン(cyd)ナノ繊維ネットワークを形成するために使用できることを発見した。相溶性試験および溶解・分解試験により、ナノファイバーネットワークがクルクミンの水溶性を大幅に改善し、抗酸化活性を高めることが示されました。

要約すると、現在研究され応用されている主なクルクミンナノキャリアには、ナノリポソーム、ナノ粒子、ナノカプサル、ナノミクロエマルジョン、ナノファイバーなどがある。その中でも、生体適合性や生分解性が高く、毒性が低く、疎水性や親水性の化合物を内包することができ、標的性に優れていることから、ナノリポソームは工業用途で最も広く使用されています。あらゆる種類のナノキャリアは、クルクミンの生物学的利用能を向上させ、クルクミンの効果を向上させることができる。しかし、理論的な研究レベルと実際の適用プロセスとのミスマッチ、低い変換率、高い準備コスト、毒性試験の欠如など、これらの研究アプリケーションで解決する必要があるいくつかの緊急の問題があります。既存の欠陥の改善に基づいて、クルクミンの生物学的利用能と各種キャリアの安全性をさらに向上させ、各種技術の調製プロセスを最適化する方法は、より深い研究に値する。

3食品産業におけるクルクミンの応用

中国は現在、world&の一つです#39;s major turmeric producers and has a good advantage in terms of raw materials. The continuous improvement of food safety standards also provides theoretical guidance for the development and application of 食品産業におけるクルクミン. The Standard for the Use of Food Additives (GB2760-2014) [74] stipulates the following for the use クルクミンがのin food: the maximum permitted use of curcumin in cocoa products, chocolate and chocolate products, and candy is 0.01 g/kg; the maximum permitted use in frozen drinks is 0.15 g/kg; the maximum permitted use in batter, breadcrumbs, and frying powder is 0.3 g /kg, and the maximum allowable use of curcumin in convenience rice and flour products, flavored syrups, condiments, and carbonated drinks is 0.50, 0.50, 0.10, and 0.01 g/kg, respectively. It can be used in cooked nuts and seeds, fillings for grain products, and puffed foods in appropriate amounts according to production needs.

At present, the main applications of curcumin in the food industry involve food coloring, compound seasoning, and health preservation. For details, see Table 1. In terms of coloring, as one of the widely used natural pigments, curcumin is extracted from plants, which is safe, reliable, and has no side effects. Its good dyeing and dispersibility make its dyeing power superior to many natural pigments and synthetic pigments [80]. In addition, to meet the coloring needs of different foods, curcumin can also be compounded with other pigments to produce various food-specific pigments with different shades, which can be used in the development of a variety of foods such as beverages, fruit wines, candies, pastries, canned foods, fruit juices, and cooking dishes. Process test results show that curcumin has many advantages as a coloring agent in the production of fruit and vegetable drinks and instant noodles [75-76]. Turmeric has a long history of use as a flavoring agent. Sources of curcumin Turmeric is one of the main flavoring ingredients in traditional Indian curry dishes, Middle Eastern kebabs, Thai food and Persian food [77]. Its unique aroma, which combines the aromas of ginger and orange, and its slightly bitter taste add flavor to food. Curcumin can also be used to color and flavor some dairy products. Today, curcumin is used as a flavoring agent in instant food seasonings, hot pot seasonings, puffed seasonings, chicken seasonings and other compound seasonings [78].

クルクミンは、健康食品の開発に使用するための大きな可能性を秘めています。クルクミンの誘導体テトラヒドロクルクミンは、欧州連合(eu)によって新規食品資源として承認されている[79]。似たような特性とその多様な生理学的効果を持つ薬や食品としてのクルクミンの特性は、現在の健康概念と一致しています。クルクミンを研究する国内外の企業が増え、さまざまなクルクミン関連製品が発売されている。technavioのアナリストは、2023年までにアクチュエーターの世界市場が約6%のcagrで成長すると予測しています。今後、クルクミン市場の発展に伴い、一連の製品に風味増強剤としてクルクミンを添加することで、その広範な生理作用を同時に強調し、製品の付加価値を高めることができる。クルクミン健康食品の開発では、一般的なカプセル、経口液、錠剤に加えて、クルクミン菓子、飲料、乳製品などの従来の機能性強化食品の発売も可能です。

4結論

クルクミンには多様な生理機能があり、その生理機能は近年次々と発見されています。しかし、その具体的な作用メカニズムについては、さらなる検討が必要です。クルクミンをナノキャリアに封入することで低生物学的利用能を向上させる研究は成果を上げているが、まだ最適化の余地が大きい。食品相同性を有する医薬品としてのクルクミンの特性は、健康と消費に対する現在の消費者の需要を満たし、食品業界での応用の見通しが良好です。しかし、クルクミンを食品産業によりよく適用するために、将来どのようなプロセスを使用するのかという問題は、食品産業の実務家や他の産業の実務家によるさらなる調査が必要です。

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