여러분은 흑마늘의 효능을 알고 있나요?

흑마늘은 마늘을 깊게 가공한 제품으로 최근 인기를 끌고 있다.신선한 마늘을 온도와 습도를 조절한 [1] 상태에서 일정 기간 발효시켜 만든다.흑마늘 장아찌는 색깔이 짙은 갈색이고 맛이 약간 달며 마늘 특유의 고소한 냄새와 매운 맛이 없다.식후 입냄새를 유발하지 않으며 마늘의 일부 불량반응, 즉 위장불편과 접촉성피부염을 완화시키고 마늘산업의 시장공간을 크게 넓혀준다.흑마늘은 중국에서 생긴지 비교적 짧은 시간 밖에 되지 않는다.흑마늘의 정확한 기원은 알려져 있지 않지만, 일반적으로 2003년 일본 미에현에서 기원한 것으로 알려져 있으며, 이후 중국에 유입되었다.2008년에는 흑마늘이 처음으로 중국에서 수출되었다.20년도 안되는 사이에 흑마늘산업은 지속적인 발전을 가져왔으며 마늘심층가공분야의 핵심방향으로 되였다.이 글은 흑마늘의 활성성분 및 생리기능에 대한 고찰을 통해 향후 흑마늘 건강식품 개발에 참고가 되는 것을 목적으로 한다.

흑마늘의 활성성분 1

흑마늘은 효소적인 갈색과 마늘에서의 마이야르 반응의 산물이다.검은색은 주로 마이야르 반응의 산물인 멜라노이딘이 생성되기 때문이다.마늘과 비교하여 흑마늘의 화학조성은 상당한 변화를 겪었으며 마늘 성분을 일부 유지하면서도 새로운 활성성분도 생산되었다.흑마늘에는 설탕과 비타민, 단백질이 마늘의 2배 이상 함유되어 있으며, 폴리페놀 함량은 마늘의 11배에 달할 정도로 크게 증가하였다.저우광용 등은 신선마늘과 흑마늘의 화학성분 차이를 비교하였다.그 결과 흑마늘의 수분과 휘발성 유기 황화물 함량은 감소한 반면, 당 함량과 활성산소 소거능은 증가하였다 [2].

왕위동 등은 마늘의 마이야르 반응 중 다양한 성분의 변화를 측정하였다.블랙 마늘의 수분 함유 량을 감소 56.5%, 페놀 콘 텐 츠 가 5. 4로 증가 mg · g-1, 설탕을 줄이는 내용으로 늘어 214.9 mg · g-1, 그 5-hydroxymethylfurfural (5-HMF) 콘 텐 츠 가 2729.12로 증가 μ g · g-1, 그리고 항 산화 용량은 크게 증가 했다.흑마늘의 환원력과 hydroxyl radical 소거율은 각각 마늘의 10배, 3배였다 [3].Lu Xiaoming's 실험 결과 마늘을 흑마늘로 가공한 후 환원당 함량이 초기의 0.46 g/100 g에서 39.49 g/100 g으로 100배 가까이 증가하는 것으로 나타났다 [4].

기무라 등은 흑마늘과 신선 마늘의 여러 아미노산, 폴리페놀, 플라보노이드 및 기타 성분의 변화를 요약하였다 (표 1) [1].그 중 cysteine과 tyrosine의 함량은 발효 후 감소한 반면 leucine, isoleucine 및 phenylalanine의 함량은 증가하였다.그 아마도리&흑마늘의 Heyns는 마늘의 40~100배이다.

2. 흑마늘의 생리적 기능

흑마늘은 마늘의 심층가공제품으로서 체내 및 체외 기능실험에서 모두 강한 생리기능을 갖고있음이 증명되였다.이는 함유된 유기 황산화물, 다당류, 폴리페놀, 멜라노이딘 등 다양한 활성 성분과 관련이 있으며, 함께 흑마늘의 항산화, 간 보호, 항암 및 기타 효과를 준다.

2. 1 항 산화

Choi 등은 흑마늘의 가공 중 항산화 물질 및 항산화 활성의 변화를 연구하였다.그 결과 플라보노이드와 폴리페놀은 70 °C, 습도 90%의 처리조건에서 유의적으로 증가하였다.21일까지 플라보노이드 함량은 신선마늘의 3.22 mg RE·g-1 (RE is retinol equivalent)에서 16.26 mg RE·g-1로, 폴리페놀은 신선마늘 12.91 mg GAE·g-1 (GAE is gallic acid equivalent)에서 58.33 mg GAE·g-1로 증가하였다.항산화 성분의 증가는 항산화 능력의 증가로 이어진다.DPPH 라디칼에 대한 흑마늘의 소거율은 신마늘보다 훨씬 높은 74.48%까지 도달할 수 있으며, ABTS 라디칼에 대한 소거율은 신마늘의 2배 이상이다 [5].

Du Rui Xue 등은 다당류 함량을 측정하고신선한 마늘과 흑마늘의 항산화 능력다.그 결과 흑마늘의 다당류 함량은 98.67 mg·g-1로 마늘의 다당류 함량인 50.33 mg·g-1보다 훨씬 높았다.흑마늘 다당류의 hydroxyl radical, DPPH radical, superoxide anion radical의 소거율이 모두 마늘보다 높아 흑마늘 다당류가 in vitro 항산화능이 높음을 알 수 있다 [6].

정란 등은 제브라피쉬에서 흑마늘 다당류의 체내 항산화 활성을 연구하였다.그 결과 흑마늘 다당류의 저용량 중재군의 항산화율은 40.18%인 반면, 흑마늘 다당류의 고용량 중재군의 항산화율은 50.6%로 유의적인 용량 효과 관계를 보였으며 비타민 C 양성 대조군의 항산화율 (11.38%)보다 높게 나타났다 [7].

왕위동 등은 흑마늘 폴리페놀의 in vitro 및 in vivo 항산화 활성을 연구하였다.in vitro 실험 결과 흑마늘 폴리페놀은 DPPH 활성산소와 hydroxyl 활성산소의 활성을 크게 감소시킬 수 있음을 알 수 있었다.특정 농도에서 흑마늘 폴리페놀의 in vitro 항산화 활성은 비타민 c보다 높은 것으로 나타나 in vitro 실험 결과 흑마늘 폴리페놀은 산화적 손상을 가진 생쥐의 혈청 MDA 함량을 유의적으로 감소시키고, 혈청 SOD 및 GSH-Px 활성을 증가시킬 수 있으며, vivo에서 유의적인 항산화 활성을 나타내었다 [8].

주우영 등은 산화에 의해 손상된 적혈구에 대한 흑마늘 추출물의 보호 효과를 연구하였다.그 결과 흑마늘 추출물은 손상된 적혈구의 용혈률 (aaph 유도 적혈구 용혈)을 현저히 감소시킬 수 있으며, [9] 세포내 항산화 활성이 강한 것으로 나타났다.

흑마늘의 항산화 메커니즘은 아직 완전히 밝혀지지 않았다.Ha 등은 흑마늘의 항산화 활성은 nrf2-관련 유전자의 mRNA 발현과 관련이 있는 것으로 보고 있다.혈장 내 thiobarbituric acid reactive substances (TBARS)와 8-isoprostanes (8-iso-PGF)의 농도와 혈장의 총 항산화능 (TAC) 및 혈장과 간에서의 항산화 효소의 활성을 측정하였다.항산화 관련 단백질인 Nrf2, NAD(P)H:quinone-oxidoreductase-1 (NQO1), heme oxygenase-1 (HO-1), glutathione reductase (GR), glutathione S-transferase-2 (GSTA2)의 mRNA 발현 수준을 확인하였다.그 결과 흑마늘군의 혈장 tbar 농도와 TAC는 유의적으로 낮았고, catalase와 glutathione peroxidase의 활성은 유의적으로 높았으며, 간의 Nrf2, NQO1, HO-1 및 GSTA2의 mRNA 발현 수준은 유의적으로 증가하였다 [10].

2.2 항암 효과

동맹화 등은 흑마늘 추출물이 HT29대장암세포의 성장을 억제하고 항암 메커니즘을 진일보 연구할 수 있음을 발견했다.흑마늘 추출물은 PTEN을 상향조절하고 Akt 및 p-Akt 발현을 하향조절함으로써 PI3K/Akt 경로의 기능을 조절하며, 그것의 하류 목표인 70 kDa 리보somal protein S6 kinase 1을 mRNA 및 단백질 수준에서 억제한다.HT29세포 성장을 억제하고 PI3K/Akt 경로를 억제함으로써 세포 사멸을 유도하여 암세포 성장을 억제하는 효과를 얻는다 [11].

Li Ying 등은의 효과를 연구했다흑마늘 추출물자궁경부암 Hela 세포 이식 종양 모델 4 그룹을 구성하여 자궁경부암 Hela 세포 이식에 대한 자료입니다.쥐들은 무작위로:네 개의 그룹으로 나뉘어 빈 제어 그룹, 식염수 gavage 그룹은 γ의-ray 방사선 조사 그룹이었γ-irradiation 그룹, 검은 마늘 gavage 그룹은 추출 검은 마늘을 그룹, 그리고 검은 마늘과 결합 gavage를 추출 γ-irradiation 치료는 검은 마늘 + γ-irradiation 그룹이다.각 생쥐 그룹의 종양 성장률, 흉선과 비장 지수, 림프구 자극 지수, SOD 활성 값, CAT 활성 및 백혈구 수.그 결과 흑마늘 추출물은 생쥐의 면역 기능을 강화하고, 항산화 능력과 말초혈액 백혈구 수를 향상시키며, 헬라 세포 종양에 방사선 감작 효과를 발휘하는 것으로 나타났다 [12].

궁샤오징 등은 종양 함유 생쥐 Panc-1세포를 연구 대상으로 하여 흑마늘 추출물이 성장 및 전이 능력에 미치는 영향을 탐색하고, 그 분자적 메커니즘을 연구하였다.췌장암 Panc-1 마우스 전이 모델과 이식 종양 모델을 각각 확립하였다.생쥐는 무작위로 흑마늘 저용량 투여군, 흑마늘 고용량 투여군, 백지 대조군, 양성 대조군 등 4개 군으로 나누었다.공백 대조군에는 0.9% 염화나트륨 용액을 투여하였고, 양성 대조군에는 cyclophosphamide를 투여하였다.2주 후, 쥐를 죽이고, 종양을 벗겨내고 무게를 쟀으며, 종양의 성장 억제율과 전이 억제율을 계산하였다.Smad4의 표현 수준과 TGF-β 1이 검출 되었다.그 결과 흑마늘의 저선량 및 고용량 투여군은 Panc-1세포이식 종양의 성장과 전이를 유의적으로 억제할 수 있었으며, 성장 억제율은 최대 63.6%, 폐전이 억제율은 최대 63.5%로 나타났다.그리고 고용량 흑마늘군의 전이 억제율이 양성 대조군보다 높았다.빈 제어 그룹과 비교 해 볼 때, 낮은-그리고 고용량 검은 마늘 그룹 TGF나 빨 아라-β 1 알갱이를 더 줄에 더 노란색 Smad4고 Panc-1 세포의 세포 질 세포 질에 있다.이는 흑마늘 추출물이 마우스 Panc-1세포 이식 종양의 성장 속도와 폐 전이 속도를 현저히 감소시킬 수 있음을 알 수 있다.메커니즘 수와 관련을 1/Smad4 TGF-β 신호 경로, 종양을 억제하에 의해 성장과 암세포 전이 upregulating Smad4 표현과 downregulating TGF-β 1 마우스 Panc-1 이식에 종양 [13] 표현이다.

2.3 간 보호

Lee 등은 tert-butyl hydroperoxide (tBHP)를 이용하여 rat clone-9 간세포에 손상을 유도하고 손상된 간세포에 대한 흑마늘의 보호효과를 연구하였다.그 결과 흑마늘 추출물은 GSH의 감소, MDA의 축적 및 IL-6/IL-8 mRNA 발현 과정을 유의적으로 억제하고, 지질과산화 및 산화적 스트레스 과정을 차단하며, tbhp로 유도된 rat clone-9 간세포 [14]의 사멸을 유의적으로 감소시킬 수 있음을 알 수 있었다.

Ahmed 등은 cyclophosphamide에 의해 유도되는 간독성 및 세포사멸에 대한 흑마늘의 보호효과를 연구하였다.그 결과 흑마늘군의 간 조직이 현저히 개선되었고, 간세포가 방사광선으로 재배열되었으며, 핵은 정상이었고, 세포질에서는 액포나 지방방울은 보이지 않았다.ALT, AST 및 빌리루빈의 함량이 유의적으로 감소되어 흑마늘이 간세포 사멸 및 간 조직 손상에 대한 보호 효과가 현저함을 알 수 있었다 [15].

Zhang Yuan 등은 흑마늘이 생쥐의 급성 알코올성 간 손상에 미치는 영향을 연구하기 위하여 50% 알코올로 가해에 의한 급성 간 손상 생쥐 모델을 확립하였다.그 결과 고농도의 흑마늘은 생쥐의 혈청 ALT를 현저히 감소시키고, 간 절편의 조직 손상 정도를 감소시키며, SOD 활성을 증가시켜 고농도의 흑마늘이 생쥐의 급성 알코올성 간 손상에 보호 효과가 있음을 알 수 있었다 [16].

2.4 혈당과 지질 수치를 조절한다

닝위바오 (Ning Yuebao) 등은 발효된 흑마늘의 저혈당 기능에 대해 연구했고, 그 결과 흑마늘에 들어 있는 일부 황화물질 (sulfide)이 생쥐의 혈당을 낮출 수 있다는 것이 밝혀졌다 [17].Ao 등 연구진은 흑마늘이 콜레스테롤 대사에 미치는 영향을 연구했다.그 결과 흑마늘 분말을 보충한 식이 섭취가 체내 콜레스테롤의 합성을 유의적으로 억제하는 것으로 나타났다 [18].Kim) 등은 흑마늘 추출물의 항산화 효과와 혈중 지질에 미치는 영향을 연구하였다.그 결과, 가배지로 흑마늘 추출물을 투여한 고지방 섭취 생쥐는 혈장 중성지방 및 간 총 콜레스테롤 수치가 유의적으로 낮아져 [19] 혈중 지질이 개선되는 것으로 나타났다.Nam 등은 흑마늘이 지질대사를 조절하는 메커니즘을 조사한 결과 흑마늘이 성숙한 3T3-L1 지방세포증식인자 activated receptor (PPAR)와 cinnamoyl-CoA 합성효소의 단백질 발현을 감소시켜 지질대사를 조절하고, 3T3-L1 지방세포의 생성을 억제하며, 지방의 분해를 촉진하여 지질대사를 조절할 수 있음을 보였다 [20].

2.5 면역 조절 (Immune regulation)

흑마늘이 면역체계에 생리활성을 갖는지에 대해서는 아직도 논란이 있다.그들 중,리 민 마늘의 면역 규제 효과를 비교 해 et al. 다당류와 검은 마늘 다당류, RAW264.7 대식 세포의의 승진는 세균을 포함 한, 아니,의 석방과 면역 cytokines의 표현 (IL-6, IL-10, 종양 괴 사 인자 α 및 인터페론 γ) 표현, 그 결과 마늘 다당류 immunomodulatory 강하 효과를 가지고 있, 마늘 다당류고 검은 본질적으로 immunomodulatory 활동 [21]이 없다.양명 등은 BALB/c 마우스를 연구대상으로 하여 cyclophosphamide를 이용한 동물모델을 확립하였으며,고, 중, 저농도의 흑마늘 분말이 생쥐에 면역증강 효과가 있음을 확인하였다.그 중 고농도, 중농도, 저용량군에서 흑마늘 분말은 비장세포에서 항체 생성, 흉선지수, 비장 림프구 증식, IL-8과 IL-12의 mRNA 발현이 유의적으로 높게 나타났다.중용량 및 고용량 투여군에서 생쥐의 지연과민반응과 비장지수가 유의적으로 높았다.단세포-대식세포의 식세포 활성과 고용량 투여군의 생쥐의 혈청 리소자임 수치도 현저히 향상되었다 [22].

2.6 항염증 효과

Jeong 등은 흑마늘 추출물과 신선마늘 추출물의 항산화 및 항염증 효과를 확인하고 비교하였다.과산화수소와 lipopolysaccharide (LPS)는 각각 pro-oxidants와 pro-inflammatory stress 인자로 사용되었다.흑마늘 추출물은 신선마늘 추출물과 비교하여 RAW264.7세포에서 ABTS 및 DPPH free radical 소거활성이 높았고 ROS는 적게 생성되었다.그러나 신선마늘 추출물에 의한 cyclooxygenase 2 및 5 lipoxygenase 활성 억제는 흑마늘 추출물이 흑마늘 추출물보다 강하게 나타났다.lps 가 활성화된 RAW264.7세포에서 신선마늘 추출물은 흑마늘 추출물보다 PGE, NO, IL-6, il--1, LTD 및 LTE의 생성을 감소시키는데 효과적이었다.검 신선 한 마늘은 발효 마늘 후 갈 락 토스의 조합, 포도당, 과당 또는 자당 신선 한 마늘 추출 항 염증을 감소시 킨 활동과 함께, 하지만 또한의 활성화를 억제 한 NF-κ B와 pro-inflammatory 유전자의 표현이다.흑마늘 추출물의 항염증 활성은 신마늘 추출물에 비해 낮은 것으로 나타났는데, 이는 당이 존재하기 때문인 것으로 보인다.흑마늘 추출물은 주로 ROS [23]에 의해 매개되는 질병 치료에 더 도움이 될 수 있다.

Kim 등은 lipopolysaccharide-induced inflammatory model을 이용하여 흑마늘에 함유된 기능성 화합물의 항염증 효과를 연구하였다.그 결과 흑마늘 추출물은 특정 농도에서 상당한 항염증 효과를 보였다.셀 생존능력, 산화 질소, 프로 스타 글 란 딘 E2과 pro-inflammatory 사이토 카인 (IL-6, TNF-α와 IL-1 β), 수준이 측정 되었고 메신저 rna과 단백질이 표현 수준의 질소 산화물 synthase inducible과 cyclooxygenase-2은 흡인지 역 전사 중 합 효소 연쇄반응 및 서부에 의해 탐지 된다.그 결과 산화 질소의 수준과 프로 스타 글 란 딘 E2 상당히 줄어들었, 검은 마늘의 농도 가 증가하고 있 추출과 IL-6의 분비, TNF-α와 IL-1 β 또한 억제 되었으로 메신저 rna였고 단백질 질소 산화물 synthase inducible과 cyclooxygenase-2의 표현이다.또한 흑마늘 추출물은 RAW264.7세포에서 lipopolysaccharide에 의해 유도되는 세포외 signal-regulated kinase p38과 c-Jun 말단 kinase의 인산화를 감소시켰다 [24].

2. 7 다른

2.7.1 설사약

루샤오밍 등은 변비 모델을 가진 쥐에게 흑마늘을 투여한 후, 소장 내용물의 발전 속도가 현저히 증가하였고, 첫 번째 검은 대변까지 시간이 단축되었으며, 6시간 이내에 검은 대변 입자의 수가 증가하였고, 대변의 수분 함량도 증가하여 흑마늘이 일정한 설사효과가 있음을 알 수 있었다 [25].

피로 방지 효과 2.7.2

Du Juan 등은 생쥐의 운동피로 모형을 설정하여 수영훈련군, 조용한 대조군, 흑마늘의 저용량, 중용량, 고용량 군으로 구분하였다.그 결과 흑마늘군이 혈청 생화학적 요소질소가 낮았으며, 이는 흑마늘이 대사상태를 조절하고 대사산물의 배설 촉진;혈당 수치 상승, 간 글리코겐 및 근육 글리코겐 수치 회복, 젖산 탈수소효소 수치 감소는 흑마늘이 혈당 및 글리코겐 회복을 촉진할 수 있음을 나타내며;감소된 글루타치온 함량과 총 superoxide dismutase 함량의 증가는 흑마늘이 산화적 손상을 완화시키고, 운동 지구력을 향상시키며, 운동으로 인한 피로를 저항할 수 있음을 나타낸다 [26].

2.7.3기억력을 향상시킨다

쑨옌은 흑마늘 추출물이 쥐의 탈출 대기 시간을 현저히 감소시켰고 (위치 탐색 실험), 쥐가 플랫폼을 통과하는 횟수와 플랫폼 사분면에서 보내는 시간 비율을 현저히 증가시켰으며 (공간 탐색 실험), 아질산나트륨과 염화알루미늄으로 인한 노인성 치매에 걸린 쥐의 학습 및 기억 능력을 크게 향상시켰다 [27].

2.7.4 천식을 치료하기

리양 등은 무작위로 쥐를 빈 대조군, 음성군, 약물치료군, 마늘군, 흑마늘군으로 나누었다.빈 그룹을 제외한 나머지 4개 그룹은 수산화 알루미늄과 닭알 단백질로 감광시키고, 닭알 단백질로 유도해 쥐 알레르기 천식 모델을 확립했다.각 처리군에는 tiopronin fumarate 용액, 마늘 추출물, 흑마늘 추출물, 빈군 및 음성군에는 동일한 용량의 PBS를 주입하였다.의 수준을 IL-4, IL-33)와 IFN-γ 엘리사,에 의해 마우스 혈청이 검출 되었으며, 그 전체의 혈액에서 호산 구의 수는 현미경을 셌다.그 결과 모든 치료 그룹 효과적으로 호산 구의 수를 줄이는 할 수 있 및의 수준을 IL-4, IL-33,)에, 그리고 IFN-γ의 수준을 증가 한다.그 중 흑마늘군이 마늘군에 비해 모든 지표 (IL-33 제외)에서 통계적으로 유의한 차이를 보였다.이는 흑마늘 추출물이 알레르기성 천식에 일정한 치료효과가 있으며, 그 기전은 주로 Th1/Th2 반응의 균형을 조절하거나, IL-33-ST2 신호전달 경로 [28]를 억제하는 것을 통해 이루어진다는 것을 나타낸다.

2.7.5 Anti-allergy

Yoo 등은 흑마늘이 RBL-2H3세포와 in vivo passive cutaneous anaphylaxis (PCA)에서 면역글로불린 매개성 알레르기 반응을 유의하게 억제할 수 있음을 발견하였다.In vitro 실험결과 흑마늘 (EBG)의 에틸아세테이트 추출물이 acetylhexosaminidase와 tnf-마우스 혈청의 분비를 유의적으로 억제하였다.게다가, BG10에서 활성 성분을 EBG, 상당히 tyrosinase-hexosaminidase의 석방과 TNF-myeloperoxidase 억제, 코트리 엔 프로 스타 글 란 딘의 형성을 완전히 차단 E와 B · 25 μ g에서 mL-1다.또한 cytosolic phospholipase A (cPLA)와 5-lipoxygenase (5-LO)의 인산화와 cyclooxygenase-2 (COX-2)의 발현을 감소시켰다 [29].

3 결론

흑마늘은 현대과학기술을 이용해 가공한 신흥제품으로서 마늘냄새와 톡 쏘는 맛이 부족할 뿐만 아니라 생리기능이 크게 향상되어 건강과 건강 요구에 더욱 부합되고 거대한 시장잠재력을 가지고 있다.국내 학자들은 2008년부터 흑마늘에 대한 연구를 시작했으며, 2012년 이후 관련 연구가 점차 증가하고 있는데, 이는 중국의 흑마늘 개발에 가속도가 붙고 있는 것을 반영한 것이다 [30].그러나 현재 흑마늘 생산에 대한 통일된 품질기준이 없고, 생산기업은 규모가 영세하며, public'의 흑마늘에 대한 인지도가 높지 않아 시장점유율이 매우 낮다.이러한 문제들은 흑마늘 산업의 발전에 심각한 영향을 끼친다.따라서 흑마늘 제품의 기술수준 및 기술함량 향상, 흑마늘 기술 공유 빅데이터 플랫폼 개발, 새로운 고부가가치 흑마늘 제품 창출이 필요하다.대중들이 흑마늘의 영양가치와 생리기능이 점차 인식됨에 따라 흑마늘은 거대한 시장수요를 가진 신흥보건식품으로 부상할것으로 생각된다.

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