생강 추출물의 이점과 식품 포장에 사용하는 것은 무엇입니까?

생강과에 속하는 다년생 약초인 생강 (Zingiber officinale Roscoe)은 일부 동남아시아 국가에서 주로 재배되어 사용된다.향긋하고 매운 맛이 있어 조미료, 향신료, 건강보조식품, 전통약재로 쓸 수 있다.현재 유엔식량농업기구 (FAO)의 2022년 데이터에 따르면 중국은 세계 's 생강 [1]의 대표적인 생산자들.오랜 이용과 소비의 역사 속에서 생강은 별미로 즐겨 먹었을 뿐만 아니라 다양한 약리학적 특성을 가지고 있어 식품과 약재로 이용되어 왔다.이를테면 생강은 차나 건강음료로 감기, 구토 예방, 피로 해소 [2]에 리용할수 있다.게다가 생강은 아유르베다 요리"트리카투"의 중요한 성분이다.트리카투는 천식, 기관지염, 이질, 발열, 장염 [3]을 치료하기 위해 다른 약물과 함께 사용할 수 있다.

중국에서도 생강은 민간원기회복제, 약용식품 또는 한의학 [4]에서 한약재로 널리 사용된다.2020년판 중국약전은 생강을 함유한 신선 생강, 건조 생강, 튀김 생강 등 3가지 제품을 포함한다.요약하면, 생강은 경제적, 관상적, 심지어 식용적 약용 가치를 가진 중요한 작물이다.그 영양과 가치가 널리 알려져 사람들의 깊은 사랑을 받고 있다.그것은 소비자 &를 충족#39;건강한 식습관, 영양소 섭취 및 식사요법의 필요성, 그리고 생활 속 필수 향신료 및 건강을 증진시키는 채소의 하나로 발전하였다.이는 활용가치와 발전전망이 아주 커 여러 과학분야의 주목을 끌었을 뿐만 아니라 지난 10년간 가장 많이 연구된 자연자원중의 하나이다.그림 1은이 자연 출처에 대한 출판 건수가 증명하듯 연구계의 지속적인 노력을 보여준다.이 천연물이 최근 활발하게 발굴되고 있는데, 이는 코로나 바이러스 유행으로 인한 건강보조식품 및 뉴트로슈티컬 시장의 성장과 관련이 있을 것으로 보인다.

의 급속한 발전과 함께생강 산업그리고 과학기술, 사람들은 생강의 영양성분과 기능적가치에 대해 깊이있는 연구를 진행하여 생강이 높은 약효와 건강관리기능을 갖고있음을 더욱 확증하였다.생강을 다양한 방법으로 추출하여 생물활성을 더 많이 발견하였는데 이는 생강의 종합리용과 심층가공을 촉진하기 위해서이다.현재까지 생강에서는 다당류, 테르페노이드, 페놀성 화합물 등과 같은 다양한 중요한 생리활성 성분이 추출되었으며 [1,5],이 화합물들이 항산화 [6], 항균 [7], 항염증 [8], 항암 [9], 저혈당 [10] 효과가 있는 것으로 밝혀졌다.그림 2는 생강의 중요한 활성물질과 그들의 생물학적 활성을 요약하고 있다.초음파를 이용한 추출, 유기용매 분리, 고성능 액체 크로마토그래피 검출 등의 많은 기술들이 이러한 생강 활성 성분들을 추출, 가공, 분리, 분석하여 이들의 활동에 대한보다 깊은 이해를 도모하고 있다.많은 생강 제품은 이러한 활동을 기반으로 개발되었으며 이러한 제품은 식품, 의약품 또는 화장품 분야와 관련됩니다.

최근 농업폐기물과 비분해성 합성물질의 발생 및 축적을 줄이기 위하여 식물자원을 이용하여 지속가능한 친환경 무독성의 천연고분자를 만드는 것이 상당한 관심을 끌고 있다.현재 많은 식물활성물질이 식품포장재료에 널리 사용되고있다.이러한 활성 물질은 일반적으로 항산화 및 항균 효과가 있어 안전성을 향상시키고 포장 식품의 유통기한을 연장할 수 있다 [11].생강은 천연작물로서 지속가능하고 친환경적인 소재로 활용될 수 있다.그것의 추출물은 다른 천연 고분자와 결합하여 포장의 기계적 및 산소 장벽 특성을 향상시킬 수 있습니다 [12].우수한 항균 및 항산화 특성으로 인해 식품 포장 응용 분야의 가장 좋은 후보 중 하나입니다.본 논문은 주로 생강 추출물의 종류 및 생물학적 활성과 식품 포장용 생강 활성 물질의 연구 진행 상황을 요약하고 논의한다.약용 및 식용식물로서 생강의 주요 활성 성분과 연구 열점을 명확히하고 생강의 종합적인 이용 및 심층 가공에 대한 지도와 이론적 지원을 제공하며 생강 제품의 심도 있는 연구 개발 및 질병 예방의 잠재력을 타진하는데 필요한 이론적 지식 기반을 제공하고 생체이용성을 향상시키는 것을 목적으로 한다.

생강 추출물의 종류 및 생물학적 활성 1

생강에는 다당류, 테르페노이드, 페놀성 화합물 등을 포함한 많은 화학 성분이 함유되어 있어 생강에는 항산화, 항염증, 항균, 항암 등 다양한 생물학적 활성을 줄 뿐 아니라 다른 보호 효과도 있어 건강에 이롭다.그러나 이러한 생리활성 화합물의 양과 품질은 추출기술에 크게 좌우되므로 생강에 함유되어 있는 활성 성분을보다 효과적으로 추출할 수 있는 미래 기술 개발을 촉진할 뿐만 아니라 생강의 생물학적 활성을 극대화할 수 있다.생강에 함유되어 있는 구체적인 활성 성분 및 생물학적 활성은 표 1에 요약되어 있다.

생강 추출물의 종류 1.1

1. 1. 1 다당류

식물유래 다당류는 항산화 [13], 항종양 [14], 항인플루엔자 [15], 저혈당 [16], 면역조절 [17] 효과와 같은 여러 가지 건강상의 이점으로 인해 식품, 제약, 화장품 산업에서 널리 매력적이다.그 중 생강 다당류는 풍부한 생물학적 특성과 약리학적 효과로 인해 최근 생물학 및 의학 분야에서 광범위한 관심을 끌고 있다.

생강 다당류의 구조는 매우 복잡하며, 구조적 특성으로는 주로 단당류의 조성과 서열, 분자량, 글리코시드 결합의 위치와 결합 등이 있다.다당류 (Polysaccharides)는 글리코시드 결합으로 연결된 단당류의 중합체이다.대부분의 다당류는 갈락토스, 포도당, 만노즈, 아라비노스, 람노즈, 자일로스로 구성되어 있다.또한, 글루쿠론산과 갈락투론산을 포함한 우론산이 일부 다당류에서 검출된다.이러한 다당류의 단당류 조성과 몰비의 다양성은 원료, 추출 방법, 분리 및 정제 방법 등 많은 요인에 의해 영향을 받는다 [18,19].다당류의 구조를 분석하는 방법에는 고성능 액체크로마토그래피 (HPLC), 적외선분광법 (IR), 핵자기공명법 (NMR), 가스크로마토그래피 (GC), 질량분석법 (MS), 가스크로마토그래피-질량분석법 (GC-MS) 등과 같은 도구적 분석방법뿐만 아니라 메틸화분석, 산가수분해, 주기산화법 등과 같은 화학적 방법 등 많은 방법이 있으며,그리고 특정 당코시다제 소화 및 면역학적 방법과 같은 생물학적 방법.

다당류의 화학적 구조는 이들의 생물학적 활동의 기초가 된다.다당류의 분자량은 다양한 생물학적 활성과 밀접한 관계가 있으며, 적절한 분자량은 다당류가 약리학적 활성을 나타내기 위해 필요한 조건 중 하나라는 것이 많은 연구에서 밝혀지고 있다.천 교수 등은 생강 잔류물로부터 다당류를 추출하기 위해 두 가지 다른 방법을 사용하였고, 분자량이 다르다는 것을 확인하였고, 결국 서로 다른 항산화 활성을 나타내었다 [19].또한, 식물 다당류의 단당류 조성은 이들의 생물학적 활성에 영향을 미치는 중요한 인자이다.Wang 등은 동일한 추출법을 이용하여 두 가지 다당류인 GP1과 GP2를 동일한 원료로부터 추출하였다.이들의 단당류 구성은 서로 다르다.GP1은 항종양 활성을 가질 수 있으며, GP2는 항산화 활성을 나타낸다 [20].같은 약리학적 효과를 가지더라도 단당류의 조성이 다르면 강도 또한 다르다.Jing 등은 두 가지 생강 다당류인 ZOP와 ZOP-1이 유의적인 항산화 효과를 나타냈으나, 항산화 활성은 ZOP-1이 ZOP보다 유의적으로 높은 것으로 나타났다 [13].단당류의 조성이 같을 때는 몰비가 다당류의 생물학적 활성에 영향을 주기도 한다.천 교수 등은 단당류 조성의 몰비가 다른 온수 추출과 알칼리 용액 추출을 이용하여 분리한 생강 다당류가 서로 다른 항산화 활성을 나타낸다는 것을 확인하였다 [18].

생강다당류의 효과적인 분리 및 정제는 생강다당류의 구조와 생물학적 활성을 연구하는데 주요한 전제조건이다.생강으로부터 생물학적으로 활성도가 높은 대분자 다당류의 추출 효율을 극대화하기 위하여 연구자들은 정제전략에 관한 일련의 연구를 수행하였다.현재 생강 다당류를 분리, 정제하는 방법에는 온수추출, 효소보조추출, 마이크로파보조추출, 초음파보조추출 등 여러가지 방법이 있다.각 방법마다 장단점이 있다 [18].과학 기술의 발전과 여러 학문의 통합으로, 더 높은 추출률과 다당류의 생물학적 활성이 가능한 한 손상되지 않도록 하는 추출 방법의 연구 및 개발은 현재 연구의 열점이자 관심사입니다.비록 생강 다당류에 대한 연구가 멈춘 적이 없지만 정화 방법, 구조 및 생물학적 활성 측면에서 여전히 더 많은 탐구가 필요합니다.향후 생강 다당류의 구조를 변형하여 고유의 생물학적 활성을 향상시키거나 새로운 생물학적 활성을 발생시킬 수 있다.또한, 변형된 생강 다당류의 구조-활성 관계에 대한 연구를 강화하고 변형된 부위의 구조 특성, 수량 및 활성과의 상관관계를 명확히 하는 것이 중요하다.

1. 1. 2Terpenes

생강의 냄새는 주로 휘발성 기름성분에 의해 결정되는데 테르펜이라고도 하는데 모노테르펜과 세스키테르펜으로 구성된다.수율은 1%에서 3%까지 다양하며 [21] 기분 좋은 냄새와 자극적인 맛 그리고 많은 약리학적 활동의 원천이다.모노테르펜은 2개의 아이소프렌 단위 (C10 골격)를 갖는 탄소 근간을 가지며, 일부는 사이클로프로판, 사이클로부탄, 사이클로헥산과 같은 1~2개의 사이클로알케인 단위를 갖는다.현재 모노테르펜에는 주로 활성 성분인 유칼립톨, 시트랄, 리모넨, 리날룰, 피넨 등이 함유되어 있는 것으로 밝혀졌다.유칼립톨은 순환 에테르로 유칼립투스 에센셜 오일의 주성분이다.항염증, 항균, 항고혈압, 항경련, 진통, 항불안 효과 [22,23] 가 있는 것으로 알려져 있다.시트랄은 이중결합 이성질체로 시트로넬랄과 제라니얼의 혼합물이며, 생강 에센셜 오일 [24]에 함량이 가장 높다.그것은 강한 레몬 향을 가지고 있다.따라서 시트랄은 안전한 조미료 및 식품첨가물로 사용되어 왔다.또한 간 보호 및 항염증 효과 [25]도 있다.리모넨은 감귤껍질 기름의 주성분인 순환 모노테르펜이다.항암, 항바이러스, 항염증, 항균제 [26]로 사용되며 담석을 용해시키고 위식도 역류를 완화시키는 효과도 있다 [27].리날룰은 식물에서 두 가지 항상질체 형태로 발견되는 테르펜 알코올 이며 항염증, 항암, 항균, 진통, 항불안, 항우울제 및 신경보호 효과 [28] 가 있는 것으로 알려져 있다.

두 개의 탄소, 발생하는 피 넨은 bicyclic monoterpene (α-β-)과은 에이전트 향료로 사용 된다.위장 보호, 근심 용해, 항경련제, 신경 보호, 항산화, 항췌장염 효과 [29] 가 있다.세스키테르펜은 3개의 아이소프렌 단위 (C15 골격)를 갖는 것이 특징이며 자연에서 에센셜 오일의 주요 성분이다.β-elemene은 하나의 stereoisomers처럼 자연에서 발견 되는 elemene 그룹과은 꽃 향기와 곤충 페로 몬의 구성 요소이다.

베타 엘레멘은 항암 효과가 있는 것으로 보고되었다 [30].파르네센은 6개의 이성질체로 존재하며 자연에서 에센셜 오일과 페로몬의 성분으로 발견된다.산업적으로는 용제, 표백제, 비타민, 바이오 연료 [31]로 사용된다.제아틴은 3개의 이중결합이 있는 순환 세스키테르펜으로 반응성이 높아 항암제 [32], 항균제, 향료 [33]로 사용된다.

요약하면, 이러한 휘발성 화합물은 생강 에센셜 오일에 항균 및 항산화 작용뿐만 아니라 특유의 풍미와 향을 줍니다.○ 생물활성은 화학적 조성과 직결되는데, 생물종에 따라 함량 및 조성이 달라질 수 있으며 추출방법, 원산지, 재배조건, 수확시기 및 기타 요인에 영향을 받을 수 있음.최근 식품 보존에 있어 생강 에센셜 오일의 사용에 대한 관심이 높아지고 있으며, 식품 안전과 품질에 큰 영향을 미칠 수 있는 천연적이고 효과적인 식품 방부제로서의 가능성이 이해되고 있다.

1. 페놀성 화합물 1.3

페놀성 화합물은 비휘발성 성분이며 생강의 주요 생리활성 성분이다.진저롤 (gingerols), 쇼가올 (shogaols), 파라돌 (paradols), 진저론 (zingerone) 등이 있으며, 이들의 변환과정을도 3에 나타내었다.진저롤은 생강 리좀에서 자극적인 노란색 액체로서 발견되지만, 저융해의 결정성 고체를 형성할 수도 있어 혀의 향신료 수용체의 활성화에 기여한다.6개의 진저롤 혼성기가 있으며, 분지형 알킬 측쇄의 길이로 구분된다.6-진저롤이 가장 풍부한 화합물이며, 4-, 7-, 8-, 10-, 12-진저롤은 덜 풍부한 화합물이다 [34].진저롤은 항암, 항염증, 항산화 효과 [35] 가 있다고 알려져 있다.

진저롤 (Gingerols)은 가열에 의한 탈수 반응에 의해 쇼가올로 전환될 수 있으므로 열처리한 생강에서는 쇼가올이 다량 검출될 수 있으며, 그 중 6-gingerol은 건조생강에 가장 풍부한 콘젠러이다.열처리 중 쇼가올이 쇼가올리드로 전환되는 것은 가열 조건과 온도에 크게 영향을 받는다.Jung 등은 습열 조건에서 생성되는 6-gingerol의 함량이 건열 조건에서 생성되는 6-gingerol의 함량보다 월등히 높았으며, 고온의 경우 열처리 시간을 단축시켜 쇼가올리드의 전환율을 높일 수 있음을 확인하였다 [36].쇼가올이 쇼가올보다 약리학적 성상, 특히 신경 보호, 항산화, 항염증 효과 [37] 가 좋다는 여러 보고가 있다.연구에 따르면 α, β-unsaturated 가 매우 6-gingenol에서 그것의 더 큰 생물학적 활동 분자에 대한 근거 가 될 수 있 6-gingerol보다 [38].파라돌들은 쇼가올 (shogaols)의 비자극성 생체 변환의 대사산물로 [39] 항암, 항염증, 심장 보호 및 신경 보호 효과 [40] 가 있는 것으로 알려져 있다.바닐릴라세톤 (vanillylacetone) 이라고도 하는 쇼가올 (Shogaol)은 진저롤이 건조 또는 열처리 [40] 중에 알돌 반응을 겪을 때 형성되는 생성물이다.Shogaol은 항염증, 저혈당, 지혈제, 항경련, 항암, 항구토성, anxiolytic, 항혈전, 방사선 보호 및 항균 생물학적 등의 다양한 효과와 활성이 보고되고 있다

활동은 [41].

최근 건강에 도움이 되는 쇼가올과 진저롤 등의 페놀성 화합물을 함유한 고품질 생강올레오레신 추출물의 수요가 급격히 증가하고 있다.초음파-보조 추출과 효소-보조 추출과 같이 온도가 낮고 노출 시간이 짧으면 6 진저롤 함량이 높은 양질의 추출물을 얻을 수 있다 [42,43].마이크로파 보조, 가압액 추출 등 고열처리를 하면 6 진저롤 함량이 높아진다 [44,45].한편, 초임계 유체 추출은 독성이 없는 CO2를 사용하여 추출물의 품질과 안전성을 향상시킨다 [46].이러한 녹색추출기술은 많은 환경적, 경제적, 사회적 이점을 가지고 있음에도 불구하고 향후 해결해야 할 과제가 여전히 많다.생강 올레오레신 추출물의 생리 활성 화합물을 식품, 제약 또는 코스메슈티컬 응용을 위한 기능성 재료로 추가 개발하는 것은 탐험할 가치가 있는 또 다른 중요한 영역입니다.

1.1.4 Diarylheptanoids

생강에는 상술한 활성성분 외에도 디아릴헵타노이드가 함유되어 있는데 디아릴헵타노이드는 헵탄사슬로 연결된 2개의 아릴기로 구성되며 선형 (커큐미노이드)과 순환 형태로 나뉜다.커큐민은 생강의 주성분이며, 원래 생강과의 강황에서 분리되었지만 생강에도 주성분으로 존재한다.

 커큐민은 항산화, 항궤양, 항암, 심장 보호, 항 당뇨병, 항 말라리아, 항균 및 신경 보호 약리 학적 효과 [47,48,49] 가 있다고 보고되었다.

1. 1.5기타 활성 성분

생강에 들어있는 생강 에센셜 오일과 같은 화학 물질 혼합물과 일부 비휘발성 성분은 에탄올, 물과 같은 용매로 추출하거나 신선한 생강 뿌리나 말린 생강 뿌리를 가루로 만들거나 주입 원료로 사용하여 제조한다.이들 추출물은 신경 보호, 심장 보호 및 저혈당 효과 외에도 항암 효과가 있다 [50,51].또한, 생강 성분 및 다른 화학 물질의 혼합에 따른 치료 효과를 높이기 위해 리포좀, 고체 지질 나노 입자, 나노 구조 지질 입자, 나노 에뮬레이션, 사이코스 덱스트린 복합체 등 나노 캡슐에 기반한 약물 전달 시스템이 개발되거나 제안되었으며 [52], 생강이 체내에서 생물학적 활성을 더 잘 발휘하고 경구 생체 이용성을 높이도록 돕고 있다.

1.2 생물학적 활성

1.2.1 항산화 활성

활성산소종 (reactive oxygen species, ROS)과 같은 활성산소의 과잉이 많은 만성질환의 원인이라는 것은 잘 알려져 있으며, 생강은 항산화 활성이 높다.Dugasani 등은 6, 8, 10 진저롤과 6 진저롤 모두 강력한 항산화 활성을 가지고 있으며, 6 진저롤이 가장 활성이 낮고 10 진저롤이 모든 진저롤 중 가장 높은 항산화 활성을 보였다 [53].지 등은 생강 올레레신이 효과적인 항산화 및 방사선 보호제 [54] 로서의 가능성을 증명하였다.또한, 생강 추출물은 여러 항산화 효소의 발현을 자극함으로써 ROS와 지질과산화의 생성을 감소시켜 항산화 효과를 나타낼 수 있다 [55].또한 생강 추출물은 카드뮴으로 인한 신독성 [56]에 대한 보호 및 항산화 효과와 아세트산 납으로 인한 간독성 [56]에 대한 항산화 보호 효과가 있습니다.또한, 생강추출물의 항산화능은 추출용매와 관련이 있다.예 등은 생강 에탄올 추출물과 물 추출물의 항산화능을 비교한 결과 생강 에탄올 추출물이 TEAC와 FRAP 항산화 활성이 더 높은 것으로 나타났다 [58].요약하자면, 생강과 생강 및 생리 활성 화합물이 강한 항산화 활성을 가지고 있다는 것이 수많은 In vitro 및 In vivo 연구에서 밝혀졌습니다.주요 효과는 자유 라디칼 생성의 균형, 몸 &을 개선 하는 것입니다#39;의 방어 시스템, 그리고 또한 항산화 효소 또는 효소 시스템에서 조절 역할을합니다.

항염증 활성 1.2.2

염증은 미생물의 침입, 항원의 노출, 세포와 조직의 손상 후에 일어나는 신체의 보호 반응으로 정의할 수 있다.그것은 많은 세포 유형, 매개자, 수용체와 신호 경로 사이의 복잡한 상호작용을 포함한다.연구에 따르면 NF-κ B에서 중요 한 역할을 한 neuroinflammation, PPAR-γ의 그 등록을 조절 할 수 있는 신진대사와 염증, 그리고 그것은 그것의 다양 한 활성 화합물은 항 염증 활동와 생강, 오랫동안 알 려 져 있다. 되어 왔던 것처럼한 다는 것이 증명 et al. 6-gingerol 행사의 생산을 억제 하여 항 염증 효과 LPS-induced 염증 성 중재자 PPAR-γ를 활성 화시 킴 으로써, 그렇게 함 으로써 억제 LPS-induced NF-κ B 항 염증 효과 [59]을 활성화 행사 했다.Zhang 등은 6-gingenol-loaded 나노입자가 sodium dextran sulfate-induced 대장염의 증상을 완화시키고, pro-inflammatory 및 anti-inflammatory 인자의 발현 수준을 조절함으로써 대장염 상처 회복을 가속화할 수 있다는 것을 발견하였다 [60].

여러 연구에 따르면 6-gingerol은 항염증 작용도 있는 것으로 나타났다.다는 것이 증명 사하 et al. 6-gingerol 항 염증을 행사 활동 NF-κ B 경로를 조절 함 으로써의 단백질과 메신저 rna 수준을 줄이고 IL-8, IL-6, 그리고 IL-1 β에 의해 염증 유도에 Vibrio cholerae 장내 상피 세포 내에 [61].생강에 들어 있는 다른 활성 성분들도 항염증 작용을 하는 것으로 나타났다.예를들어, 생강, 추출 물과 개선 gingerol trinitrobenzenesulfonic acid-induced 대장 염 NF-κ를 조절 함 으로써 B와 interleukin-1 오솔길 β [62]다.생강 또한 anti-CD3를 막을 수 있습니다 antibody-induced 대장 염을 줄 임 으로써 TNF-α 생산과 Akt과 NF-κ B 활성화 [63].그리고 Teng 등은 ginger exosome 나노 칩'microRNA는 IL-22 (barrier function improvement factor) 생성을 유도하여 생쥐 대장염을 개선한다 [64].요약하면, 생강과 그 활성 화합물은 특히 장내 염증성 질환에서 염증을 효과적으로 완화시키는 것으로 나타났다.생강의 항 염증 메커니즘 억제에 관련 되었을 수도 있다고 Akt와 NF-κ B 활성화, 항 염증 cytokines, 및 겁. 질리를 줄이 강화생강 나노입자를 응용하면 해당 예방과 치료 등 장내 염증성 질환 개선에 큰 도움이 된다는 점에 유의해야 한다.

1.2.3 Neuroprotection

일부 사람들, 특히 노인들은 알츠하이머&와 같은 신경퇴행성 질환에 걸릴 위험이 높다#39;s 병 (AD), 파킨슨 's 병 (PD)과 치매, 그리고 이들 질병의 유병률은 나이가 들수록 증가한다.많은 연구에 따르면 생강은 기억기능에 긍정적인 효과와 이러한 만성, 불치병에 대한 신경보호효과가 있으며 심지어 신경퇴행성질환의 치료와 예방에도 도움을 줄 수 있다.Alzheimer&에서#39;s 병, Zeng 등은 고용량 생강 추출물이 학습력과 기억력을 향상시킬 수 있다고 보고하였다 [65].Karam 등은 생강을 처리한 AD 쥐들이 아세틸콜린 수치 유의하게 증가, 아세틸콜린에스테라제 활성 감소, 아밀로이드 플라크 (amyloid plaques)의 소멸을 보임으로써 생강의 신경 보호 및 치료 능력을 입증했다 [55].Parkinson&에서#39;s 병, Moon 등은 생강의 활성 화합물이 염증 반응을 억제하고 NGF 수치를 증가시키며 AD 뇌의 시냅스 형성을 개선함으로써 PD의 인지 기능 장애를 감소시킬 수 있음을 발견하였다 [66].P

ark 등은 6-gingerol이 PD의 운동협응장애와 운동지체를 개선하여 신경보호효과를 발휘한다고 보고하였다 [67].또한, Ho 등은 신선한 생강에 들어있는 10-gingerol이 강한 항신경염증 성질을 가지고 있다는 것을 발견하였다.그것의 표현을 억제 pro-inflammatory NF-κ B를 차단 하여 유전자를 활성화, 결과에 감소 수준의 아니, IL-1 β, IL-6과 TNF-α [68]다.또 다른 연구에서는 6-디하이드로진저롤이 산화적 스트레스로 유발된 신경세포 손상에 대한 세포 보호 효과가 있는 것으로 밝혀졌다 [69].또한 TRV1 수용체는 말초신경계와 중추신경계에서 발견되었으며 통증 전달과 조절에 중요한 역할을 한다.생강은 TRV1 수용체에서 활성을 보이는 것으로 보고되었다 [70].이상의 연구에서 생강 및 생리 활성 화합물이 AD 및 PD와 같은 신경 퇴행성 질환에 대한 보호 효과를 나타낸다는 것을 발견하였다.

항균 활성 1.2.4

박테리아와 곰팡이의 확산은 항상 사람들을 괴롭히는 심각한 문제였다#39; s 건강이다.장기간 항균소를 사용하게 되면 세균의 내성이 생기게 되였으며 생물세포의 형성은 세균감염과 항균소의 내성을 일으키는 중요한 원인으로 됩니다.이러한 문제를 해결하기 위하여 여러 약초와 향신료가 많은 병원성 미생물에 대하여 천연적이고 효과적인 항균제로 개발되어 왔다.최근에는 생강에 항균작용이 있는 것으로 보고되고 있다.한 연구에 따르면 생강은 막보전에 영향을 미치고 생막 형성을 억제함으로써 Pseudomonas aeruginosa를 포함한 다양한 약물 내성 균주의 성장을 억제했다 [71].

crude 추출물과 생강의 메탄올 분획물이 virulence 유전자를 down조절함으로써 생세포막 형성, glucan 합성, Streptococcus mutans의 접착을 억제하였다 [72].다른 연구 결과에 따르면 생강 에센셜 오일은 항균 특성이 있습니다.Wang 등은 생강 에센셜 오일이 황색포도상구균과 대장균에 대해 뛰어난 항균 활성을 가지고 있음을 증명하였는데, 전자가 후자보다 생강 에센셜 오일에 더 민감하다는 것을 알 수 있었다.항균 메커니즘은 생강 에센셜 오일이 박테리아 세포막의 손상, 단백질이나 핵산과 같은 거대 분자의 누출, 그리고 궁극적으로 박테리아의 대사 활동의 감소와 사망을 초래한다는 것이다 [73].요약하자면, ginger 가 가지고 있다 다양한 박테리아와 곰팡이의 성장을 억제하는 것으로 나타났습니다.

항암작용 1.2.5

암은 주요 사망 원인이며, 과일이나 식물 같은 일부 천연물은 항암 작용으로 널리 연구되어 왔다.생강 추출물에 대한 대량의 in vitro 및 in vivo 연구에서 생강과 생강의 활성 성분이 다양한 유형의 암 발병을 제거하거나 억제할 수 있다는 것이 밝혀졌습니다.생강 추출물 보충이 대장암 고위험군 [6] 환자의 대장 점막 증식을 줄이고 사멸을 촉진할 수 있다는 사실이 밝혀졌다.6-gingerol, 10-gingerol, 6-shogaol, 10-shogaol은 다양한 약물 내성 관련 단백질의 발현을 하향 조절함으로써 인간 전립선 암세포에 대한 항증식 효과를 가지며 [74], 다양한 약물 내성 관련 단백질의 발현을 하향 조절함으로써 인간 전립선 암세포에 대한 항증식 효과를 가진다.

6-Gingerol은 또한 인간의 자궁경부 선암 세포의 성장을 억제할 수 있다 [75].생강 추출의 표현을 증가시 킴 으로써 또한 유방암를 막을 수 있습니다 종양을 억제 유전자 p53의 수준을 줄이고 NF에서 B-κ 종양 조직 세포 사멸 [76]을 알리는 것이다.생강으로부터 준비된 형광 탄소 나노점은 누드 마우스에서 인간 간암 세포에 의한 종양의 성장을 효과적으로 조절할 수 있다.in vitro 실험에서 생강 탄소나노점이 간암세포의 ROS 함량을 증가시켜 p53발현을 상승시키고 [77] 세포사멸을 촉진시키는 것을 발견하였다.생강 추출물과 6-gingenol은 심각한 부작용 없이 인간 췌장암 세포의 성장을 억제했습니다 [78].요약하면 생강은 대장암, 전립선암, 유방암, 자궁경부암, 간암, 췌장암 등 여러 종류의 암을 예방하고 치료할 수 있다.항암기전은 주로 세포사멸을 유도하고 암세포 증식을 억제하는 것과 관련이 있다.

저혈당 활성 1.2.6

당뇨병은 인슐린 결핍이나 인슐린 저항성에 의해 혈당이 비정상적으로 상승하여 발생하는 심각한 대사 장애이다.많은 연구에서 생강의 항당뇨 효과와 주요 활성 성분을 평가했다.삼길 등은 6-gingerol이 고지방 식이로 인한 비만 쥐의 혈장 포도당과 인슐린 수치를 감소시킬 수 있다는 것을 발견하였다 [79].Wei 등은 6-paradol과 6-gingenol이 AMPK 인산화를 증가시킴으로써 포도당 이용을 촉진한다는 사실을 발견했다.또한, 6-Paradol은 혈당 수치를 유의하게 감소시켰다 [7].Li 등은 생강 추출물이 대사증후군을 가진 쥐에서 인슐린 민감성을 개선시킬 수 있음을 발견하였는데, 이는 6-gingerol에 의한 에너지 대사 개선과 관련이 있을 것으로 보인다 [80].동 연구자는 생강추출물이 스트렙토조토신 유발 당뇨쥐에서 망막 미세혈관의 변화를 감소시킬 수 있다는 것을 발견했다 [81].이러한 연구결과를 요약하면 생강과 생강의 생리활성 화합물은 인슐린 수치를 낮추고 인슐린 민감성을 높임으로써 당뇨병과 합병증을 예방하고 치료할 수 있을 것으로 사료된다.

기타 생물학적 활동 1.2.7

상술한 작용외에 생강은 또 호흡기에 대한 보호효과와 구역질 방지, 항구토, 심혈관 보호효과도 있다.천연 약초는 천식과 같은 호흡기 질환 치료에 오랜 역사를 가지고 있으며 생강은 이러한 치료법 중 하나입니다.일부 연구에서 생강 및 생리 활성 화합물은 호흡기 질환에 대한 보호 효과를 보였습니다.예를 들어 6-진저렌, 8-진저롤, 6-진저롤은 인간의 기도 평활근의 빠른 이완을 유도할 수 있다 [82].게다가 생강은 알레르기성 천식을 개선할 수 있다 [83].생강은 전통적으로 위장 증상을 치료하는 데 사용되어 왔다.이전 연구에서는 생강이 임신으로 인한 구토, 멀미, 메스꺼움을 줄일 수 있다는 것이 밝혀졌지만, 최근 연구에서는 생강&에 초점을 맞추고 있다#39;s 수술 후 및 화학요법으로 인한 오심, 구토에 대한 예방효과.이중 맹검, 무작위, 위약 대조 실험에서 생강 보충제가 화학 요법 후 환자의 오심과 관련된 삶의 질을 향상시킨 것으로 나타났다 [84].또한, 생강은 항결핵약과 항레트로바이러스 요법으로 인한 메스꺼움을 완화시킬 수 있으며 [85] 환자의 경증, 중등증, 중증 메스꺼움 발작 빈도를 줄여준다.일반적으로 생강은 감소시킴으로써 심혈관 보호 효과를 나타낸다 고혈압 및 이상지질혈증 개선.연구에 따르면 생강 추출물은 NO synthase와 cyclooxygenase [86]를 억제함으로써 돼지 관상동맥에 혈관 보호 효과가 있다고 한다.

2  식품 포장에 생강 추출물 적용

식품은 수분, 빛, 산소, 미생물 등 다양한 환경요인에 영향을 받기 쉬워 [87] 식품이 변질될 수 있다.또한 잔류농약, 중금속, 미생물 독소로 인한 식품 안전 문제는 소비자의 건강에 직접적인 영향을 줄 수 있다 [88].대장균 (Escherichia coli), 살모넬라 티피무륨 (Salmonella typhimurium), 포도상구균 (Staphylococcus aureus), 리스테리아 모노사이토게네스 (Listeria monocytogenes), 캠필로박터 제주니 (Campylobacter jejuni)와 같은 식품을 매개하는 병원균들은 위장질환이나 신경질환 [89]과 같은 인간의 질병을 유발하기도 한다.식품 포장은 식품 과학 기술의 중요한 부분이다.주요 기능은 미생물과 기타 유기체로 인한 부패로부터 내용물을 보호하고 제품의 품질과 안전을 보장하며 유통기한을 연장하는 것입니다.지속가능한 식품 가치사슬과 음식물 쓰레기 감량에 기여할 뿐만 아니라 소비자가 안전하고 위생적인 식품을 먹을 수 있도록 한다.

또한, 제품 정보를 표시하여 제품 상업화와 유통에 도움을 줄 수도 있습니다.포장재는 단일 종이 포장재부터 각 제품의 개인차에 따라 금속, 유리, 플라스틱 등 다양하다.그러나이 전통적인 포장 방법은 고체 폐기물의 대부분을 발생시켜 환경을 오염시킵니다.사용된 물질은 생분해성이 없어 환경을 해칠 뿐만 아니라 물, 토양, 공기를 통해 오염을 확산시켜 인체 건강에 영향을 미칠 가능성이 있다.현재까지 식품 포장재와 같은 비생분해성 물질의 생산과 사용이 크게 증가하여 자연에 해를 끼치는 물질이 점점 더 많아지고 있다.최근에는 피플&의 개선과 함께#39;의 생활 수준, 식품의 품질과 안전에 대한 요구가 점점 높아졌다.사람들은 식품보호에서 식품포장의 중요성을 인식하게 되였고 점차 자연생태와 자신의 건강의 중요성을 인식하게 되였다.증가하는 환경의 지속가능성 및 안전성에 대한 수요를 충족시키기 위해, 점점 더 많은 연구가 환경 속에서 빠르게 분해될 수 있는 식품 포장재의 개발 방향으로 진행되고 있다 [90].

바이오 폴리머는 공유 결합으로 연결된 단량체 단위로 구성된 사슬과 같은 분자 고분자이다.이들은 자연 생물의 작용을 통해 분해 또는 분해되는 능력이 있어 환경적으로 안전한 CO2, H2O 등의 유기성 부산물을 남긴다.풍부함, 재생성, 생분해성 때문에 [91] 석유로 만든 것과 같은 비생분해성 물질의 대안으로 여겨지고 있다.과거에 식품 포장 용도에 사용되는 가장 일반적인 유형의 바이오 폴리머들은 탄수화물 (전분, 셀룰로오스, 키토산, agar), 단백질 (젤라틴, 유청 단백질, 콜라겐) 등과 같은 천연 제품이었습니다.

오늘날에는 과학 기술의 발달로 폴리젖산 (PLA), 폴리카프로락톤 (PCL), 폴리글리콜산 (PGA), 폴리비닐알코올 (PVA), 폴리부틸렌석시네이트 (PBS) [92]를 포함한 합성 바이오 폴리머가 형성되었다.이러한 합성 바이오 폴리머의 장점에는 지속 가능한 산업을 창출할 수 있는 가능성과 내구성, 유연성, 고광택, 투명성 및 인장 강도와 같은 향상된 특성이 포함됩니다.바이오폴리머는 원료에 따라 4가지로 나눌 수 있는데, 천연 생물 (예:농업 자원)에서 유래한 천연 바이오고분자, 미생물로부터 생산되거나 발효된 합성 바이오고분자 (예:polyhydroxyalkanoates PHA), 생물학적 물질로부터 통상적으로 합성된 바이오고분자 (예:polylactic acid PLA), 석유제품으로부터 화학적으로 합성된 바이오고분자 (예:polycaprolactone PCL) [93] 등이 있다.그림 4에 나타난 바와 같이 식품포장에 사용되는 바이오폴리머와 그 분류를 요약하면 다음과 같다.

그러나 기존의 비생분해성 소재 (특히 석유로 만들어진 포장재)와 비교하여 바이오폴리머를 식품 포장재로 사용하는 경우 기계적 특성이 불량하고 (예:낮은 인장강도) 장벽 특성 (예:높은 투습도)이 있습니다.게다가 바이오 폴리머는 일반적으로 잘 깨지고, 열 왜곡 온도가 낮으며, 장기간의 처리 작업에 대한 내성이 낮다 [94].하지만 바이오폴리머를 포장재로 사용하는 장점과 특히 society&를 만나기 위해 균형을 맞추기 위해서다#39;의 지속 가능성 및 환경 안전에 대한 요구, 많은 연구가 식품 포장 응용 프로그램을위한 이러한 바이오 폴리머를 개선하기 시작했다.예를 들어, 바이오 기반 나노 복합재료는 바이오 폴리머의 기계적 및 장벽 특성을 개선하거나, 일부 천연 식물, 동물 또는 미생물 기반 바이오 폴리머를 동시에 첨가하여 지속 가능하고 생분해성이 있으며 성능을 향상시키는 식품 포장용 전환을 제공하는 유망한 포장재로 확인되었다 [95].이들의 천연 항균 · 항산화 성질은 포장식품의 안전성을 높이고 유통기한을 연장하는 데 사용된다.

생강은 항균 및 항산화 작용이 뛰어나다.일부 학자들은 표 2에 나타난 바와 같이 생강에서 활성성분을 추출하여 식품포장에 응용하는 연구를 하였다.Saedi 등은 생강 펄프에서 재생된 셀룰로오스를 이용하여 투명하고 유연한 재생된 셀룰로오스 필름을 성공적으로 제조하였다.재생된 셀룰로오스 필름에 커큐민을 혼합하면 투명성을 유지하면서 다양한 식품 매개병원균에 대한 항산화 및 항균 활성은 물론 강력한 자외선 차단 효과를 얻을 수 있어 식품 포장 용도에 적합한 것으로 입증되었다 [96].

Rahmasari 등은 초음파로 처리한 생강별 기반 식용 박막이 기계적, 장벽, 열 및 항균 특성이 우수하여 갈비 육우의 감각적 특성에 부정적인 영향을 미치지 않으면서 갈비 육우 시료의 지질산화를 효과적으로 억제하였다 [97].Fasihi 등은 생강 에센셜 오일이 첨가된 바이오 복합 필름은 항산화 및 항균 활성이 높을 뿐만 아니라 우수한 자외선 및 광차단 특성을 나타내어 [12] 빵 포장 용도로 사용될 수 있음을 발견하였다.식용 코팅 조성물에 생강 글리세린 추출물을 첨가할 경우 Aspergillus flavus의 생장을 효과적으로 감소시켜 호두 산화를 현저히 감소시킬 수 있으며, 이에 따라 견과류의 영양 및 미생물학적 품질은 물론 안전성 및 유통기한 [98]을 향상시킬 수 있는 것으로 나타났다.장 등은 생강 에센셜 오일을 마이크로에멀젼 나노필름에 배합하여 필름의 기계적 및 수증기 투과성 특성을 변화시켰을 뿐만 아니라 병원성 세균, 부패세균에 대한 저항성, 지질산화 억제력을 향상시켜 신선육의 유통기한 연장에 도움을 주었다 [99].

요약하자면, 생강은 나노 에멀젼 또는 고체 입자의 형태로 전달 될 수 있습니다.식품보존에 직접 사용되는 것 외에도 생분해성 포장용 필름이나 도료를 생산하는데 사용될 수 있어 생체이용성과 식품보존효율을 향상시킬 수 있다.또한, 배달 시스템은 생강을 환경으로부터 보호하여 좋은 제어 방출 특성과 식품 보존을 위한 더 높은 저항성과 항산화 특성을 제공하여 빵, 가금류, 과일 및 야채, 해산물 제품과 같은 식품에 우수한 보존 능력을 보여줍니다.이러한 지속 가능하고 생분해성 소재의 출현은 포장의 기계적 및 장벽 특성을 대폭 개선하여 유통기한을 효과적으로 연장하고, 식품 품질을 개선하며, 식품 안전성을 강화하고 소비자에게보다 신선하고, 지속 가능한 제품을 제공하고 있습니다.이들 소재가 시장에서 급성장하고 있어 향후 전망도 밝다.이 분야의 지속적인 연구 및 개발은 혁신적이고 환경 친화적인 포장 솔루션을 생산할 것으로 기대되며, 식품 포장의보다 지속 가능한 미래를 향한 핵심 단계를 표시합니다.

3 결론

shogaol, gingerol 및 zingerone과 같은 생강에 있는 성분이 확인되었으며에 포함된 주요 화합물로 인식되고 있습니다생강 추출, 생강에 산화 방지, 염증 및 항균과 같은 다양한 생물학적 활성을 제공합니다.따라서 생강은 기능성 식품이나 영양제품의 성분으로 사용될 수 있으며, 암, 심혈관 질환, 당뇨병, 비만, 신경퇴행성 질환, 오심, 구토 및 호흡기 질환 등의 다양한 질병을 관리하고 예방하는 데에도 사용될 수 있다.구체적인 작용 메커니즘은 더 탐구해볼 가치가 있다.이러한 생강 생리활성물질의 분리 및 정제는 여전히 난제로 남아 있다.향후 생강의 다양한 활용을보다 효과적으로 달성하기 위하여 이들의 생체내 작용기작에 대한 추가적인 연구를 진행하여 생강의 개발의 참고자료 및 방향을 제시하고자 한다.이러한 질병에 대한 사람의 효능을 입증하기 위해서는 생강과 다양한 생리활성 화합물의 임상시험이 필요하다는 점에 주목할 필요가 있다.생강자원이 점차 개발되어 이용되어 오고 있지만, 대부분이 개별적으로 개발되어 이용되어 왔으며, 생강을 수확 및 가공 후 종합적이고 중앙집중적인 이용은 부족한 실정이다.이전의 연구에 의하면 생강줄기, 잎, 생강잔류 등도 활성성분이 풍부하고 일정한 약용가치와 발전잠재력이 있다.생강 부산물의 구성, 기능 및 응용 공간을 분석하여 생강 부산물의 2차 및 다량 이용으로 일련의 대규모 제품 개발 및 이용 방법을 형성하여 자원의 효율적 이용을 달성하고 경제 효율을 향상시킬 뿐만 아니라 환경도 보호할 수 있습니다.생강에 대한 이러한 심층적인 체계적인 연구는 사람들이 생강을 더 많은 관점에서 이해하고 적용할 수 있도록 도울 수 있습니다.

생강을 식품포장에 적용한 연구결과 생강 활성 성분을 함유한 식품포장재는 높은 항균 및 항산화 특성을 나타내었다.그러나 생강 성분이 포함된 포장 필름이나 코팅은 식품의 감각적 특성을 변화시킬 수 있어 부정적인 영향을 미칠 수 있습니다.생강 또는 주요 성분 간의 시너지 상호작용을 이용하거나 항균 및 항산화 특성을 가진 고분자와 결합함으로써 이용률을 향상시키고 식품의 감각 변화를 줄일 수 있습니다.그 대신에, 생강의 것을 보완하는 풍미와 향을 가진 음식을 선택하면 감각적 속성에 대한 부정적인 영향을 줄일 수 있습니다.따라서 생강활성 성분을 함유한 기능화된 식품보존전달시스템을 다양한 식품과 대량생산 제품의 요구조건을 충족할 수 있도록 이용률 향상, 유통기한 조절, 유통기한 연장 등 기능화된 식품보존전달시스템을 개선함과 동시에 비용투자와 소비자의 수용성을 고려한 추가적인 연구가 필요하다.오늘날 대부분의 연구는 실험실 테스트에 국한되어 있으며 상업적인 규모로 수행되지 않고 있다.따라서 생강 활성 성분을 함유한 생분해성 포장 시스템의 가능성 및 상용화는 앞으로 더 연구되어야 할 과제로 남아있다.

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