흑마늘 추출물은 면역체계에 이롭나요?

마늘(AlliumsativumL.)은 마늘과 (Liliaceae)에 속하는 초식성 식물의 지하 구근이다.조미료 · 기능성 식품으로 널리 쓰인다.또한 마늘은 약효로 인해 다양한 질병을 치료하는데 사용되고 있으나, 톡 쏘는 냄새와 자극적인 냄새는 마늘 산물의 개발과 이용에 제한을 주고 있다.

검은마늘is a product made 에 의해heat-처리이whole bulb 의fresh garlic at a high temperature 그리고under controlled humidity. During processing, oligosaccharides are converted to fructose, which not only increases 이sweetness 의검은garlic, but also reduces 이content 의sulfur-containing compounds with a pungent odor, improving 이flavor [1]. The biological activity is also enhanced due to 이physicochemical changes caused by enzymatic hydrolysis 그리고non-enzymatic browning reactions such 로이Maillard reaction, caramelization, 그리고the chemical oxidati에의polyphenols 동안heat processing [2]. This paper describes the efficacy 그리고메커니즘의검은마늘에서terms 의항 산화그리고immune protection, providing useful informati에for the preventi에그리고treatment 의related diseases through dietary supplementation with 검은마늘그리고the development 의black garlic functional foods.

1 항 산화

1.1 항산화 성분

흑마늘의 주요 항산화 성분은 표 1에 표시되어 있다.

폴리 페놀 1.1.1

폴리페놀성 화합물은 신선한 마늘에서 널리 발견되며 활성산소를 제거하는 효과가 있다.마늘의 열처리 과정에서 세포구조가 파괴되고, 세포질에 있던 폴리페놀의 일부가 세포 밖 공간으로 방출된다.열처리 [3] 중 마늘의 항산화 활성을 향상시키는 것이 이들의 함량 증가가 핵심이다.신선 마늘의 폴리페놀의 종류와 함량은 품종과 재배조건에 따라 크게 달라진다.

The ma에서factors affecting the polyphenol content 의black garlic include 열 처리conditions and different pretreatments [4-5]. After 35 days 의heat treatment, the total phenol content 의garlic first increased and then decreased over time [6]. After 16 days 의treatment at a constant temperature 의65, 75, or 85 °C, the polyphenol content 의black garlic increased with increasing temperature [7]. An appropriate high temperature allows polyphenols to accumulate rapidly 에서black garlic, which is related to the release 의more phenolic hydroxyl groups 동안the degradation of macromolecular compounds during processing [8]. However, at the same temperature, lower relative humidity can promote the formation of polyphenolic compounds. In addition, KCl saturated solution soaking, cooking pretreatment and pectinase synergistic high-pressure pretreatment can increase the total phenolic content of black garlic to varying degrees, while freezing pretreatment and high-temperature and high-pressure pretreatment can reduce the total phenolic content, and microbial pretreatment has no significant 효과on the accumulation of polyphenols [9-11].

체외소화 전 흑마늘에서 caffeic acid, coumaric acid, gallic acid, epigallocatech에서gallate 등 4가지 페놀성 화합물이 확인되었다.경구 및 위장관 소화 후 남은 폴리페놀은 카페인산 (caffeic acid)이 유일했으며, 흑마늘에 함유된 페놀성 물질의 평균 생체이용률은 47.2% [12]였다.

However, current research on black garlic polyphenols mainly focuses on free polyphenols, ignoring insoluble bound phenols, which greatly limits in-depth research on their antioxidant activity and the development of corresponding functional products. On the other hand, the organ distribution of phenolic compounds in black garlic and the regulatory effect of their metabolites on the antioxidant activity of tissues need to be further explored.

SAC와 SAMC 1.1.2

γ-Glutamyl-S-allylcysteine is a characteristic compound of garlic. During heat treatment, it is converted by endogenous γ-glutamyl transpeptidase into water-soluble organic sulfides such as S-allyl-L-cysteine (SAC) and S-allylmercaptocysteine (SAMC), which can scavenge free radicals in the body and protect against oxidative damage induced by reactive oxygen species [13-14].

SAC and SAMC in black garlic show strong stability throughout the digestion process, and their bioavailability after in vitro gastrointestinal digestion reaches 36.5% and 106.4%, respectively.

마늘의 열처리 과정에서 다양한 변형이 일어나 다양한 종류의 황 함유 화합물을 형성한다는 점에 주목할 필요가 있으나 [15], 항산화 활성을 가진 새로운 황 함유 화합물의 특성 및 화학 및 효소 반응에 관련된 기전은 아직 해명되지 않았다.

아마도리와 멜라노이딘 1.1.3

마늘의 포도당과 아미노산은 마이야르 반응에서 가열에 의해 응축되어 쉬프 염기를 형성하고, 이것이 아마도리 재배열을 거쳐 아마도리 화합물 (1-아미노-1-디옥시-2-케토오스)을 형성한다.마늘의 열처리 90일 이내에 아마도리 함량은 먼저 증가하였다가 감소하여 70일 [16-17]에 최대치에 도달하였다.상관관계 분석 결과, 아르기닌과 포도당의 아마도리 화합물인 Fru-Arg와 같은 아마도리 화합물은 ABTS 및 FRAP 항산화 활성과 유의한 상관관계가 있으며 [18] 흑마늘의 항산화 활성의 중요한 근원으로 밝혀졌다.아마도리 화합물에 대해서는 많은 보고가 있었으나, Maillard 반응의 초기 단계에서 환원당이 과당일 때 형성되는 아마도리 화합물인 Heyns 이성질체의 항산화 활성에 대한 보고는 없었다.

After the Amadori compound is produced, it will further react to form the final product of the Maillard reaction, melanoidin, which has metal ion chelating ability and antioxidant 용량that is positively correlated with molecular weight, and retains more than 60% of its antioxidant activity during in vitro simulated digestion [19]. Melanoidins in black garlic can be used as a focus for the future development of antioxidant functional foods. However, due to their complex structure, research is currently limited to melanoidins of different molecular weights, and there is limited knowledge of their composition, structure and stability.

1.1.4 다당류

프럭탄과 갈락탄은 마늘의 중요한 다당류이다.적외선 분광 분석 마늘 검 다는 것을 보여 준 다당류은 pyranose로 연결 되어 β-glycosidic 채권 [20], 하지만 몇 사이의 structure-activity 관계에 대한 보고서를에는 다당류 구조와 항 산화 용량이다.흑마늘 다당류의 체내 항산화능은 다당류의 구성특성 및 구조와 관련이 있다.대부분의 다당류가 인체에 들어간 후에는 다양한 효소작용과 미생물의 작용을 겪을 수 있으며, 이는 글리코사이드 결합의 분열, 분자량의 감소, 공간구조의 변화를 가져올 수 있다.따라서 이러한 물리화학적 특성의 현저한 변화를 동반하는 소화 중 흑마늘 다당류의 항산화 활성의 변화에 주목할 필요가 있다.

1.1.5 항산화 효소

Garlic also contains various antioxidant enzymes such as POD, SOD and CAT, which play an important role in improving the functional activity of black garlic다.그 중 POD는 열 안정성이 떨어져서 기본적으로 열 처리 [21] 후에는 불활성화된다.그러나 60~70°C의 비교적 낮은 온도에서 40일간 자연 발효한 결과, SOD와 CAT의 활성은 신선 마늘에 비하여 각각 13배, 10배 증가하였다.처리 온도가 75 °C로 증가하면 SOD 활성이 크게 억제되었다.따라서 향후 연구에서는 마늘의 Maillard 반응시 다양한 처리조건이 내인성 효소활성 및 항산화능의 변화에 미치는 영향을 충분히 고려해야 할 것이다.

체외 항산화 능력 1.2

ROS, as a marker of oxidative stress in cells, is a general term for oxygen-containing and reactive substances such as superoxide anions, hydroxyl radicals and hydrogen peroxide. In macrophages, black garlic significantly reduces ROS levels, and its ability to scavenge ABTS and DPPH radicals is 1.97 and 3.50 times that of garlic, respectively [22]. Adding 0.5% black garlic freeze-dried extract to 돼지고기cutlets significantly reduces lipid per산화and the volatile base nitrogen value of the cutlets, and has the effect of reducing the nitrite content in the jerky, indicating that black garlic can be used as a new type of antioxidant additive in the food preservation industry [23-24]. However, adding black garlic to the diet may affect the sensory quality of food. It is recommended that future research focus on exploring the impact of regulating key processing techniques on the multidimensional quality of black garlic, such as its antioxidant activity and flavor substances.

생체 내 항산화 능력 1.3

모든 플랫폼 노화 방지

노화와 노화 관련 질병의 형성은 체내에서 활성도가 높은 활성산소의 생성과 활성산소를 제거하는 항산화 효소의 작용 사이의 불균형이 원인이다.흑마늘의 식이섭취 후 D-Gal-induced 노화mouse의 뇌조직 내 SOD와 GSH-PX의 활성을 유의적으로 증가시킬 수 있을 뿐만 아니라 초파리의 평균 수명을 9~10일 정도 증가시킬 수 있어 흑마늘이 체내 과산화를 억제하고 노화의 징후를 지연시킬 수 있음을 알 수 있다.따라서 흑마늘은 노화와 관련된 질병의 예방을 위한 잠재적인 기능성 식품으로 간주될 수 있다 [25].세계가 고령화 사회로 진입함에 따라 흑마늘의 다양한 항산화 활성 성분과 IGF-1과 같은 장수표적 단백질간의 상호작용에 대한 분자 도킹 연구 등 노화 관련 유전자 및 단백질 신호전달 경로의 활성화에 대한 흑마늘의 분자적 기작에 대한 지속적인 탐구를 통해 향후 흑마늘의 개발 및 이용에 새로운 연구 기반 및 이용 기반을 제공할 수 있을 것이다.

1.3.2인지능력 향상

Learning and memory impairment is a transitional state between normal aging and Alzheimer' s 질병, and its main pathological feature is the loss of information acquisition and re생산ability. By regulating the activity of antioxidant enzymes in the brain and reducing oxidative damage in the brain of mice, black garlic can reverse the abnormal behavior and cognitive 기능 장애induced by scopolamine hydrobromide in mice, and has a significant effect on improving learning and memory in mice [26]. However, due to the limitations of separation and analysis techniques, the underlying pharmacological basis remains unclear, and this will be the focus of future research.

1.3.3 방사선 저항

자외선은 피부에 쉽게 로스가 축적되고 체내 염색체 손상을 초래할 수 있다.관련 연구에 따르면 흑마늘은 자외선에 의한 산화적 손상에 일정한 길항 효과가 있는 것으로 나타났다.추가 10% 흑인 마늘 추출 물 피부 세포에 있는 GSH의 내용을 증가시 킬 수 있다고, 지질 peroxidation을 줄이고 H ₂ O ₂ 수준 으로부터 피부를 보호하고 효과적으로 UVB-induced photodamage다.앞으로는 자외선 차단제나 다른 화장품에 첨가할 수 있다.그러나 UVA 방사선에 의한 피부 광손상에 대한 흑마늘의 보호효과와 청색광에 대한 것을 포함하여 알려진 눈 보호기능을 규명하기 위해서는 추가적인 연구가 필요하다.

1.3.4 간 보호

The liver is an important metabolic and detoxification organ. Excessive drinking can lead to liver tissue damage, which can in turn lead to fatty liver disease, hepatitis, cirrhosis and other diseases. Black garlic can effectively relieve chronic and acute alcoholic liver damage and hangover symptoms by reducing the MDA content of liver tissue and increasing the activity of antioxidant enzymes, and it can also protect against 쥐hepatotoxicity caused by tert-butyl hydroperoxide [27]. However, there are few reports in the research literature on its main functional factors and the precise intervention targets.

1.3.5 Anti-diabetes

당뇨병 상태에서 높은 혈당은 산화 스트레스를 증가시킬 수 있다.흑마늘은 항산화 활성을 증가시킴으로써 제1 형 및 제2 형 당뇨병에 길항효과를 발휘한다 [28].임신성 당뇨병 환자의 경우 Lactobacillus bulgaricus는 흑마늘의 활성산소 소거능력을 강화시킬 수 있다 [29].향후 다른 우수한 균주의 선별을 통해 흑마늘의 항산화 활성을 더욱 강화할 수 있을 것으로 사료되며, 당뇨병 및 그 합병증의 예방 및 치료를 위한 대체의학으로 활용될 것으로 기대된다.

심혈관 질환의 예방 및 경감 1.3.6

Oxidative damage is closely related to the occurrence and development of cardiovascular diseases such as heart disease. Black garlic has a protective effect on inhibiting coronary artery calcium plaques, low-attenuation plaque volume and coronary artery and myocardial ischemia reperfusion by inducing tissue antioxidant [30]. A recent study showed that S-1-propylcysteine in black garlic can improve TNF-α-induced vascular endothelial barrier dysfunction by inhibiting the GEF-H1/RhoA/Rac pathway, which helps prevent atherosclerosis and other cardiovascular diseases. 31] In recent years, the incidence of cardiovascular disease has been increasing year by year and showing a phenomenon of lowering the age of onset. The development of functional foods such as black garlic that can clinically assist in improving cardiovascular disease will have great potential, but the lack of relevant in vivo clinical studies has hindered the objective evaluation of the efficacy of black garlic.

1.3.7 Anti-fatigue

The large number of free radicals produced after exercise can lead to enhanced lipid peroxidation in tissues and a reduction in ATP synthesis and supply, which in turn causes fatigue. Currently, there are only a limited number of drugs available to relieve fatigue-related symptoms, and these have side effects. Black garlic can improve blood lipids and the level of peroxidation in rats after intense exercise, and has an anti-fatigue effect. Black garlic polysaccharide intervention can also improve exercise endurance in mice. The mechanism of action is related to alleviating oxidative damage to organs such as the liver, heart muscle, and gastrocnemius muscle, and to some extent promoting the recovery of blood sugar and liver/muscle glycogen. In addition, in the evaluation of the anti-fatigue effect of black garlic on humans, it was found that continuous consumption of black garlic is beneficial for maintaining the antioxidant capacity of long-distance runners and alleviating 염증[32]. However, most of the current studies only show that black garlic is anti-fatigue because of its strong antioxidant properties, without explaining the internal mechanism of the active ingredients in black garlic to fight fatigue. In the future, with the wide application of metabolomics technology in various fields such as physiology and pharmacology, the search for differential metabolites and the construction of metabolic networks will provide a new way of thinking and a new approach to elucidating the fatigue-eliminating mechanism of black garlic.

1.4 항산화 메커니즘

그림 1에서 볼 수 있듯이 마늘이 흑마늘로 전환되는 과정에서 항산화활성의 증대는 특정 강한 항산화제의 양의 증가와 새로운 항산화제, 예를 들어 폴리페놀, SAC, SAMC, 아마도리, 멜라노이딘, 다당류, 항산화효소 등의 생성과 밀접한 관계가 있다.흑마늘의 항산화 기능은 다양한 성분의 시너지 효과의 결과일 것이다.단일성분의 구체적인 기여도는 아직 명확하지 않으며, 흑마늘의 주요 화합물의 종류 및 함량 차이와 항산화 활성의 변화를 포함하는 상관관계 분석은 거의 없다.흑마늘은 강한 항산화 성분이 있어 산화 스트레스와 단백질 산화를 줄일 수 있다.노화 지연, 인지 장애 개선, 간 손상 완화, 당뇨병 및 심혈관 질환 예방, 피로 제거 등의 치료 가능성이 있다.

2 면역 보호

2.1 면역력 증진

Black garlic is rich in various functional ingredients such as polyphenols, polysaccharides and organic sulfides, which play a role in boosting the body's 면역기관, 면역세포 및 사이토카인을 통한 면역기능.흑마늘 분말은 cyclophosphamide 유도 면역 억제 마우스에서 면역 기관의 발달을 촉진하고, 단핵구와 대식세포의 식세포 능력, 비장 림프구의 증식 능력, 비장 사이토카인 IL-8과 IL-12의 mRNA 발현을 개선하여 면역 억제를 역행시킨다 [38].흑마늘은 마늘과 비교하여 면역자극 활성과 Th1/th17 형 세포 면역반응 유도 효과가 인체 주요 림프구와 대식세포에 더 강하다.매일 먹는 식단에 흑마늘을 보충하는 것도 감기와 인플루엔자의 심각성을 줄이는 데 도움이 된다.현재 연구 주제는 주로 흑마늘 분말과 다른 용매에서의 흑마늘 추출물에 초점을 맞추고 있다.앞으로 면역 예측 방법과 컴퓨터 시뮬레이션 전략을 병행하여 흑마늘에서 다당류 이외에 어떤 화합물이 이러한 면역 변화에 기여하는지 파악하고, 패턴 인식 수용체를 통해 이들 화합물이 세포와 상호작용하는 능력을 탐색할 수 있을 것이다.

2. 2 항 염증

염증이 너무 오래 지속되거나 과도하면 체내에서 염증반응을 유발하여 심한 경우 패혈성 쇼크나 심지어 다발성 장기부전을 초래할 수 있다.흑마늘을 먹으면 염증을 효과적으로 예방하고 완화할 수 있다는 증거가 늘어나고 있다.주요 성분으로는 SAMC, 피루브산, 2-linoleoyl-rac-glycerol [34], 5-hydroxymethylfurfural [35] 등이 있다.LPS-stimulated 대식 세포에서 흑인 마늘 downregulates JNK과 p38 MAPK 인산 화 dose-dependent 한 방법으로, 염증 성 중재자들의 표현을 억제하고 겁, 질리과 행사 항 염증 효과에 TNF-α-induced 인간 피 기능 세포와라 대정 맥 febuxostat-induced 피부염 쥐 [36]다.

Dependent on regulating NF-kB-mediated inflammation, reducing the secretion of inflammatory markers such as TNF-a and IL-6, black garlic has a therapeutic effect on improving reflux esophagitis [37], periodontitis and reducing chronic inflammation in women at risk of cardiovascular disease [383. It is worth noting that, in contrast to garlic, black garlic does not damage the gastrointestinal mucosa, but instead improves esophageal mucosal inflammation and relieves stomach cramps. However, Jeong et 알다.believe that the anti-inflammatory activity of black garlic is lower than that of garlic. The reason for this may be that the high concentration of polysaccharides after the heat processing of garlic increases the level of pro-inflammatory factors and the 활성화of NF-kB. Therefore, the relationship between the dose of black garlic and the duration and intensity of inflammation should be studied to explore how to exert moderate and beneficial anti-inflammatory protection, with a view to providing a scientific black garlic dietary reference for patients with inflammation.

2. 3 Anti-allergy

유전적 요인과 환경적 요인의 영향을 받아 인체는 다양한 알레르기 반응을 보인다.흑마늘은 항알레르기 효과가 있으며 IL-4와 ige 매개 RBL-2H3세포 알레르기 반응을 억제하고 아토피 피부염 마우스의 피부 가려움증을 감소시키며 기관지 평활근 수축을 주로 특징으로 하는 알레르기 천식 증상을 완화시킬 수 있다.최근 알레르기 환자가 지속적으로 증가하고 있으며, 항알레르기 효과가 있는 기능성 식품에 대한 수요가 점점 더 높아지고 있다.현재 일상식단을 식품 알레르기 조절과 연관시키는 연구는 거의 없는 실정이며, 향후 연구에서는 이러한 방향을 지속적으로 모색할 수 있을 것으로 사료된다.

2. 4 요약

Black garlic can regulate the level of immune response in the body, participate in the process of innate immunity, cellular immunity and humoral immunity, and improve the body's 항 염증 및 항 알레르기 능력.

3 결론

Compared with garlic, black garlic has no pungent odor and has become a rapidly growing health food in recent years due to its health benefits as a dietary antioxidant supplement or a source of immune enhancement. It is worth noting that the quality and bioactivity of black garlic vary depending on the garlic variety and processing conditions. To guide the processing and application of black garlic, the key active substances in black garlic and the potential synergies between the characteristic components need to be further explored and clarified. Suggestion: Future research should combine cross-disciplinary techniques such as proteomics and cell biology to optimize the processing of black garlic based on promoting the accumulation of different functional ingredients and specific efficacy, and to achieve precise control of key black garlic processing techniques. In addition, it is also necessary to strengthen clinical research on humans to systematically evaluate the antioxidant and immunomodulatory effects of black garlic.

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