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?

タゲテス・エレクタ(tagetes erecta)はメキシコ原産。また、それがあるのでカレンデュラとして知られています豊富なルテインその含有量の90%以上を占める天然のカロテノイドです。ルテインの薬理学的機能のさらなる研究が行われていると、アテローム性動脈硬化症の予防と治療、体を高めるなど、さまざまな活性機能を持っていることがわかりました&#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。

ルテインには天然の色素があるだけではありませんしかし、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

ルテインには強い彩色力があります卵の孵化や家禽の繁殖率を高めることができる。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

ルテインは特定の生理活性を持つカロテノイドであるこれは、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ます。乳癌の発生との間に相関があるルテイン摂取実験により、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。また、zeaxanthin加齢黄斑変性や網膜の酸化による損傷にも耐える[7]。

1.5スキンケア効果

自然抗酸化ルテイン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

現時点では、共通の抽出方法天然のルテインには、co2超臨界抽出が含まれます有機溶剤抽出、マイクロ波抽出など。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。最終的な結果は、ということですルテイン(mg/g)の最大収量は8.44である検証値は8.41で、予測値との相対誤差はわずか0.0036です。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らが使用ルテインを抽出するための超臨界co2抽出そして、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 et al。ルテインの歩留まりを計算した直交設計法を使っています実験では、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

抽出プロセスの発展に伴い、有機溶媒抽出が一般的に使用されています抽出植物ルテイン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、収率が低い。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。^ a b c d e f g hには含まれていない抽出後の高ルテインエステル含有量。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、この方法が使用できることを示しています抽出ルテインesters焼き菓子[15]から。

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

現在、植物や動物から有効成分を抽出するために使用される一般的な方法は超臨界流体抽出です。この抽出法は動植物の有効成分を破壊せず、無毒である。現在の多くの超臨界流体抽出法は、初期の実験スケールから大量生産にスケールアップされている。li dajingらは、ドライフラワーを発酵させ、20 ~ 40 mpa程度の圧力を制御して超臨界co2を発生させ、1 ~ 10時間超臨界抽出を行い、真空蒸留により抽出した。その結果,試料の純度は18% ~ 22%,色は212 ~ 321であった[18]。

2.6マイクロ波による抽出プロセス

その結果、抽出溶媒は酢酸エチルであり、抽出条件を最適化してマイクロ波出力560 w、抽出時間20秒、物質/液体比(g: ml) 1:20という結果が得られた[19]。fan jianfengらは、実験条件を最適化するためにマイクロ波と界面活性剤の相乗効果を研究した。抽出剤は酢酸エチル、共溶媒は質量分率0.03%の界面活性剤tween-20、マイクロ波出力は400 w、抽出時間は2分、物質と液体の比(g: ml)は1:60であった。この過程における最終抽出データは3.209 mg/gであった[20]。zhang linglingらは、3つの抽出プロセス条件を最適化したルテイン脂質有機溶媒抽出、超音波補助抽出、マイクロ波抽出をそれぞれ使用する。異なる方法を使ってその结果、microwave-assisted抽出方法は(liquid-to-material比率75:2 (g: mL)の照射時間15分、抽出温度30℃抽出電力400 W)、最適の過程を抽出するルテイン脂質microwave-assisted救出抽出コストが安いのでは脂質ルテイン含有量が高く、は操作が手軽な上[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。これらの実験条件の下で、吸収度マリーゴールドルテインエキス139.0%)。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、ますます普及していますルテインの様々な分野への応用また、薬理活性のさらなる探求、様々な分野で複数の活動を持つリソースの活用は、今後の研究のホットスポットとなるでしょう。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。marigold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、増加していますルテインの収量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、すべて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

[1] shi gaofeng, li ganggang, li na, et al。抽出プロセスマリーゴールド中のルテインエステルの研究[j]。食品科学技術,2010,35(9):254-257。

[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。

【3】張徽、李涛、徐公史。有望な未来を持つ天然食品着色剤:lutein [j]。中国食品添加物、2004(5):45-48。

【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。

[6]陳チェン、チェン西、黄conglin。ルテインの抽出方法と機能に関する研究[j]。^河北省林業科学技術局、2016年(3):71-75。

【7】 lin dengui, zeng li, wang peng, et al。マリーゴールドの研究状況と開発動向[j]。上海農業科学紀要,2014,30(6):145-149。

[8] 郭ウィー。マリゴールド・ルテイン抽出プロセスの最適化と分離・精製[d]。『ハルビン理工大学』ハルビン理工大学、2006年。

[9] yang yunshang, zhang haixia, li chunlei, et al。marigold luteinの超音波抽出法に関する研究[j]。2007年(平成19年)9月1日-営業運転開始。

[10] jin limei, yang pengfei, wei chunhong, et al。マリーゴールドシードオイルの超臨界co2抽出プロセス研究[j]。2005年(平成17年)4月1日:ダイヤ改正。

【11】宋大偉、賈健、張麗萍。マリーゴールド黄色顔料の超臨界抽出のためのプロセスパラメータの最適化[j]。農産物の処理2010年(8):36-38。

[12]ヤン、これ。マリーゴールドからのルテイン抽出と抗酸化研究[d]。2009年、北海道大学教授。

[13] kong yang, ma yangmin, li yanjun, et al。超音波法によるマリゴールドからのルテイン抽出のプロセス最適化[j]。^ china brewing, 2009, 28(10): 72-74。

【14】陳斌、金大雄。marigoldからのルテインの超音波補助抽出プロセスに関する研究[j]。2012年広東化学工業、39(8):クオーター終盤。

【15】王夏、朱晋欣、曹延平調理食品中のルテインエステルの抽出・検出法[j]。食品産業科学技術,2022,43(1):304-310。

[16] 葉zhaowei, li xun, liu zhuming, et al。marigoldからのルテインの3つの抽出法の比較[j]。湖北農科、2014年、53番(4)…874-876人である。

[17] ding yan, liu hongcheng, ma wei, et al。marigold luteinの超音波補助saponification抽出条件に関する研究[j]。^『仙台市史』通史館、2013年(平成25年)、57- 57頁。

【18】李大静、劉春泉。マリーゴールド・ルテインの抽出・分析法の研究[j]。2005年(平成17年)9月26日:582-586。

[19] chenggong, huang wenshu, su yazhou, et al。マリーゴールド色素のマイクロ波による抽出のプロセス条件に関する研究[j]。中国の食品と栄養,2008(12):43-46。

【20】範建峰、ハオ・ユフェイ。マリーゴールド・ルテインのマイクロ波界面活性剤の相乗抽出過程に関する研究[j]。2008年(平成20年)3月28日:第2期工事開始。

【21】張玲玲、石延芳、郭友紅。薬用マリーゴールドからのルテイン抽出プロセスに関する研究[j]。2017年(平成29年)3月30日:30 -36系統を廃止。

[22] zhang weihong, li pengcheng, xu sumei, et al。マリゴールド中のカロテノイドに対する超音波混合溶媒抽出プロセス条件の応答面最適化[j]。食品科学技術,2014,39(3):164-168+ 172。

[23] zhang rui, xing jun, zhang juan, et al。応答曲面法を用いたマリーゴールドからのカロテノイド抽出プロセスの最適化[j]。食品産業科学技術,2012,33(22):319-322。

[24] wang dianbei, zhang shenghong, li jianhua。応答曲面法を用いたmarigoldからのルテイン抽出プロセスの最適化[j]。^『仙台市史』通史編(2012年)111-114頁。