리코펜 분말을 추출하는 방법은?

리코펜 (C40H56)은 식물성 식품에서 발견되는 카로티노이드로 영양 및 착색 효과가 있다.알려진 카로티노이드 중 단일산소의 차단활성이 가장 강하며, 베타카로틴의 2배, 비타민 E의 100배, 비타민 C의 1000배 [1]이다.

리코펜은 차와 무의 뿌리에 널리 함유되어 있다, 당근, 순무, 케일은 물론 토마토, 수박, 파파야, 석류 [2] 에도 들어간다.잘 익은 토마토의 경우 색소 조성의 80%~90% 가 리코펜이다 [3].리코펜은 전형적인 직선 사슬 탄화수소이다.특수한 화학 구조 (11개의 공액 이중결합과 2개의 비공액 이중결합) [4] 덕분에, 지방의 자동 산화에 영향을 미칠 가능성이 있다.강한 항산화성과 응용은 리코펜의 생리기능연구에서 주요한 연구분야이기도하다.비타민, 미네랄, 탄수화물 등 다양한 이로운 성분도 함유하고 있어'식물의 금'[1]으로 불리기도 한다.

식품 가공 분야에서,리코펜은 식품 첨가물로 사용된다쇠고기 및 그 육가공품의 지질 산화율을 낮추고 유통기한을 연장하기 위해서다.프랑크푸르트 소시지, 신선한 소시지, 발효 소시지, 햄버거, 다진 고기 [5] 등의 제품 가공에 많이 쓰인다.동시에 역학 조사에 따르면 리코펜의 영양 및 건강 이점이 비만, 당뇨병, 전립선암, 심혈관 질환 및 대사 증후군을 치료 및 개선하는 데 사용되는 등 질병에 대한 적절한 보조 치료법으로 보고되었습니다.LEH 등 6)은 리코펜이 산화스트레스 바이오마커를 감소시키고 항산화 방어기전을 유도함으로써 제2 형 당뇨병 (T2DM)의 예방과 치료에 도움을 줄 수 있음을 증명했다.

한편 미라마디 등 7명은 세포배양 실험을 통해 리코펜의 항암 메커니즘을 분석했다.리코펜은 TP 53과 Bax (Bcl 2-associated X protein) 단백질과 mRNA의 과발현을 활성화함으로써 항세포자멸사 분자 b 세포 림프종 2 (Bcl 2)의 발현을 감소시켜 암세포의 세포사멸률과 항증식 능력을 증가시켜 전립선암의 보조 치료제가 될 수 있습니다.게다가,리코펜은 또한 동물 먹이에 사료 첨가제로 사용될 수 있습니다, 그리고 산화 스트레스를 매개로한 축산 농법과 육질 개선 [8]에 긍정적인 역할을 한다.전체적으로 볼 때'21세기 새로운 인기 기능성 식품'으로 떠오른 것은 바로 독특한 생리기능과 다양한 응용성 때문이다.국제연합 (FAO/WHO)의 식품농업기구와 공동 식품농업기구/세계보건기구 식품첨가물 전문가위원회 (JECFA) 로부터 a 급 영양소로 인정받았으며, 건강식품, 의약품, 화장품 및 기타 분야에 널리 사용될 수 있다 [9].다음은 리코펜의 추출방법과 대표적인 생리기능을 체계적으로 요약하여 리코펜의 산업적 준비 및 기능성식품 개발을 위한 이론적 토대를 마련할 것이다.

1리코펜 추출

경제의 발전과 피플 &의 향상에 따라#39;의 물질생활수준, 식품의 영양과 안전은 점차 적극적인 사회적관심사로 되고있다.따라서 소비자들은 특정 기능성 물질이 함유된 식품에 대해 매우 궁금해하고 추구한다.리코펜은 그 독특한 기능성으로 인해 국제적인 논의 대상이 되고 있으며 전 세계 전문가들의 주목을 받고 있다.현재 리코펜의 주요 추출 방법에는 유기용매 추출, 초음파 보조 추출, 초임계 유체 추출 등이 있다 [10].

1.1 유기용매 추출

리코펜의 지방질은 종종 산업에서 이용된다, 그리고 리코펜은 유기용매 추출법을 사용하여 식물 원료에서 추출된다.이 방법은 조작이 간단하고 실용성이 높아 현재 공업에서 리코펜을 추출하는 주류방법의 하나로 되였다.Zhao Jianying et al. (11)은 반응 표면 최적화를 이용하여 다양한 용액, 액체 대 물질 비율, 추출 온도, 추출 시간 및 기타 요인이 신선한 방울토마토에서 리코펜의 추출 효율에 미치는 영향을 분석하는 방법을 탐구하였다.그 결과 추출 매질로 에틸아세테이트를 선택하였을 때 추출 온도는 45°C, 추출 시간은 4 h, 추출 pH는 6 이었다.또한 POOJARY 등 [12]은 요인설계법을 이용하여 순수 추출하였다토마토에서 추출한 트랜스 라이코펜입니다폐기물을 처리하고, 비슷한 결과를 얻었다.최적 추출매질은 헥산과 아세톤을 1:3 비율로 혼합한 것으로 추출온도는 20°C, 추출시간은 40분으로 올트랜스 리코펜의 회수율과 순도는 94.7%와 98.3%b로 높았다.그러나이 방법은 추출물의 표면에 화학용매 잔류를 유발할 가능성이 매우 높으며, 선택된 대부분의 추출용매는 잠재적으로 인체와 환경에 유해하다 [13].따라서 키리아쿠디 등 [14]은 카프르산과 라우르산의 비율을 달리하여 합성한 소수성 천연 심층 공융 용매를 추출 매질로 사용하여이 방법을 바탕으로 리코펜의 추출 조건을 최적화하였다.리코펜의 회수율은 유기용매 (아세톤)에 견줄만하다.이 방법은 독성이 없고 환경 친화적이며 원료를 최대한 활용합니다.그것은 산업화될 예정이다.

초음파 보조 추출 1.2

초음파 보조 추출은 캐비테이션 효과, 열 효과, 기계적 작용 [15]에 의해 발생하는 높은 효율로 인해 기능성 활성 물질의 추출, 식품 가공 및 식품 보존에 널리 사용된다.초음파 보조 추출은 전통적인 가열 추출, 마이크로 웨이브 추출 및 초임계 추출 방법과 비교하여 짧은 추출 시간, 낮은 온도 및 높은 추출 효율의 특성을 가지며보다 경제적이고 적응성이 있다.수 등 [16]은 to에 초음파 보조 추출을 사용했다붉은 자몽에서 올 트랜스 리코펜을 추출하세요다.초음파보조추출법은 기존의 용매추출법과 비교하여 추출시간을 대폭 단축 (30분) 시키면서 추출속도는 1.81배 증가시킨다.또한, 기존의 추출 방법의 최적 온도 (40 °C)에 비해 초음파 보조 추출 공정의 최적 온도 (30 °C) 가 상대적으로 낮기 때문에 추출 공정 중 올 트랜스 리코펜의 분해도 효과적으로 제한하고 [17] 추출율을 높일 수 있다고 추가로 설명한다.

이를 바탕으로 리창바오 등 [18]은 세포벽 용해를 촉진하는 효소가수분해 기술의 특성과 초음파 보조 효소가수분해 기술을 결합하여 공융 녹용액 추출이 방울토마토에서 리코펜 추출율에 미치는 영향을 조사하였다.최적 추출조건은 효소 (cellulase와 pectinase)의 혼합액으로 액체와 고체의 비가 1:40인 3.6%의 용량으로 추출온도 54°C, The리코펜 추출 수율이 가장 높습니다의 410.94 ± 1.78 μ g/g은 민 22살이었할 경우 얻게 초음파 시간이었다.이 결과는 Konwarh 등의 그것과 비슷하다. [19].단회 처리 (단독, Onozuka R-10 cellulase 처리 및 초음파 처리)와 비교하여 초음파를 이용한 효소가수분해는 토마토 껍질에서 리코펜의 수율을 단회 처리 (단독, Onozuka R-10 cellulase 처리 및 초음파 처리)에 비해 662%, 225% 및 150% 증가시킬 수 있으며,이 방법은 38.2%의 활성산소 소거율을 보였다.따라서 초음파를 이용한 효소가수분해는 온화한 추출조건과 짧은 추출시간의 특성을 가지고 있으며, 리코펜의 효율적인 분리 및 정제 분야에서 발전 가능성과 응용 가능성이 크다.

초임계 유체 추출 1.3

초임계 유체 추출 (SFE) 기술은 주로 초임계 유체 (용매)를 사용하여 복잡한 식품 행렬에서 원하는 성분 (추출물)을 분리합니다.일반적으로 사용되는 추출제로는 CO2, 에틸렌, 메탄올 등이 있다.SFE 기술은 전통적인 화학용매 추출방법과 비교하여 화학용매 소비나 잔류물이 없고 환경 오염이 적으며 또한 고온에서 추출물의 분해 및 변질을 방지하여 생물학적 활성이 파괴되지 않도록 유지합니다.생리활성물질의 SFE 추출은 지속가능한 개발에 부합하는"친환경"신기술이라고 할 수 있다 [20, 21].DHAKANE-LAD 등 [22]은 자몽을 원료로, SC-CO 2와 쌀겨기름을 공동용매로 사용하였으며,의리코펜의 최적 추출 공정반응 표면 분석을 통해 조사되었습니다.아래의 그 결과 막대의 325의 압력 조건, 64 ° C, 도의 온도를 추출 한 시간과 민, 143 리코 펜의 복구 속도는 거의 70%이었고, γ의 보존 속도-oryzanol 97%였다.

프리야다르사니 등 [23]이 잘 익은 자몽 껍질에서 리코펜 추출을 한 실험에서도 비슷한 결과가 나왔다.추출 압력이 증가할수록 리코펜 추출율이 유의적으로 증가하여 압력과 시간이 리코펜 추출율과 밀접한 관계가 있음을 알 수 있었다.305 bar, 70 °C, 35 g/min 초임계 CO2 유량 및 135분 추출 시간의 최적 조건에서 리코펜 추출률은 93%까지 높아질 수 있다.또한, 올레레신의 단일 헥산 추출과 비교하여,의리코펜 추출율초임계 이산화탄소 (SC-CO2)를 헥산 추출과 시너지 효과를 내어 사용할 때 24% 증가하며, 생물이용성은 3.3배로 증가한다 [24].따라서, SFE 기술을 이용하면 생산주기가 짧고, 에너지 소모가 적고, 효율이 높으며, 용매 잔류가 과도하지 않는 특성을 가질 뿐만 아니라, 추출물의 활성을 향상시킬 수 있는 가능성이 있다.대규모 산업 생산 [25]에서 광범위한 응용 가능성이 있는 새로운 환경 친화적 리코펜 추출 방법이다.

리코펜의 기능성 활성 2

리코펜 분말, 전구물질로서카로틴을 합성 할 수 있으며 독특한 긴 사슬 분자 구조를 가지고 있어 강력한 자유 라디칼 청소 능력과 높은 항산화 능력을 제공합니다.또한 종양 증식 억제, 심혈관 질환 예방, 보디 & 강화 등 다양한 생물학적 기능을 가지고 있습니다#39세, s 면역력과 노화를 지연시킨다 [26].따라서, 그것의 좋은 생물 학적 활성은 그것이 식품, 의약, 건강 제품 등의 분야에서 강한 연구 가치 및 넓은 응용 전망을 보이게합니다.

2.1 항산화 활성

노화를 늦추는 방법에 대한 인간의 연구는 멈춘 적이 없다.'활성산소 노화 이론'의 출현은 인간 노화 방지 이론의 절정을 촉발했다.활성산소 이론은 활성산소의 축적이 인간 노화의 중요한 원인이라고 지적한다 [27].리코펜은 현재 건강에 이로운 점과 착색 효과를 모두 가지고 있는 자연계의 몇 안 되는 항산화 물질 중 하나입니다.인체 내 활성산소를 제거하고, 체내 DNA와 단백질의 산화 손상을 막고, 세포의 노화를 지연시키며, 노화과정을 지연시키는 효과가 있다.왕 et al. [28] 발견하는 체외과 생체 실험에서을 통해 리코 펜은 신장에 있는 산화 스트레스을 개선하고 사멸을 완화 신장 세포 활성화 Nrf 2 항 산화 핵심 요인이 의해 핵 이식의 표현을 억제하는 동안 NF-κ B 신호의 생산을 억제 요인과 산소 종이 신장 강관 상피 세포에서 (ROS).

자오 등 [29]이 그것을 보여주었다리코 펜 가루인간 뇌의 신경세포 손상을 개선할 수 있는 가능성이 있을 뿐만 아니라 시냅스 기능 장애를 복구하는 데도 긍정적인 역할을 한다.이 결과는 Blakeslea trispora 분말 (a lycopene preparation)이 superoxide dismutase, catalase 및 glutathione peroxidase의 활성을 개선하여 체내 활성산소 수준을 효과적으로 감소시키는 효과가 있음을 보여 준 후 [30]와 유사한 결과로, Blakeslea trispora 분말이 산화스트레스 손상으로부터 인체를 보호하고 활성산소로 인한 세포 노화를 개선하는 효과가 있음을 알 수 있다.리코펜이 천연 항산화제로 될 가능성이 있는 것은 바로 슈퍼 항산화 활성으로 인해 식품 산화를 지연시키고 기능성 식품의 개발에 광범위한 응용 가능성과 발전 가능성이 있다.

아질산염은 현재 발효 소시지 생산에 필수적인 식품첨가물이지만 [31] 잠재적인 건강장해를 내포하고 있는 강력한 발암물질이기도하다.Wang 등 (32)은 발효소시지 생산시 아질산염 일부를 대체하기 위해 리코펜을 사용하였을 때 소시지의 색도를 크게 향상시킬 뿐만 아니라 소시지 내 휘발성 염기성 질소와 thiobarbituric acid의 농도를 감소시켜 발효소시지의 유통기한을 효과적으로 연장시키고 색도 개발제와 방부제의 역할을 동시에 수행한다는 것을 발견하였다.다른 연구에서도 리코펜 추출물이 아마씨유의 유통기한과 안정성을 효과적으로 연장할 수 있다는 것이 밝혀졌다 [33].그러나 높은 생산 원가와 낮은 안정성은 식용유 생산에의 적용을 제한한다.요약하면,리코펜은 지속 가능한 개발과 응용이 가능합니다강력한 항산화 특성으로 인해 제약 및 식품 가공 분야 모두에서 가치.

2.2 항암효과

종양은 인간의 건강에 심각한 위협이 되며, 현재는 주로 수술과 방사선 치료 [34]로 치료하고 있다.실험 결과, 식단에 리코펜을 첨가하면 암세포의 성장을 억제하고 [35] 암 합병증 발생을 줄일 수 있는 것으로 나타났다.리코펜은 종양 세포 증식을 현저히 억제하고 보디 &를 강화합니다#39; 세포 간 통신을 손상이나 중단으로부터 보호함으로써 면역 체계.Zhu Yuchen et al. [37] 할 수 있 다는 것을 확인 리코 펜은 유방암의 stemness을 저해 줄기 세포 (BCSCs)와 민감도를 향상시 킨 화학요법의 표현을 규제 함 으로써 NF에서 핵심 요인-κ B 신호 경로와 body&를 줄이는#39;s 로스 수준.동시에,리코펜도 가능성이 있습니다세포골격 형성을 방해하고, 선택적으로 세포 성장을 억제하며, 세포주기 단백질의 발현을 조절하고, 세포사멸을 유도한다 [38].임상 항암 실험을 통해 라이코펜이 가노더마 루시덤 포자 오일 (ganoderma lucidum spore oil, LZFQ)과 병용하면 다양한 암세포의 증식을 억제한다는 사실이 입증됐다.작용 기전은 주로 pro-apoptotic protein (Bax), caspase-3, Bcl-2의 발현 조절에서 나타나며, 세포사멸을 유도하고 체내 이식된 종양의 성장을 억제하며, 특히 인간 비소세포폐암세포에 대한 억제 효과가 가장 우수하다 (IC 50= 0.49 mg/mL) [39].이어서 수이징징 등 [40]의 연구를 통해 리코펜 가노더마 루시덤 포자 오일 연질 캡슐이 인체에 무독성과 무해하며 보디 &를 강화하는 잠재적인 치료 보조제임을 추가로 확인했다#39;s 세포 면역 능력.이는 리코펜이 암 예방과 치료에서 발전 전망이 좋으며 건강식품과 의료약품에 널리 사용될 수 있음을 보여준다.

2. 3 다른

심혈관질환 (CVD)은 심혈관 및 뇌혈관 질환을 총칭하는 용어로, 중년 및 노년층의 건강을 심각하게 위협해왔다 [34].산화적 스트레스와 항산화제의 부족은 CVD의 발생과 진행에 핵심적인 역할을 한다.역학 연구에 따르면 지중해 국가들이 CVD로 인한 사망률이 낮다는 것이 밝혀졌는데, 이는 지중해 식단의 리코펜 섭취와 관련이 있을 것으로 보인다 [41].토마토는 지중해식 식단에서 인간에게 없어서는 안 될 채소 중 하나다다량의 리코펜그리고 다른 생리활성 물질들.

임상 연구에 따르면 관상동맥경화증 환자에서 매일 7 mg의 리코펜을 보충하면 효과적으로 신체 &를 줄일 수 있다#39; 클라미디아 폐렴의 s IgG 함량은 리코펜이 상당한 항염증 성질을 가지고 있으며 심혈관 질환의 개선과 예방에 긍정적인 역할을 한다는 것을 나타낸다 [42].또한 대사증후군 (MS)은 대사장애의 병리적 상태로 당뇨병, 비만, 심혈관 및 뇌혈관 질환 등 다양한 질병의 발생 및 발달을 유도할 수 있다.TSITSIMPIKOU et al. [43] 임상 실험에서 발견 한 약 60 일간의 지속적인 섭취의 토마토 주스, 다발성 경화증 환자는 종양 괴 감소 요인 (TNF-α) 및 비대칭 dimethylarginine (ADMA) 수준 10.2%와 17.에 이르기까지, 각각 인슐린 저항하고 의미 있는의 감소와 저 밀도 지단 (LDL) 수준의 32.9%과 33.1%, 각각 (p <0.001), 고밀도지단백 콜레스테롤 (hdl-콜레스테롤) 수치가 7.6% 증가하였다.이 지표들은 리코펜이 친염증성 사이토카인의 생성을 억제해 혈관 내피세포 기능 부전을 개선하고 정상 혈당 수치를 유지하는 효과가 있다는 것을 추가로 확인해준다.요약하면,리코펜은 세포 대사 능력을 향상시킬 수 있다체내 대사 인자의 발현 수준을 조절함으로써 잠재적으로 면역력을 향상시키고 대사증후군 장애 및 관련 합병증을 조절한다.

3 요약

본 논문은 식품, 의약품 및 보건품 분야에서 리코펜 추출 공정 및 생리활성의 개발 및 응용에 대한 체계적인 개요를 제공한다.유기용매 추출, 초음파 보조 추출, 초임계 유체 추출을 통해 리코펜을 추출하기 위한 최적의 추출 방법과 공정 파라미터를 각각 소개한다.뿐만 아니라, 리코펜의 생리활성으로부터 시작하여, 그 기능적 특성 (항산화 활성, 항암효과 및 기타)의 in vivo/in vitro 에서의 작용 기전을 분석하고, 식품, 의약품 및 보건품의 생산 및 제조에 적용하여 유리로 유발되는 산화적 손상의 가능성을 개선하고, 종양세포의 악성 증식을 억제하며,그리고 심혈관 및 뇌혈관 질환과 대사증후군 장애를 조절한다.그러나, 그리코펜의 생물학적 유용성이 떨어집니다생물의약 및 기능성식품 개발 분야에의 적용을 제한한다.향후 리코펜은 마이크로캡슐화 (microencapsulation), 에멀젼 로딩 (emulsion loading), 나노기술 (nanotechnology) 등 봉지 및 운반체 등의 다양한 기술과 결합하여 체내 분해를 늦출 수 있으며 생체이용성과 안정성을 향상시킬 수 있습니다.이것은 의심할 여지 없이 식품 산업 기술에서 독특한 청사진이며, 분명히 리코펜 &의 개발 및 응용을 위한 새로운 길을 열 것입니다#39;의 기능 활성.

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