흑미 추출물 안토시아닌에 관한 연구 Anti Fatigue

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 pigment안토시아닌 (anthocyanin)의 일종으로 함량이 6.4 g/100 g² 이며, 강력한 활성산소 소거작용 및 항산화 작용이 있다 (13-5).그것은 건강에 유익한 천연 식용색소 자원입니다.흑미 추출물의 건강 혜택은 오늘날 영양 및 건강 연구의 핫스팟 중 하나가 되었습니다.그러나 흑미 추출물을 스포츠 분야에 적용한 연구는 현재 부족한 실정이다.스포츠 과학자들의 심도 있는 연구로 흑미 안토시아닌 (플라보노이드)을 스포츠 영양 보충제 개발에 있어서 피로를 지연시키고 피로회복을 촉진하는 기능성 인자로 응용하는 것은 이론적, 실무적으로 매우 중요하다.본 논문은 주로 대량의 관련 자료를 검토한 기초에서 흑미 추출물의 항피로 생화학적 기전을 분석, 논의하여 차후 흑미 추출물 스포츠 영양 보충제 개발에 기초를 마련하였으며 또한 흑미 안토시아닌의 추가 개발에 참고자료를 제공하였다.

운동으로 유발된 피로의 자유radical-lipid 과산화 기전 1

운동으로 인한 피로는"몸 '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.

운동 중 증가된 활성산소의 가능한 원인은 다음과 같습니다:a. 미토콘드리아 전자 수송 사슬:운동 중, 신체 's 대사 수준이 증가하고, 에너지 소비가 증가하며, ATP 재합성이 촉진되어 body'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 body' s 항 산화 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.

그 body's 항산화 시스템은 항산화 효소 (superoxide dismutase SOD, catalase CAT, glutathione peroxidase GSH-Px, peroxiredoxin PRX 등), 항산화 비타민 및 이들의 전구물질 (와 같은베 타 카로 틴), 글루타치온 (GSH), 그리고 다른 작은 분자의 산화 방지제 (셀레늄, 구리, 망간 등).항산화시스템을 구성하는 항산화제는 내인성과 외인성을 동시에 가지고 있다.각각의 항산화 성분은 세포 내에서 고유한 기능과 성분 간의 상호 보완적인 효과를 모두 가지고 있다.항산화체계의 항상성의 장애는 운동 중이나 운동 후에 발생하는 피로, 근육통, 면역계 기능의 손상 등 많은 생리적 장애와 관련이 있다.보디 &의 능력#39; 활성산소를 제거하는 s 항산화계는 적절하게 외인성 항산화제를 증가시킴으로써 증가시킬 수 있다.

흑미 추출&의 메카니즘 및 진행과정 2#39;s 항산화 및 자유 라디칼 청소 특성

2.1 흑미 추출법의 기작 's 항산화 및 자유 라디칼 청소 특성

장 Mingwei'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-고리가 공중합계를 형성하여, 생물학적 활성도가 높은 다공중합 방향족인다.1그것의 항산화 활성의 메커니즘은 페놀-퀴논 균형과 안정적인 활성산소의 형성과 관련이 있다.한편으로는 공중합 효과로 인해 페놀성 하이드록시기의 수소 원자가 더욱 활발해져 쉽게 제거되어 수소 공여체가 되고, 퀴논 반응이 일어나 페놀-퀴논 균형을 이룬다 (그림 2 참조) [12].

반면 수소 공여체로서 지질 화합물 라디칼과 반응하여 페놀성 라디칼을 형성할 수 있다.페놀성 라디칼 산소 원자의 쌍이 없는 전자는 공액계 전체에 분산되어 안정하므로 autoxidation 연쇄 반응의 이동 속도를 감소시키고 지질의 추가 산화를 억제합니다.작용 메커니즘은 다음과 같습니다:

AH+RO0·→ROOH+A · AH+RO·→ROH+A · 라디칼인 RO·와 RO0·는 전기적인 라디칼이므로 방향족 고리에 있는 전자 공여 치환기는 페놀성 히드록시기에 대한 수소 원자의 활성을 증가시킨다.반면, 전자 인출 치환기는 페놀성 카르복실기의 수소 원자의 활성을 감소시킨다.항산화 효과의 강도는 phenolic carboxyl radical에 대한 수소 원자의 활성과 phenolic radical의 steric hindrance의 두 가지 요인에 따라 달라진다.큰 steric 장애물은 phenolic radical의 자체 산화 속도를 늦추어 연쇄 반응을 방해하고 항산화 효과를 향상시킵니다.이상에서 알 수 있듯이 흑미 색소의 항산화 활성의 구조적 기반은 세 가지 방향족 고리에 의해 형성된 공액계이다.

흑미 추출물의 항산화 및 활성산소 소거특성에 대한 연구 진행 2.2

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].

또한 흑찹쌀의 효소가수분해물은 간의 superoxide dismutase와 전혈의 glutathione peroxidase의 활성을 크게 증가시키고, 간의 지질과산화물의 함량을 감소시킬 수 있다고 보고되었다.이는 흑미 추출물이 생체 내 내인성 항산화 효소 시스템을 통해 간접적으로 활성산소 (oxygen free radicals)를 제거할 수 있음을 나타낸다 [21].Lonsenjing] 화학발광 분석법을 이용하여 흑미 색소의 항산화 활성을 연구하였다.그 결과 흑미 추출물은 전혈 화학발광에 대한 억제효과가 더 큰 것으로 나타나, 세포계에서 생성되는 활성산소종 (OH, RO0)에 대한 소거효과가 더 큰 것으로 나타났으며, 비세포계에서 생성되는 활성산소종에 대해서도 일정한 소거효과가 있는 것으로 나타났다.또 다른 연구에서는 흑미 추출물의 활성 라디칼 소거 효과가 in vivo 실험 결과와 일치하여 흑미 겨에 있는 활성 성분이 강력한 항산화 성질을 가지고 있으며 체내 과도한 활성 산소 활성산소를 제거할 수 있음을 함께 증명했습니다.

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.

흑미 추출물을 스포츠 음료 개발에 적용하기 위한 아이디어 3가지에 대한 자료입니다

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.

3.1자료수집 및 실험계획 수립

흑미 안토시아닌의 추출, 항산화 특성 및 활성산소 소거능 등의 물리, 화학적 특성, 스포츠 음료 제조법, 스포츠 음료의 효능에 대한 실험 등에 관한 국내외 이론 및 기술 연구 자료를 수집한다.현재 존재하는 문제점과 참고자료로 활용할 수 있는 실험방법을 중심으로 스포츠영양학 분야에서 흑미 추출물의 개발 및 적용 현황에 대한 심층적인 분석과 논의를 진행한다.이를 바탕으로 흑미 스포츠 음료 개발 계획을 수립하라.

흑미 추출물의 제조 3.2

흑미 씨앗 코트 → 흑미 안토시아닌 추출 → 고체-액체 분리 → 초산 → 농도 → 흑미 안토시아닌 농축 페이스트.

흑미 추출물 스포츠 음료를 위한 포뮬러 디자인 3.3

참고한 스포츠드링크 제조법과 흑미 안토시아닌의 기능성 연구 자료를 토대로 스포츠드링크 제조법의 기초 제조법을 제안하였다.이를 바탕으로 맛 적응성 실험을 수행하였다;사용할 기능인자의 최적량을 선별하기 위한 실험;음료의 안정성 실험 및 예비 효능 평가 실험에 대한 자료입니다.흑미 색소 스포츠 음료의 공식 디자인은 처음에 결정되었습니다.

흑미 추출물 스포츠 음료의 인체효능 평가 3.4

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.

상기 4단계의 핵심은 흑미 추출물 스포츠 음료의 제형 설계 및 효능 평가이며, 기술적 난점은 음료의 안정성에 있으며, 이는 당사의 후속 작업입니다.

4 결론

흑미 추출물 (Black rice extract)건강을 증진시키는 특성을 가진 천연 색소 자원입니다.흑미 추출물의 안토시아닌은 세 가지 방향족 고리를 가진 공액계를 가지고 있으며 강력한 항산화 활성과 활성산소를 제거하는 능력을 가지고 있다.활성산소의 대량 생성과 혈장 지질과산화 (LPO)의 현저한 증가는 운동 피로의 중요한 원인이다.적당한 양의 흑미 추출물은 과산화로 생성되는 활성산소를 제거하고, 피로를 지연시키며 피로 회복을 촉진할 수 있다.기존 자료에 의하면 흑미 추출물을 스포츠음료에 적용하여 건강증진 스포츠음료 개발이 가능한 것으로 나타났다.이 과정을 거치면 제형, 흑미 색소 추출, 제형 설계 실험, 효능 평가 등 상호 연관된 4개 단계가 필요하다.스포츠 음료는 현재 음료 산업의 다링이며, 건강에 이로운 스포츠 음료의 개발이 유망하다.

참조

[1] 리조크, 주비, 첸 MC. 특제쌀의 영양분석.남국사범대학 논문집:자연과학편, 2005(1):95-98.

[2] 리제이, 장 YC.스포츠 흑미금의 생물학적 기전 (The biological mechanism of black rice bran in sports [J.귀주스포츠과학기술, 2006, 9(3):84-86.

[3] Seok HN, Sun PC, MiYK, 외.연구논문:twenty one pigmented rice cultivars에서 겨추출물의 항산화활성 (항산화 활성)식품화학, 2006, 9(4):613-620.

[4] Li CY, Xu SY, Wang Z. DPPH 법에 의한 포도씨 프로안토시아니딘의 활성산소 제거 능력 확인 [J.한국식품생명공학회지, 2006, 25(2):108-112.

[5] 이춘양, 서사인, 왕장.포도씨 프로안토시아니딘의 구조단위에 대한 적외선 분광분석 (J.한국식품생명공학회지, 2005, 24(4):47-51.

[6] 외인성 항산화제가 운동 유발 활성산소의 대사에 미치는 영향에 대하여 Yao J W, Yang Y L.사천스포츠과학, 2004 (4):21-23.

[7] 청 L C, 허 Y X. 항산화계 및 운동으로 인한 피로로부터의 회복.랴오닝스포츠과학기술, 2006, 28 (1):17-26.

[8] Chance B, Sies CH, Boveris A. 포유류 장기에서의 Hydroperoxide 대사 [J].Physiol Rev, 1979(5):527-605.

[9] 유 Q H. alpine Rhodiola (J)의 항자극 효과에 관한 약리학적 연구.약리학과 한의학 임상, 1995,7(7):11-13.

[10] 장밍웨이, 궈바오장, 장루이펜 등.흑미 (黑米)의 항산화 활성 성분의 분리, 정제 및 구조 규명-중국농학, 2006, 39(1):153-160.

[11] 청샤오신.humic acid의 분자구조와 생물학적 활성의 관계.Humic Acid, 2002(3):38-43.

[12] 장밍웨이.항산화 및 지질 저하 효과를 위한 흑미에서의 활성 성분 및 그 작용기전 [D].광저우:South China Normal University, 2003:577-68

[13] 장간량, 왕자오, 연홍데.바이오플라보노이드의 구조와 생물학적 활성과의 관계.생물학회지 2005, 22(1):4-7.

[14] 장평.안토시아닌 물질의 항산화 생리활성에 관한 연구 [D].천진:천진대학교, 2003:32-35.

[15] Ling WH, Wang LL, Ma J. 흑미 외층분획물을 토끼에게 보충하면 죽상경화체 형성을 감소시키고 항산화 상태를 증가시킨다 [J.J Nutr, 2002, 132:20-26.

[16] Xia M, Ling WH, Ma J 등.흑미 색소 분획으로 식이를 보충하면 apolipoprotein e 결핍 마우스의 죽상경화반 형성을 약화시킨다 [J].J Nutr, 2003, 13(3):744-751.

[17] 카네다 I, 쿠보 F, 사쿠라이 H. 흑미강 (J) 추출물에 들어있는 항산화물질.J Health Sci, 2006, 5(2):495-511.

[18] 츠다 T, 호리오 F, 키토 J 등.식이 cyanidin 3-0-beta-D-glucoside 가 쥐의 간 허혈-재관류 손상에 미치는 보호 효과 (J.Arch Biochem Biophys, 1999, 3(6):361-366.

[19] Tsuda T, Horio F, Osawa T. 식이 cyanidin 3-0-beta-D-glucoside는 쥐에서 혈청의 ex vivo 산화저항성을 증가시킨다 [J].「 지질 」, 1998, 3(3):583-588.

[20] Chiang AN, Wu HL, Yeh HI 등.superoxide dismutase 및 catalase 활성 유도를 통한 흑미 추출물의 항산화 효과 [J.「 지질 」, 2006, 4(1):797-803.

[21] 시홍페이, 왕레이, 탕펜팡 등.흑미가 생쥐의 HyP 및 GSH-Px에 미치는 영향 [J.남경대학논문집 1997, 13(6):346-347.

[22] 긴생징.화학발광 분석에 의한 흑미 색소의 항산화 효과 확인 (정미숙, 정미숙, 정미숙)분석연구소, 1999, 18(4):76-79.

[23] 등수순, 홍태산, 조지파.운동생리학 [M].북경:고등교육출판사, 1999:349-350.