マリーゴールドの花からルテインを抽出する方法は何ですか?

Tagetes erecta (marigold) is native to Mexico. It is also known as calendula because it is rich in lutein, a natural carotenoid that accounts for more than 90% of its content. As further research is carried out into the pharmacological functions of lutein, it is found to have a variety of active functions, such as preventing and treating atherosclerosis, boosting the body&#白内障を防止し、ビジョンを保護する39の免疫系、。最近、people&に偏差があります#合成顔料の毒性の39の理解。のworld&#使用される合成顔料の種類と量の39の制御は年々増加しています。その広範な使用のために、ピープル&#天然顔料の39の需要は年々増加しています。People&#ルテインについての理解は徐々に深まりつつあり、単純に顔料を合成するのではなく、天然顔料を抽出してより多くの機能を明らかにする方法を研究することに焦点が移っています。

Lutein not only has 天然顔料しかし、抗酸化作用もあり、消費者にますます人気が高まっています。国内外を問わず、その機能がますます明らかになってきています。中国では、雲南省、貴州省、四川省などで、農村を活性化させる方法としてマリーゴールドが広く植えられている。しかし、中国でのルテインの研究開始が諸外国に比べ遅れていたため、高純度ルテインの化学調製技術が進んでおり、化学調製に関する多くの特許を出願している国もあり、マリーゴールドの抽出や調製を改善することは困難であった。China' sルテイン抽出製品は、主に付加価値の低い粗抽出物です。以上の問題点から、高純度ルテインの製造が急務となっています。また、ルテインの8つの特殊な異性体は、これまで植物からしか抽出・分離できず、化学的方法で合成することはできませんでした。したがって、抽出されたルテインは、一定の実用的意義を有する[1]。

実用的な価値が1

1.1観賞価値

マリーゴールドは、草丈70 - 100 cmの一年生草本植物です。花に強い黄色の色素があることから、食品加工業などで広く使われています。現在は主に近隣諸国に輸出されており、一定の生産見込みがあります。国際市場では不足している。また、連続畑に植えられたマリーゴールドは、地方活性化のための特徴的な農産物として環境美化の機能を持ち、観賞価値が高い[2]。

120彩色機能

ルテインには強い着色力があり、卵の孵化や家禽の繁殖率を高めることができます。家禽の品質は肉の栄養価で判断されがちですが、ルテインは副作用のない天然色素でもあり、卵黄や家禽、鶏の飼料を着色することができます。安全性と栄養機能が市場のニーズに応えることから、飼料着色剤として各国で広く使用されています[3]。

1.3抗がん機能

ルテインは、ヒト腫瘍の増殖を抑制し[4]、皮膚がん、乳がん、結腸がんなどの多くの種類のがんから保護することができる特定の生理活性を有するカロテノイドです。乳がん発生率とルテイン摂取量には相関関係があり、低ルテイン摂取群の乳がん発生率は高ルテイン摂取群の2.08 ~ 2.20倍であることが実験で示されている[5-6]。

1.4抗酸化机能

ルテインは、効果的に細胞内の人体へのフリーラジカルの損傷に抵抗することができ、良好な抗酸化活性を有する抗酸化物質です。抗酸化物質のルテインは、過度の日光によって引き起こされる皮膚の問題を防ぐことができます;ルテイン、抗酸化ビタミン、ゼアキサンチン、フリーラジカルスカベンジャーは白内障を予防することができます。さらに、ゼアキサンチンは加齢黄斑変性や網膜の酸化の損傷にも耐えることができる[7]。

1.5スキンケア効果

のnatural antioxidant lutein日光による皮膚の損傷を効果的に防ぎ、紫外線による人体への悪影響から保護することができます。皮膚が紫外線にさらされると、ルテインによる光エネルギーの吸収が免疫系の正常な応答を維持し、スキンケアを提供します。この所見は、他のスキンケア製品の研究の参考になる[8]。

2抽出方法

現在、天然ルテインの抽出方法としては、co2超臨界抽出、有機溶媒抽出、マイクロ波抽出などが一般的である。これらの抽出プロセスの共通の欠点は、抽出効率が低いことです。ルテインの中には、植物の細胞壁に付着しているものがあり、抽出時に溶解しにくいため、時間がかかり、収量に影響を与えます。したがって、上記の抽出プロセスでは、多くの場合、さらなる処理のために超音波を使用する必要があります。そのため、超音波の熱効果と機械的作用を利用して細胞壁の破壊を加速させ、ルテインを細胞壁に溶解させることで抽出時間を短縮し、ルテインの収率を向上させる[9]。

2.1超臨界co2抽出

金麗美らは、超臨界co2抽出技術を用いて、マリーゴールド油を抽出した。抽出過程における温度、圧力、抽出時間、co2流量などの要素を直交設計実験により検討し、種子油の最適抽出速度を決定した。結論は、温度40°cのco2、流量20 ~ 40 kg・h-1、抽出時間3時間、圧力35 mpaである。得られた種子油は無臭で、オレンジ-黄色で、ヨウ素値50.17 g/100 g、酸値46.93 mg koh /g油[10]である。song daweiたちは、キサンophylsの抽出に影響する因子を調べ、超臨界co2流体によるキサンophylsの抽出に影響する因子について単因子実験を行った。抽出時間180分、抽出温度60°c、抽出圧力48.6 mpaである。その結果、ルテイン(mg/g)の最大収率は8.44、検証値は8.41、予測値との相対誤差はわずか0.0036となりました。そのため、応答曲面法はマリーゴールド黄色顔料を抽出する方法として用いることができる[11]。

yang zhonglinらは、超臨界co2抽出法を用いてルテインを抽出し、単因子実験と直交実験を用いて影響因子を決定した。影響の大きさは時間とgt;时温度>圧力>CO2流量;抽出時間4時間、抽出圧力24 mpa、温度54°c、co2流量12 l・h-1、分離i温度42℃、分離ii温度38℃、分離タンクと同じ。この条件下で、ルテインを原料として825 mg・(100 g)−1の収率を得たところ、収率は95.6%であった[12]。

2.2超音波方法

kuang yangらは直交設計法を用いてルテイン収率を計算した。実験では、超音波抽出時間、液対材料比、粒子サイズ、超音波パワーが抽出収率に与える影響を調べ、マリーゴールドに最適なプロセス条件を求めた。マリーゴールドを条件に粒子のサイズが150-180μm(挙げられるメッシュ)最適なプロセスは超音波の電力150 W、超音波の時間40分、完璧liquid-to-solidの割合(g: mL)[13]。

2.3有機溶媒抽出法

抽出法の開発に伴い、ルテインは植物の細胞内に広く分布しており、有機溶媒に溶解しにくいため、ルテインの収率が低いため、有機溶媒抽出法が一般的に用いられている。超音波を使用すると、この状況を変え、抽出歩留まりを大幅に向上させることができます。chen binらは、アセトンを溶媒として一般的な抽出法で1:50 (g: ml)の物質と液体の比で抽出し、最終的に1.3325の吸光度を得た。超音波アシスト法で得られた抽出物の吸光度は2.2076に達した。サイズに影響を与える要因は次のとおりです。超音波パワー>liquid-to-material比率>超音波月日の>た;音波温度。はい。最適条件は温度50°c、液-材料比1:30 (g: ml)、超音波出力400 w、時間40分、最良の結果は最大吸収波長442 nm、吸光度3.673であった。サポニウム化されていない場合、抽出後のルテインエステル含有量が高い。最良の結果を得るために、腐化時間は9時間に制御され、ルテイン含有量は96%に達した[14]。

wang xiaらは、適切な抽出溶媒を選択して焼き菓子からルテインエステルを抽出し、異なる抽出溶媒の腐化時間、koh濃度、抽出効果を調べた。2 gの試料(生地)、10 mlの絶対エタノール、0.2 gのbht、10 mlの60 g/100 mlのkoh溶液、3 hの室温での振動を用いて、最良のsaponification結果が得られた。最良の抽出溶媒はvcyclohexane: vhexane: vethyl acetate = 1:2:2であり、収率は94.31%から103.83%である。実験精度の相対標準偏差は5%未満である。結果は、この方法が焼き菓子からルテインエステルを抽出するために使用できることを示している[15]。

2.4 Ultrasonic-assisted方法

ye zhaoweiらは、実験条件を検討し、最終的に最適なプロセス条件を決定するために、マイクロ波、水浴加熱および超音波法を用いてマリゴールド中のルテインの最適なプロセス条件を研究した。その結果、水浴加熱法やマイクロ波加熱法よりも超音波法によるルテインの抽出収率が高く、21.9 mg/gに達することが確認された。したがって、超音波補助法を用いてルテイン抽出の歩留まりを改善することができる[16]。ヤンYunshangら最終の抽出方法はをが投入されたと判定される石油40%エタノールを含むether-ethanol抽出代行material-to-liquid比10分(g: mL)の超音波周波数100 kHz程度の条件は:4 mLを加え15%の水酸化ナトリウムマリーゴールド1 gの解決策エタノール、ケン时间3 hケン温度65°C音波電力500 W。はい。これらの抽出条件では、0.872 mg/gの抽出結果が得られた[17]。

2.5超臨界流体抽出

Supercritical fluid extraction is currently a common method used to extract active ingredients from plants and animals. This extraction method does not destroy the active ingredients of plants and animals and is non-toxic. Many current supercritical fluid extraction methods have been scaled up from the initial experimental scale to mass production. Li Dajing et al. fermented dried flowers and then supercritical CO2 was produced by controlling the pressure at about 20–40 MPa, supercritical extraction was carried out for 1–10 h, and the extract was obtained by vacuum distillation. After saponification, the sample purity was 18%–22%, and the color value was 212–321 [18].

2.6マイクロ波による抽出プロセス

The results showed that the extraction solvent was ethyl acetate, and the extraction conditions were optimized to give the following results: microwave power of 560 W, extraction time of 20 s, and material-to-liquid ratio (g:mL) of 1:20 [19]. Fan Jianfeng et al. studied the synergistic effect of microwave and surfactant to optimize the experimental conditions. The final results were: ethyl acetate was selected as the extraction agent, surfactant Tween-20 with a mass fraction of 0.03% was selected as the co-solvent, the microwave power was 400 W, the extraction time was 2 min, and the material-to-liquid ratio (g:mL) was 1:60. The final extraction data under this process showed 3.209 mg/g [20]. Zhang Lingling et al. optimized the extraction process conditions for the three lutein lipids using organic solvent extraction, ultrasonic-assisted extraction, and microwave extraction, respectively. Using different methods, they concluded that the microwave-assisted extraction method (liquid-to-material ratio 75:2 (g:mL), irradiation time 15 min, extraction temperature 30 ℃, extraction power 400 W). The optimal process for extracting lutein lipids is microwave-assisted extraction because it has low extraction costs, high lutein lipid content, and is convenient and quick to operate [21].

2.7応答曲面の方法

zhang weihongはマリーゴールドを原料として、マリーゴールドからカロテノイドを抽出する研究を行った。応答曲面法により最適な実験過程が得られ、2次回帰モデルが確立された。その結果、カロテノイドを超音波法で抽出したところ、モデルフィッティングが良好であった。最適な抽出結果は、温度39.5°c、マリゴールド:抽出剤= 1:20 (g: ml)、溶媒v石油エーテル:酢酸ベチル= 2:3、超音波時間35分、超音波パワー450 wです。最適化を行った結果、カロテノイド抽出率は26.78 mg/gであり、予測値は27.45 mg/gであった。検証値と予測値が一致していることは、応答曲面法がある程度の信頼性を持っていることを示しています[22]。

zhang ruiらは、応答曲面解析が実験条件を最適化するための有効な抽出法として使用できることを実験的に示した。モデル最適化後条件応答表面の手法を使えば、断定抽出最適プロセス条件カロチノイド色素marigoldsで発見され、二十五分(旅客:mL基準)のsolid-liquid率a温度制御45°C、その後に幾度も4.5 hの時間。3回実験とデータ検証を最適化し、のabsorbance値実際カロテノイドから抜粋marigoldsは0.824だった。予測値は、検証実験の平均値とほぼ一致した[23]。

王Dianbei'sの研究によると、最適な実験条件は、温度32.09°c、抽出時間54分、液体と物質の比16:1 (ml:g)である。これらの実験条件下では、マリーゴールド・ルテイン抽出物の吸光度は2.375であった。抽出時間55分、抽出温度32℃、液体と物質の比率16:1 (ml:g)、最終的な吸光度は2.356である。そこで、応答曲面法を用いてマリーゴールドの葉からルテインを抽出する条件を検討したところ、正確で信頼性の高い実験パラメータが得られ、ルテインのさらなる抽出のための理論的基礎が得られた[24]。

3展望

中国はマリーゴールドの資源が豊富である。近年、様々な分野でルテインの応用が広がり、薬理活性のさらなる探求が進む中、今後、様々な分野で複数の活動を持つリソースの活用が研究のホットな課題となっています。ルテインは幅広い市場の見通しがあり、様々な分野で重要な役割を果たすことが期待されています[6]。このため、今後は大量生産の実現に向けた投資を行い、最適な製品のプロセス条件を最適化し、国産ルテイン制品やルテイン含有健康食品の研究を進めていく必要があります。マリーゴールドからのルテイン製品の抽出と開発に焦点を当て、抽出プロセス技術を改善し、抽出と開発のコストを削減し、ルテインの収率を増加させ、製品の形態をアップグレードし、製品の利益率を向上させることは、中国の発展を促進するために一定の実用的な意義を持っています#39の国民経済と改善ピープル&#健康39;s。

参照

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[2]陳チムン。[j]秋北県のマリーゴールド産業の発展について検討する。2017年(平成29年)7月1日:7 -7号線が開業。

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【4】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。

[5]郭志佑、高翠玲、宋汝ら[6]luteinの機能と応用[j]。」。河北農業科学,2010,14(2):52-53。

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