마리골드 플라워의 루테인은 무엇인가요?

"phyto-progesterone"이라고도 알려진 루테인은 광범위한 채소, 과일, 꽃, 특정 해조류 [1]에서 발견되는 천연 카로티노이드입니다.인체는 자체적으로 합성할 수 없으며 식단을 통해 섭취하거나 보충해야 한다.루테인은 훌륭한 항산화 물질로, 1995년 미국 식품의약국 (FDA)은 음식과 음료에 식품 보조제로 사용하는 것을 승인했습니다.많은 연구에 따르면 루테인은 시력 보호, 백내장 및 심혈관 질환 예방, 암 퇴치, 항산화 작용, 면역 체계 강화 등에 중요한 역할을 합니다.현재 국제 기능성 식품 원료 분야의 연구 거점 중 하나이다 [2,3].

루테인의 구조 및 물리적, 화학적 성질 1

루테인은 카로티노이드이다.카로티노이드는 화학 구조와 용해도 [4]에 따라 두 가지로 나눌 수 있는데, 카로티노이드와 크산토필이다.전자는 분자식이 C40H56인 공중합체 탄화수소이며, 석유 에테르에 녹고, 에탄올에는 잘 녹지 않거나 녹지 않는다.그들은 α 포함, β 및 γ-carotene,의 기능을 가지고 있는, VA 한 선구자와 리코 펜, VA 전구체의 기능을 가지고 있지 않다.후자는 알코올, 알데히드, 케톤, 산으로 존재하는 공중합체 폴리엔의 산소 함유 유도체이다.에탄올에는 잘 녹고, 에테르에는 잘 녹지 않는다.제아잔틴, 크립토잔틴, 루테인, 캡산틴 등이 있다.

루테인은 α의 파생-carotene 분자와 분자의 무게에 공식 C40H56O2과 568.85다.루테인 분자는 3개의 키랄 탄소 원자를 가지며, 이론상으로는 8개의 이성질체가 존재하지만, 자연계에서는 제아잔틴 이라는 하나의 이성질체만 존재한다.루테인 분자는 10개의 공액 이중결합과 말단 그룹에 하이드록시기를 가지고 있다 (그림 1). 루테인의 밝은 색과 활성산소를 제거하는 능력을 주는 것은 이러한 공액 이중결합이다.루테인은 소수성의 긴 탄소 사슬이 인지질 분자층에 묻혀 있는 반면, 친수성의 히드록시기 그룹은 세포막의 양쪽에 남아 있는 방식으로 세포막에 존재한다.이러한 구조는 루테인이 산화에 매우 취약한 세포막 지질과 최대한 결합될 수 있도록 하여 세포막의 강도를 높여줍니다.안정성의 측면에서 free lutein은 열에 매우 불안정하고, lutein monooleate (ML)는 약간 더 안정하며, dioleate (DL)는 열에 매우 안정하다는 연구 결과가 있다.ML과 DL 모두 자유 루테인에 비해 자외선에 덜 민감합니다.연구에 따르면 루테인의 하이드록시기를 지방산과 에스테르화 시키면 열과 자외선에 대한 안정성을 높일 수 있다.루테인 제품이 대부분 루테인 에스테르 [3] 형태로 공급되는 것도 이런 이유 중 하나다.

루테인의 배포 2

루테인은 자연계에서 널리 발견되지만, 그 존재 형태는 다양하다.시금치, 케일, 양배추, 감로와 같은 녹색 과일과 채소에서 무에스테르화, 비에스테르화 형태로 발견된다.반대로 오렌지, 파파야, 복숭아, 쿠르제와 같은 노란색 또는 주황색 과일과 야채에서는 미리스틱산, 라우르산, 팔미트산과 같은 지방산과 에스테르화 된다.그러나 이러한 식품을 섭취한 후에는 루테인 에스테르가 동물 체내에 흡수되기 전에 자유 루테인으로 가수분해될 필요가 있다 [5].

다른 공급처에서 나온 과일과 채소에 들어있는 루테인 함량은 동일하지 않으며, 다른 공급처와 다른 장소에서 단위를 측정한 결과도 크게 다르다.

위의 자료를 보면 자연에서 먹는 과일이나 채소에 들어있는 루테인 함량은 적고 매우 다양하다는 것을 알 수 있다.과일과 채소에서 직접 루테인을 추출한다면 원가가 매우 높아질 것이다.때문에 국내외에서 루테인 함량이 높은 마리골드 (마리골드라고도 함)를 원료로 하여 루테인을 추출하고 정제하여 공업생산에 사용한다.연구에 따르면 마리골드의 카로티노이드 함량은 신선중량 1 mg/g을 초과할 수 있으며 구체적인 성분 함량은 표 4에 표시되어 있다.

루테인의 생체이용성 3

…의 생물학적 이용 가능성루테인 가루그것의 형태, 식품 가공 상태, 세포 구조, 영양 상태, 유전적 배경 등과 밀접한 관련이 있다 [6].식물의 루테인은 주로 지방산에스터의 형태로 존재한다.

루테인 에스테르가 동물에게 먹힌 후 장에서 효과적으로 흡수되고 이용되기 위해서는 소화액에 의해 자유 루테인으로 가수분해될 필요가 있다.현재 마리골드 루테인은 주로 가금류의 사료 첨가제로 사용되며 가금류는 소화관 기능이 성숙되기 전에 시장성 체중 기준에 도달하므로 루테인 에스테르를 잘 사용할 수 없습니다.실제 양계업에서는 흡수와 활용을 위해 무료 루테인을 첨가할 필요가 있다.연구에 따르면 가금류의 루테인 에스터 흡수율은 35%에서 38%에 불과한 반면, 무루테인의 흡수율은 90%에 달할 수 있다 [7].

루테인의 생체 이용성은 식품 가공 방법 및 세포 구조와도 밀접한 관련이 있습니다.식품 원료의 루테인은 세포에 내장되기 때문에 세포 구조를 파괴하는 가공 방법을 사용하면 루테인의 생체 이용성을 크게 향상시킬 수 있습니다.

루테인 에스터의 생체 이용성은 식단에서 지방의 양과도 상당한 관련이 있습니다.적절한 양의 식이 지방은 췌장 esterase나 lipase의 분비를 유도하고 그 활성을 촉진시킬 수 있으며, 루테인 에스터의 가수분해는 이들 효소의 참여를 필요로 한다.따라서 적절한 양의 식이 지방은 동물 신체에 의한 루테인 에스터의 흡수 및 이용률을 향상시킬 수 있지만, 반드시 무료 루테인의 생체 이용률과 관련이 있는 것은 아닙니다.

루테인의 생리기능 4

4.1시력 보호

루테인은 사람 눈의 망막에서 발견되는 유일한 카로티노이드로 황반과 망막 전체에 선택적으로 침착됩니다.눈에서 루테인의 주요 생리 기능은 항산화 및 광보호제 [8]이다.수많은 연구에 따르면 루테인은 노안, 백내장, 당뇨망막병증, 노화 관련 황반 변성 (AMD), 부유물 및 녹내장과 같은 일반적인 눈 질환을 예방하고 제어하는 데 핵심적인 역할을 합니다.루테인은 눈의 동맥 경화증을 예방하고, 노안의 증상을 지연시키고 완화시키며, 백내장과 AMD [9,10]의 발생을 감소시킨다.연령관련황반변성은 후천적 실명의 주된 원인으로, 전 세계적으로 2,500만~3,000만 명에게 영향을 미친다.또한 루테인은 유아의 시각과 심지어 지적 발달에도 중요합니다.

4.2 항산화 효과

루테인은 활성산소로 인한 생물막의 손상을 막고, 싱글렛산소를 잠재우며 [7] 산소를 포집하는 능력이 독특하다.단일산소와 과산화라디칼은 주로 두가지 원천에서 온다:첫째는 신체&에서 생성된다#39;s 정상대사;둘째는 흡연, 대기오염, 방사선, 환경독소 등 요인에 의해 대량으로 산생된다.연구 결과, 반응성 산소 종은 DNA, 단백질 및 지질과 반응하여 생리적 기능을 억제하여 암, 동맥경화증 및 AMD와 같은 만성 질환을 유발할 수 있는 것으로 밝혀졌다.루테인은 물리적 또는 화학적 차단작용을 통해 단일성 산소를 불활성화시켜 신체를 해로움으로부터 보호합니다.또한 루테인은 지질과산화를 방지하고 난포와 자궁 내 스테로이드 생성 세포를 산화로부터 보호할 수 있다.때문에 음식에 일정한 량의 루테인을 첨가하면 인체장기의 노화로 인한 일련의 질병을 예방하고 신체', s 면역체계.

4.3 항암효과

루테인은 항산화 활성, 종양 혈관 생성 및 세포 증식을 억제하는 등 종양 성장을 억제하는 독특한 생물학적 효과가 있습니다.연구에 따르면보다 더 효과적인 것은 루테인 β-carotene 억제에 지질 peroxidation 세포막 및 산화 손상의 산화 [11]에 의해 유도 된다.루테인은 사료 첨가제로서 쥐의 이식 가능한 유선종양의 성장을 효과적으로 억제하고 림프구 성장을 촉진할 수 있다 [12].미국암연구소 (AICR)에 따르면, 1인당 매일 400~600 g의 과일과 채소를 섭취하면 암에 걸릴 상대적 위험을 50% 낮출 수 있다.Slattery 등 [13]은 루테인 섭취가 대장암 위험과 상당히 음의 상관관계가 있음을 보여주었다.

4.4 동맥경화증의 초기 단계를 지연시킨다

최근 연구에 따르면 다음과 같다루테인은 동맥경화증의 초기 단계를 지연시키는 효과가 있다다.드와이어 등 [14]은 루테인이 주 경동맥 혈관벽이 두꺼워지는 것을 막을 수 있다고 믿는다.동물실험 결과 루테인 함유 사료를 먹인 쥐는 먹지 않은 쥐보다 동맥혈전증이 낮았으며, 또한 동물벽세포의 루테인은 LDL 콜레스테롤의 산화를 현저히 감소시킬 수 있는 것으로 나타났다.

4.5 착색효과

루테인은 밝은 노란색을 띠고 착색력이 강하며 빛, 열, 산, 알칼리 등에 강하기 때문에 패스트리, 사탕, 담배, 양념, 사료 등의 가공에 널리 이용되고 있다.

루테인의 추출법 5

1831년 하인리히가 당근 뿌리에서 루테인을 처음 추출하였고, 1837년 베르즈드리우스 (Berzdlius) 가 가을 노란 잎에서 루테인을 추출하였으며, 뒤이어 다른 연구자들이 해초와 계란 노른자에서 연속적으로 루테인을 추출하였다 [15].현재는 마리골드 [16]에서 루테인을 추출하여 생산하고 있다.

루테인은 화학합성으로는 얻을수 없으며 천연식물에서만 추출할수 있다.루테인 추출의 주요 방법은 다음과 같습니다.

5.1 막 분리 방법

천연색소를 추출하기 위해 maceration, evaporation 및 concentration, solvent purification 등의 전통적인 공정을 이용한다.그러나 이러한 공정은 높은 에너지 소비, 지나치게 복잡한 공정, 낮은 제품 순도 등의 단점이 있다.막분리 [17]를 도입하면 비용이 절감될 뿐만 아니라 제품 품질도 향상된다.먼저 세라믹 막을 이용한 미세여과 (MF)로 추출액을 정제한 후 여과액을 역삼투 (RO) 막을 이용해 농축한다.에탄올 추출과 증발 농도에 비해 막 분리 기술을 주로 사용하는이 공정은 더 간단하며 안료 용액은 기본적으로 상온에서 이루어지므로 안료 제품의 품질을 효과적으로 보장합니다.

5.2 마이크로파 가열법

양수명 등 [2]은 차를 원료로 사용하였으며, 6#solvent as medium, and microwave heating 방법으로 루테인을 추출하고, 용매농도, 마이크로웨이브 파워, 추출시간 등의 파라미터를 조절하여 최적의 루테인 추출조건을 얻었다.실험결과 재료비 (w/v) 가 1:25, 시간이 30초이고 전자레인지로 재료를 두번 추출하면 루테인 추출률이 65.45%에 달할수 있다.이 방법의 가장 큰 장점은 용매를 절약하고 추출 효율을 향상시킨다는 것이다.

5.3건조방법

새로운 형태의 회전식 드럼 건조기 [18]에서 건조와 탐조를 통해 카렌둘라 꽃잎에서 루테인을 추출할 수 있다.탐상 비율이 다양하면 탐상 효율은 70%에서 90% 사이에서 변동합니다.루테인의 양은 건조 시간 및 온도와 밀접한 관련이 있습니다.동일한 건조 시간에 대해 60 °C에서 추출한 양이 70 °C에서 추출한 양보다 많습니다.

5.4 추출방법

칭다오 하이테크 산업단지 칭다오 천연물 연구소는 마리골드에서 대규모로 루테인을 추출할 수 있었다.공정 흐름은 마리골드 꽃잎 → 발효 → 건조 → 과립 → 헥산 추출 → 음압증발분리 → 루테인 수지다.

유기용매 추출법 5.5

이 방법은 알칼리성 조건에서 마리골드에서 루테인을 추출하기 위해 에탄올을 용매로 사용한다.추출물은 갈색을 띤 황색을 띠며 진공증류, 농도, 강수, 건조를 거친 후 [19] 갈색의 고체를 얻는다.송하오 등 16명은 4가지 유기용매 (tetrahydrofuran, petroleum ether, hexane, acetone)와 이들 용매와 에탄올의 이원혼합용매에서 마리골드꽃에 함유된 루테인의 용해도를 연구하였다.이진혼합용매에서의 루테인의 추출효과가 순수용매에서의 추출효과보다 우수함을 확인하였다.이밖에 루테인의 분해효율은 또 초음파, 온도, 원료곡물의 크기와 밀접한 관계가 있다.

초임계 이산화탄소 유체 추출과 고성능 액체 크로마토그래피 분석 방법도 있다.

6 전망

중국은 풍부한 마리골드 자원을 보유하고 있고 이미 루테인의 추출과 가공을 광범위하게 진행하고 있지만 제품은 여전히 조잡하고 주로 동물 사료 첨가제로 사용되거나 수출용으로 사용되고 있다.현재 중국농업대학, 상하이자오통대학, 북경대학 등은 모두 순도가 95%를 넘는 고순도 루테인에 대한 연구를 진행하고 있지만 [20], 아직 차이나&의 관심을 끌지는 못하고 있다#39;의 식품 산업.절강대학을 비롯한 국내 연구기관에서는 혁신적인 고루테인 벼 생식물 및 해당 제품을 개발하고 있으며 초기 성과를 거두었다.루테인은 좋은 보호 시력을 가지고 있으며, 식품, 의약, 건강 제품 및 기타 분야의 기능성 성분으로서 동맥경화, 산화 방지, 항암 및 기타 효과를 방지합니다 좋은 개발 전망을 가질 것입니다.

참조

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