生姜エキスと食品包装に使用する利点は何ですか?

ジンジャー科の多年草であるジンジャー(zingiber officinale roscoe)は、主に東南アジアの一部の国で栽培され、使用されています。香辛料として、調味料、香辛料、栄養補助食品、伝統医学として使用することができます。現在、2022年の国連食糧農業機関(fao)のデータによると、中国は世界の一つです&#ジンジャーの39の大手生産者[1]。ショウガは、その長い使用と消費の歴史の中で、珍味として楽しまれてきただけでなく、さまざまな薬理特性を有しており、食品や医薬品に用いられてきました。例えば、生姜はお茶や健康飲料としても使えます風邪予防、嘔吐、疲労回復に効果がある[2]。さらに、ジンジャーはアーユルヴェーダの準備「trikatu」の重要な成分です。喘息、気管支炎、赤痢、発熱、腸管感染症の治療に他の薬剤と併用することができる[3]。

中国では、生姜はまた、広く民間回復サプリメントとして、医薬食品や伝統的な漢方薬として使用されています[4]。2020年版の中国薬局方には、生姜を含む3つの製品が含まれています。干し生姜と揚げ生姜。要約すると、ショウガは、経済的、観賞用、さらには食用薬としても価値のある重要な作物です。その栄養と価値が広く認められ、人々に深く愛されています。consumers&接する#39;健康的な食事、栄養摂取や食事療法のための必要性は、生活の中で不可欠なスパイスや健康促進野菜の一つに発展してきました。利用価値と開発の見通しが高く、複数の科学分野の注目を集めているだけでなく、過去10年間で最も研究されている天然資源の一つでもあります。図1は、研究コミュニティの継続的な取り組みを示しています。この天然物は近年精力的に研究されており、コロナウイルスの流行による栄養補助食品および栄養補助食品市場の成長に関連している可能性があります。

急速な発展に伴いジンジャー産業科学技術、人々は生姜の栄養成分と機能的な価値を深く研究し、生姜は高い薬効と健康機能を持っていることをさらに確認しました。ショウガは、ショウガの総合的な利用と深い加工を促進するために、さまざまな方法で抽出され、より多くの生物活性を発見しています。これまでに、生姜からは多糖類、テルペノイド、フェノール化合物など、さまざまな重要な生理活性成分が抽出されており[1,5]、これらの化合物には抗酸化作用[6]、抗菌作用【7】、抗炎症作用[8]、抗がん作用[9]、低血糖作用[10]があることがわかっています。ショウガの重要な活性物質と生物活性を図2にまとめました。これらの生姜の有効成分を抽出、加工、分離、分析するために、超音波抽出法、有機溶媒分離法、高性能液体クロマトグラフィー検出法などの多くの技術が用いられてきました。これらの活動をもとに生姜製品が数多く開発されており、食品、医薬品、化粧品などの分野が含まれています。

近年、農業廃棄物や分解性のない合成材料の発生と蓄積を減らすために、植物資源を使用して持続可能な緑の天然高分子を作成することが注目されています。現在、多くの植物活性物質は、食品包装材料に広く使用されています。これらの活性物質には、一般的に抗酸化作用と抗菌作用があり、包装食品の安全性を向上させ、賞味期限を延長することができます[11]。生姜は天然の作物として持続可能で環境に優しい材料として使用することができます。その抽出物は、他の天然ポリマーと組み合わせて、包装の機械的および酸素バリア特性を改善することができる[12]。その優れた抗菌および抗酸化特性は、食品包装用途の最良の候補の1つです。本稿では、主にショウガエキスの種類と生物活性、および食品包装用途におけるショウガ活性物質の研究進捗について概説する。やはり现地の食材のように主な活性の研究としょう薬草として食用工場のホットスポットガイドラインを提示の理论値であり、総合利用や深加工などを支援する生姜を借景に提供する調査に必要な理論知識基盤を行って、生姜品を开発し、それを叩いて潜在的の病気の予防にするには、改善防げるわけです

1生姜エキスの種類と生物活性

生姜には多糖類、テルペノイド、フェノール化合物など多くの化学成分が含まれており、抗酸化作用、抗炎症作用、抗菌作用、抗がん作用などのさまざまな生物活性をもたらし、健康に役立つ保護作用もあります。しかし、これらの生理活性化合物の量と質は抽出技術に大きく依存しており、これはショウガの有効成分をより効果的に抽出する技術の開発を促進するだけでなく、最大化することが期待されますショウガの生物活性。ショウガの具体的な有効成分とその生物活性を表1にまとめました。

1。1生姜エキスの種類

1. 1. 1多糖类

植物由来多糖類は、抗酸化作用[13]、抗腫瘍作用[14]、抗インフルエンザ作用[15]、低血糖作用[16]、免疫調節作用〔17〕などの複数の健康上の利点から、食品、医薬品、化粧品業界で広く注目されています。このうち、ショウガ多糖類が広く注目されているその豊富な生物学的特性と薬理学的効果のために、近年の生物学および医学分野で。

のジンジャー多糖類の構造非常に複雑で、その構造的特徴は主に単糖の組成と配列、分子量、グリコシド結合の位置と立体構造を含む。多糖は、グリコシド結合で結ばれた単糖のポリマーである。ほとんどの多糖類はガラクトース、グルコース、マンノース、アラビノース、ラムノース、キシロースから構成されています。さらに、グルクロン酸やガラクツロン酸などのウロン酸がいくつかの多糖類から検出されている。これらの多糖類の単糖組成およびモル比の多様性は、原料、抽出方法、分離精製方法などの多くの要因に影響されます[18,19]。手は色々だ多糖类の構造を分析などの器楽分析方法だけでなく高性能液体クロマトグラフ(HPLC)红外スペクトル(IR)核磁気共鳴(ポリオキサミド树脂)、ガスクロマトグラフ(GC)、質量分析(MS)ガスchromatography-mass離イオン化法(GC-MS)など、化学などの方法メチル化分析酸分解、酸化periodate、また、特異的グリコシダーゼ消化などの生物学的手法や免疫学的手法もあります。

多糖類の化学構造は、その生物学的活性の基礎である。多糖類の分子量は様々な生物活性と密接に関係しており、適切な分子量は多糖類が薬理活性を示すための必要条件の一つであることが多くの研究により示されている。chenらは2つの異なる方法を用いたショウガから多糖類を抽出する残基およびそれらが異なる分子量を持っていたことを決定しました,順番に異なる抗酸化活性を示しました[19]。また、植物多糖類の単糖組成は、その生物活性を左右する重要な因子である。wangらは、同じ原料から2つの多糖類gp1とgp2を同じ抽出法で抽出した。これらの単糖の組成は異なる。gp1は抗腫瘍活性を有し、gp2は抗酸化活性を示す[20]。単糖の成分が違うと、同じ薬理効果があっても強度が違う。jingらは、ジンジャー多糖類のzopとzop-1には顕著な抗酸化作用があることを示したが、zop-1の抗酸化活性はzopよりも有意に高い[13]。単糖の組成が同じであれば、モル比も多糖の生物活性に影響します。陳らは、単糖組成のモル比が異なる温水抽出法とアルカリ溶液抽出法で単離した生姜多糖類が、異なる抗酸化活性を示すことを確認した[18]。

効果的な隔離とジンジャー多糖類の精製ショウガ多糖類の構造と生物活性を研究するための主要な前提条件である。ショウガからの生理活性高分子多糖類の抽出効率を最大化するために、精製法に関する一連の研究が行われてきた。現在、生姜多糖類を分離して精製する方法は、温水抽出法、酵素を利用した抽出法、マイクロ波を利用した抽出法、超音波を利用した抽出法など、さまざまだ。それぞれの方法には長所と短所があります[18]。科学技術の発展と複数の分野の統合に伴い、より高い抽出速度を持ち、多糖類の生物活性をできるだけ損なわない抽出法の研究開発が現在注目されており、注目されている。ショウガ多糖類の研究は途絶えていないが、精製方法、構造、生物活性などの面でさらなる研究が必要である。将来的には、ショウガ多糖類の構造を改変して本来の生物活性を高めたり、新たな生物活性を生み出したりすることが期待されます。また、修飾されたショウガ多糖類の構造活性相関に関する研究を強化し、修飾部位の構造特性、量、活性の相関を明らかにすることが重要である。

1. 120ウェルビーイングブームと相まって

の生姜の香りは、主に揮発性油の含有量によって決まりますテルペンとも呼ばれ、モノテルペンとセスキテルペンから構成されます。収率は1% ~ 3%であり[21]、心地よい匂い、刺激的な味、および多くの薬理作用の源となっている。モノテルペンは2つのイソプレン単位(c10骨格)を持つ炭素骨格を持ち、シクロプロパン、シクロブタン、シクロヘキサンのように1つまたは2つのシクロアルカン単位を持つものもある。現在、モノテルペンには主に有効成分であるユーカリ、シトラル、リモネン、リナロール、ピネンが含まれている。ユーカリは環状エーテルであり、ユーカリ精油の主成分である。抗炎症作用、抗菌作用、抗高血圧作用、鎮痙作用、鎮痛作用、抗不安作用が知られている[22、23]。シトラルは二重結合異性体で、シトロネラルとゼラニウムの混合物であり、ジンジャー精油中で最も含有量が高い[24]。レモンの強い香りがします。そのため、シトラルは安全な香料や食品添加物として使用されてきました。また、肝臓を保護し、抗炎症作用を有する[25]。リモネン(limonene)は、柑橘類の皮油の主成分である環状のモノテルペンである。抗がん剤、抗ウイルス剤、抗炎症剤、抗菌剤として使用され[26]、胆石を溶解させて胃食道逆流を緩和する効果もある[27]。リナロールは、植物に含まれる2つのエナンチオマーの形をしたテルペンアルコールで、抗炎症作用、抗がん作用、抗菌作用、鎮痛作用、抗不安作用、抗うつ作用、神経保護作用があることが知られている[28]。

Pineneはbicyclic monoterpene whatever 'という言葉2異性体(α-とβ-)を考えるとして使われていた。消化管保護作用、抗不安作用、抗けいれん作用、神経保護作用、抗酸化作用、抗膵炎作用がある[29]。セスキテルペンは、3つのイソプレン単位(c15骨格)を持つことが特徴で、自然界のエッセンシャルオイルの主要成分です。β-elemene立体異性体の一つでelemeneチームの顧問として活動しており、自然で発見花の香りの構成として虫フェロモン。

β-エレメンには抗がん効果があると報告されている[30]。ファルネセンは6つの異性体として存在し、精油やフェロモンの成分として自然界に存在する。溶剤、エモリエント、ビタミン、バイオ燃料として工業的に使用されている[31]。ゼアチンは、反応性の高い3つの二重結合を持つ環状セスキテルペンであり、抗がん剤[32]、抗菌剤、香料[33]として使用されます。

要約すると、これらの揮発性化合物が与えますジンジャー精油その特徴的な風味そして、香りだけでなく、その抗菌作用と抗酸化作用。その生物学的活性は、その化学組成に直接関連しており、種によって含有量や組成が異なり、抽出方法、原産地、生育条件、収穫時期などの要因に影響されます。近年、生姜精油の食品保存への利用が注目されており、食品の安全性や品質に大きな影響を与える可能性のある天然かつ有効な食品保存剤としての可能性が理解されています。

1. 1.3フェノール化合物

フェノール化合物は、不揮発性成分であり、ショウガの主な生理活性成分。それらにはジンゲロール、ショウガオール、パラドール、ジンゲロンが含まれ、それらの変換を図3に示します。ジンゲロールは根茎の辛味のある黄色の液体であるが、舌のスパイス受容体の活性化に寄与する低融点の結晶性固体を形成することもある。6種類のジンゲロール配位子があり、分岐したアルキル側鎖の長さによって区別される。6-ジンゲロールが最も多く、4、7、8、10、12-ジンゲロールは少ない[34]。ジンゲロールには抗がん、抗炎症、抗酸化作用があることが知られている[35]。

ジンゲロールはショウガオールに変換することができます加熱による脱水反応により、加熱処理したショウガにはショウガオールが多量に検出されるが、乾燥したショウガには6-ジンゲロールが最も多い。熱処理中のショウガオールからショウガオライドへの変換は、加熱条件と温度に大きく影響される。jungらは、湿潤熱条件下で生産される6-ジンゲロールの含有量が乾燥熱条件下で生産される6-ジンゲロールよりも有意に高く、高温では熱処理時間を短縮することで、ショウガオライドの変換率を高めることを見いだした[36]。いくつかの報告は、ショウガオールがショウガオールよりも優れた薬理学的特性、特に神経保護、抗酸化、抗炎症作用を有することを示している〔37〕。研究によれば、α、β-unsaturated ketoneが6-gingenol分子する基础より生物活動6-gingerol[38]。パラドールは、刺激性のないショウガオールの生体内変換の代謝物であり[39]、抗がん、抗炎症、心臓保護、神経保護効果があることが知られている[40]。ショウガオール(shogaol)はバニルアセトンとしても知られており、乾燥または熱処理中にジンゲロールがアルドール反応を起こすときに生成する製品である[40]。ショウガオールには、抗炎症作用、低血糖作用、抗下痢作用、鎮痙作用、抗がん作用、制吐作用、抗不安作用、抗血栓作用、放射線防護作用、抗菌作用など、様々な作用と活性が報告されている

活動[41]。

近年、需要が急増しています高品質ジンジャーオレオレジンエキス健康上の利点を有するショウガオールおよびジンゲロールなどのフェノール化合物を含みます。超音波を用いた抽出や酵素を用いた抽出など、低温かつ短時間で高濃度の6-ジンゲロールを抽出することができます[42,43]。マイクロ波補助や加圧液体抽出などの高熱処理は、より高い6-ジンゲロール含有量を生成します[44,45]。一方、超臨界流体抽出では、無毒のco2を使用するため、抽出物の品質と安全性が向上する[46]。これらのグリーン抽出技術は、環境的、経済的、社会的に多くのメリットをもたらしていますが、今後取り組むべき課題は多くあります。食品、医薬品、化粧品用途の機能性成分としてのジンジャー樹脂抽出物の生理活性化合物のさらなる開発は、探索する価値のあるもう一つの重要な分野です。

1.1.4 Diarylheptanoids

ジンジャーには上記の有効成分に加えて、2つのアリル基がヘプタン鎖でつながったジアリルヘプタノイドが含まれています。クルクミンはショウガの主成分で本来はウコンからショウガ科に単離されていますが、ショウガの主成分としても存在します。

 クルクミンには、抗酸化作用、抗潰瘍作用、抗がん作用、心臓保護作用、抗糖尿病作用、抗マラリア作用、抗菌作用、神経保護作用が報告されています[47,48,49]。

1. 1.5その他の有効成分

のショウガの化学物質混合物ジンジャー精油などの不揮発性成分は、エタノールや水などの溶媒で抽出したり、新鮮または乾燥したジンジャーの根を粉末にしたり、注入したりして調製される。これらの抽出物には、神経保護、心保護および血糖降下作用に加えて、抗がん作用があります[50、51]。また、治疗効果を高めるため同混合の生姜素子などの化学物質、薬物伝達システムnano-capsulesに基づいて、liposomesなど固体脂质代ナノ粒子ナノ脂质代粒子nanoemulsions cyclodextrin団地、が提案開発されまたは(52)手伝うにジンジャー生物活動を発揮よい死体に増やし口頭バイオアベイラビリティー。

120生物活動

1.2.1抗酸化作用

生姜は、活性酸素(ros)などのフリーラジカルの過剰が多くの慢性疾患の原因であることが知られており、高い抗酸化活性を有しています。デュガサニらは6-8-および10-ギンゲロールおよび6-ギンゲノールいずれも強い抗酸化活性を持っており、6-ジンゲロールは最も活性が低く、10-ジンゲロールはすべてのジンゲロールの中で最も抗酸化活性が高かった[53]。jiらは、ジンジャー樹脂が抗酸化物質および放射線防護物質として有効である可能性を実証した[54]。さらに、ショウガエキスは、いくつかの抗酸化酵素の発現を刺激することによって、rosの産生と脂質過酸化を減少させることができ、それによって抗酸化作用を示す[55]。ジンジャーエキスはまた、カドミウム誘発性腎毒性[56]に対する保護作用と抗酸化作用を有し、アセチル酸鉛誘発性肝毒性[56]に対する抗酸化作用を有する。また、ジンジャーエキスの抗酸化力は抽出溶媒と関係しています。yehらは、ジンジャーエタノール抽出物と水抽出物の抗酸化能力を比較し、ジンジャーエタノール抽出物はteacとfrapの抗酸化活性が高いことを見いだした[58]。要約すると、多くのin vitroおよびin vivoの研究により、ショウガとその生理活性化合物が強い抗酸化活性を有することが示されています。主な効果は、フリーラジカル生産のバランスをとり、ボディを改善することです'の防衛システム、また、抗酸化酵素または酵素システムにおける調節的役割を果たしています。

1.2.2消炎活動

炎症は、微生物の侵入、抗原暴露、細胞や組織への損傷の後に起こる、身体の保護応答と定義することができます。それは、多くの細胞タイプ、メディエーター、受容体およびシグナル経路の間の複雑な相互作用を伴います。研究NF - neuroinflammationで中心的な役割をκBが、規制を始めよ不道徳燃やす働きγ活性化と新陈代谢や炎症、生姜と各種化合物抗炎症作用があり、活动を増やすように長い間知られた。韓ら実証されたことは6-gingerolは子ども消炎効果の生産を抑えることで炎症アジャスターの燃やす働き活性化-γLPS-inducedになりを抑えることができるLPS-induced NF -κB[59]た消炎効果を振るう活性化になる。zhangらはそれを発見した6-gingenol-loadedナノ粒子デキストラン硫酸ナトリウム誘発性大腸炎の症状を緩和し、炎症促進因子と抗炎症因子の発現レベルを調節することによって、大腸炎の傷の修復を促進することができる[60]。

いくつかの研究では、6-ジンゲロールにも抗炎症活性があることが示されている。サハら実証されたことは6-gingerolは子ども消炎活動の削减とNF -κB規制され経路のたんぱく质やmRNのレベルのIL-8 IL-6、IL-1βコレラ誘発型炎症で腸上皮細胞(61)。ジンジャーの他の有効成分にも抗炎症活性があることが示されています。例えば、生姜エキスジンゲロール改善trinitrobenzenesulfonic acid-induced大腸炎NF -κB規制されinterleukin-1β経路[62]ますジンジャーanti-CD3も防げantibody-induced大腸炎? TNFα制作を減らしAkt NF -κB活性化[63]。そしてtengらは、ジンジャーがナノ粒子をエクソソーム化することを発見した#39;マイクロrnaはil-22(バリア機能改善因子)の産生を誘導することでマウス大腸炎を改善する[64]。まとめると、ショウガとその活性化合物は、特に腸の炎症性疾患において、炎症を効果的に緩和することが示されています。消炎の生姜機構の抑制にかかわるかもしれませんAkt、NF -κB活性化の削减と消炎cytokines強化pro-inflammatory cytokines。ジンジャーナノ粒子の応用は、予防と治療を含め、腸内の炎症性疾患の改善に大きく役立つことに留意すべきである。

2・3位をNeuroprotection

一部の人々,特に高齢者,アルツハイマーなどの神経変性疾患を発症するリスクが高いです'の病気(ad)、parkinson 's疾患(pd)と認知症、およびこれらの疾患の有病率は、年齢とともに増加します。ジンジャーは記憶機能に肯定的な作用があり、このような慢性的な難病に対する神経保護作用はもちろん、神経変性疾患の治療と予防にも役立つという研究結果が出ている。Alzheimer&で#39;s disease、zengらは、高用量のジンジャーエキスが学習と記憶を改善することを報告した[65]。karamらは神経保護と治療を実証した容量た生姜の生姜を投与したadラットはアセチルコリン濃度を有意に上昇させ、アセチルコリンエステラーゼ活性を低下させ、アミロイド斑の消失を示した[55]。Parkinson&で#39;s disease、moonらは、ショウガの活性化合物が炎症反応を阻害し、ngfレベルを上昇させ、ad脳のシナプス形成を改善することによってpdの認知機能障害を減少させることを発見した[66]。P

ark等が報告しています6-ジンゲロールは運動協調障害を改善することができます神経保護効果を発揮するpdの運動遅延[67]。また、hoらは、新鮮な生姜に含まれる10-ジンゲロールに強い抗神経炎症作用があることを発見した。pro-inflammatoryの表現を阻害するさせ、NF -κBを封鎖して遺伝子が活性化し、低下してしまいレベルのいやIL-1β、IL-6 TNF -α[68]。別の研究では、6-デヒドロジンゲロールは、酸化ストレスによって引き起こされる神経細胞の損傷に対して細胞保護効果を有することが示されている[69]。加えて、trv1受容体は末梢神経系と中枢神経系で発見されており、疼痛の伝達と調節に重要な役割を果たしている。ショウガはtrv1受容体で活性を示すことが報告されている[70]。以上の研究により、ショウガとその生理活性化合物が、adやpdなどの神経変性疾患に対する保護作用を示すことが明らかになった。

1.2.4抗菌活動

細菌や真菌の広がりは、常に人々を悩ませる深刻な問題となっています&#健康39;s。抗菌剤の長期使用は細菌抵抗性をもたらし、バイオフィルムの形成は細菌感染と抗菌抵抗性の重要な原因である。この問題に対処するために、いくつかのハーブやスパイスは、多くの病原性微生物に対する自然で効果的な抗菌剤に開発されています。近年、ジンジャーには抗菌作用があることが報告されている。ある研究では、ショウガは、膜の完全性に影響を与え、バイオフィルムの形成を阻害することによって、pseudomonas aeruginosaを含む様々な薬剤耐性株の成長を阻害することが明らかになった[71]。

A原油の抽出物とメタノール分の生姜病原性遺伝子を低下させることにより、バイオフィルム形成、グルカン合成、連鎖球菌変異体の接着を阻害した[72]。ジンジャー精油には抗菌作用があるという研究結果もあります。wangらは、ショウガ精油が黄色ブドウ球菌や大腸菌に対して優れた抗菌活性を持ち、前者の方が後者よりもショウガ精油に敏感であることを明らかにした。抗菌作用は、ショウガ精油が細菌の細胞膜を損傷させ、タンパク質や核酸などの高分子を漏れさせ、最終的に細菌の代謝活性を低下させて死に至らせることである[73]。要約すると、ジンジャーはしています 異なる細菌や真菌の増殖を抑制することが示されています。

1.2.5抗がん活動

癌は主要な死因であり、果物や植物などの天然物は、その抗癌活性について広く研究されている。in vitroおよびin vivoの研究の数が多いショウガエキスは、ショウガとその有効成分を示していますさまざまな種類のがんの発生を排除または抑制することができます。生姜エキスの補充は、大腸がんのリスクが高い患者において、大腸粘膜の増殖を減少させ、アポトーシスを促進することが明らかになっている[6]。6-gingerol、10-gingerol 6-shogaolと10-shogaol anti-proliferative down-regulatingによる人間の前立腺がんの細胞組織への効果は期待関連の様々な耐性を表現タンパク質(74)による人間の前立腺がんの細胞組織への効果は期待をantiproliferative downregulating様々なタンパク質drug-resistance-related[74]を表現することにもなる。

6-ジンゲロールはまた、ヒト子宮頸部腺がん細胞の増殖を阻害する[75]。生姜エキスも防ぐことができ、乳がんの表情を増やし腫瘍抑制抑制遺伝子『p53とNF -κB低减レベルアポトーシスを着実に推進する腫瘍組織[76]。ジンジャーから調製された蛍光カーボンナノドットは、ヌードマウスのヒト肝がん細胞によって引き起こされる腫瘍の成長を効果的に制御することができる。in vitro実験では、ジンジャーのカーボンナノドットが肝臓がん細胞のros含有量を増加させ、それによってp53の発現を上昇させ、アポトーシスを促進することが示された[77]。ジンジャーエキスおよび6-ギンゲノールは、重篤な副作用なしにヒト膵臓がん細胞の増殖を阻害した[78]。つまり、生姜は大腸がん、前立腺がん、乳がん、子宮頸がん、肝臓がん、膵臓がんなど、いくつかの種類のがんを予防し、治療することができます。抗がん機構は主にアポトーシスを誘導し、がん細胞の増殖を抑制することに関連しています。

1.2.6血糖値を下げる活動

糖尿病は、インスリンの欠乏やインスリン抵抗性によって引き起こされる重篤な代謝障害で、血糖値が異常に上昇する。ショウガとその主な有効成分の抗糖尿病効果は、多くの研究で評価されています。sampathらはそれを発見した6-ジンゲロールは血漿グルコースを減少させることができるまた、高脂肪食による肥満マウスのインスリン値も調べた[79]。weiらは、6-パラドールと6-ギンゲノールがampkのリン酸化を増加させてグルコースの利用を促進することを発見した。さらに、6-パラドールは血糖値を有意に低下させた[7]。liらは、ショウガエキスがメタボリックシンドロームのラットのインスリン感受性を改善することを発見しており、これは6-ジンゲロールによるエネルギー代謝の改善に関連している可能性がある[80]。dongareは、ショウガエキスがストレプトゾトシン誘導糖尿病ラットの網膜微小血管の変化を減少させることを発見した[81]。以上の研究をまとめると、ショウガとその生理活性化合物は、インスリン濃度を低下させ、インスリン感受性を高めることによって糖尿病とその合併症を予防し治療する可能性があることが示唆されている。

1.2.7その他の生物学的活動

上記の活動に加えて、ジンジャーは呼吸器系保護作用、抗吐き気・制吐薬・心血管保護作用も持っています。天然ハーブは、喘息などの呼吸器疾患の治療に古くから使われてきましたが、ショウガもその一つです。いくつかの研究では、ジンジャーとその生理活性化合物は呼吸器疾患に対する保護効果を示している。例えば、6-ジンゲレン、8-ジンゲロール、6-ジンゲロールヒトの気道平滑筋の急速な弛緩を誘導することができる[82]。さらに、生姜はアレルギー性喘息を改善することができます[83]。ジンジャーは伝統的に胃腸症状の治療に用いられてきた。以前の研究では、ジンジャーは、嘔吐、乗り物酔いや妊娠による吐き気を減らすことができることが示されています,最近の研究は、ジンジャーに焦点を当てている間&#術後および化学療法誘発性の吐き気や嘔吐に対する39の予防効果。二重盲検無作為化プラセボ対照試験では、化学療法後の患者の吐き気に関連する生活の質がショウガ補充によって改善されたことが示された[84]。さらに、ジンジャーは抗結核薬や抗レトロウイルス療法によって引き起こされる吐き気を緩和し、患者の軽度、中等度、重度の吐き気発作の頻度を減少させることができます[85]。一般的に、ジンジャーは減少することによって心血管保護効果を示します 高血圧症と脂質異常症の改善。ジンジャーエキスがnoシンターゼおよびシクロオキシゲナーゼを阻害することにより、ブタの冠状動脈に対する血管保護効果を有することが研究によって示されている[86]。

2 ショウガエキスの食品包装への応用

食品は、水分、光、酸素、微生物などのさまざまな環境要因の影響を受けやすく、食品の劣化を引き起こす可能性があります[87]。さらに、残留農薬、重金属、微生物毒素によって引き起こされる食品の安全性の問題は、消費者の健康に直接影響を与える可能性があります[88]。大腸菌、チフス菌、黄色ブドウ球菌、リステリア・モノサイトゲネス、カンピロバクター・ジェジュニなどの食品由来病原体は、胃腸や神経疾患などのヒトの疾患を引き起こすことさえあります[89]。食品包装は食品科学技術の重要な部分です。その主な機能は、微生物やその他の生物による腐敗から内容物を保護し、製品の品質と安全性を確保し、保存期間を延ばすことです。持続可能なフードバリューチェーンや食品廃棄物の削減に貢献するだけでなく、消費者が安全で衛生的な食品を食べることを可能にします。

また、商品情報を表示して商品の商品化や流通を支援することもできます。包装材料は、個々の製品の違いにより、単一の紙包装から、金属、ガラス、プラスチックなど多岐にわたります。しかし、この伝統的な包装方法は、ほとんどの固形廃棄物を発生させ、環境を汚染しています。使用される材料は生分解性ではなく、環境を損なうだけでなく、水、土壌、空気を通じて汚染を拡散させることによって、人間の健康に影響を与える可能性があります。現在、食品包装材料などの非生分解性材料の生産と使用が大幅に増加し、自然への害が増えています。近年、peopleの改善に伴い'の生活水準は、食品の品質と安全性にますます高い要求がありました。人々は、食品保護における食品包装の重要性を認識し、自然生態系と自分自身の健康の重要性を認識し始めています。環境の持続可能性と安全性に対する高まる要求を満たすために、環境下で急速に劣化する可能性のある食品包装材料の開発に向けた研究がますます進んでいる[90]。

生体高分子は、モノマー単位が共有結合でつながった鎖状の分子ポリマーです。天然生物の作用によって分解または分解する能力を持ち、co2やh2oなどの環境に優しい有機副産物を残します。その豊富さ、再生可能性、生分解性から、石油から作られたもののような非生分解性材料の代替として考えられています[91]。従来、食品包装用途に使用されるバイオポリマーの最も一般的なタイプは、炭水化物(デンプン、セルロース、キトサン、寒天)、タンパク質(ゼラチン、ホエイタンパク質、コラーゲン)などの天然物でした。

今日、科学技術の発展により、ポリ乳酸(pla)、ポリカプロラクトン(pcl)、ポリグリコール酸(pga)、ポリビニルアルコール(pva)、ポリブチレンコハク酸(pbs)などの合成バイオポリマーが形成されています[92]。これらの合成バイオポリマーの利点は、持続可能な産業を創出する可能性や、耐久性、柔軟性、高光沢、透明性、引張強度などの特性を向上させることができます。Biopolymers四つに分けられる消息筋に分けられると、自然減も含めBiopolymers自然生物に由来する(例えば、農業資源)、合成Biopolymers制作又は微生物発酵させた(例えば、polyhydroxyalkanoates PHA) Biopolymers従来合成生物学的な物質から(例えば、解放ポリ乳酸)からBiopolymers化学的に合成された石油製品(例えば、PCL polycaprolactone)[93]。図4に示すように、食品包装に使用されるバイオポリマーとその分類をまとめました。

しかし、従来の非生分解性材料(特に石油由来の包装材料)と比較して、バイオポリマーを食品包装材料として使用すると、機械的特性(引張強度が低いなど)やバリア性(高い透水性など)が劣っています。さらに、生体高分子は一般的に脆く、熱歪み温度が低く、長期間の加工操作に対する耐性が低い[94]。しかし、包装材料としてバイオポリマーを使用する利点のバランスをとるために、特に社会に適合するため&#持続可能性と環境安全性のための39のニーズは、多くの研究は、食品包装アプリケーションのためのこれらのバイオポリマーを改善するために始めている。例えば、biobasedポリマーナノコンポジット材料を持っている比定され有望な包装機械や結界性能を高め、biopolymers引き渡されたり、一部の天然植物、動物やmicrobial-basedなどbiopolymers同时に、持続可能な遷移食品包装用シートをを提供する性能[95]生分解性や生体向上だ。その天然の抗菌性と抗酸化特性は、包装食品の安全性を向上させ、賞味期限を延長するために使用されています。

ジンジャーには優れた抗菌・抗酸化作用があります。表2に示すように、ショウガから有効成分を抽出することで食品包装への応用を検討している研究者もいます。saediらは、ショウガパルプから再生セルロースを用いて、透明で柔軟な再生セルロースフィルムを作製することに成功した。再生セルロースフィルムにクルクミンを添加することで、透明性を維持しながら、強い紫外線バリア性を付与するとともに、食品由来病原体に対して抗酸化・抗菌作用を発揮し、食品包装用途に適していることが実証された[96]。

rahmasari et al.はそれを発見しましたジンジャー・スターチベースのエディブル・フィルム・フィルム超音波で処理すると、機械的、バリア的、熱的、抗菌的特性が向上し、牛ひき肉の感覚特性に悪影響を与えることなく、牛ひき肉サンプルの脂質酸化を効果的に阻害することができた[97]。fasihiらは、ジンジャー精油を充填したバイオコンポジット膜が、優れた紫外線および光バリア性を示すとともに、高い抗酸化および抗菌活性を示し、パンの包装用途に使用できることを発見した[12]。食用のコーティング剤にジンジャーグリセリン抽出物を添加すると、aspergillus flavusの成長を効果的に減少させることが示されており、クルミの酸化を大幅に減少させ、それによってナッツの栄養価と微生物学的品質を向上させ、安全性と保存性を向上させることができる[98]。zhangらは、ジンジャー精油をマイクロエマルションナノフィルムに組み込んだ。これは、フィルムの機械的および水蒸気透過性特性を変化させるだけでなく、病原性細菌、腐敗細菌に対する耐性を向上させ、脂質酸化を抑制し、新鮮な肉の保存寿命を延ばすのに役立った[99]。

要約すると、ジンジャーはナノエマルジョンまたは固体粒子の形で送達することができる。食品保存に直接使用されるだけでなく、生分解性包装フィルムやコーティングにも使用でき、バイオアベイラビリティと食品保存効率を向上させることができます。また、ショウガを環境から保護し、食品保存のための優れた抑制放出性と高い抵抗性と抗酸化作用を提供し、パン、家禽、果物、野菜、魚介類などの食品に優れた保存能力を示します。これらの持続可能な生分解性材料の出現は、包装の機械的およびバリア特性を大幅に改善し、有効な賞味期限を延長し、食品の品質を向上させ、食品の安全性を高め、より新鮮で持続可能な製品を消費者に提供しています。市場におけるこれらの材料の急速な成長に伴い、彼らは有望な未来を持っています。この分野における継続的な研究開発は、革新的で環境に優しい包装ソリューションを生み出すことが期待されており、食品包装のより持続可能な未来に向けた重要な一歩を示しています。

3結論

ショウガに含まれるショウガオール、ジンゲロール、ジンゲロンなどの成分が同定されており、主な成分として認識されている生姜エキス生姜に抗酸化、抗炎症、抗細菌などのさまざまな生物活性を与えます。このため、生姜は機能性食品や栄養食品の成分としてだけでなく、ガン、心血管疾患、糖尿病、肥満、神経変性疾患、悪心、嘔吐、呼吸器疾患などの各種疾病管理と予防にも活用される。具体的な作用機序はさらに検討する価値がある。これらのショウガの生理活性物質の分離と精製が課題となっている。今後は、ショウガの生体内での作用機序の研究を進め、ショウガの多様な利用を可能にし、ショウガの開発の指針となることを目指します。これらの疾患に対するジンジャーの有効性をヒトで実証するためには、ジンジャーおよびその様々な生理活性化合物の臨床試験が必要であることは注目に値する。ショウガ資源は徐々に開発され利用されているが、ほとんどが個別に開発され利用されており、収穫や加工後のショウガの総合的かつ集中的な利用が不足している。これまでの研究で、生姜の茎、葉、生姜の残留物にも有効成分が豊富で、特定の薬効と開発可能性があることが示されています。構成を解析し、記載されている、机能やジンジャー副産物の応用空間性、ジンジャー副産物の第二次产业と複数の利用を形成するために利用され得るが相次いで大規模な製品開発と利用方法あるので資源の有効活用に達し経済効率も環境を保護する役割もする。生姜のこの詳細な体系的な研究は、人々が理解し、助けることができますより多くの角度からジンジャーを適用します.

研究ジンジャーの食品包装への応用ショウガの有効成分を含む食品包装材に高い抗菌・抗酸化作用があることを示しています。しかし、ショウガ成分を含む包装フィルムやコーティング材は、食品の感覚特性を変化させ、悪影響を及ぼす可能性があります。ジンジャーとその主要成分との相乗作用を利用したり、抗菌性と抗酸化性を持つポリマーと組み合わせることで、利用を改善し、食品の感覚変化を抑えることができます。代わりに、ショウガの風味と香りを補完する食品を選択すると、感覚特性への悪影響を減らすことができる。このため、コスト投資と消費者の受容性を考慮しながら、各種食品や量産品の利用率向上、賞味期限の管理・延長などの要求に応える機能性食品保存デリバリーシステムのさらなる研究が求められています。現在、ほとんどの研究は実験室での試験に限られており、商業的な規模では実施されていません。そのため、ショウガの有効成分を含む生分解性包装システムの実現可能性と商業化については、今後の研究が待たれている。

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