석류껍질 추출분말의 활성성분은 무엇인가요?

Pomegranate (Punica granatum L.), also known as pomegranate, or Tianjiang, is a woody plant in the family Punicaceae. It is widely cultivated in China and has abundant germplasm resources. The Compendium of Materia Medica records that “pomegranate is also known as Tianjiang (天浆), which can stop diarrhea, resolve blood stasis, quench thirst, and dispel internal heat.” Its fruit is not only rich in a variety of vitamins, minerals, organic acids, and proteins [1], but also contains a wealth of phenolic and flavonoid active ingredients. Pomegranate polyphenols are the sum of the hydroxylated polyphenolic compounds contained in pomegranates, and their content is most abundant in the pomegranate peel.

석류 껍질 추출물 powder polyphenols mainly include various compounds such as gallic tannin, ellagic tannin, ellagic acid, chlorogenic acid, gallic acid, catechin, epicatechin, anthocyanin, ferulic acid and quercetin [2], accounting for about 10% to 20% of the dry weight. Studies have shown that pomegranate peel polyphenols have various functions such as antioxidant [3-4], antibacterial [5-6], antitumor, cancer prevention [4,7], anti-atherosclerosis, and prevention of cardiovascular disease [8-9]. They are widely used in medicine, anti-aging cosmetics [10], and food. This article reviews the research progress of the polyphenol active ingredients in pomegranate peel, the commonly used separation and extraction methods, and their pharmacological effects, providing a reference for the research, development and application of polyphenols in pomegranate peel.

석류껍질 폴리페놀 1 종

폴리페놀성 화합물은 복잡하고 다양한 화학 구조를 가지고 있다.이들은 벤젠 고리를 기본 골격으로 하며, 벤젠 고리 위에 다수의 히드록시기 가 치환되어 있다.분자량 분포는 분자량이 낮은 단순 페놀부터 분자량이 수천 달톤 [11]인 중합 탄닌까지 광범위하다.천연 식물 폴리페놀의 존재 형태는 훨씬 더 복잡하기 때문에 많은 분류 방법이 있다.처음에 하슬람은 탄닌을 서로 다른 화학 구조 [12]를 기준으로 가수분해 가능한 탄닌과 응축된 탄닌 두 가지로 분류했다.식물성 폴리페놀이 대량으로 발견되면서 연구자들은 식물성 폴리페놀을 가수분해성 탄닌, 응축성 탄닌, 복합성 탄닌 [13]의 세 가지로 분류했다.석류에는 폴리페놀이 풍부한데 폴리페놀의 종류와 함량은 부위에 따라 다르다.석류 껍질에 들어있는 폴리페놀은 주로 플라보노이드와 탄닌 화합물이다.

탄닌 화합물 1.1

탄닌화합물은 가장 흔한 석류폴리페놀로서 석류의 부동한 부위에 부동한 정도로 분포되여있다.다른 부분과 비교하면 석류 껍질에 탄닌 함량이 약 10.4% [14]로 가장 높고, 푸니칼린과 푸니칼라긴이 주성분이다 [15].둘다 복잡하고 다양한 구조를 가진 가수분해 가능한 타닌으로 주로 엘라직산, 갈릭산, 갤로일-락톤으로 구성되어 있다.최근에는 석류껍질 폴리페놀의 이용가치가 깊이 연구되어 탄닌 화합물의 성분으로는 punicalin A, punicalin B, ellagic acid, ellagic acid rhamnoside (1-4), pyranoglucosides [16-17] 등이 많이 발견되었다.

1. 2 플 라보 노이 드

flavones, flavonols, anthocyanins and flavan-3-ols are the main flavonoids currently isolated from pomegranates [18]. The peel and juice of pomegranates are yellow and red due to the anthocyanins they contain. The type and content of anthocyanin compounds in the peel change with fruit maturity. At the beginning of the ripening process, the main components of pomegranate fruit are kaempferol, cyanidin and delphinidin 3,5-diglucosides, with delphinidin 3,5-diglucosides accounting for a higher proportion. As the fruit matures, the content of monosaccharide glycosides continues to increase, eventually exceeding that of disaccharide glycosides. Cyanidin derivatives are the main components at the late stage of ripening [11].

1.3 유기산

Caffeic acid, protocatechuic acid, ferulic acid 및 o-coumaric acid는 석류 페놀 화합물의 유기산의 주요 성분이다.이외에도 클로로겐산, 네오클로로겐산, p-쿠마르산 등도 포함된다 [19].리궈수 [19]는 유기용매 추출법에서 protocatechuic acid, chlorogenic acid, caffeic acid, ferulic acid, gallic acid 등의 다양한 페놀산 화합물을 검출하였다.

석류껍질 폴리페놀의 추출법 2

식물 폴리페놀을 추출하는 주요 방법으로는 열추출, 용매추출, 초음파보조추출, 마이크로파추출, 초임계 CO2 추출, 효소추출, 초고압추출 등이 있다.현재 석류껍질 폴리페놀을 추출할 때 가장 많이 사용되는 방법은 초음파 보조추출, 용매추출, 초임계 CO2 추출, 마이크로파 추출 등이 있다.폴리페놀의 추출속도를 높이고 추출률을 높이기 위해서는 추출물질에 따라 추출방법을 선택해야 한다.

2.1초음파 보조 추출법

초음파보조방법은 초음파를 이용하여 용매속에 캐비테이션을 생성하여 식물조직을 파열시키고 용매가 식물세포에 침투하여 그 활성성분을 용해시키도록 한다.초음파 보조 추출의 장점은 추출 효율이 높고, 활성 성분의 손상이 적으며, 고온이나 공기에 장시간 노출됨으로써 발생하는 추출물의 분해나 변색을 방지하는 것이다.알칼로이드 등 생리활성 성분을 추출하는 데 널리 사용되고 있다 [20-22].자오옌홍 [23]은 반응표면 방법론으로 석류 껍질에서 폴리페놀의 초음파 추출 과정을 최적화했다.추출시간 35분, 에탄올농도 59%, 초음파파워 90 W의 최적화된 조건에서 추출수율은 321 mg·g-1에 도달할 수 있다.또한 Wang Huabin [24]과 Jiao Shirong [25]은 초음파 보조 추출법의 공정 조건을 최적화하여 석류껍질 폴리페놀의 추출율을 각각 21.22%와 25.45%로 증가시켰다.

2.2 용매 추출법

Solvent extraction is a method for extracting active ingredients from plant tissues by selecting a solvent with high solubility for the active ingredients and low solubility for other ingredients based on the solubility of various active ingredients in the solvent [26]. The solvent extraction method for plant polyphenols is simple, stable and reliable, and is also suitable for extracting active ingredients from most Chinese medicinal materials in China. However, the consumption of organic solvents is high, the cost is high, and the pollution is serious. In this method, methanol, ethanol, acetone, and ethyl acetate, which have good solubility for polyphenols, are often used as solvents. There are no side reactions and they are easy to separate. Jia Dongying [26] used 20% ethanol as the solvent, with a solid-liquid ratio of 1:20, and extracted at 50 °C for 1 h, with a polyphenol extraction rate of 22.86%. Sun Lanping [27] used 50% ethanol with a liquid-to-material ratio of 25:1 and extracted at 70°C for 1.5 h, with a polyphenol extraction rate of 16.28%. Wang Xiaoyu [28] analyzed the effect of using organic solvents to extract total polyphenols. The results showed that the yield of polyphenols was methanol > ethanol > water > ethyl acetate.

초임계 CO2 추출 2.3

초임계유체 추출법은 시험할 물질에 대해 초임계유체를 용매 추출하여 분리하는 방법이다.이 방법은 거의 상온에서 작동되며 열에 민감한 천연 물질의 추출과 휘발성 물질의 분리에 특히 적합합니다.그것은 또한 고체 물질의 분리 및 추출에 적합합니다.일반적으로 사용되는 용매는 CO2로 낮은 점도, 높은 확산성, 고밀도, 강한 용해성 등의 우수한 특성을 가지고 있다.Feng W.Q. [29]는 석류껍질로부터 갈산을 초임계 CO2 추출, 초음파 추출, 마이크로파 추출, 담금질 추출로 추출한 결과, 추출물중의 갈산은 각각 0.396%, 0.311%, 0.271%, 0.498%로 나타났다.이상의 결과로부터 초임계 CO2 추출이 추출 효율이 더 높음을 알 수 있다.

2.4 마이크로파 추출법

마이크로파를 이용한 추출은'친환경 추출공정'으로 불리며 에너지 절약, 저공해, 고열효율, 건조 등 전처리가 필요 없는 등 장점이 많다.추출 과정을 단순화하고 투자를 줄일 수 있습니다.식물에서 알리자린을 추출하고 고분자 및 그 첨가제의 공정 모니터링 및 품질 관리를 수행하는 데 자주 사용됩니다.그러나, 그것의 장비는 비싸고 유지보수가 상대적으로 번거롭다.

Tao Ming [30] compared the efficiency of three different extraction methods for extracting polyphenols from pomegranate peel, in order of microwave-assisted extraction > ultrasonic-assisted extraction > ethanol extraction. Song Weiwei [31] used optimized microwave-assisted extraction process conditions (40% ethanol, extraction power 242 W, time 60 s, liquid-to-solid ratio 1:5) to extract pomegranate peel polyphenols, yielding 19.54 g/100 g. Liu Hong [32] obtained a 26.91% extraction yield of pomegranate peel polyphenols under the conditions of 30% ethanol concentration, 1:20 solid-liquid ratio, 300 W extraction power, 60 ℃ extraction temperature and 100 s extraction time. This method shows that microwave-assisted extraction of polyphenols is fast and highly efficient.

석류 폴리페놀의 기능과 응용 3

폴리페놀은 원래 가죽 제조에 사용되었다.사람들이 계속하여 그들의 화학구조와 성질에 대해 깊이있게 연구함에 따라 그들은 강한 항산화효과와 항균효과가 있다는것을 발견하였다.이는 많은 질병에 대한 예방효과가 뚜렷하므로 식물성 폴리페놀은 식품공업, 생물의약, 가정화학품 및 기타 분야에서 널리 연구, 리용되고있다.예를 들어, 일부 전통 민족 약재에서는 석류 열매로 산증, 이질, 미생물 감염, 설사, 헬민티아시스, 출혈 및 호흡기 질환 치료에 사용되며, 식물 폴리페놀은 제6 영양소 [33]의 이름을 따서"제7 영양소"라고 불린다.

석류껍질 폴리페놀의 항산화 활성 3.1

Many diseases such as tissue and organ aging are related to free radicals produced by metabolism in living organisms. 폴리 페놀 식물 contain a large number of phenolic hydroxyl groups and exhibit strong antioxidant activity. Therefore, the antioxidant activity and application research of pomegranate peel polyphenols has become a hotspot. Zhou Benhong et al. [34] showed that pomegranate peel extract can significantly reduce the harm of free radicals to the human body, and that the main antioxidant components are tannins and flavonoids.

한약재 1,000 종의 항산화 활성을 비교 조사한 결과, 석류껍질 추출물이 항산화 능력 상위 4위에 랭크되어, 폴리페놀이 석류껍질의 항산화 능력을 담당하는 주요 유효물질임을 확인하였다 [35].장취안 등 36명은 아세톤, 메탄올, 물, 에틸아세테이트로 각각 추출한 석류껍질 추출물이 항산화 활성이 높은 것으로 나타났다.추출물의 폴리페놀 함량은 항산화 활성과 밀접한 관계가 있었으며, 명확한 용량 효과 관계가 있었다.또한 Zhou Qiang 등 37)은 석류껍질 폴리페놀 추출물의 활성산소 소거능 및 세포 증식에 미치는 영향을 분석하였다.석류껍질 폴리페놀은 활성산소를 제거하는 능력이 강해 정상적인 신체 대사에서 생성되는 활성산소를 제거하는 천연 항산화제로 활용할 수 있다는 것이 이번 연구를 통해 밝혀졌다.또한 석류껍질 폴리페놀은 체외에서 PC12세포의 사멸을 유도하고 항암활성이 우수하다.

석류껍질 폴리페놀의 항균활성 3.2

폴리페놀은 미생물의 원형질체와 일부 효소를 응고시킴으로써 대부분의 세균과 곰팡이의 생장과 번식을 억제할수 있다.석류 껍질에 들어 있는 풍부한 폴리페놀은 시겔라, 살모넬라, 결핵균, 포도상구균, 녹농균 (Pseudomonas aeruginosa), 대장균 (Escherichia coli), 뇌막염 (meningococci) 및 기타 박테리아와 같은 다양한 박테리아의 성장과 번식을 억제할 수 있습니다.[38] 또한 다양한 피부 곰팡이에도 일정한 억제 효과가 있다.[39] Martionol 등 40은 석류껍질 메탄올 추출물이 Listeria monocytogenes, Staphylococcus aureus, Escherichia coli, Yersinia enterocolitica 및 Salmonella enterica를 억제할 수 있다고 보고하였다.Lu Xueying 등 41)은 석류 껍질 총 폴리페놀의 활성 성분이 일반적인 임상 병원성 세균에 대해 상당한 광역 스펙트럼 억제 효과가 있으며, 일부 임상 약물 내성 병원성 세균에 대해서도 상당한 억제 효과가 있음을 보여주었다.또한 폴리페놀은 직접적으로 바이러스의 구조를 손상시키고 간접적으로 바이러스 복제를 억제하여 [41] 바이러스 활동을 막을 수 있다.

석류껍질 폴리페놀의 항암활성 3.3

식물 폴리페놀도 항무타겐의 일종으로 염색체 회복 능력을 향상시키고, 돌연변이체의 발암 효과를 감소시켜 신체 '의 면역 체계 및 종양 세포의 성장을 억제.석류 껍질에서 추출한 엘라기타닌과 그 가수분해물인 엘라기산은 항유방암 효과가 있다 [42].양빈 등 (43)은 MTI 및 Transwel 방법을 이용하여 석류껍질 폴리페놀 원액 추출물이 인체 자궁경부암 Hela 세포의 증식과 침범에 미치는 영향을 조사하였다.그 결과 석류껍질 폴리페놀 원유 추출물은 Hela 세포의 증식과 침입을 강하게 억제하였으며, 석류껍질 폴리페놀 원유 추출물의 농도가 증가할수록 억제율이 증가하였다.루슈잉 등 41)은 위암 세포주인 BGC-823, 자궁경부암 세포주인 Hela, 대장암 세포주인 SW-480에 각기 다른 방법을 사용하여 추출한 석류껍질 총 폴리페놀 추출물의 성장 억제율을 별도로 실험한 결과, 탄닌 함량이 높은 추출물이 암세포 억제 효과가 더 우수함을 확인하였다.또한 석류 주스와 분리된 껍질 추출물은 전립선암 세포에 중요한 항암 효과가 있다 [44].석류껍질 폴리페놀은 종양 치료를 위한 잠재적인 실험 약물로서 광범위한 응용 가치가 있음을 알 수 있다.

3.4기타 석류껍질 폴리페놀의 약용

3.4.1 심혈관질환 예방에 석류껍질 폴리페놀의 역할

Pomegranate peel extract is rich in polyphenols, flavonoids and phytoestrogens, which have the function of scavenging free radicals. Therefore, it has strong antioxidant activity, can prevent thrombosis, inhibit the proliferation of smooth muscle cells on the arterial wall and reduce the incidence of hypolipidemia. Oxidation of low-density lipoprotein and an increase in high-density lipoprotein promote cholesterol metabolism, reduce the body's 콜레스테롤 합성률, 혈중 지질과 간 지방을 감소시키고 혈액 류학을 개선하고 심혈관을 보호한다.따라서 뇌졸중, 동맥경화증, 관상동맥 심장병 등을 효과적으로 예방할 수 있다 [45].이외에도 석류껍질 폴리페놀은 항염증, 죽상경화 효과 [46]도 있다.

3.4.2 석류껍질 폴리페놀의 위장질환 예방 및 치료에 대한 역할

석류껍질에는 탄닌이 다량 함유되여있는데 단백질과 결합하면 단백질을 응고시키거나 침전시켜 국부적인 상처치유를 촉진하고 자극을 피면할수 있다.따라서 석류껍질 추출물은 출혈을 멈추고, 장을 수렴하며 설사를 치료할 수 있다 [41].석류껍질 추출물은 장내 기생충을 배출하는 역할도 할 수 있다.또한 동물실험 결과 석류껍질 추출물의 폴리페놀은 위점막을 어느 정도 보호하는 효과가 있어 위점막 병변의 발생을 감소시키고 약물과 알코올에 의한 위점막의 자극을 감소시켜 위궤양의 발생을 감소시키는 것으로 나타났다 [47].

3.4.3 석류껍질 폴리페놀은 편평사마귀를 치료할 수 있다

편평사마귀는 인유두종 바이러스 감염에 의해 생기는 양성 피부 성장이다.이들은 피부과에서 흔히 볼 수 있는 만성 난치성 질환이다.병에는 크게 내적치료와 외적치료 두가지가 있다.서양의학치료에는 일정한 부작용과 금기가 있다.현재 평형 사마귀에는 특별히 약이 없고, 일부 약은 가격이 비싸서 환자들이 경구용 한약을 지속하기 어렵다.때문에 외적치료의 효과성은 점차 더 두드러지고있다.석류껍질 폴리페놀에는 다양한 알칼로이드가 함유되어 있다.

항균 실험 결과 석류 껍질은 광범위한 항균 스펙트럼을 가지고 있으며 황색포도상구균, 용혈성 연쇄상구균, Vibrio cholerae, Shigella dysenteriae, Proteus mirabilis [48]에 상당한 억제 효과가 있는 것으로 나타났다.편평사마귀의 병변은 비교적 얕으며 대부분이 평탄한 부위에 노출되어 있어 뜨거운 압박, 습한 압박에 편리한 조건을 제공한다.덥고 습은 적용에 의해 만들 어진 석류 껍질을 압축 액체을 피부에 직접 사마귀, 흡수 할 수 있는 직접 적이고은 사용 하기 쉽다.경구 투여와 비교하여 환자에게 부담을 주는 것을 피할 수 '의 위장을하고 오심, 구토와 같은 부작용을 피한다 [49].왕리룡 [50]은 편평사마귀를 치료하는데 신선한 석류껍질로 만든 고온습윤압축제를 사용하였는데 상당한 치유효과를 거두었다.

촌충 기생병 치료용 석류껍질 폴리페놀 3.4.4

선태충증은 대장과 소장에 기생하는 각종 촌충이 일으키는 만성 기생충병으로 개의 건강을 심각하게 위협한다.장다이펀 [51]의 실험 연구에 따르면 석류 껍질은 촌충을 죽이는 효과가 강하며 지렁이의 근육에 작용하여 지속적으로 수축하게 할 수 있다.1:10,000 농도의 석류 알칼로이드 염산염을 사용하면 5~10분 내에 촌충을 죽일 수 있다.임상적으로는 알칼로이드와 탄닌의 결합이 더 좋은 탄저균 효과가 있다는 것이 증명되었는데, 탄닌은 알칼로이드를 불용성, 잘 흡수되지 않는 화합물로 만들어 장내 기생충을 억제하는 효과를 충분히 발휘할 수 있기 때문이다 [52].석류껍질은 가격이 저렴하고 부작용이 거의 없으며 알칼로이드가 풍부해 항균, 항바이러스 효과가 있고 면역체계를 강화할 뿐만 아니라 종양세포의 성장을 억제하거나 사멸을 유도한다.

4 결론

Pomegranates are one of the edible fruits that can be used to treat and prevent many diseases. They are widely cultivated all over the world, especially in China, which has a long history and rich germplasm resources. Pomegranate peel polyphenols have a variety of medicinal values and can effectively treat diseases of the endocrine system, digestive system, reproductive system, and cardiovascular system. They also have good research value and broad development prospects in terms of antibacterial, antiviral, and antitumor effects. However, its pharmacological research is still unclear and has certain limitations, so it has not been widely used. Therefore, it is necessary to strengthen research on the phytochemical composition of pomegranates and their clinical applications, not only to further elucidate their pharmacological active ingredients and lay a good foundation for the development of new drugs, but also to improve their quality and ensure the safety of clinical drugs.

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