黒ニンニクエキスの栄養の事実は何ですか?

ニンニク(allium sativum l 。)はユリ科に属し、漢方薬としてはもちろん、食材としても使用できる「陸上で栽培された天然抗生物質」として世界的に知られています。ニンニクにはさまざまな生理活性成分が含まれており、脾臓の温化、消化促進、気の調節、抗菌、抗炎症、血糖値と血中脂質の低下など、さまざまな効果がある[1]。ニンニクは中国での栽培の長い歴史があり、広く植えられており、高収量であり、長年にわたって比較的高い輸出量を維持しており、中国&で第1位です#単一の農産物の39の総輸出。しかし、ニンニクには特有の刺激臭とスパイシーな味があり、一部の人々に胃腸の不快感を引き起こすことさえあり、その用途は制限されている。ニンニクの臭みを抑え、おいしさを向上させ、有益な生物学的機能を維持または向上させるために、ニンニクを処理するために様々な加工技術が試みられてきた。

Black garlic is made from fresh garlic that is processed under high heat and humidity for a certain period of time. Black garlic was first invented by the Japanese, and gradually developed and spread to the mainland through Korea, Spain, Taiwan, and other places. It is loved by consumers and has become a new favorite health food because of its good taste and strong physiological effects. Black garlic is soft, elastic, sweet and delicious, without the pungent taste and irritating odor of garlic. Compared with fresh garlic, the chemical composition of black garlic has undergone major changes, not only increasing the content of the original nutrients, but also producing some new functional substances, which have better physiological activity, such as anti-oxidation, regulating blood sugar and blood lipids, and anti-tumor.

本文は主に黒ニンニクの主要な栄養成分、生物机能、加工技術と内生細菌の研究をまとめ、黒ニンニクの今後の発展と応用の展望を提供します。

1 Main nutritional components in black garlic

Garlic is very nutritious. Each 100 g of fresh garlic contains 63.8 g of water, 577.39 kJ of energy, 7.3 g of sugar, 5.2 g of protein, 0.2 g of fat, 10 mg of calcium, 12.5 mg of phosphorus, iron 1.3 mg, vitamin B1 0.29 mg, vitamin B2 0.06 mg, niacin 0.8 mg, vitamin C 7 mg. It also contains a variety of trace elements essential to the body. After garlic is processed through enzymatic, ripening, and drying processes to become black garlic, its nutritional content is greatly enhanced. The content of compounds such as saccharide compounds, organic acids, and total phenols increases, and new substances such as melanoidin and 5-hydroxymethylfurfural (5-HMF) are also produced, giving it higher nutritional value and physiological activity.

1. 1炭水化物

ニンニク多糖類は、ニンニクの主成分であり、抗凝固、血液脂質の低下、アテローム性動脈硬化の予防、抗がん、抗腫瘍、血糖値の低下、アンチエイジングなど、さまざまな生理作用があります。現在、関連研究は多糖類の抽出、含有量決定、抗酸化特性に焦点を当てている。黒ニンニクとニンニクの多糖含有量はそれぞれ98.67 mg/gと50.33 mg/gであった[2]。黒ニンニク粗多糖類は、熱湯抽出、ロータリー蒸発濃縮、遠心分離、セバグ法によるタンパク質除去、沈殿洗浄、乾燥等の分離精製工程を経て得られた。抽出率は8.14%,粗多糖類の純度は43.0%であった[3]。papainを用いて黒ニンニク多糖類を抽出し、抽出方法を最適化した。抽出条件は酵素の投与量1.5%、酵素作用ph 6.5、抽出温度55°c、超音波時間75分で、黒ニンニク多糖類の抽出率は10.15%に達した[4]。黒ニンニク多糖類は、優れた抗酸化特性を有し、その健康上の利点は、さらなる研究に値する。

Compared to fresh garlic, black garlic becomes sweet and sour. During the processing, the enzymatic hydrolysis of amylase and fructanase and the heat during the maturing process gradually break down the polysaccharides in the garlic into monosaccharides (mainly glucose and fructose), disaccharides and oligosaccharides, which increases the sweetness of the black garlic. The finished black garlic contains more than 60% reducing sugars by dry weight, which is 30 to 80 times that of fresh garlic [5].

加熱処理した黒ニンニクの糖成分は、主に果糖(57.14%)、ショ糖(7.62%)、ブドウ糖(6.78%)である。このうち、フルクトースの増加が最も大きく[黒ニンニク(0.38±0.06)(44.73±4.41)g/100 g dm]、次にグルコースの増加[0]であった。21±0。02) ~(2。51±0。24) g/100 g dm][6]。黒ニンニクの処理中、還元糖の蓄積速度は温度に関連しています。温度が上がるほど還元糖の蓄積速度が速くなり、ニンニク多糖類の分解は主に高温によるものであることが分かった。しかし、事実上の理由から、酵素の活性化につながるブラウニング程度の糖度を減らす効果もある黒ニンニクは温度を一定に保つで勉強をしてそれは下条件発見さ70-90°C完全にglucanaseは時間の内短期間では不活性化には加わらずに還元糖【7】産生黒ニンニクの加工中に砂糖の生産を減らすための他の経路があることが推測される。

加水分解後、ガーリック中性多糖類の分子量は有意に減少し、オリゴ糖含有量は有意に増加し、重合度が10以下のオリゴ糖含有量は15%から75%以上に増加する[8]。ニンニクに含まれる中性多糖類に比べ、人工胃液はオリゴ糖の加水分解に大きな影響を与える。オリゴ糖は、抵抗性は低いが、4種類の乳酸菌の増殖を著しく促進し、発酵液のphを低下させ、より強力な前生物的作用を持つ。フルクトオリゴ糖は、腸内微生物の成長と機能を促進するプレバイオティクス効果を持つ機能性オリゴ糖です。しかし、黒ニンニクの調製に用いられている現在のプロセスは、フラクトオリゴ糖の含有量が限られており、黒ニンニクの前生物学的機能が大きく制限されている。そこで、いかに加工技術を最適化してフルクトオリゴ糖含有量を増加させるかも研究の方向性の一つである。

1. 2有機酸

ニンニクの有機酸は、栄養素の吸収、消化、免疫に重要な役割を果たしています。ニンニクの酸度は0.4%(乳酸)で、酸味はありません。加熱処理の間、黒ニンニクの総酸含有量は増加し続け、酸味を与える。メイラード反応によってギ酸と酢酸が生成する。ニンニクのphは6.42(新鮮なニンニク)から5.00(40°c, 45 d)および3.05(85°c, 45 d)に変化する[7]。黒ニンニクの総酸含有量は、加工前後で大きく変化し、生ニンニクで4.6 g/kg、黒ニンニクで33.61 g(60°c)、37.50 g(70°c)、30.96 g(80°c)、36.37 g/kg(90°c)である[6]。

Citric acid, lactic acid, tartaric acid, oxalic acid and malic acid are the main organic acids in black garlic. Garlic extract contains organic acids such as citric acid, malic acid, lactic acid and fumaric acid, while black garlic extract loses fumaric acid and produces new acetic acid, formic acid, 3-hydroxypropionic acid and またコハク酸 (black garlic contains more formic acid and acetic acid) [9]. These changes are of great significance. An increase in the content of organic acids not only brings a sweet and sour taste, but also facilitates the hydrolysis of proteins and polysaccharides and the microbiological stability of black garlic. The reason for the increase in acidity after heat treatment of garlic is the consumption of a large number of basic groups (such as the amino group in amino acids) in the Maillard reaction and the formation of short-chain carboxylic acids.

1. 3 Sulfur-containing化合物

ニンニクの主な生理活性物質は硫黄を含む化合物である。アリシン(S-allyl-L-cysteine塩化)、alliin (S-allyl-L-cysteine)、γ-glutamyl-S-allyl-L-cysteineが主なでsulfur-containing化合物ニンニクだ。黒大蒜、物质の内容、alliinとγ-glutamylcysteineは0.36% 0.90% 0.36% ~ ~ 0.93%を支持した持分0.93%それぞれ書き込む。

Deoxygallin、γ-glutamylcysteineは0.36%-0.90% 0.36% ~ 0.93%で、~ 2.83% 0.83%[10]。ニンニクには抗菌、血圧低下、血液脂肪低下、抗がん、抗腫瘍などの作用があり、ニンニクの硫黄化合物と関系がある。また、硫黄化合物は、ニンニクの主要な風味物質でもあり、独特のスパイシーな風味を与えます。ニンニクに含まれるアミノ酸のアリシンとデオキシアリシンは加熱すると分解し、アリルスルフィドのような硫黄化合物を形成する。

Black garlic mainly consists of 27 volatile sulfides, of which the higher content is 3-ethylidene-3,4-dihydro-1,2-dithiole (17.56%), diallyl disulfide (17.53%), 2-ethyl tetrahydrothiophene (13.24%), 2-vinyl-1,3-dithiane (8.81%), N,N'-ジメチルチウレアおよび他の化合物(8.00%)。ニンニクと比較して、二硫化アリルおよび三硫化アリルの含有量が有意に低く、これがニンニクの熱処理後の刺激臭が有意に低下した主な理由であると考えられる。その結果、黒ニンニクの2-エチルテトラヒドロチオフェンの含有量は、ニンニクのそれよりも有意に高く、黒ニンニクに軽い香りを与えた。黒ニンニクの全揮発性硫黄化合物はニンニクよりもわずかに低く、二硫化アリルや三硫化アリルなどの刺激性揮発性物質は著しく減少し、芳香族化合物は増加します[11]。

ニンニクと黒ニンニクの揮発性の特徴は、ニンニクの品種、加工方法、分析方法の違いによって異なる可能性がありますが、これらの結果は、ニンニクを高温で加工した後、刺激臭が大幅に減少し、香りが高くなることを示しています。ニンニクと比べると、総額揮発性硫黄化合物でブラックニンニクも増加する、効果があるとの合成を抑え発がん性物質基準値nitrosaminesなど、がん細胞の形成と成長を抑制し、血圧を下げる抵抗する老化予防や心臓・脳血管疾患を誘発するなどの難病治療。

1. 4ポリフェノール

ポリフェノールは、果物、野菜、穀物などの日常食品に広く含まれており、強い抗酸化作用を示します。ニンニクは、食品中のフェノール化合物の最も豊富な供給源の1つです。タンニン、フラボノイド、フェノール酸は黒ニンニクの主要なポリフェノールである。処理中、黒ニンニク中のポリフェノールは加熱によって加水分解され、多数の小さなフェノール分子を生成し、より多くのフェノール水酸基を放出し、相対含有量を増加させる。ヒドロキシケイ皮酸誘導体は、さまざまな方法で処理されたニンニク試料中で最も含有量の多いフェノール酸であり、その中で、p-クマル酸およびo-クマル酸の含有量が最も有意に増加した(14倍)[12]。ニンニクが黒ニンニクに加工された後、ポリフェノールの総含有量は7 ~ 11倍、フラボノイドの総含有量は1 ~ 5倍、フェノール酸の総含有量は4 ~ 8倍増加し、黒ニンニクはニンニクよりも強力な抗酸化活性と過酸化物ラジカルの除去能力を持っています[8]。

1. 5アミノ酸

Amino acids are important nutrients in food. Their composition and content directly affect the nutritional value of food and are closely related to human taste. Garlic contains amino acids. After processing into black garlic, the content and type of free amino acids change significantly. As shown in Table 1 [13]. Fresh garlic is rich in free amino acids such as glutamine, asparagine and glutamic acid, as well as essential amino acids such as lysine, tryptophan and valine. After garlic is processed at high temperatures to make black garlic, the protein may denature, and some amino acids participate in the Maillard reaction, while others exist in a free state and constitute the nutrients in black garlic.

choiら[14]は、ロイシン、イソロイシン、メチオニン、フェニルアラニンを除くすべてのアミノ酸の含有量が処理後に減少することを発見しました。システインはニンニクの硫黄化合物の重要な前駆体であり、臭気を生成する化合物の親でもある。黒ニンニク中のシステインの含有量は、熱処理後に有意に減少し、黒ニンニクの低硫黄風味の形成に関連している可能性がある。チロシンやアスパラギン酸などの酸性アミノ酸や、グルタミン酸、アルギニン、リジンなどの塩基性アミノ酸は、処理時間が長くなると含有量が減少します。また、スレオニンやセリンなどの極性アミノ酸や、グリシンやアラニンなどの非極性アミノ酸の含有量も減少します。これらのアミノ酸の減少は、アミン(通常はアミノ酸)とカルボニル化合物(通常は還元糖)の間で起こるメイラード反応に関係していると推測されている。

1. 6 Melanoidins

メラノイジン(melanoidins)は、メイラード反応中間体の縮合と重合によって生成する褐色の窒素を含む高分子化合物である。近年、メラノイジンは、抗酸化作用、前生物学的作用、および抗高血圧作用のために注目されている。

新鮮なニンニクからはメラノイジンは検出されなかったが、黒ニンニクを加熱して黒ニンニクに加工すると、黒ニンニクのメラノイジン含有量が有意に増加した。この濃度は加熱日数と正の相関を示し、ニンニクの色が増加した。ニンニクを72、75または78°cで一定期間処理すると、ニンニクの色が増加する(ニンニク球根全体のハンターl値は52.05±0.38から18.01±0.32、18.04±0.25およびに減少した 19. 6分±0だ褐変の強度と速度は、温度と処理時間に大きく依存します[15]。420 nmにabsorbanceの测定も行なわれた、観測がサンプル処理85のブラウニング強度°Cの前まで急増し、定常状態と15日、ニンニクで治療をサンプルもっとゆっくり°Cによりでしょブラウニング強度の変化で40°C 2.05 85(0.69%°C)[16]。

黒ニンニクの褐変度はメイラード反応の進行に関係している。280 nm、320 - 360 nm、420 - 450 nmの吸光度は、初期段階(グリコサミン縮合およびアマドリ転位)、中間段階(糖脱水、断片化およびストレッカー分解)、最終段階(アルドール縮合、重合および複素環ニトロ化合物の形成)で形成される生成物に対応する。これらの3つの段階で生成される生成物は、多数の中間生成物と同様に、タンパク質、ペプチド、フェノール酸などの分解化合物と同様に、同様の分布をたどります[17]。メラノイジンの量が増加すると、ニンニク試料は徐々に黒くなり、暗褐色または黒色になる。

Among the black 顔料, the relative content of furans is the highest, followed by pyrroles, thiophenes, alkanes, furfural, phenols, etc. Black pigments have high chelating activity and antioxidant capacity, which is positively correlated with molecular weight. In vitro simulated digestion results show that black pigments are almost indigestible. Both α-amylase and hydrochloric acid treatment significantly reduced the metal ion chelating activity and antioxidant capacity of black garlic allicin, which could still be maintained above 60% after in vitro simulated digestion. This indicates that allicin has high bioavailability and bioaccessibility. Tests have shown that oral administration of melanoidins can significantly reduce weight gain and white adipose tissue mass in mice induced by a high-fat diet, and reverse glucose tolerance, especially at high doses. At the same time, after oral administration of melanoidins, the intestinal microbial environment of mice is improved, and bacterial diversity and abundance increase [18]. The above studies all indicate that black garlic black essence has great application potential. At the same time, black garlic black essence has great application potential as a dietary fiber in diabetes and obesity, and as an effective antioxidant, it can also be widely used in food additives or functional foods.

1. 7 5-HMF

5-HMF is a five-carbon cyclic aromatic aldehyde that can be formed by catalytic dehydration of reducing sugars (such as glucose or fructose) and amino acids during the high-temperature Maillard reaction, or by direct degradation of sucrose in an acidic environment. The formation of 5-HMF in food is highly dependent on processing and storage conditions, such as temperature and pH.

5-HMF, as a key intermediate product of the Maillard reaction, not only affects the biological activity of black garlic, but also its sensory effects. It can be used as an important indicator for predicting the processing rate of black garlic. Nuclear magnetic resonance hydrogen spectrum analysis showed that 5-HMF was not found in fresh garlic, while black garlic produces a large amount of 5-HMF during processing. The content of 5-HMF in black garlic extract obtained after heat treatment for 90 d increased by more than 6 times compared with that after heating for 25 d. LIANG et al. [9] used the amount of 5-HMF as a differential marker for fresh garlic and black garlic extracts obtained after heating for 5 and 25 d. The 5-HMF content in black garlic increases significantly during heat treatment, and the actual increase depends on the processing temperature. The higher the processing temperature, the faster the 5-HMF content increases. The 5-HMF level in black garlic prepared at 60 °C increases at a slow rate to 1.88 g/kg (about 0.39 to 0.46 times the 5-HMF in black garlic prepared at 70 °C, 80 °C and 90 °C). The 5-HMF content increases rapidly at 80 or 90 °C, but black garlic produces a bitter taste [19]. Freezing pretreatment can increase the 5-HMF content in black garlic by 25% (from 208.5 μg/g to 260.7 μg/g) [20].

しかし、5 hmfの安全性についてはまだかなりの議論があります。高濃度の5- hmfは細胞毒性があり、ヒトの組織や臓器に刺激を与え、体内で発がんを引き起こす。黒ニンニクの加工中に5- hmfが形成される経路はまだ解明されておらず、新鮮なニンニクから黒ニンニクへの加工中に5- hmfレベルを検出する効果的な方法については、さらなる研究が必要である。

黒ニンニクの2生物学的機能

ニンニクは加熱処理され、黒ニンニクに加工された後、人体に吸収されやすい。黒ニンニクは、ポリフェノール、硫酸含有化合物、メラノイジンなどの機能性成分が豊富です。これらの化合物の複合作用の下で、黒ニンニクは新鮮なニンニクよりも強力な生物学的機能を有する。

2.1抗酸化とアンチエイジング効果

抗酸化活性は黒ニンニクの最も顕著な特徴です。黒ニンニクは、高いdpphラジカル、abtsカチオン性ラジカル、・ohおよび・o2 -スカベンジング活性を有し、それによって抗酸化効果を発揮する。黒ニンニクの抗酸化能力の増強は、新しい抗酸化化合物の生産と密接に関連しています。黒いニンニクの処理増加のポリフェノール(フラボノイドを含む)や生産β-carbolineアルカロイド、5-HMF、、melanoidinsさんなど、戯曲効果的な働きをして抗酸化作用を増強させる[21]。

黒ニンニクのアリシンは、脂質と結合することができ、結合製品は、ビタミンeと同じ機能を持っている、つまり、アンチエイジングと動脈硬化を防ぐ;黒ニンニクのアリナーゼとそのエタノール抽出物も、ある種のアンチエイジング効果があります;黒ニンニクのシステインは、細胞の増殖を促進することができ、デトックスと美化の効果を持っています;黒ニンニクにはゲルマニウムが豊富に含まれており、アンチエイジング効果がある[13]。

leeら[21]は、生後3週間の糖尿病マウスに、通常の餌と凍結乾燥させた普通ニンニクと黒ニンニクをそれぞれ与え、7週間後の肝臓で過酸化脂質と抗酸化酵素の活性を測定した。黒ニンニクの抗酸化力は通常のニンニクの4倍以上だった。対照群のマウスと比較して、黒ニンニクを与えたマウスのチオバルビツール酸反応性物質のレベルが有意に低く、スーパーオキシドジスムターゼ、グルタチオンペルオキシダーゼ、カタラーゼの活性が有意に高かった。choiら[14]は、黒ニンニク中のポリフェノールとフラボノイドの含有量が21日以内に有意に増加することを発見した。黒ニンニクの抗酸化能力は、dpphフリーラジカルとabtsカチオンラジカルの除去能力によって有意に改善されることがわかった。in vitroとin vivoの両方の実験で、黒ニンニクは強い抗酸化能力とアンチエイジング効果があることが証明されています。

2. 2抗菌および抗炎症効果

アリシンとアリルスルフィドは黒ニンニクの殺菌に重要な効果を持ち、広範囲の抗菌効果を有する。さらに、黒ニンニクに含まれる揮発性成分および浸出物は、様々な病原性細菌に対して顕著な阻害または殺菌効果を有する。最小阻害濃度(黄色ブドウ球菌および大腸菌)は有意に減少し、相乗効果が観察された[22]。キム氏ら[23]5-HMFブラッククロロフォルムニンニク浸してから抽出に与える影響に関して研鑽を積んで表情内皮セル癒着要因とmonocyte癒着TNF -α-stimulated噬臍の静脈内皮細胞その結果、黒ニンニク5- hmfには抗炎症作用があり、動脈硬化などの血管疾患の治療薬としての可能性があることが示されました。

2. 3血圧、血中脂質、血糖値を調節する効果

生活水準の向上とともに「3高」問題が浮上し、人類の「キラーナンバー1」に浮上した。研究によると、黒ニンニクには、血圧、血中脂質、血糖値を下げるなど、さまざまな効果があることがわかっています。

riedら[24]は、血圧低下薬の血圧低下効果の判断を補助するために黒ニンニク抽出物を使用し、黒ニンニクの方が血圧低下効果が高いことを結果から示した。jungら[25]は、saccharomyces cerevisiaeを用いて黒ニンニクを発酵させ、高脂肪肥満マウスに黒ニンニクを3回投与した。同じ量のsaccharomyces cerevisiae発酵黒ニンニクは、高脂肪食によって引き起こされる肥満合併症との闘いにおいて、通常の黒ニンニクよりも効果的であった。さまざまな量の黒ニンニク抽出物を与えた高脂肪ラットでは、srebp-1c遺伝子発現が低下し、脂質とコレステロールの代謝が低下し、総脂質、トリグリセリド、コレステロールの血中濃度が低下することが明らかになった[26]。

黒ニンニクは、血糖値を下げる効果があり、優れた利点があり、副作用がなく、高い抗酸化作用もあります。糖尿病の合併症を防ぐことができ、低血糖薬の最初の選択肢の一つです。【27】siらは、乳酸菌bulgaricusを用いて黒ニンニクを調製し、妊娠糖尿病の臨床試験を実施した。40週後に空腹時血糖値と経口血糖耐能試験後の血糖値1,2時間を測定した。その結果、ラクトバシラス菌がピラノースのフラノーズグルコシドへの変換を促進し、空腹時血糖値と1時間と2時間のヘモグロビン値を減少させ、妊娠糖尿病を効果的に改善させた。

2. 4抗がんおよび抗腫瘍効果

研究では、黒ニンニクにも抗腫瘍効果があることが判明しています。黒ニンニクは、胃がん、肝臓がん、肺がん、白血病、乳がん、結腸がんなどのがんに対して、in vitroおよびin vivoで優れた治療効果を示している。

In vitro tests have shown that black garlic extract causes dose-dependent apoptosis of GC-7901 human gastric cancer cells and can inhibit the in vivo growth of tumors in tumor-bearing mice. The increase in serum superoxide dismutase, glutathione peroxidase, IL-2 and spleen and thymus indices indicates that the anti-tumor effect of black garlic may be related to its antioxidant and immunomodulatory effects [28]. Black garlic aqueous extract has a significant growth inhibitory effect on liver tumors. After transplanting Kunming mice with H22 liver cancer cells, black garlic has an effective tumor inhibition rate of over 40% [29]. Black garlic hexane extract can significantly inhibit the proliferation of leukemia cells U937. The inhibitory effect is positively correlated with the concentration and the effect of apoptosis is positively correlated with the concentration of the active ingredient, and there is a certain dose-effect relationship. After treating U937 cells with 10 μg/mL black garlic hexane extract for 24 hours, the cell survival rate decreased by 60% [30].

黒ニンニクに含まれる硫酸含有化合物の中で、s-アリルシステイン(sac)とs-アリルメルカプト・システインは、その抗がん効果に大きな役割を果たしている。また、黒ニンニクの処理は、体による吸収を促進し、体の改善に一定の効果を有するアミノ酸にニンニクのタンパク質を変換します'の免疫、疲労を緩和し、がんや抗がんを防止します。黒ニンニクに含まれるセレンやゲルマニウムなどの微量元素にも重要な抗がん効果があります。

2. 5肝臓と心臓に対する保護効果

黒ニンニクは、in vitroとin vivoの両方で、ニンニクよりも高い抗酸化と抗炎症活性を有し、肝臓と心臓に一定の保護を提供することができます。慢性的なアルコール障害を持つラットでは、黒ニンニクが肝臓を保護する効果があることが研究で明らかになっている。黒ニンニクは、血漿中の脂質分布を改善し、アスパラギン酸アミノトランスフェラーゼ、アラニンアミノトランスフェラーゼ、アルカリホスファターゼ、乳酸デヒドロゲナーゼのレベルを有意に低下させることができる[31]。また、黒ニンニクにはsacとポリフェノールが豊富に含まれており、このポリフェノールは虚血再灌流中に冠動脈を弛緩させることで心保護効果を発揮し、虚血再灌流による心筋収縮性低下を防止する可能性がある[32]。

2. 6免疫力を

のbody'の免疫機能は、リンパ球、単球および他の関連細胞およびそれらの生成物の相互作用によって達成される。黒ニンニクの脂溶性揮発性油は、体内のマクロファージの食作用を大幅に改善し、免疫システムを効果的に強化することができます。同時に、タンパク質は処理中にアミノ酸に変換されるため、それはまた効果的に体を強化することができます&#免疫机能39;sができます。ビタミンcの含有量の増加はまたボディを高めることができる' s免疫向上させる。

feng yonghuiら[33]はマウスの腹腔内投与を行ったinjections of black garlic extract solution for 5 consecutive days, and after killing the mice on the 6th day, they isolated and cultured their splenocytes and natural killer cell killing activity, the secretion level of NO in the spleen cell culture supernatant, and the levels of IL-2, IL-4, IFN-γ and TNF-α were measured, etc., to verify that black garlic extract can significantly increase the killing activity of natural killer cells and enhance the ability to monitor and remove abnormal cells in the body. In addition, black garlic extract can also increase the content of white blood cells, lymphocytes, and Lactobacillus rhamnosus, thereby enhancing the body' s[34]免責がある

2. 7他の機能

黒ニンニクはまた、ラットの海馬の錐体ニューロンの総数を増加させ、空間記憶を改善することができます[35];ラットのpucken細胞の数を増やし、運動協調を改善[36];マウスでは、th1 / th2応答のバランスを調整し、ig - 33- st2シグナル経路を阻害し、アレルギー性喘息を改善させました[37]。

3黒ニンニクの加工技術

現在、市販されている黒ニンニクは、主に高温多湿の条件下で一連の化学反応とメイラード反応によって自然に形成されます。微生物発酵は、緑色で安全という特徴があります。people&と#39の増加健康意識、グリーンバイオ変換技術は徐々に研究ホットスポットとなっている。いくつかの研究者は、より良い生物学的活性と生理学的効果を与えるために黒ニンニクの処理に微生物発酵を使用しています。

3.1非発酵加工技術

現在、China'の黒ニンニクの処理技術は、主に日本と韓国から導入され、元の処理技術に改善が行われています。現在、黒ニンニクの処理技術は主に非発酵プロセスであり、固体処理と液体処理に分けられる。

3.1.1ハッシュ固体処理

固体処理は現在、黒ニンニクを製造する最も一般的な方法である。新鮮でふっくりとしたにんにくを厳選し、物質を一切添加せず、高温多湿の条件下で栽培しています。固体処理のプロセスフローには、ニンニクの選択、茎の最初の1 ~ 2層の剝離と除去、洗浄、等級付けと選択、高温多湿処理、殺菌消毒、包装などのプロセスが含まれます。90日加工した黒ニンニクは、30日栽培した黒ニンニクより栄養分が豊富だという研究結果が出た。これは栽培時間が短いことで有効成分の蓄積が少ないためと考えられます。30日の潜伏期間は生産サイクルを短縮するが、糖やポリフェノールなどの物質の含有量は、90日の黒ニンニクよりもわずかに低い。しかし、90日間培養された黒ニンニクの生産サイクルは長く、非効率であり、生産コストを増加させる。このため、生産周期を短縮しながら、栄養価の高い黒ニンニクをどのように生産するかが課題となっている。前処理と高温多湿の2つの一般的な方法があります。

黒ニンニクの前処理では、高圧下での前処理の効果は顕著であったが、圧力下での前処理後の黒ニンニクの総糖度とdpphフリーラジカルの除去能力が低下し、効果は良好ではなかった[38]。ニンニクは、低温凍結と高温沸騰の2つの方法で前処理された。異なる前処理プロセスの栄養品質特性を比較した。高温に比べ結果、沸き上がるような前処理と対照群の黒ニンニクということを示した。で、黒人ニンニクpretreated低温の熟す時間冻4 d短縮することができる。また、内容、還元糖得たフェノールと網野窒素ブラックニンニク低温凍結が高腾し、比较的に良いのニンニク料理黒pretreatedより、高温煮未処理の黒ニンニク[39]

Therefore, black garlic pretreated by low-temperature freezing has better quality. Zhu Xinpeng et al. [40] used microwave pretreatment to prepare black garlic and optimized the pretreatment process. Compared with black garlic without microwave pretreatment, black garlic prepared under optimal pretreatment conditions has significantly higher total phenol, reducing sugar and total acid content, no significant change in allicin, and a higher sensory evaluation. The use of methods such as respiratory inhibition, low-temperature freezing, and ultrasound to treat garlic can effectively increase the content of reducing sugars and amino nitrogen in black garlic, shorten the processing time of black garlic, reduce energy consumption, and improve functional ingredients.

黒ニンニクの前処理方法は同じではありませんが、黒ニンニクの処理時間を短縮し、処理効率を向上させると同時に、黒ニンニクの機能性成分を増加させ、機能性を高めることができます。したがって、ニンニクの前処理は黒ニンニクの生産と適用に必要である。

3. 1. 2液体処理技術

液状加工とは、新鮮なニンニクをつぶしてペースト状にし、一定の割合の水を加えて加工すること。液体処理プロセスには、ニンニクの選択、皮むき、洗浄、破砕、真空シール、インキュベーター内でのインキュベーション、乾燥、パッケージングが含まれます。

液体培養条件下で黒ニンニクを栽培すると、処理時間が短くなります。固形ニンニクや黒ニンニクに比べ、液状ニンニクは総アミノ酸量や個々のアミノ酸量が増加し、ポリフェノール量も大幅に増加した。これは、液体で処理された黒ニンニクが優れた抗酸化能力を持っていることを示しています。luo xue-cangら[41]は、ニンニクペーストと水の質量比が2:1、粒子サイズが4 mm、温度が70 ~ 80°cの可変であることを発見した。これらの条件下では、黒ニンニクのフェノール含量は5倍、スーパーオキシドディスムターゼの活性は15倍に増加する。黒ニンニクは暗褐色で、ニンニク臭はない。

現在、黒ニンニクの液体発酵に関する研究は比較的少ないが、従来の方法に比べて、液体処理方法は簡単で、処理時間が短く、コストが安く、栄養価が高く、生物学的機能が強いという利点がある。

3.2発酵処理技術

近年、より多くの研究者が生物変換に焦点を移している。それは緑色で健康的で、合成製品の副作用がなく、また、さまざまな生物活性と生理効果を持っています。微生物発酵技術は、ポリフェノール、タンパク質およびペプチド、食物繊維などの発酵製品中の機能成分の含有量を増加させることができ、緑と環境に優しいバイオ変換の手段です。

黒ニンニクの生物活性は、発酵プロセスによって強化されます。jungら[25]は二段発酵法を用いた。

第一段階では、黒ニンニクエキスを含む培地に、saccharomyces cerevisiaeを接種し、生理活性物質の濃度を高めた。ろ過後、培養液を加熱して細胞を抽出・除去した。その後、溶液を蒸発させ、保存のために凍結乾燥させた。マウス実験では、saccharomyces cerevisiaeで発酵させた黒ニンニクが、従来の方法で調製した黒ニンニクよりも、in vitroでの抗酸化特性が強いことが明らかになった。また、糖尿病と肥満のマウスでは、肝臓の保護、腎臓の保護、血中脂質の低下、体重減少の効果も強かった。また、枯草菌で発酵させたニンニクには、安定した亜硝酸塩が高い濃度で含まれていることもわかりました[42]。濃縮発酵ニンニクの異なる用量の急性投与は、自発的高血圧ラットの収縮期血圧を効果的に低下させることができ、効果は用量依存的である。

siら[27]は、黒ニンニクの発酵にブルガリア乳酸菌を用いた。発酵後、ニンニクを滅菌水で洗浄し、50°cのインキュベーターで乾燥させた。乳酸菌発酵黒ニンニクの抗酸化作用が著しく改善され、妊娠糖尿病予防に効果があった。

Bacillus species (e.g. Bacillus subtilis, Bacillus licheniformis) have strong acid-producing abilities. Adding a certain amount of Bacillus to the fermentation liquid can give foods unique flavours such as mellow, floral and fruity aromas [43]. Lactobacillus, the most common probiotic in the food fermentation industry, is already widely used in the food industry. Lactic acid bacteria can regulate the intestinal microecology in the human body, improve human cholesterol, regulate blood pressure, etc. After lactic acid bacteria fermentation, the ingredients in the raw materials will be biotransformed by lactic acid bacteria, which not only enhances the nutritional value of the raw materials (such as increasing the content of polyphenols, acids, dietary fiber, soluble protein and polypeptide content), improve the flavor and quality of the food (e.g., reduce the content of phytic acid), and also enhance the physiological activity of the functional ingredients in the raw materials (e.g., reduce blood sugar, blood pressure, and fight cancer) [44 - 45].

黒ニンニクの生物活性を高めるために微生物のプロバイオティクス効果をどのように利用するか、黒ニンニクの風味と品質を向上させるか、細菌株の選択、発酵プロセスの決定と最適化、安全性の問題などは、今後の研究が必要です。

4ブラックガーリックの内生菌

内生菌(内生菌、英:endophytes)は、植物の組織の中で生活する微生物であり、そのライフサイクルの一部または全部を占める。自然生態系の健康な植物体はすべて、植物の全身抵抗性を誘導する様々な二次代謝物を分泌する内生植物と共存している。そのため、植物内生植物は生体制御や収量増加剤など様々な役割を果たしています。

ji yanruらは、従来の分離培養法を用いて、黒ニンニクの加工中の全細菌数と内生菌数の変化の法則を研究した[46]。ニンニクの表面や内部には厳密に意味のある真菌は存在しませんが、多くの好気性菌と嫌気性菌が存在します。黒ニンニクの処理中に、ニンニクの細菌叢と内生菌叢は最初に急激に増加し、その後急激に減少し、最終的に微生物の数は徐々にゼロに近づきました。温度が60°c以上になると、ニンニク表面の細菌はほとんど活力を失い、一部の内生菌だけが生き残った。しかし、温度の上昇と低下を繰り返すことで、徐々に内生菌の活性が阻害され、その活性が失われていきました。黒色ニンニク処理96時間目にメラニン産生細菌が単離され、bacillus subtilis s8nyzx-1として同定された[47]。この細菌は、ニンニクジュース培地で成長し、精力的に成長し、耐熱性があり、メラニンを生成することができます。生のニンニクに接種したところ、50°cで48時間経過すると、クローブは黒く変色したが、接種していないクローブは淡黄色に変色した。これは、細菌溶液がニンニクの白から黒への変色に一定の効果があることを示している。

qiuら[48]は、伝統的な培養法を用いて、ニンニクと黒ニンニクの内生菌を分離・同定した。数から植民地のニンニク黒いニンニク(0.39%)より高くられたから、微生物群した旨を示す施された黒ニンニク処理時一部変更事項を緩やかに下降数、細菌内(は芽胞と、methylotrophicus菌と、amyloliquefaciens菌)支配細菌ニンニクと真っ黒なニンニクでと化しているのですこの結果はji yanruら[46]と類似している。

しかし、従来の内生菌培養法には限界があり、培養性や再現性にも限界がある。そのため、ガーリックおよびブラックガーリックにおける内生菌の理解を高めるためにillumina miseq sequencing technology (16 s rrna v3-v4 hypervariable region of bacteria)が使用された[49]。その結果、黒ニンニクの微生物群集は、45の門で1,125の異なる属に分けられ、その大半はthermus、corynebacterium、streptococcus、brevundimonasの4つの異なる属であった。黒ニンニク発酵0日目には、プロテオバクテリア、フィルミクート、アクチノバクテリアが全体の96.86%を占めていた。この過程が進むにつれて、支配的なphylaは基本的には変わらなかったが、相対的な存在量は大きく変化した。具体的には、プロテオバクテリア門が小さく96.86%午前0时dから44.53% 12ヵ所のdでしかし、FirmicutesアクチノバクテリアですからBacteroidetes哺乳類増え1.04%で、20.47%に0.18% 0.67%それぞれ8.84%と8.54%で、後の詳細な微生物群が大きく違っている事の構造調整、12日間の热処理してできたものです。この過程で、黒ニンニク試料の微生物多様性と存在量が有意に増加した。この結果は、伝統的な培養法による結果とは大きく異なり、両者には直接的な有意差があることを証明している。

keggによる16 s rrnaタグ付き遺伝子配列の代謝経路予測から、黒ニンニク発酵においてアミノ酸代謝、炭水化物代謝、膜輸送が重要な役割を果たしていることが示された。ニンニク系の栄養素や生理活性物質は、微生物群集の様々な段階の代謝経路に関与しており、微生物によって生産される物質と直接または間接に相互作用している。これらの効果は、加工条件によって大きく影響され、最終的に黒ニンニク製品の特性を決定します。新しく形成された機能性化合物(例えばオリゴ糖)は、有益な微生物と有害な微生物の成長に異なる役割を果たす。つまり、ニンニク系の主要な化合物と共生する微生物との間には広範な相互作用が存在し、黒ニンニクへの変換過程におけるニンニクの組成変化をさらに複雑化させるため、さらなる研究が必要とされている。

ニンニクの内生菌は、グルコース、ラクトース、ショ糖、ニンニク多糖類を発酵させることができ、耐熱性が高く、大量の有機酸や生物活性物質(細胞外多糖類など)を産生する。これらの活性物質は、黒ニンニクの機能を大幅に強化し、貯蔵期間を延長し、安全性を向上させることができます。ニンニク内生細菌の代謝能力が重要なバイオテクノロジーの応用価値を有することを示している。しかし、ニンニクの代表的な内生菌数は比較的少なく、その機能を解明するためには、試験管内でそれらを分離・増殖させる必要がある。

このため、内生菌を利用して黒ニンニクの加工を加速させ、風味や機能性を高め、保存期間を延ばすことが今後の研究課題となる。また、微生物群集といくつかの属(テルムスやバシラスなど)の多様性は、黒ニンニクの還元糖、総フェノール、総酸含有量と有意かつ正の相関を示した。しかし、黒ニンニクの品質の形成における微生物の役割はまだ研究される必要がある。将来的には、黒ニンニクの栽培過程における黒ニンニクの品質の形成における化学反応と微生物群集の役割は、メタボロミクスと現代の機器分析および検出技術を通じて研究の優先事項の1つになります。

5まとめと展望

ニンニクを黒ニンニクに加工した後、糖、有機酸、ポリフェノールなどの主成分が大幅に増加します。ブラックエッセンスと5- hmfを配合することで、ブラックガーリックはニンニクよりも栄養価と効能が高くなります。黒ニンニクは、抗酸化やアンチエイジング効果があるだけでなく、記憶や神経系を保護する効果もあります。また、抗がん、抗炎症、抗アレルギー、低血糖、肝臓保護、心臓保護の効果があります。黒ニンニクは、新興の健康食品として徐々に普及してきており、良い市場の見通しがあります。

現在、黒ニンニクの主な加工方法は、高温多湿の自然栽培で、主に固体だ。一部の研究者は、生物学的変換が合成製品の副作用を持たないだけでなく、生物学的活性と製品の生理的効果を増加させることを認識しています。微生物発酵技術を使用すると、黒ニンニクの栄養含有量が高くなり、黒ニンニクの生理機能を向上させ、黒ニンニク工業化の発展のための新しいアイデアを提供します。

しかし、(1)系統の選択、添加方法、発酵中の添加プロセスが未成熟であり、黒ニンニクの栄養素や生理機能とその機序に対する異なる菌株の影響が不明である。(2)伝統的な黒ニンニクの加工サイクルは長く、一般的に高温多湿条件下で2 ~ 3ヶ月またはそれ以上を必要とします。黒ニンニクの加工時間を短縮し、生産効率を向上させ、省エネ・排出削減を実現するにはどうすればよいか。(3)研究者らは、伝統的な培養法とillumina miseqシークエンシング技術を組み合わせて、黒ニンニク中の内生菌を分離・同定し、黒ニンニク栽培中の内生菌の変化傾向を理解した。しかし、黒ニンニクの栄養素、風味物質、生物学的活性に対する黒ニンニク内生菌の存在の影響については、さらに調査する必要がある。(4)黒ニンニクの深加工のための生産仕様、品質基準、安全指標の策定などの問題も、新興の深加工ニンニク製品として早急に解決する必要があります。

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