マリーゴールドの花のルテインとは何ですか?

ルテインは「フィト・プロゲステロン」とも呼ばれ、幅広い野菜、果物、花、および特定の藻類に含まれる天然カロテノイドです[1]。人間の体はそれを単独で合成することはできず、食事を通じて摂取または補充しなければなりません。ルテインは優れた抗酸化物質であり、早ければ1995年には米国食品医薬品局(fda)がaとしての使用を承認した食品や飲料のサプリメント。ルテインは、視力の保護、白内障や心血管疾患の予防、がんとの闘い、抗酸化作用、免疫システムの強化などに重要な役割を果たしていることが多くの研究で示されています。現在、国際的な機能性食品成分の研究ホットスポットの一つである[2,3]。

1ルテインの構造と物理的・化学的性質

ルテインはカロテノイドである。カロテノイドは、その化学構造と溶解度[4]によって、カロテノイドとキサントフィルの2つのカテゴリーに分けることができます。前者は共役炭化水素で、c40h56という分子式を持ち、石油エーテルに可溶、エタノールには不溶である。含まα、β、γ-carotene、これまでの機能ハイジャクのVAする機能は持たないとトマトの红素先駆VA。後者は、アルコール、アルデヒド、ケトン、酸として存在する共役ポリエンの酸素含有誘導体である。エタノールに可溶で、エーテルには不溶である。ゼアキサンチン、クリプトキサンチン、ルテイン、カプサンチンなどである。

ルテインはから派生しα-carotene分子式c40h56o2、分子量568。85。ルテイン分子は3つのキラル炭素原子を持ち、理論的には8つの異性体が存在するが、自然界では1つの異性体、ゼアキサンチンしか存在しない。ルテイン分子は10個の共役二重結合と末端基に1つの水酸基を持ち(図1)、これらの共役二重結合がルテインに明るい色を与え、自由ラジカルを除去する能力を与えています。ルテインは、疎水性の長い炭素鎖がリン脂質分子層に埋もれ、親水性の水酸基が膜の両側に残る形で細胞膜に存在している。この構造により、ルテインは酸化を受けやすい細胞膜脂質と最大限に結合し、細胞膜の強度を高めることができます。安定性に関しては、遊離ルテインは非常に不安定であり、ルテインモノオレイン(ml)はやや安定であり、ジオレイン(dl)は非常に安定であることが研究によって示されている。mlとdlはどちらも遊離ルテインよりも紫外線に弱い。ルテインのヒドロキシル基を脂肪酸とエステル化すると、熱や紫外線に対する安定性が向上することが研究で示されている。これが一つの理由ですルテイン製品主にルテインエステルの形で供給されています[3]。

ルテインの2分布

ルテインは自然界に広く存在しますが、その存在形態は異なります。ホウレンソウ、ケール、キャベツ、ハニー露などの緑色の果物や野菜に遊離した非エステル化の形で含まれている。対照的に、オレンジ、パパイヤ、モモ、ズッキーニなどの黄色またはオレンジ色の果物や野菜では、ミリスチン酸、ラウリン酸、パルミチン酸などの脂肪酸でエステル化される。しかし、これらの食品を摂取した後、動物体に吸収される前に、ルテインエステルを遊離ルテインに加水分解する必要がある[5]。

のさまざまなソースからの果物や野菜のルテイン含有量同じではありませんが、異なるソースと異なる場所の単位からの測定結果も大きく異なります。

上記のデータは、自然界で食べられる果物や野菜のルテイン含有量が少なく、大きく変化することを示しています。ルテインを果物や野菜から直接抽出すると、コストが非常に高くなります。そのため、ルテイン含有量の高いマリーゴールド(マリーゴールドとも呼ばれる)は、工業生産のためのルテインの抽出・精製の原料として国内外で使用されています。マリーゴールドのカロテノイド含有量は、新鮮重量1 mg/gを超えることがあり、その具体的な成分は表4に示されています。

3ルテインの生物学的利用能

のバイオアベイラビリティルテイン粉その形態、食品加工状態、細胞構造、栄養状態、遺伝的背景などと密接に関連している[6]。植物のルテインは、主に脂肪酸エステルの形で存在する。

動物に食べられた後、腸に効果的に吸収され利用されるためには、ルテインエステルは消化液によって遊離ルテインに加水分解される必要がある。現在、マリーゴールド・ルテインは、主に鶏肉の飼料添加物として使用されますまた、家禽類は消化管機能が成熟する前に市販の体重基準に達しているため、ルテインエステルを十分に利用できない。実際の養鶏では、遊離ルテインは吸収と利用のために添加する必要がある。研究によると、家禽のルテインエステルの吸収率はわずか35%から38%であり、遊離ルテインの吸収率は90%に達することができます[7]。

ルテインの生物学的利用能は、食品加工法や細胞構造とも密接に関連しています。食品原料中のルテインは細胞内に埋め込まれているため、細胞構造を破壊する加工方法は、ルテインの生物学的利用能を大幅に向上させることができます。

のルテインエステルの生物学的利用能また、食事中の脂肪量に有意に関連しています。適切な量の食事脂肪は、膵臓のエステラーゼまたはリパーゼの分泌を誘導し、その活性を促進することができ、ルテインエステルの加水分解は、これらの酵素の関与を必要とする。したがって、適切な量の食事脂肪は、動物体によるルテインエステルの吸収と利用を改善することができるが、それは必ずしも関係していない遊離ルテインの生物学的利用能.

4ルテインの生理機能

4.1保護ビジョン

ルテインは、ヒトの眼の網膜に見られる唯一のカロテノイドであり、黄斑および網膜全体に選択的に沈着する。ルテインの眼における主な生理学的機能は、抗酸化物質および光保護物質である[8]。多くの研究により、ルテインは老眼、白内障、糖尿病性網膜症、加齢黄斑変性(amd)、浮腫、緑内障などの一般的な眼疾患の予防と制御に重要な役割を果たしていることが示されています。ルテインは、眼の動脈硬化を予防し、老眼の症状を遅らせ、緩和し、白内障やamdの発生を減少させます[9、10]。加齢黄斑変性は、後天性失明の主な原因であり、世界で2500万人から3000万人が罹患している。ルテインは、乳児の視覚や知的発達にも重要です。

4.2抗酸化作用

ルテインは、フリーラジカルによる生体膜の損傷を防ぎ、一重項酸素を消し、酸素ラジカルを捕捉するユニークな機能を持っています[7]。一重項酸素および過酸化水素ラジカルは、主に2つのソースから来ています#新陳代謝39;s師範です第二は、このような喫煙、大気汚染、放射線や環境毒素などの要因によって大量に生産されます。研究では、活性酸素種がdna、タンパク質、脂質と反応して、その生理機能を阻害し、がん、アテローム性動脈硬化症、amdなどの慢性疾患を引き起こすことがわかっています。ルテインは、物理的または化学的なクエンチングによって一重項酸素を不活性化し、身体を害から保護する。ルテインはまた、脂質過酸化を防ぎ、卵胞や子宮のステロイド産生細胞を酸化から保護することができる。したがって、一定量を追加しますルテイン食べ物に人間の臓器の老化によって引き起こされる病気のシリーズを防止し、体を強化することができます#39; s免疫システムです。

4.3抗がん効果

ルテインは、抗酸化活性、腫瘍の血管新生および細胞増殖を阻害するなど、腫瘍の成長を阻害するユニークな生物学的効果を有します。研究よりはむしろルテインが効果的β-caroteneする脂质のperoxidation細胞膜そして酸化ダメージは誘発する酸化[11]。飼料添加物として、ルテインはマウスの移植可能な乳房腫瘍の成長を効果的に阻害し、リンパ球の成長を促進する[12]。米国癌研究所(aicr)によると、一人当たり果物や野菜の一日400 ~ 600グラムを摂取すると、癌の相対リスクを50%減らすことができます。slatteryら[13]がそれを示していますルテイン摂取大腸がんのリスクと有意に負の相関がありました

4.4アテローム性動脈硬化の初期段階を遅らせる

最近の研究はそれを示しているルテインはアテローム性動脈硬化の初期段階に遅らせる効果がある。dwyerらは[14]、ルテインは主頸動脈の血管壁の肥厚を防ぐことができると考えている。動物実験では、ルテイン含有飼料を与えたマウスは、与えないマウスに比べて動脈血栓症が低く、また、動物の壁細胞中のルテインはldlコレステロールの酸化を著しく減少させることがわかった。

4.5彩色効果

ルテインは明るい黄色で強い着色力があり、光、熱、酸、アルカリなどに強いため、菓子、菓子、タバコ、調味料、飼料の加工に広く使用されています。

5ルテインの抽出法

ルテインは1831年にハインリッヒによって最初にニンジンの根から抽出され、その後1837年にベルツリウスによって秋の黄葉から抽出された。現在、ルテインはマリーゴールドから抽出して製造されています[16]。

ルテインは化学合成では得られない天然植物からしか抽出できませんルテイン抽出の主な方法は以下の通りです。

5.1膜分離法

マセレーション、蒸発、濃度、溶剤精製などの伝統的なプロセスは、天然顔料を抽出するために使用されます。しかし、これらのプロセスには、エネルギー消費が大きい、プロセスが複雑すぎる、製品純度が低いなどの欠点があります。膜分離[17]の導入は、コスト削減だけでなく、製品品質の向上にもつながります。抽出液はまずセラミック膜を用いたmf(微ろ過)で精製し、次に逆浸透膜を用いて濾液を濃縮します。エタノール抽出や蒸発濃縮に比べて、膜分離技術を主に使用するこのプロセスは簡単で、顔料溶液はほとんど室温で、効果的に顔料製品の品質を保証します。

5.2マイクロ波加熱法

楊lifeiら[2]原料として茶を使用、6#媒体としての溶媒、およびマイクロ波加熱法へ抽出ルテイン溶媒濃度、マイクロ波出力、抽出時間などのパラメータを制御することで、ルテインの最適抽出条件を得ることができた。実験結果によると、材料比(w/v)が1:25、時間が30秒で、マイクロ波で材料を2回抽出した場合、ルテイン抽出率は65.45%に達する。この方法の主な利点は、溶媒を節約し、抽出効率を向上させることです。

5.3乾燥法

ルテインはカレンデュラの花弁から抽出することができる新しいタイプのロータリードラムドライヤーで乾燥とタンピングを行う[18]。タンピング率を変化させると、タンピング効率は70%から90%の間で変動する。ルテインの量は乾燥時間と温度と密接に関係しています。同じ乾燥時間で60°cで抽出される量は70°cで抽出される量よりも多い。

5.4抽出方法

青島高新工業園区青島天然物研究所は、マリーゴールドからルテインを大規模に抽出することができました。マリーゴルト花びら→発酵→乾燥→造粒→ヘキサン抽出→負圧蒸発分離→ルテイン樹脂。

5.5有機溶媒抽出法

この方法は、アルカリ条件下でマリーゴールドからルテインを抽出するための溶媒としてエタノールを使用する。抽出物は黄褐色であり、真空蒸留、濃縮、沈殿、乾燥を経て茶色の固体が得られる[19]。song haoら[16]は、4つの有機溶媒(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溶媒におけるマリゴル花中のルテインの溶解度を調べた。その結果、純溶媒よりも二元混合溶媒中のルテインの抽出効果が高いことがわかりました。また、ルテインの溶解効率また、密接に超音波、温度、原料粒の大きさに関連しています。

また、超臨界二酸化炭素抽出法や高性能液体クロマトグラフィー分析法もあります。

6展望

中国はマリーゴールド資源を豊富に有しており、ルテインの抽出・加工がすでに大規模に行われているが、制品は依然として粗製で、主に飼料添加物や輸出用として使用されている。現在、中国農業大学、上海交通大学、北京大学などで高レベルの研究が進められている純度ルテイン,純度を超える95%[20],これはまだ中国の注目を集めていません' s外食产业だろ浙江大学を含む国内の研究機関は、革新的な高ルテインイネの生殖質と対応製品を開発し、初期成果を上げている。ルテインは、良好な保護視力を有し、アテローム性動脈硬化、抗酸化、抗がんなどの効果を予防します食品の機能性成分医学、健康制品など各分野の発展が期待される。

参照

【1】孫震、姚恵元。ルテインの抗がん効果と研究の現状[j]。2005年(平成17年)4月1日:ダイヤ改正。

【2】楊lifei、鄧禹。ルテインの抽出過程に関する予備的検討[j]。広州食品工業科学技術,2004,20(1):45-47。

【3】孟祥和、毛仲貴、潘秋月ルテインの健康増進機能[j]。中国食品添加物、2003(1):17-20。

[4]辛てるでしょ。ルテインとその眼保護機能[j]。中国食品添加物、2003(5):1-3,10。

【5】朱海夏、鄭剣賢。ルテインの構造・分布・物性・生理機能[j]。中国食品添加物,2005(5):48-55。

【6】金文波、大雅。タバコ化学间学[M] .北京:清華大学出版局、1999年:43-44。

[7]李浩明です。マリーゴールド・ルテインとその生理機能に関する研究の概要[j]。中国食品添加物、2001(4):31-33。

[8] liu zhen, shen xiaoxia, shu xiaoli, et al。ルテインの構造と機能の進歩とその応用[j]。中国科学技術博覧会,2009(28):225-226。

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【12】李永祥、曹端林。ルテインの抽出と応用の進展[j]。山西化学工業,2004,24(1):16-18。

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[16] song hao, he zechao, zhang jie, et al。マリーゴールドの花からのルテインの抽出[j]。化学工学設計、2003、13(4):10-12。

〔17〕柳Mo' e。膜分離技術ハンドブック[m]。北京:化学工業出版社、2001年:12-15。

[18] armstrong p r, brusewitz g h, stone m l, et al。回転乾燥- マリーゴールドの花から花弁を脱穀するためのing [j]。^ a b c d e f g h i『人事興信録』、2000年、379-384頁。

[19]丁,嘉兴。食用天然色素ルテインの抽出[j]。^岩波書店、2003年(平成15年)、96- 97頁。

【20]あなた辛。天然エキスと機能性食品添加物[j]。食品科学25 (3):216-218 04