흑미 안토시아닌은 무엇인가?

Anthocyanin is a natural flavonoid2-페닐벤조피란케이션 구조를 근간으로 하는 자연 상태에서 안토시아니딘과 다양한 글리코사이드가 결합하여 형성된 폴리페놀 화합물다.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.

흑미 안토시아닌은 안토시아닌 물질의 중요한 부류이다.people&과#39;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

At present, the main components of black rice anthocyanins reported in the literature are 3,5-dihydroxy-7-methoxy-2-phenyl-4H-1-benzopyran-4-one-3-glucoside,3-glucoside, 3-rhamnoside,3,5-dihydroxy-7-methoxy-2-phenyl-4H-1-benzopyran-4-one-3-glucoside, paeoniflorin-3-glucoside, paeoniflorin-3-arabinoside, and malvin-3-galactoside, etc. 8 species [2]. Due to differences in extraction purpose, extraction material, extraction method, purification technology, testing equipment, etc., the anthocyanin content of black rice sold in the market also varies. A study used a VARIAN Prostar 210 HPLC-type preparative liquid chromatograph to prepare and analyze black rice produced in Hanzhong. The results showed that eight black rice anthocyanin components were obtained based on the order of the anthocyanin component peak times. At the same time, liquid-mass spectrometry was used to analyze and detect the eight component samples, obtained 14 possible Anthocyanin components of the relevant technical parameters [3], the method of black rice Anthocyanin components of further analysis, the preparation of standards and structural identification work has important reference significance.

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 et al. used a solvent extraction method to separate the crude anthocyanin extract of black rice into four fractions with different polarities. The results of their study on the antioxidant strength of the fractions with different polarities showed that the water-soluble fraction of black rice anthocyanin had the strongest ability to scavenge 2,2-diphenyl-1-picrylhydrazyl free radicals and hydroxyl free radicals; Further column chromatography was used to subdivide the water-soluble components into five components (C1 to C5), and the activity of each component in scavenging DPPH free radicals and hydroxyl free radicals was analyzed. The antioxidant capacity of each component, from largest to smallest, is as follows: C2 > C3 > C4 > C1 > C5 [4].

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

The liver is responsible for important physiological functions in the human body, so it is of great practical significance to screen for drugs, health foods or foods that protect the liver. It has been found that black rice anthocyanins have a certain effect on the prevention and treatment of liver damage. Hou Fangli studied the protective effect of black rice anthocyanins on carbon tetrachloride (CCl4)-induced liver damage in mice. The results showed that black rice anthocyanins can improve liver cell damage, significantly increase the survival rate of liver cells, and the higher the concentration, the better the effect, and there is a clear dose-effect relationship.

The mechanism may be that black rice anthocyanin can significantly reduce the activity of liver enzymes in mice with CCl4 liver damage and reduce pathological damage to the liver tissue [11]. Lu Hongchao et al. studied the protective effect of black rice anthocyanin compound capsules on experimental liver injury. The results showed that black rice anthocyanin compound capsules can significantly increase SOD activity in liver tissue, improve liver fibrosis, and have a certain preventive effect on CCl4 liver injury. Further studies have found that black rice anthocyanin compound capsules also have a certain effect on alcoholic liver injury [12-13]. In addition, Hao Jie found that black rice anthocyanin has a protective effect on the oxidative stress-induced nephrotoxicity of potassium bromate (KBrO3) and the stress-induced hepatotoxicity induced by restraint [14].

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.

Guo Honghui et al. observed the effect of black rice anthocyanin on insulin in rats fed a high-fructose diet by adding black rice anthocyanin to a high-fructose diet. The results showed that black rice anthocyanin has a preventive and ameliorative effect on insulin in rats caused by a high-fructose diet, can inhibit the activation of aminopeptidase in adipose tissue, significantly increased insulin receptor substrate tyrosine phosphorylation and glucose transporter translocation after insulin stimulation. The mechanism may be that black rice anthocyanin improves insulin sensitivity in fructose-fed rats by inhibiting the activation of aminopeptidase [19].

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 발견했습니다흑미 추출물 (black rice extract)인간 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

Obesity is a chronic metabolic disease that is harmful to health and has become a global health problem. Currently, the treatment of obesity has defects such as high cost, easy rebound, and significant toxic and side effects. Therefore, it is important to develop a safe, low-cost, and effective weight loss method. Hu Yan et al. studied the effect of black rice anthocyanin on obesity induced by a high-fat diet in rats. The results showed that black rice anthocyanin significantly inhibited the weight gain induced by a high-fat diet in rats after 12 weeks of feeding, and improved the obesity-related indicators of rats [23].

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.

Currently, there are many health products on the market related to black rice, such as black rice wine, black rice vinegar, black rice health tea, black rice vermicelli, etc., but black rice anthocyanin products are still rare in the domestic market. At present, a group of anthocyanin products represented by black rice anthocyanin capsules are in research and development and trial production. With the development and hot sales of black rice and its anthocyanin health food, the market prospects for black rice anthocyanin will be very broad. Further research into the industrialized automated preparation and separation and purification of black rice anthocyanin, the relationship between the structure of black rice anthocyanin and its biological activity, clinical trials of the pharmacological effects of black rice anthocyanin, and the research and development of related products will remain important areas of focus in the future.

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