Что такое экстракт черного риса антоцианин?

Черный рис является особым типом риса, который богат питательными веществами и имеет определенные преимущества для здоровья. Считается деликатесом, который питает организм и имеет эффект "аппетита желудка, бодрящая селезенку, нагревая печень, улучшая зрение и кровообращение, и питает сущность, облегчая сухость". Он уже давно любим людьми в восточной азии. Исследования подтвердили, что физиологические преимущества черного риса для здоровья в основном связаны не с питательными веществами, такими как диетическое волокно, витамины и минералы в черном рисе, а с пигментом антоцианина, богатым черным рисом [1-4].

Антоцианин является растительным полифенолом, широко распространенным в природе, и присутствует в различной степени в лепестках и семенных пальто большинства растений. В процессе созревания черного риса в семенной слой накапливается большое количество пигментов антоцианина, что придает коричневому рису коричнево-красный, пурпурный красный, пурпурный черный или даже черный цвет. Недавние исследования показали, что, помимо придания растениям богатых цветов, антоцианины также имеют физиологические функции, такие как антиокисление, противовоспаление, снижение липидов крови и подавление роста опухоли. В то же время, как относительно безопасный натуральный пигмент, антоцианин также демонстрирует широкие перспективы применения в пищевой промышленности [5]. Черный рис богат ресурсами, а пигменты антоцианина являются характерными веществами черного риса. Понимание состояния исследованийЧерные антоцианины рисаИмеет определенное руководящее значение для разработки и комплексного использования черного риса. В этой статье представлен обзор последних исследований по черной антоцианину риса внутри страны и за рубежом.

1 методы экстракции и обнаружения антоцианина черного риса

В настоящее время для экстракции веществ, подобных антоцианину, из растительных материалов в качестве экстракционного агента обычно выбирается спирт (в основном от 50% до 80% метанола или этанола). После экстракции, фильтрации и концентрации для исследования физико-химических свойств берется пигментная проба. Кроме того, некоторые исследователи пытались использовать разрушение стенок микробных клеток, ферзиматические методы, щелочные кислотные осадки и сверхкритическую экстракцию для извлечения антоцианинов [6]. В литературе также сообщается, что подкисленные водные растворы также обладают довольно хорошей способностью к экстракции антоцианов в черном рисе и что чистота пигмента может быть увеличена путем добавления шага рекристаллизации [7].

Чжан миньвэй оптимизировал лучшие условия экстракции для пигментов черного риса путем ортогональных экспериментов: 60% этанола в качестве растворителя, соотношение жидкости черной рисовой оболочки 1:4,60 грава и экстракция в течение 4 часов [8]. Cacace считает, что, хотя повышение температуры экстракции не оказывает существенного влияния на антиоксидантную способность экстрактов алкоголя blackcurrant,  Но когда температура поднимается выше 35 градусов, это приводит к увеличению разложения антоцианина и, таким образом, уменьшает содержание антоцианина в экстракте [9]. Наша лаборатория выбрала в качестве экстракционного агента 60% пищевого спирта (содержащего 0,1% HCl), что является более безопасным для организма человека. Соотношение жидкости и материала было 1:1, и смесь была извлечена при комнатной температуре для 3 × 12 h. концентрировалась под вакуумной температурой ≤42 °C, чтобы предотвратить уничтожение антоцианина при высоких температурах, а затем адсорбировалась на подкисленной амберлитной XAD-7HP макропористой смолы. Урожайность антоцианинового экстракта из черного риса может быть стабилизирована на уровне около 5,5% [4].

Антоцианин — гликозидное соединение, образованное сочетанием антоцианидина и различных моносакхаридов в их естественном состоянии. В настоящее время обнаружено 17 антоцианидов, из которых наиболее распространенными являются шесть (рис. 1). Антоцианины, встречающиеся в высших растениях, в основном являются производными этих шести антоцианидов [5]. Ввиду большого разнообразия антоцианинов и того факта, что они обычно сосуществуют, общее содержание антоцианина обычно используется для оценки количества антоцианинов в веществе. Однако биологическая активность отдельных мономеров антоцианина варьируется в зависимости от различий в химической структуре кольца B. Это требует четкого понимания состава и содержания антоцианинов в черном рисе.

Экстракт черного риса состоит в основном из антоцианинов. Xia Xiadong et al. использовали высокопроизводительную жидкую хроматограмму (HPLC) для выделения антоцианиновых экстрактов из черной рисовой скорлупы и установили, что преобладающими антоцианинами в черном рисе являются цианидин 3- глюкозид (т -3- г) и пеонидин 3- глюкозид (кн -3- г) на основе времени удержания. Т -3- г и пеонидин 3- глюкозид (кн -3- г), а также дальнейший жидкостный хроматографический масс-спектрометрический анализ показали, что содержание т -3- г и кн -3- г составило 38,0% и 5,2%, соответственно [4, 10]. Это соответствует отчетам чан и канеды [11-12]. Однако хён также отделил пигмент мальвидин от сорта черного риса Heugjinjubyeo [13]. Приведенные выше исследования показывают, что состав антоцианина может различаться в зависимости от разновидностей черного риса, однако доминирующим типом является цианидин, а сахарная основа-глюкоза.

2. Физиологические функции антоцианинов черного риса

Антоцианины часто называют флавоноидами, потому что их 2- фенилбензопиранский скелет очень похож на 2- фенилхромоновую структуру флавоноидов. Однако, по сравнению с флавоноидами, антоцианины по-прежнему обладают некоторыми уникальными химическими свойствами, такими как антоцианиновое углеродное кольцо с положительным ионным кислородом, сильная полярность, редко в виде гликозида, изменения в химической структуре при различных условиях pH [14-15]. Эти характеристики позволяют предположить, что антоцианы могут иметь различные биологические эффекты и функции, чем флавоноиды. Флавоноиды и изофлавоноиды широко изучены и уже используются в клинической профилактике и лечении заболеваний. Некоторые исследования показали, что ежедневное потребление антоцианинов значительно выше, чем флавоноидов, однако физиологические функции антоцианинов углубленно не изучались [14]. Однако исследования последних лет постепенно доказали, что антоцианины имеют ряд физиологических преимуществ для здоровья, включая антиоксиданты, регулирование липидов крови, противовоспалительные и противоопухолевые эффекты, которые начали привлекать широкое внимание исследователей.

2.1 антиоксидант

Избыток, особенно потребление больших количеств простых сахара и насыщенных жиров, может привести к образованию в организме больших количеств свободных радикалов реактивного кислорода (рос) и реактивного азота (RNS). Розы и РНС могут окислять и повредить биологические макромолекулы, такие как ДНК, белки и липиды, и вызвать различные заболевания, включая диабет, опухоли и атеросклероз [16]. Поскольку у антоцианинов в молекулярной структуре есть несколько фенолических гидроксильных групп, они могут связывать себя с переменными свободными радикалами для формирования стабильных свободных радикалов, хелатов-ионов металлов, которые инициируют липидоксирование, участвуют в синергическом антиоксидантном эффекте и уменьшают или устраняют разрушительное воздействие свободных радикалов на ткани и органы организма путем прекращения цепных реакций свободных радикалов, хелатов-ионов металлов и накопления активного кислорода.  Тем самым уменьшая или устраняя вредное воздействие свободных радикалов на ткани и органы организма. Лингз и лингз#39; исследовательская группа s кормила кроликов и мышей, не имеющих генного недостатка, жирным рационом, содержащим 5% черного риса, и обнаружила, что черный рис может эффективно удалять активные радикалы, свободные от кислорода, у этих двух экспериментальных животных и ингибировать окисление липопротеина низкой плотности (LDL) [1, 3].

Добавление 5 г экстракта антоцианина черного риса на килограмм корма может значительно снизить уровни окисленного глутатиона (GSG) и малодиалдегида (MDA) в сыворотке крыс с фруктовым кормом [17]. < < канеда& > >#39; анализ s показал, что крышка -3- g является основным антиоксидантным компонентом в отбивных из черного риса,  , который демонстрирует более сильное высвобождение радикалов и защищает эпидермальные клетки хаката от ультрафиолетовых повреждений, чем цианидин (Cy)[12]. Исследовательская группа, возглавляемая цсуда, последовательно продемонстрировала, что антоцианин -3- г может значительно сократить производство липидных пероксидов в сыворотке крыс, уменьшить свободные радикальные повреждения, вызываемые исхией-реперфузией крысиной печени, и защитить витамин с в крови от окисления [18-19]. В дополнение к мощному способу свободного радикального накопления антоцианинов черного риса, было также доказано, что они значительно повышают активность димутазы супероксида (сод) и каталазы (кошки) в печени мышей, что может быть еще одним механизмом, с помощью которого антоцианины оказывают антиоксидантное действие на организм [11].

2.2 регулирование липидов крови

Среди различных биологических видов деятельности антоцианинов наибольшее внимание привлекает их защитное воздействие на сердечно-сосудистые заболевания. Французы потребляют много насыщенных жирных кислот и холестерина в своем ежедневном рационе питания, однако их частота и смертность от сердечно-сосудистых заболеваний очень низки. Эпидемиологические исследования показали, что это может быть связано с антоцианинами в красном вине, которое они регулярно пьют. Эксперимент по кормлению апоэ генами-дефицитными мышах показал, что черные антоцианины риса могут значительно снизить уровень триглицеридов сыворотки (TG) и общий уровень холестерина (TC) у мышей, а также уменьшить площадь нестабильных атеросклеротических бляшек. Эффект был аналогичен эффекту симвастатина, широко используемого липидного препарата в клинической практике [4]. Цуда использовала в качестве испытуемого пурпурный кукурузный пигмент крышка -3- g, который также является доминирующим антоцианином, и подтвердила, что антоцианины могут эффективно предотвращать ожирение мышей, вызванное высоким содержанием жира в рационе питания,  Путем сокращения тг и выражения ферментов, связанных с синтезом жирных кислот, и уменьшения осаждения липидов в печени мышей [20]. Xia et al. показали, что антоцианин крылатых -3- g может уменьшить осаждение холестерина в атеросклеротических штуках путем активации транспортера кассеты, связывающей аэндозин с трифосфатом, для повышения эффективности холестерина из пеноэлементов макрофаге [21].

2.3 противовоспалительные средства

Антоцианин продемонстрировал хорошие противовоспалительные свойства в ряде исследований В случае необходимостиvitro и В случае необходимостиvivo. Ван и др. пришли к выводу, что шестимесячное диетическое вмешательство с подмышками из чёрного риса значительно снизило уровень воспалительных факторов, таких как растворимый коэффициент адгезии сосудов, растворимый лиганд CD40 и высокочувствительный с-реактивный белок у пациентов с ишемической болезнью сердца [22]. Фиолетовый кукурузный пигмент, богатый на -3- г, может нормализовать высокую экспрессию ТНФ -α in ожирения мышей, вызванных высоким содержанием жира диеты [20].

Антоцианин может также уменьшить воспаление путем регулирования капиллярной проницаемости. Кормление крыс антоцианинами, извлечёнными из европейской черники (V. myrtillus L.), может эффективно сдерживать отек лап, эффект зависит от дозы. Антоцианин может выступать в качестве ингибиторов циклооксигенеза -2 (COX-2) и снижать уровни простагландина E2 и, в частности, pgе -2 при воспалении суставов и соединительной ткани. В отличие от обычных противовоспалительных средств, антоцианины способствуют синтезу коллагена II типа [23]. Антоцианин может подавлять активность индуцируемого синтазы оксида азота (нос) и тем самым подавлять уровень NO в клетках мышки macrophage RAW264.7 [2]. Недавние исследования в нашей лаборатории показали, что антоцианин -3- г может подавлять воспалительную реакцию эндотелиальных клеток cd40 путем регулирования внутриклеточного распределения холестерина [24].

2.4 другие функции

В исследовании Nam et al. сравниваются различные биологические действия экстрактов черного и белого риса и спирта и установлено, что экстракт черного риса может значительно замедлять генную мутацию клеток млекопитающих, вызваемую 4- нитрохинолином 1- оксидом (4NQO) и опухолегенезом, вызванным TPA [25]. Хагивара и др. подтвердили, что 4NQO вызвано мутацией генов клеток млекопитающих, а также опухолегенезом, вызванным TPA [25]. Хагивара и др. подтвердили, что фиолетовый пигмент кукурузы может эффективно ингибировать 1,2- диметилгидразин-индуцированный Рак прямой кишки крыс [26]. Чэнь и др. обнаружили, что очищенный черный рис антоцианин может подавить вторжение опухолевых клеток SKHep-1 путем уменьшения экспрессии матрицы металлопротеина -9 (MMP-9) и активатора плазминогена урокиназа (u-PA). MMP- 9 и urokinase- выражение типа plasminogen activator (u-PA) ингибирует SKHep- 1 вторжение опухолевых клеток и метастаз [27]. Кроме того, было доказано, что экстракт подрубки черного риса обладает ингибитором тирозиназы, который может подавлять биосинтез меланина и уменьшать осаждение пигментов в коже [28].

3. Выводы

Черный рис антоцианин является естественным пищевым красителем, который является безопасным, нетоксичным, красочным и обильным. Она также оказывает широкий спектр услуг по профилактике заболеваний и укреплению здоровья и обладает большим потенциалом применения в области продовольствия и медицины. В настоящее время исследования по черной антоцианину риса все еще находятся в зачаточном состоянии. Существуют определенные различия в содержании и составе антоцианина между различными сортами, а его воздействие на здоровье и механизмы еще не в полной мере изучены. Поэтому будущие исследования должны быть направлены на выявление и отбор сортов черного риса с высоким содержанием антоцианина, совершенствование процесса экстракции с целью получения пигментов антоцианина с высокой чистотой и хорошей стабильностью, изучение зависимости "доза-эффект" вмешательства антоцианина в болезни животных и человека и регулирование эксплосии генов.

Ссылка:

[1]   Линг вх, ван л л, ма дж И повышает статус антиоксиданта [J]. JNutr, 2002, 132: 20 — 26

[2]   Ху СИ, завистовский дж., линг у и др. Черный рис (рис) (Oryza sativa L. indi- ca) пигментированная фракция подавляет как химически активные виды кислорода, так и оксид азота в системах химических и биологических моделей [J]. JAgric Food Chem, 2003, 51:5271 — 5277

[3]   Xia M, Ling WH, Ma J, et al. Добавки в рацион с долей пигмента черного риса смягчают атеросклеротическое образование пластыря В apolipoпротеин e entmice [J]. JNutr, 2003, 133: 744 — 751

[4]   Xia XD, Ling W H, Ma J, И др. Антоцианин-богатый Выдержка из черного золота   Рис (рис)   Улучшает качество   - атеросклеротик   Табличка с надписью   B. стабилизация положения    В apolipoпротеин E- entmice [J]. JNutr, 2006, 136: 2220 — 2225

[5]   Конг ДЖМ, чиа лс, го нк и др. Анализ и биологическая деятельность антоцианинов [J]. Фитохимия, 2003, 64: 923 — 933

[6] сюй юаньцзинь, дю цзень. Методы изоляции и идентификации антоцианинов и их биологической деятельности [J]. Пищевая промышленность и ферментация, 2006, 32(3): 67 — 72

[7] чжан цин. Исследование процесса экстракции и очистки пигмента черного риса [J]. Журнал циндао университета, 2000, 15 (2): 24-26

[8] чжан минвей. Активные ингредиенты и механизм действия черного риса при антиоксидантных и гиполипиэпидемических эффектах [D]. Гуанчжоу, гуандун: нормальный университет южного китая, 2003: 57

[9]Cacace JE, Mazza G. оптимизация экстракции антоцианов из черных смородин с водным этанолом [J]. J Food Sci,2003,68: 240- 248

[10] ся сяодун, лин вэньхуа, чжэн лин и др. Определение состава и содержания антоцианина в экстракте из черного рисового отрубника с помощью HPLC [J]. Наука о еде, 2006, 27 (2): 206 — 208

[11] чан ан, у х л, йе х и др. Антиоксидантные эффекты экстракта черного риса через Индукция супероксида Dismutase иcatalase activities[J]. Липидс, 2006, 41:797 — 803

[12] Канеда I, кубо F, сакурай х. антиоксидативный Соединения в ex- tracts of black rice brans[J]. J Health Sci, 2006, 52: 495- 511

[13] Хён-джей-ви, чун-ь с. цианидин и мальвидин из "ориза сатива". Heugjinjubyeo медитирует цитотоксичность против клеток моноцитической лейкемии человека путем ареста G (2) фаза м и индукция апоптоза [J]. JAgric Food Chem, 2004, 52: 2213 — 2217

[14] Клиффорд м. н. антоцианины природа, возникновение и Пищевая нагрузка [J]. J Sci Food Agric, 2000, 80:1063 — 1072

[15] лапидотт, харель, акири б и др. Ph-зависимые формы красного вина и тоцианины как антиоксиданты [J]. JAgric Food Chem, 1999, 47: 67 — 70

[16] Ceriello A, Motz E. это окислительный стресс патогенный механизм un- derlying - инсулин. - сопротивление, - диабет, и Сердечно-сосудистые заболевания - от болезни? Была вновь рассмотрена гипотеза об общей почве  [J]. Артериослер тромб васк биол, 2004, 24: 816 — 823

[17] Го х х, линг у х, ван к и др. Эффект антоцианина — богатого экстракта черного риса (Oryza sativa L. indica) на гиперлипидемию и резистентность к сулину у крыс, питающихся фруктозой [J]. Растительные продукты Hum Nutr, 2007, 62:1 — 6

[18] цуда т, хорио ф, кито дж., и др. Защитное воздействие диетического цианидина 3- о-бета-д-глюкозида на ишемию печени — реперфузионные повреждения у крыс [J]. Arch Biochem Biophys, 1999, 368: 361 — 366

[19] Tsuda T, Horio F, Osawa T. диета цианидин 3 - o- бета-d-глюко-сторона повышает ex vivo стойкость сыворотки к окислению у крыс [J]. - липидс, 1998 год, 33: 583- 588

[20] Цуда т, хорио ф, учида к и др. Диетический цианидин 3- o-бета-d - Glucoside-богатая фиолетовая кукуруза Цвет предотвращает ожирение и улучшает гипергликемию мышей [J]. JNutr, 2003, 133: 2125 — 2130

[21] Xia M, Hou M, Zhu H и др. Антоцианины вызывают холестерин эфлюкса из брюшных макрофагов мышей: роль пероксисома pro- liferator- activated рецептор {gamma}- печень X рецептор {альфа}- ab-ca1 путь [J]. J Biol Chem, 2005, 280: 36792 — 36801

[22] ван к, хан п, чжан м и др. Обогащение фракции черной рисовой свиньи улучшает антиоксидантный и противовоспалительный статус в Пациенты с ишемической болезнью сердца [J]. Asia Pac J Clin Nutr,2007, 16 Дополнение 1:295- 301

[23] Ван х, наир м г, страсбург г м, И др. Антиоксидант и Антиин-фламатурная деятельность антоцианинов and  Их агликон, Цианидин из вишни и черешни. JNat Prod, 1999, 62: 802

[24] Xia M, Ling WH, Zhu H L и др. Антоцианин предотвращает CD40-acti- очарование провоспалительных сигналов in  Эндотелиальные клетки путем регулирования распределения холестерина [J]. Артериослер тромб васк биол, 2007, 27 :519 — 524

[25] Нам с х, чхве с п, кан ми и др. Антиоксидативная, противомутагенная и антикарциногенная деятельность экстрактов из рисового отростка в химических и клеточных анализах [J]. JAgric Food Chem, 2005, 53: 816 — 822

[26] Хагивара а, мияшита к, наканиши т и др. Произносится на английском языке 1. Ингибирование По натуральному антоцианину фиолетового цвета кукурузы, of2- амино - 1- метил - 6- фенилимазо [4,5- б] пиридин (фип)- ассоциированный колоректальный автомобиль-циногенез in  Мужчина (1) Категория F344 - крысы. Предварительная обработка с  1,2 — диметилхи — дразин [дж]. Рак летт, 2001, 171:17 — 25

[27] Чэнь п н, куо вх, чан с л и др. Чёрный рис антоцианин в Раковые клетки hibit Вторжение через репрессии СВП и у-па ex- pression [J]. Chem Biol interactive, 2006, 163: 218 — 229

[28] Миядзава м., Осима т, кошио к и др. 1. Тирозиназа Ингибитор из черного рисового отрубника [J]. JAgric Food Chem, 2003, 51:6953 — 6956