흑미 안토시아닌은 무엇인가?

안토시아닌은 2-페닐벤조피란케이션 구조를 근간으로 하는 자연 상태에서 안토시아니딘과 다양한 글리코사이드가 결합하여 형성된 천연 플라보노이드 폴리페놀 화합물이다다.이는 2차 식물신진대사의 산물로 식물의 꽃, 열매, 뿌리, 줄기, 잎의 세포수액에 널리 분포되여있다.그것은 자연에 있는 화려한 색깔의 주요 원천이다.체내의 활성산소를 청소, 항종양, 항암, 항염증, 지질과산화 억제, 혈소판 응집 억제, 당뇨병 예방, 체중 감소, 시력 보호 등의 생리작용을 한다.

Black rice Anthocyanin is an important class of anthocyanin substances. With people's 자기관리에 대한 인식이 높아짐에 따라 흑미의 영양적 가치, 특히 기능성 성분인 안토시아닌과 그 약리적 효과가 연구자, 생산자, 소비자에게 큰 관심을 불러일으키고 있다.따라서 본 논문에서는 흑미 안토시아닌의 구조 및 조성을 분석하고, 흑미 안토시아닌에 대한 최신 연구 결과를 항산화, 간 보호, 항지질, 항암 및 체중 감량 특성 측면에서 살펴보고, 흑미 안토시아닌의 연구 및 응용에 대한 향후 동향에 대해 언급하여, 인간의 영양과 건강을 위한이 소중한 특산 쌀 자원을보다 효과적으로 이용 및 개발하고자 한다.

흑미 안토시아닌의 구조 및 성분 1

1. 흑미 안토시아닌의 구조 1

The structure of black rice anthocyanin is similar to that of other anthocyanins. The carbon skeleton of the parent nucleus is composed of a 2-phenylbenzopyran cation. Anthocyanins are soluble in polar solvents such as water, methanol, and ethanol, and are easily affected by factors such as light, temperature, and pH, which can cause structural changes. Studies have found that as factors such as pH change, the structure of black rice anthocyanin changes, and the position of its characteristic absorption peak shifts red or blue accordingly [1]. In plant tissues, black rice anthocyanins mainly exist in the form of glycosides, with a very small proportion existing in the form of aglycones. The number of sugar groups is generally 1 to 3, and they are usually located at the 3, 5, and 7 positions of the A and C rings of the parent nucleus and at the 3'그리고 5'B 고리의 위치.연결된 당 그룹은 주로 d-포도당, l-람노즈, d-갈락토스이다.

1. 흑미 안토시아닌 성분 준비 분석 연구 2

현재 문헌에 보고된 흑미 안토시아닌의 주성분은 3,5-dihydroxy-7-methoxy-2-phenyl-4H-1-benzopyran-4-one-3-glucoside, 3-rhamnoside,3,5-dihydroxy-7-methoxy-2-phenyl-4H-1-benzopyran-4-one-3-glucoside, paeoniflorin-3-arabinoside, malvin-3-galactoside 등 8 종이다 [2].추출 목적, 추출 물질, 추출 방법, 정화 기술, 시험 장비 등의 차이로 인해 시장에서 판매되는 흑미의 안토시아닌 함량도 다양하다.본 연구는 한종에서 생산된 흑미를 VARIAN Prostar 210 hplc 형 예비액체크로마토그래프를 이용하여 제조 및 분석하였다.그 결과 안토시아닌 성분 피크타임의 순서를 기준으로 흑미 안토시아닌 성분 8개를 얻었다.동시에 액체-질량 분석기가 8가지 성분 시료를 분석하고 검출하기 위해 사용되었으며, 관련 기술 파라미터 중 14가지 가능한 안토시아닌 성분을 얻었다 [3], 추가 분석의 흑미 안토시아닌 성분의 방법, 표준의 준비 및 구조 식별 작업은 중요한 참조 의미가 있습니다.

흑미 안토시아닌 약리학적 효과 2

2. 1 항산화 효과

활성산소는 산화가 잘 되어 신체에 손상을 입힐 수 있다 's 조직과 세포는 결과적으로 암, 노화 및 기타 만성 질환을 유발할 수 있습니다.인체는 호흡과 외부 환경 요인으로 인해 끊임없이 활성산소를 생성한다.안토시아닌 화합물은 활성산소에 의해 인체에 야기된 손상을 효과적으로 제거할 수있는 중요한 천연 항산화제의 일종입니다.왕 Qiao'e 등은 용매추출법을 이용하여 흑미의 crude anthocyanin 추출물을 극성이 다른 4개의 분획물로 분리하였다.극성에 따른 분획들의 항산화력에 대한 그들의 연구 결과는 흑미 안토시아닌의 수용성 분획이 2,2-diphenyl-1-picrylhydrazyl 활성산소 및 hydroxyl 활성산소를 제거하는 능력이 가장 강하였다;추가적으로 컬럼 크로마토그래피를 이용하여 수용성 성분을 5가지 성분 (C1~C5)으로 세분하고, DPPH 활성산소와 hydroxyl 활성산소를 제거하는 각 성분의 활성을 분석하였다.가장 큰 것부터 가장 작은 것까지 각 성분의 항산화 능력은 다음과 같습니다:C2 >C3 >C4 >C1 >[4] C5 했습니다.

Liang Yinku 등은 흑미 안토시아닌에 의한 hydroxyl 라디칼과 superoxide 음이온의 억제 및 총 항산화 활성을 연구하였고, 흑미 안토시아닌은 활성산소를 효과적으로 제거할 수 있고, 좋은 항산화 효과가 있으며, 시료 농도가 증가함에 따라 hydroxyl 라디칼과 superoxide 음이온의 억제 및 총 항산화 활성이 증가한다는 결론을 내렸다 [5].Liu Qin 등은 흑미 안토시아닌의 항산화 활성을 확인하기 위해 FRAP, DPPH 및 ORAC 방법을 사용하였다.그 결과 FRAP 및 DPPH 방법에서는 흑미 안토시아닌의 항산화 활성이 자색배추 안토시아닌보다 높게 나타나 안토시아닌의 구조-활성 관계와 일치한 반면, ORAC 방법의 결과는 반대로 나타났다 [6].

Li Jingjing found that black rice anthocyanin can significantly improve the total antioxidant capacity of mouse serum and liver, inhibit the ability of hydroxyl free radicals and the total superoxide dismutase level, and reduce the content of malondialdehyde. The antioxidant effect is in a dose-dependent manner with its concentration [7]. Shi Juan et al. also showed that black rice anthocyanin has an antioxidant effect in mice [8]. From the above research results, it can be seen that black rice anthocyanin has antioxidant properties, and its antioxidant capacity is closely related to the structure, composition and concentration of black rice anthocyanin [9-10]. The mechanism of antioxidant action lies in the fact that its phenolic hydroxyl groups provide hydrogen atoms, prevent the oxidation of body fat, enhance the activity of antioxidant enzymes, reduce the content of lipid peroxides and lower the level of oxidative stress [11]. Clinically, the appropriate introduction of exogenous antioxidants, such as the safe and non-toxic black rice anthocyanin, can remove free radicals from the human body, slowing or improving diseases caused by free radicals. At present, the research on the antioxidant properties of black rice anthocyanin is still in the stage of in vitro and in vivo antioxidant tests.

2. 간보호 효과 2

간은 인체에서 중요한 생리기능을 담당하므로 약물이나 보건식품 또는 간을 보호하는 식품을 걸러내는것은 매우 실제적인 의의가 있다.흑미 안토시아닌이 간손상의 예방과 치료에 일정한 효과가 있다는것이 밝혀졌다.허우팡리는 쥐를 대상으로 사염화탄소 (CCl4)로 유발된 간 손상에 대한 흑미 안토시아닌의 보호 효과를 연구했다.그 결과 흑미 안토시아닌은 간세포 손상을 개선하고 간세포의 생존율을 현저히 높이며 농도가 높을수록 효과가 좋고 명확한 용량 효과 관계가 있음을 알 수 있었다.

그 메커니즘이 그 것일 수도 있다흑미 추출물 (black rice extract) anthocyaninCCl4 간 손상이 있는 생쥐에서 간 효소의 활성을 현저히 감소시키고 간 조직의 병적 손상을 줄일 수 있다 [11].루홍차오 등은 흑미 안토시아닌 복합캡슐의 실험 간 손상에 대한 보호 효과를 연구하였다.그 결과 흑미 안토시아닌 복합캡슐은 간 조직의 SOD 활성을 현저히 증가시키고 간 섬유화를 개선하며 CCl4 간 손상에 일정한 예방 효과가 있는 것으로 나타났다.추가 연구에 따르면 흑미 안토시아닌 복합 캡슐은 알코올성 간 손상에도 일정한 효과가 있는 것으로 밝혀졌다 [12-13].또한, 하오지는 흑미 안토시아닌이 칼륨 브로메이트 (KBrO3)의 산화적 스트레스로 유발된 신독성과 [14] 자제로 유발된 스트레스로 유발된 간독성을 보호하는 효과가 있다는 것을 발견했다.

2. 지질 방지 효과 3

Hyperlipidemia is a disease caused by factors such as genetic defects, improper diet, and metabolic disorders, in which plasma lipids are higher than normal. Disorders of lipid metabolism or abnormal lipid metabolism are considered to be one of the important pathogenesis of hyperlipidemia. Due to its high risk and high treatment costs, it has become a hot issue of global concern. Many scholars have found that black rice anthocyanins have the effect of regulating blood lipids. Xu Huilong observed the changes in body weight, serum TC and TG levels in hyperlipidemic rats by gavage with black rice husk, red rice husk, red mushroom, ganoderma lucidum and bamboo fungus, with simvastatin as a positive control. After 8 weeks of experimentation, it was found that black rice husk had the most significant overall modulation effect on the blood lipid levels of rats, and was positively correlated with the dose [15]. Zhang Mingwei et al. found that after high-fat rats consumed black rice anthocyanins, the activity of antioxidant enzymes in the serum and liver increased significantly, and the blood lipid levels and atherosclerosis index were significantly lower than those in the high-fat model group. Anthocyanin compounds and unsaturated fatty acids may be the main substances responsible for these effects [16].

Zhuo Xueming은 안토시아닌과 흑미즙을 고지혈증 및 고혈당 모델 생쥐에게 공급하여 흑미 안토시아닌의 고지혈증 억제 효과를 연구하였다.그 결과 흑미 안토시아닌이 혈중 지질과 혈당을 조절하는 효과가 있는 것으로 나타났다 [17].Yao Shulong은 in vitro 췌장 리파제 모델, 담즙산 micelle 모델 및 Caco-2세포 모델을 확립하여 흑미 안토시아닌이 췌장 리파제 활성, 미셀 내 콜레스테롤의 용해도 및 소장 세포에 의한 콜레스테롤 섭취에 미치는 영향을 조사하였다.그 결과 흑미 안토시아닌은 췌장 리파아제 활성 억제, 미셀 내 콜레스테롤의 용해도 감소, 소장세포에 의한 콜레스테롤 흡수 감소, 혈중 지질 조절, 고콜레스테롤혈증 예방 등의 효과가 있음을 알 수 있었다.또한, 저해 활성은 안토시아닌 함량과 양의 상관관계가 있다.

구홍희 등은 고과당 식이에 흑미 안토시아닌을 첨가하여 고과당 식이를 공급한 쥐에서 흑미 안토시아닌이 인슐린에 미치는 영향을 관찰하였다.그 결과 흑미 안토시아닌은 고과당 식이로 인한 쥐의 인슐린 예방 및 개선 효과가 있으며, 지방조직 내 아미노펩티다제의 활성화를 억제할 수 있고, 인슐린 자극 후 인슐린 수용체 기질인 티로신 인산화 및 포도당 운반체 전이를 유의하게 증가시킬 수 있음을 알 수 있었다.흑미 안토시아닌이 aminopeptidase [19]의 활성화를 억제함으로써 프락토스를 먹인 쥐에서 인슐린 민감성을 향상시키는 메커니즘일 수 있다.

2. 항암 및 항암 효과 4

최근 흑미 안토시아닌의 항암과 항암 효과가 알려지면서 관심이 높아지고 있다.루오 Liping's 연구에 따르면 흑미 안토시아닌은 유방암 세포의 성장과 증식을 억제하고 암세포의 사멸을 촉진합니다.안토시아닌이 ATP와 HER-2 수용체에 경쟁적으로 결합하여 인산화 수준을 조절하고, 전이 촉진 효소의 활성을 감소시키며, 유방암 세포의 전이 능력을 약화시키는 메커니즘일 수 있다 [20].Weiwei Jiang은 그것을 발견했습니다black rice extract인간 전립선암 PC-3세포의 증식을 억제할 수 있습니다.이 메커니즘은 p38과 JNK의 인산화 및 NO와 ROS 수준의 상향 조절을 통해 세포 미토콘드리아 손상, 시토크롬 C 방출 및 다른 경로로 세포 사멸을 유도할 수 있다 [21].

리징징은 S180 종양 함유 생쥐에서 흑미 안토시아닌 추출물의 가장 높은 종양 억제율이 32.17%에 달했고, 종양 억제율은 투여량과 양의 상관관계를 보였다.흑미 안토시아닌 추출물은 S180 종양 보유 마우스의 흉선 지수와 비장 지수를 현저히 증가시킬 수 있다.각 투여군에서 가장 높은 흉선 지수는 2.162 mg/g에 달했고, 비장 지수는 5.298 mg/g에 달해 각각 cyclophosphamide 대조군보다 28%, 35% 높았으며, 이는 흑미 안토시아닌이 S180 종양 보유생쥐의 면역 기능을 크게 향상시킬 수 있음을 보여준다 [7].장희 등은 흑미 안토시아닌이 HL-60 백혈병 세포주의 증식에 미치는 영향을 연구하였다.그 결과 흑미 안토시아닌은 HL-60세포 증식 억제 효과가 뚜렷하고, HL-60세포 사멸을 효과적으로 유도할 수 있으며, G0/G1 상 정지 [22]를 일으킬 수 있음을 알 수 있었다.

2. 체중 감량 효과 5

비만은 만성대사질환으로 건강에 해로우며 세계적인 건강문제로 대두되고 있다.현재 비만치료는 원가가 높고 반등이 쉬우며 독성과 부작용이 현저한 등 결함이 있다.따라서 안전하고 저렴한 비용으로 효과적인 체중 감량 방법을 개발하는 것이 중요하다.Hu Yan 등은 흑미 안토시아닌이 쥐에서 고지방 식이로 유도된 비만에 미치는 영향을 연구하였다.그 결과 흑미 안토시아닌이 12주 동안 먹인 쥐에서 고지방 식이로 유도된 체중 증가를 유의적으로 억제하고, [23] 쥐의 비만 관련 지표를 개선시켰다.

Wu Tao explored the intervention effect of mulberry fruit, cherry, blueberry and blueberry anthocyanin on high-fat diet-induced obese mice, and found that anthocyanin can only inhibit the weight gain of mice, but cannot change the trend of weight gain in obese mice. Further studies have found that anthocyanin can reduce the accumulation of lipids in serum and liver. Jiao Yan et al. studied the effect of Anthocyanin on lipid metabolism and antioxidant capacity in rats induced by a high-fat diet by gavage with Anthocyanin from the fruit residue of blue indigo berries. The results showed that after 28 consecutive days, Anthocyanin from the fruit residue of blue indigo berries could significantly reduce the blood lipid level of obese model rats, significantly enhance the activity of liver enzymes, and significantly reduce the production of lipid peroxides. can effectively reduce liver peroxidation damage and prevent the occurrence of atherosclerosis [25].

2. 기타 약리학적 효과 6

In addition, studies have found that black rice anthocyanins have a variety of pharmacological effects, such as protecting eyesight, promoting the stability of late-stage plaques in mice, enhancing immunity, and protecting the cardiovascular system. Chen Wei et al. found that light can induce apoptosis of retinal photoreceptor cells in rats, and that oral administration of black rice anthocyanins can reduce light-induced apoptosis of retinal photoreceptor cells in rats [26]. Jin Liqin et al. found that black rice anthocyanin has an important regulatory effect on the immune function of rat tissues and organs, and also has a certain antioxidant effect [27]. Yu Xiaoping et al. found that black rice anthocyanin can promote the stability of advanced plaques in mice with apolipoprotein E gene defects, and this effect may be related to its improvement of lipid metabolism [28]. Zhang Mingwei et al. studied the protective effect of black rice anthocyanins on vascular endothelial cell oxidative damage caused by ox-LDL by observing the cell morphology of the EVC304 cell line treated with ox-LDL peroxidation under the protective effect of black rice anthocyanin preincubation. The results showed that black rice anthocyanin can reduce the inhibitory effect of ox-LDL on cell proliferation and significantly reduce the damage to the morphology of endothelial cells caused by ox-LDL [29].

3 전망

흑미 안토시아닌에 대한 연구는 아직도 많은 문제점이 있다.첫째, 흑미 안토시아닌의 전통적인 추출, 분리 및 정제는 시간이 오래 걸리고 비용이 많이 들며 수율이 낮고 폐수 처리 비용이 높습니다;둘째, 흑미 안토시아닌 기준의 정제 및 조제가 어렵고 비싸기 때문에 기준의 가격이 비싸고, 장비 요구량이 많아 결국 흑미 안토시아닌의 구조 분석 및 식별에 어려움을 초래하고, 안토시아닌의 단일 성분을 얻기 어렵다;셋째, 흑미 안토시아닌은 항산화, 간보호, 항지질, 항종양, 면역조절, 체중감소 등의 효과가 있으나, 흑미의 생리적 효과에 대한 in vitro 환경 모사 연구가 더 많았으며, 특히 흑미 안토시아닌의 구조-활성 관계에 대한 동물실험 및 임상응용 연구는 상대적으로 적었다,정량적 활성 관계와 그 효과의 분자적, 생리적 기전 등에 대해서는 아직 심층적인 연구가 더 필요하다.넷째, 흑미 중의 안토시아닌 함량은 비교적 낮다.안토시아닌 함량이 높은 흑미 품종을 선별하고 흑미의 안토시아닌 함량을 향상시키기 위해 생명공학 및 농업기술을 이용하는 방법에 대한 추가적인 연구가 아직 필요하다.

현재 흑미 막걸리, 흑미 식초, 흑미 건강차, 흑미 버미첼리 등 흑미와 관련된 많은 보건품들이 시장에 나와 있지만 흑미 안토시아닌 제품은 아직 국내 시장에서 드물다.현재 흑미 안토시아닌 캡슐로 대표되는 안토시아닌 제품군이 연구 개발 및 시험 생산 중이다.흑미와 안토시아닌 건강식품의 개발 및 뜨거운 판매로 흑미 안토시아닌의 시장전망은 매우 넓어질 것이다.흑미 안토시아닌의 산업화된 자동화된 준비와 분리 및 정제, 흑미 안토시아닌의 구조와 생물학적 활성의 관계, 흑미 안토시아닌의 약리학적 효과에 대한 임상시험, 관련 제품의 연구 및 개발에 대한 추가적인 연구는 향후 중요한 중점 분야로 남게 될 것이다.

참조:

[1] 왕펑, 등지홍, 탄싱허 등이 있다.안토시아닌과 그 공동색 효과에 대한 연구 진행 [J. 식품과학, 2008, 29(2):472-476.

[2] 왕옌롱, 쉬쇼푸, 한하오 등이 있다.중국산 흑미에서 anthocyanin의 연구 현황 및 전망.

중국생화학약물학회지, 2010, 31(1):63-66.[3] 왕연롱. 흑미 안토시아닌의 추출과 알코올 용액에서의 안정성에 관한 연구 (D.산시 기술연구원, 2010.

[4] 왕퀴 'e, Xie Dan, Qian Jie, 외.흑미 안토시아닌의 분리 및 정제와 항산화 특성 [J.식품산업과학과, 2015 (2):157-160, 172.

[5] 량인쿠, 왕기, 이신성.흑미 안토시아닌 캡슐의 in vitro 활성산소 제거 및 항산화 효과에 관한 연구 (J.식품공학, 2012 (8):243-246.

[6] 류진, 이민, 후규희.흑미주와 자색배추 안토시아닌 추출물의 조성, 항산화특성 및 안정성 비교 연구 (J.식품과학, 2012(19):113-118.

[7] 리징징.흑미의 항산화효과와 동물종양 억제에 대한 유전자형 차이 [D.푸저우:푸젠농림대학, 2010.

[8] 왕진팅, 양민이.흑미 색소의 화학구조와 항산화 활성과의 관계.충청대학교 예술과학대학 (자연과학편), 2007 (6):59-61.

[9] 시주안, 장만리, 손한주 외.흑미 안토시아닌에 대한 In vivo 항산화 연구 (J.식품산업과학기술, 2015 (5):348-351, 369.

[10] 장밍웨이.블랙 라이스의 활성 성분 및 메커니즘 's 항산화 및 hypolipidemic 활성 [D].광저우:남중국사범대학, 2003.

[11] 호우fangli.생쥐의 ccl4로 유발된 간손상에 대한 흑미 안토시아닌의 보호효과 및 항산화 기전 [D].우한:화중농업대학, 2009.

[12] 루홍차오, 왕양케, 리리하 등.흑미 안토시아닌 복합캡슐의 실험적 간손상 보호효과 [J. 식품과학, 2013 (3):261-263.

[13] 루홍차오, 왕치, 장타오 등.흑미 안토시아닌 복합캡슐의 알코올성 간 손상에 대한 예방 및 치료 효과.

[14] Hao J. 흑미 안토시아닌의 항스트레스 간독성 및 신독성 효과와 흑호랑이 열매 안토시아닌의 조성에 관한 연구 (D.소주:소주대학교, 2014.

[15] 수 H. 흑미즙이 쥐의 지질대사에 미치는 영향과 그 분자적 기작에 관한 연구 [D.푸저우:푸젠농림대학, 2013.

[16] 장밍웨이, 장루이펜, 궈바오장 등.흑미추 추출물의 항산화 및 저염효과 및 성분 분석.중국농학 2006 (11):2368-2373.

[17] Zhuo Xueming.흑미 중 안토시아닌 성분의 유전자형 차이와 혈중 지질 및 혈당 조절에 미치는 영향에 관한 연구 [D.푸저우:푸젠농림대학, 2012.

[18] 야오슐롱.흑미 중의 안토시아닌 성분이 콜레스테롤 흡수에 미치는 영향 및 기작에 관한 연구 [D.상하이:동방과학기술대학교, 2014.

[19] 구홍희, 후옌, 류치 외.fructose-feeding rats에서 흑미 안토시아닌이 인슐린 민감성에 미치는 영향 (J.중국공중보건학회지 2008(10):1200-1202.

[20] 루오 리핑.Anti-HER-2 양성 유방암세포 전이 및 흑미 안토시아닌의 분자기전 연구 [D].청두:서남자오퉁대학교, 2013.

[21] 장웨이웨이.흑미 선체 추출물이 PC-3세포 증식에 미치는 효과 및 기작에 관한 연구 [D].창사:중남대학, 2010.

[22] 장후이, 미맨티안, 링웬화.흑미 안토시아닌과 복합항암화학요법이 서로 다른 종양세포의 증식에 미치는 영향 (J.제3 군의대학논문집 2007(20):1943-1946.

[23] 후옌, 구홍희, 왕칭 외.흑미 안토시아닌 추출물이 쥐의 고지방 식이로 유도된 비만 형성에 미치는 영향 (J.식품과학, 2008 (2):376-379.

[24] 우타오.비만에 대한 안토시아닌의 중재와 관련 기전 [D].항저우:절강대학교, 2014.

[25] 자오옌, 왕젠유.청남색 과실의 안토시아닌이 고지방 식이로 유도된 쥐의 지질대사 및 항산화능에 미치는 영향 [J. 식품학, 2010 (3):230-234.

[26] 천웨이, 지아하오, 유샤오핑 등.흑미 안토시아닌이 망막 광수용체 세포에 대한 광화학적 손상과 Caspase-1발현에 미치는 영향 (J.청두의과대학 논문집 2011 (3):196-199.

[27] 진리친, 류밍다, Lv 장신 등.흑미로부터 추출한 안토시아닌이 쥐의 조직 및 장기의 기능에 미치는 영향 (J.중국생화학약품학회지 2012 (1):16-19.

[28] 유샤오핑, 하샤오동, 하민 등.흑미 껍질로부터 추출한 안토시아닌이 죽상경화반의 안정성에 미치는 영향 (J. 중국공중보건, 2006(2):155- 156.

[29] 장밍웨이, 장루이펜, 궈바오장 등.흑미 안토시아닌의 혈관내피세포의 과산화적 손상에 대한 보호효과 [J.한국영양학회지 2006 (3):216-220.