Исследование экстракта черного риса антоцианин анти усталости

Black rice is a precious rice variety in China and was once considered a tribute product. It is not only rich in protein, essential amino acids, manganese, zinc, iron and other trace elements, but also contains black rice anthocyanins in the black rice bran. Studies have shown that black rice extract is a flavonoid pigmentЭто разновидность антоцианина с содержанием 6,4 г /100 г гравитационной, обладает сильными свойствами свободного радикального выпаса и антиоксиданта (13-5). Это природный пищевой краситель ресурс с пользой для здоровья. Преимущества для здоровья экстракта черного риса сегодня стали одной из горячих точек исследований в области питания и здравоохранения. Однако в настоящее время отсутствуют исследования по применению экстракта черного риса в области спорта. При углубленных исследованиях ученых в области спорта применение черного риса антоцианина (флуоноидов) в качестве функционального фактора для замедления усталости и содействия усталостному восстановлению при разработке спортивных пищевых добавок имеет большое теоретическое и практическое значение. В настоящем документе в основном анализируется и обсуждается биохимический механизм борьбы с усталостным потреблением экстракта черного риса на основе анализа большого объема соответствующих данных, закладывая основу для последующей разработки спортивных добавок к экстракту черного риса, а также обеспечивая основу для дальнейшей разработки антоцианина черного риса.

1 механизм свободного радикально-липидного пероксирования усталости, вызываемой действием

Усталость, вызванная упражнениями, относится к "кузову и#39;s physiological processes being unable to maintain its functions at a certain level or the organs being unable to maintain a predetermined exercise intensity”. This is the description of exercise-induced fatigue given at the Fifth International Congress of Sports Biochemistry in 1982. Since then, research into the mechanism of exercise-induced fatigue has been a topic of great interest to scholars from all over the world, but there is still no definite conclusion. What is clear is that the main causes of fatigue during prolonged, high-intensity work or exercise are the large consumption of energy substances in the body, the large accumulation of the metabolic product lactic acid, which causes a drop in pH, and the increase in free radicals. During exercise, the production of free radicals increases. With appropriate exercise training, the body undergoes adaptive changes, which bring the production and removal of free radicals into balance and prevent damage to the body. However, this adaptive change in the body is only relative. If the intensity or duration of exercise is too high, the increase in free radicals will still cause damage to tissues and lead to exercise fatigue.

Возможные причины увеличения свободных радикалов во время упражнений включают: митохондриальная электронная транспортная цепь: во время упражнений, тело и#39;s метаболический уровень повышается, потребление энергии увеличивается, и асп синтез ускоряется для удовлетворения кузова и#39;s metabolic needs. Mitochondrial oxidative phosphorylation is enhanced, which produces uric acid under the action of free enzymes during the mitochondrial electron transport process, and also produces free radicals, which intensify lipid peroxidation; b. A relative decline in the activity of antioxidant enzymes: During high-intensity exercise, the body is hypoxic, glycolysis is enhanced, and lactic acid production increases, which reduces the concentrations of reduced cytosolic coenzyme I (NADH) and reduced coenzyme II (NADPH), damages the Корпус и корпус#39;s антиоксидант enzymes, the ability of the antioxidant system decreases. 6. The main hazards of free radicals are: a. Damage to biological membranes: the polyunsaturated fatty acids in the phospholipids of cell biological membranes are extremely prone to lipid peroxidation under the action of free radicals, which causes the mobility of the mitochondrial membrane to decrease, the permeability to increase, the mitochondria to expand, the release of lysosomal enzymes and enzyme inactivation and other damage; b. Damage to proteins and enzymes: Free radicals produced during lipid peroxidation can denature proteins; c. Damage to nucleic acids: Lipid peroxidation can lead to base modification and polynucleotide breaks, resulting in errors in the replication, transcription, and translation processes, as well as damage to the integrity and conformation of nucleic acids, leading to cell death. It can be seen that the changes in lipid peroxidation after exercise depend on the combined effects of oxygen radical production and antioxidant capacity.

С кузовом и#39. Антиоксидантная система s состоит из антиоксидных ферментов (таких, как супероксид dismutase сод, каталазе кошка, glutathione peroxidase GSH-Px, и peroxiredoxin PRX), антиоксидантных витаминов и их прекурсоров (таких, какБета-каротин, глутатион (гш) и другие мелкие антиоксиданты молекул (селен, медь, марганец и т.д.). Антиоксиданты, составляющие антиоксидантную систему, являются как эндогенными, так и экзогенными. Каждый антиоксидантный компонент имеет как уникальную функцию в клетке, так и дополнительный эффект между компонентами. Нарушения гомеостаза антиоксидантной системы связаны со многими физиологическими нарушениями, которые происходят во время или после физических упражнений, такими как усталость, мышечная соренность и нарушение иммунной системы. Возможность кузова и#39; антиоксидантная система для сбора свободных радикалов может быть увеличена путем соответствующего увеличения экзогенных антиоксидантов.

2 механизм и прогресс производства черного риса#39; антиоксидантные и свободные радикальные свойства

2.1 механизм извлечения черного риса#39; антиоксидантные и свободные радикальные свойства

Чжан минвай's research shows that anthocyanin compounds (a type of flavonoid) in black rice are the most important substance basis for its antioxidant effect. The main active ingredients responsible for the antioxidant effect were isolated and identified as malvin, pelargonidin-3,5-diglucoside, cyanidin-3-glucoside and cyanidin-3,5-diglucoside (see Figure 1). The total antioxidant capacity was measured and found to be in descending order: c>d>a>b.

Black rice Anthocyanin's 3- кольцо образует комбинированную систему, которая представляет собой поликомбинированную ароматическую систему с высокой биологической активностью Механизм антиоксидантной активности связан с фенол-квинноновым балансом и формированием стабильных свободных радикалов. С одной стороны, из-за эффекта сгибания атом водорода на фенолическую гидроксиловую группу становится более активным и легко удаляется, чтобы стать донором водорода, а реакция хинона достигает баланса фенола-хинона (см. рис. 2) [12].

С другой стороны, как донор водорода, он может реагировать с липидными соединениями радикалов, образуя фенолические радикалы. Непарные электроны на фенолических радикальных атомах кислорода рассеиваются по всей консольной системе, которая является стабильной, тем самым снижая скорость передачи цепной реакции аутоокисления и препятствуя дальнейшему окислению липидов. Механизм действий является следующим:

AH+RO0·→ROOH+A · AH+RO·→ROH+A · радикалы RO· и RO0· являются электрофилистическими радикалами, поэтому замена электронов на ароматическое кольцо увеличивает активность атома водорода на фенолической гидроксиловой группе. С другой стороны, электронно-извлекающие заменители снижают активность атома водорода на фенолической карбоксильной группе. Сила антиоксидантного эффекта зависит от двух факторов: активности атома водорода на фенолический карбоксильный радикал и стерильного сопротивления фенолического радикала. Большое стерильное препятствие замедляет скорость самоокисления фенольного радикала, что прерывает цепную реакцию и улучшает антиоксидантный эффект. Как видно из вышесказанного, структурной основой антиоксидантной активности пигмента черного риса является комбинированная система, сформированная тремя ароматическими кольцами.

2.2 прогресс в исследовании антиоксидантных и свободных радикальных свойств экстракта черного риса

Jiang Ping and others studied the antioxidant activity of black rice anthocyanin, black bean anthocyanin, and purple cabbage anthocyanin, and found that black rice anthocyanin had the strongest antioxidant activity, which they believed was mainly related to cyanidin-3-glucoside [14]. It has also been reported that feeding rabbits and Apolipoprotein-E (Apo-E) gene-deficient mice a high-fat diet with 5% black rice bran added effectively removes active oxygen free radicals in these two experimental animals, inhibit the oxidation of low-density lipoprotein (LDL) 15-16J. Kaneda analyzed that Cy-3-G (cyanidin-3-glucoside) is the main antioxidant component in black rice bran]. The research group led by Tsuda has successively demonstrated that anthocyanin Cy-3-G can significantly reduce the production of lipid peroxides in rat serum, reduce free radical damage caused by rat liver ischemia-reperfusion, and protect vitamin C in the serum from oxidation [8-191]. In addition to its strong free radical scavenging ability, black rice anthocyanins have also been shown to significantly increase the activity of superoxide dismutase (SOD) and catalase (CAT) in the mouse liver, which may be another mechanism by which anthocyanins exert their antioxidant effect in the body [20].

Также сообщается, что ферзиматический гидролизат черного глютинистого риса может значительно повысить активность димутазы супероксида в печени и глутатионовой пероксидазы в крови в целом, а также снизить содержание пероксидов липидов в печени. Это указывает на то, что экстракт черного риса может косвенно поглощать свободные от кислорода радикалы через эндогенную антиоксидантную ферментную систему in vivo [21]. Лонсенцзин использовал анализ хемилюмиценценции для изучения антиоксидантной активности пигментов черного риса. Результаты показали, что экстракт черного риса оказывает большее ингибиторное воздействие на цельную гемилюмиценцию крови, то есть он оказывает большее падальное воздействие на реактивные виды кислорода (OH, RO0), производимые клеточной системой, а также определенное падальное воздействие на реактивные виды кислорода, производимые неклеточной системой. Другое исследование показало, что эффект свободного радикального накопления экстракта черного риса согласуется с результатами экспериментов in vivo, которые в совокупности доказали, что активные ингредиенты черного риса bran обладают сильными антиоксидантными свойствами и могут удалять избыточные свободные от кислорода радикалы в организме.

The large production of free radicals and the significant increase in plasma lipid peroxidation (LPO) are important causes of exercise fatigue123]. Therefore, moderate supplementation of black rice extract can eliminate free radicals produced by peroxidation, protect tissues such as muscles from damage, delay fatigue and promote recovery from fatigue.

3 идеи по применению экстракта черного риса в развитии спортивных напитков

Based on a review of relevant technical data, it is analysed that the effective application of black rice extract to the development of sports drinks requires four stages of work.

3.1 сбор данных и разработка экспериментальных планов

Сбор теоретических и технических данных исследований как внутри страны, так и за рубежом по извлечениям антоцианинов черного риса, физико-химическим свойствам, таким как антиоксидантные свойства и свободные радикальные методы сбора, формул спортивных напитков и экспериментов по эффективности спортивных напитков. Провести углубленный анализ и обсуждение текущего состояния разработки и применения экстрактов черного риса в спортивном питании с уделением особого внимания существующим проблемам и экспериментальным методам, которые могут быть использованы в качестве справочных материалов. На этой основе разработать план развития спортивных напитков из черного риса.

3.2 подготовка экстракта черного риса

Семя черного риса (Black rice seed coat)

3.3 формула-дизайн для спортивных напитков из экстракта черного риса

На основе эталонной формулы спортивного напитка и функциональных данных исследования антоцианинов черного риса был предложен предварительный дизайн формулы спортивного напитка. На этой основе были проведены эксперименты по определению вкусовой адаптируемости; Проведение экспериментов для определения оптимального количества используемых функциональных факторов; Эксперименты по стабилизации напитков и предварительные эксперименты по оценке эффективности. Изначально была определена формула-дизайн спортивного напитка black rice pigment.

3.4 оценка эффективности спортивных напитков из экстракта черного риса у человека

Volunteer participants were recruited to compare the changes in physiological and biochemical indicators such as blood lactate before and after the experiment through physical exercise and fatigue improvement experiments. Statistical analysis was used to establish and improve the evaluation method.

Ключом к вышеуказанным четырем этажам является разработка дизайна и оценка эффективности спортивного напитка из экстракта черного риса, а техническая трудность заключается в стабильности напитка, что является нашей последующей работой.

4. Выводы

Экстракт черного рисаЯвляется природным пигментным ресурсом с оздоровительными свойствами. Антоцианины в экстракте черного риса имеют комбинированную систему с тремя ароматическими кольцами и имеют сильную антиоксидантную активность и способность собирать свободные радикалы. Большое производство свободных радикалов и значительное увеличение липидного пероксирования плазмы (LPO) являются важными причинами усталости физических упражнений. Умеренное количество экстракта черного риса может устранить свободные радикалы, возникающие в результате пероксирования, задержки усталости и способствовать восстановлению от усталости. Имеющиеся данные свидетельствуют о возможности разработки здорового спортивного напитка путем применения экстракта черного риса к спортивному напитку. Этот процесс требует четырех взаимосвязанных этапов: формулирование, экстракция пигмента черного риса, эксперименты по разработке состава и оценка эффективности. Спортивные напитки в настоящее время являются любимыми в индустрии напитков, и развитие спортивных напитков с пользой для здоровья является перспективным.

Ссылки на статьи

[1] Li JQ, Zhu BY, Chen MC. Анализ питания специального риса [J]. Journal of South China Normal University: Natural Science Edition, 2005(1):95-98.

[2] ли джей, чжан ик. Биологический механизм подрубки черного риса в спорте [J]. Наука и техника о спорте гуйчжоу, 2006, 9(3):84 — 86.

[3] Seok HN, Sun PC, MiYK, и др. Антиоксидативная деятельность bran экстрактов из двадцати одного пигментированного сорта риса [J]. Пищевая химия, 2006, 9(4): 613 — 620.

[4] Li CY, Xu SY, Wang Z. определение способности семян винограда proanthocyanidins собирать свободные радикалы методом DPPH [J]. Journal of Food and Biotechnology, 2006, 25(2): 108-112.

[5] ли чуньян, сюй шиин, ван чжан. Инфракрасный спектроскопический анализ структурных единиц виноградных семян проантоцианидин [J]. Journal of Food and Biotechnology, 2005, 24(4): 47-51.

[6] Yao J W, Yang Y L. о влиянии экзогенных антиоксидантов на метаболизм свободных радикалов, вызванных действием [J]. Спортивные науки сычуана, 2004 (4): 21-23.

[7] ченг L C, He Y X. антиоксидантная система и восстановление от усталости, вызванной упражнениями [J]. Ляонинг спорт наука и техника, 2006, 28 (1): 17-26.

[8] шанс B, Sies CH, Boveris A. гидропероксидный метаболизм в органах млекопитающих [J]. Physiol Rev, 1979(5):527-605.

[9] ю. к. Х. фармакологическое исследование антираздражительного воздействия альпийской родиолы [J]. Фармакология и клиническая практика традиционной китайской медицины, 1995,7(7):11-13.

[10] чжан минвей, го баоцзян, чжан руйфен и др. Отделение, очистка и структурная идентификация антиоксидантных активных ингредиентов в черном рисе [J]. Китайская сельскохозяйственная наука, 2006, 39(1): 153 — 160.

[11] ченг шаоксин. Взаимосвязь между молекулярной структурой и биологической активностью гумической кислоты [J]. Гумическая кислота, 2002(3):38-43.

[12] чжан минвей. Активные ингредиенты и механизмы их действия в черном рисе для антиоксидантных и липидных эффектов [D]. Гуанчжоу: южно-китайский обычный университет, 2003:57-68

[13] чжан ганлян, ван чжао, ян хунде. Взаимосвязь между структурой и биологической активностью биофлавоноидов [J]. Журнал биологии, 2005, 22(1): 4-7.

[14] цзян пиньпин. Исследование антиоксидантной физиологической активности антоцианиновых веществ [D]. Тяньцзинь: тяньцзинский научно-технический университет, 2003: 32-35.

[15] добавки наружного слоя черного риса кроликам уменьшают атеросклеротическое образование пластыря и повышают антиоксидантный статус [J]. J Nutr, 2002, 132: 20 — 26.

[16] Xia M, Ling WH, Ma J, et al. Добавки в рацион с фракцией пигмента черного риса смягчают атеросклеротическое образование пластыря у мышей с дефицитом аполипобелка [J]. J Nutr, 2003, 13(3): 744-751.

[17] Kaneda I, Kubo F, Sakurai H. антиоксидативные соединения в экстрактах черных рисовых банок [J]. J Health Sci, 2006, 5(2): 495-511.

[18] цуда т, хорио ф, кито дж., и др. Защитное воздействие диетического цианидина 3-0- бета-д-глюкозида на повреждение печени в результате искемии-реперфузии у крыс [J]. Arch Biochem Biophys, 1999, 3(6):361-366.

[19] Tsuda T, Horio F, Osawa T. диета цианидин 3-0- бета-д-глюкозид повышает ex vivo стойкость сыворотки к окислению у крыс [J]. Липидс, 1998, 3(3): 583-588.

[20] чианг ан, у хл, йе хи и др. Антиоксидантное действие экстракта черного риса через индукцию дисмутазы и каталазы [J]. Липидс, 2006, 4(1): 797-803.

[21] ши хунфей, ван лей, тан фенфан и др. Влияние черного риса на HyP и GSH-Px у мышей [J]. Журнал наньцзинского университета традиционной китайской медицины, 1997, 13(6): 346-347.

[22] лонг шенцзин. Определение антиоксидантного эффекта пигмента черного риса путем анализа хемилюмиценценции [J]. Аналитическая лаборатория, 1999, 18(4): 76 — 79.

[23] Дэн шусюнь, хон тайтянь, цао чжифа. Физиология упражнений [м]. — Пекин: издательство «высшее образование», 1999: 349 — 350.