흑미 추출물 안토시아닌의 성격과 혜택은?

흑미는 현재 397가지 품종이 있으며 90% 이상이 중국에서 발견되는데 주로 운남-귀주고원 일대에 분포되여있다 [1].흑미는 아미노산, 비타민과 Fe, Zn, Mn, Cu 등 미량원소가 풍부하며 영양가와 약효가 높다.약밥은"약밥"으로 불리운다.저자는 지난 20년간의 연구 결과를 참고하여 흑미 색소의 화학적 조성, 물리 · 화학적 특성, 안정성 및 생물학적 효과에 대한 고찰을 통해 흑미 색소 자원의 추가 개발 및 이용에 지침을 제공하는 것을 목적으로 한다.

흑미 추출물의 화학성분 1

Black rice anthocyanin is a natural plant pigment extracted from the pericarp of black rice grains and belongs to the anthocyanin class of compounds. Liu Xiaogeng et al. [2] used paper chromatography (PC) to isolate two pigment bands, which were analyzed and found to be cyanidin-3-glucoside and cyanidin-3-rutinoside. Zhong Liyu et al. [3] used BAM (n-butanol ice: acetic acid water: = 4) chromatography, which resulted in five bands, indicating that black rice pigment is composed of five anthocyanin compounds. The structures of two of the wider bands (96% of the total) were analyzed and determined to be cyanidin-3-rhamnoside and peonidin-3-arabinoside. Cao Xiaoyong et al. [4] believe that 흑미 추출물 (black rice extract) contains anthocyanidin-5-glucoside,anthocyanidin-3-rhamnoside,malvidin-3-galactoside,anthocyanidin-3-glucoside, and methyl anthocyanidin-3-glucoside. Zhang Fudi et al. [5] used BAM analysis to identify the two main components of cyanidin-3-glucoside and cyanidin-3-rhamnoside. In summary, the pigment composition and chemical structure differ among different black rice varieties. It can be confirmed that the main component of black rice extract is anthocyanin, and the main sugar ligand is glucose.

2. 흑미 추출물의 물리화학적 특성 [1, 4, 6]

2. 1 용해도

Black rice anthocyanins are soluble in polar solvents such as methanol, ethanol and propylene glycol; they are insoluble or hardly soluble in non-polar solvents such as petroleum ether, benzene and toluene. The hydrophobic black rice pigment has a wider solubility and is soluble in low-polarity solvents such as acetone, chloroform, and ethyl acetate [7].

색상과 산도 2.2

흑미 안토시아닌은 가시광선 아래에서 적색 또는 불그스름한 보라색으로 보인다;암모니아로 훈제한 후에는 파랗게 보이고 농축 황산으로 처리한 후에는 노란 주황색으로 보인다.pH는 흑미 추출액의 색도에 큰 영향을 미친다.산성 매질에서는 선홍색을 띤다 (pH <4), 중성 또는 약알칼리성 매질에서는 짙은 적색 또는 자줏빛 적색, 강알칼리성 매질에서는 청황색.pH 가 > 일 때11, 안료가 고리를 열고 찰코논구조로 변하여 주황색을 띤다.

스펙트럼 흡수 특성 2.3

흑미 안토시아닌은 535 nm의 가시광선 영역과 270 nm의 자외선 영역에서 에탄올과 염산 메탄올 매질에서 특징적인 흡수를 보인다.

2.4 금속 이온과의 킬레이션 반응

Anthocyanin has a hydrochloric acid-magnesium powder reaction, a neutral lead acetate precipitation reaction and a ferric chloride color development reaction.

당 리간드와의 반응 2.5

모리시 반응 2.5.1

색소,의 희석 에탄올 용액에 추가 Morish시 약 (α의 에탄올 된 해결책-naphthol), 잘 섞어서, 시험관을 기울 이고, 천천히 추가 (흔들 없이) 집중 시험관의 벽을 따라 황산이다.잠시 서 있으면 두 위상의 접속부에 보라색 고리가 나타난다.

펄린 반응 2.5.2

물에 흑미추출액을 넣은 용액에 페린 a와 페린 b 두 시약을 같은 혼합물로 넣고 끓는 수조에서 가열하면 붉은색 침전이 형성된다.여과액 수액에 농축된 염산을 첨가하여 산성화하고, 수조에서 가열하여 가수분해하고, 10% NaOH를 첨가하여 중성으로 중화시킨 다음 다시 페린 반응을 수행하면 미량의 검붉은 침전물이 형성된다.

2.5.3 Saccharification

Concentrated hydrochloric acid was added dropwise to an aqueous solution of black rice extract, 그리고 혼합물을 몇 분 동안 가열하고 산성화시켰다.그런 다음, 페닐 히드라진 시약을 첨가하고, 혼합물을 끓는 물로 약 0.5시간 동안 가열하였다 소량의 노란색 침전물이 생성되었다.냉각시킨 후 침전물을 여과하여 결정화시킨 후 현미경으로 관찰한 결과 결정은 빗자루 같은 다실침과 같았다.

흑미 추출물의 생물학적 활성 3

3.1 활성산소 소거 및 항산화 효과

Lonsen은 화학발광분석법 [8]을 이용하여 흑미 추출물의 항산화 효과를 연구하였다.흑미 추출물은 H2O2, superoxide anion radicals (O2-) 및 hydroxyl radicals (·OH)를 제거할 수 있습니다.흑미 추출물은 전혈 화학발광에 강한 억제 효과와 용량-반응 관계가 있습니다.또한 세포 내 또는 비세포 시스템에서 생성되는 반응성 산소 종에 대한 특정 청소 능력이 있습니다.흑미 추출물은 식품에서 더 나은 활성산소 소거제로 사용될 수 있습니다.Xiao Xiang 등 6)은 흑미 안토시아닌, 검정콩 피부색소 및 구리 해조류 색소를 이용하여 Fe2+로 유도된 계란 노린자 지단백 PUFA peroxidation 계 및 TBAS (thiobarbituric acid reactive substance) 생성계에 대한 세 가지 색소의 억제 효과와 co ₂에 대한 소거 효과를 검정하였다-.세 가지 색소는 co ₂-및 ·OH에 모두 좋은 소거효과를 보였으며, 노른자 지단백 PUFA의 과산화도 유의적으로 억제할 수 있는 것으로 나타났다.2006년 장밍웨이 등도 실험을 통해 흑미 피부 안토시아닌이 항산화 효과와 혈관 내피세포의 과산화 손상에 일정한 보호 효과가 있음을 증명했다 [9].

혈중 지질을 낮추고 동맥경화증 예방 3.2

Ling et al. reported that dietary black rice and black rice bran can lower blood lipid levels and inhibit the occurrence and development of atherosclerosis (AS) in experimental animals. Zhang Mingwei et al. [10] used black rice bran anthocyanin (the total anthocyanin content was determined by HPLC to be 72.83%, of which 38.75% was cyanidin-3-glucoside, Cyanidin-3,5-diglucoside 13.47 %, Pelargonidin-3,5-diglucoside 12.53 %, Malvinidin-3-glucoside 8.08 %) Tests were carried out on rats with hyperlipidemia to determine the total cholesterol (TC), low-density lipoprotein cholesterol (LDL-C), high-density lipoprotein cholesterol (HDL-C) and oxidized low-density lipoprotein (ox-LDL). The results showed that black rice bran anthocyanin significantly reduced the levels of TC and LDL-C in the serum of test rats, had a positive effect on HDL-C, and could inhibit the production of ox-LDL.

유소평 등 11명 또한 흑미추 안토시아닌 추출물이 Apolipoprotein E-deficient (ApoE-/-) 마우스에서 죽상경화 (As) 플라크와 혈중지질의 안정성에 미치는 영향을 조사하였다.그 결과 흑미 피부 안토시아닌은 ApoE-/-마우스의 혈청 TC와 LDL-C 수치를 현저히 감소시킬 수 있고, 이름없는 동맥에서 불안정한 죽상경화반의 빈도가 감소되며, 플라크 면적이 감소되는 것으로 나타났다.하소동 등 12)은 흑미 안토시아닌 추출물을 이용하여 동일한 실험을 실시한 결과, 흑미 안토시아닌 추출물이 생쥐 혈청 TC와 LDL-C의 수치를 현저히 감소시키고, 명명되지 않은 동맥의 As 플라크의 면적을 감소시키며, 플라크 내 matrix metalloproteinase-1의 함량을 감소시키고, As 플라크의 안정성을 증가시켜, 이로 인해 깨지고 혈전이 잘 생성되지 않음을 증명하였다.또한 유샤오핑 등은 불안정한 죽상경화반 (lipoprotein E knockout mouse)의 동물모델을 확립하고, 흑미 안토시아닌이 플라크의 안정성을 촉진하며, 이는 불안정한 플라크에서 inducible nitric oxide synthase 발현의 하향조절과 관련이 있다고 추측하였다.흑미 안토시아닌 추출물은의 불안정한 플라크에서 inducible nitric oxide synthase mRNA의 발현을 유의적으로 억제할 수 있음을 확인하였다 이름이 밝혀지지 않은 동맥이지만, 그 메커니즘은 불분명하다.

3.3 혈관 내피세포의 보호

Zhang Mingwei et al. [9] studied the protective effect of four types of black rice anthocyanins on vascular endothelial damage caused by ox-LDL, and analyzed the effect of black rice anthocyanins on the morphology and viability of ox-LDL-induced vascular endothelial cells, as well as the production of malondialdehyde (MDA) and free radicals by endothelial cells. The results showed that black rice anthocyanin can significantly reduce the damage to the morphology of endothelial cells caused by ox-LDL, restore the normal shape, reduce the inhibitory effect of ox-LDL on cell proliferation, and significantly reduce the increase in MDA in cells. Black rice anthocyanins have a significant protective effect on peroxidative damage to vascular endothelial cells, which may be related to the scavenging of free radicals by black rice anthocyanins and the reduction of damage caused by oxidative stress. It may also be related to the high Zn content in the pigment [14].

3.4 철분결핍성 빈혈을 개선한다

Tests have shown that black rice is rich in trace minerals Fe, Zn and Cu, and in particular, it is high in Fe content [15]. Xu Fei et al. fed black rice to rats with iron deficiency anemia, and the results showed that after 30 days, the anemia of the rats improved significantly, and the hemoglobin content of the anemic rats was increased. Fang Junjie et al. studied the effect and mechanism of action of black rice pigment extract (OSP) on the recovery of bone marrow hematopoiesis in mice after radiation and chemical treatment. The results showed that OSP promoted the proliferation of hematopoietic cells in the bone marrow inhibited by cyclophosphamide and accelerated hematopoietic recovery; for mice with severe damage to bone marrow hematopoietic cells, black rice can also help restore hematopoietic function, and it is speculated that the protective and restorative effect of OSP against radiation damage may be achieved by enhancing the renewal of hematopoietic stem cells and differentiation into progenitor cells [16]. Zhao Zesheng and others also achieved good results using black rice porridge to treat anemia during pregnancy. In summary, black rice has the effect of improving iron deficiency anemia, which is related to its high Fe content and low content of factors that interfere with Fe absorption [17].

3.5 그 밖의 생물학적 효과

유엔합작식량농업기구의 관련 규정에 따르면/식품 첨가물에 관한 세계 보건 기구, 흑미 추출물은 약리학적 시험없이 식품 생산에 사용될 수 있습니다.중국에서 흑미 추출물에 대한 약리학 정보는 아주 적지만 오래동안 사람들은 흑미에 대해 비교적 일치한 인식을 가졌다:흑미는 체내의 백혈구의 성장을 촉진하고 저산소증에 대한 면역력과 내성을 향상시키며 노화를 방지하고 모발을 검게 하는 효과가 있으며 암세포의 성장을 억제한다.후큐린 [18]은 흑미 추출물을 이용하여 생쥐에게 항피로 및 저xia 내성 시험을 실시하였고, 그 결과 흑미 추출물 수용액을 생쥐에게 먹일 경우 동물성 & 동물성 향상을 현저히 할 수 있는 것으로 나타났다#39;저산소증 내성 (hypoxia tolerance)과 피로저항 (fatigue resistance), 특히 저산소증 내성 (hypoxia tolerance)이 강하다.흑미 추출물은 몸의 활력을 향상시킬 수 있습니다.이정은 등 14명은 운동 중 흑미 추출물의 생물학적 기전을 논하기도 했다.흑미 추출물의 항암효과는 긍정적이나 이러한 측면에 대한 문헌이 부족한 실정이다.

4 결론

Black rice extract is a complex mixture. With the improvement of separation and purification methods, especially the application of chromatography-mass spectrometry technology, the study of the chemical composition of black rice pigments will surely be promoted. Black rice is rich in nutrients, and black rice extract has good biological effects. With further research, black rice extract will show broad development prospects in the development and application of natural pigments in foods, cosmetics and pharmaceuticals.

참조

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