¿Qué hace?

clorofilais a natural green pigment found in plants and algae. It has been shown to have strong antioxidant, antibacterial, anticancer and antiviral effects. Chlorophyll is used as a natural and healthy coloring agent and is widely used in the food and pharmaceutical industries. Some agricultural by-products contain a lot of chlorophyll. When these by-products are not fully utilized, they are disposed of as waste, causing environmental pollution. Examples include silkworm dung, leaves and vegetable leaves. If bioactive substances can be recovered from these by-products and used in functional foods that promote health, it will enhance the value of agricultural by-products and further promote economic, ecological and social benefits.

Este estudio revisa los avances existentes en la investigación de la clorofila y sus potenciales aplicaciones en términos de métodos de extracción, propiedades antioxidantes y actividades antiinflamatorias, con el objetivo de proporcionar una referencia para la investigación básica y el desarrollo de aplicaciones de la clorofila en la industria alimentaria y farmacéutica.

1 métodos de extracción de clorofila

As aPigmentos naturalesQue ha atraído considerable atención, la tecnología de procesamiento puede tener un impacto significativo en el contenido y la aplicación de la clorofila, afectando así su valor nutricional y comercial. Por lo tanto, cómo extraerlo de manera eficiente es la premisa y la base para la investigación en profundidad y la aplicación. Muchas publicaciones han resumido los métodos para extraer clorofila de subproductos agrícolas y otros materiales. Como puede verse en la tabla 1, factores tales como el método de extracción, temperatura, tipo de solvente, y relación material-líquido tendrán un impacto en los resultados de extracción. Cambiar cualquiera de estos factores puede aumentar o disminuir el rendimiento de clorofila. Por lo tanto, estudiar las condiciones óptimas del proceso de extracción para obtener un alto rendimiento es de gran importancia para la recuperación de clorofila de subproductos agrícolas u otras materias primas.

Estudios han demostrado que la clorofila es sensible a las altas temperaturas. Una temperatura de extracción adecuada puede mejorar la extracción de clorofila, pero si la temperatura de extracción es demasiado alta, producirá compuestos de clorofila de-magnesio, lo que reducirá la cantidad total de clorofila en la muestra y causar graves pérdidas en el color, la textura y el valor nutricional del producto [1].

El tipo de disolvente utilizado puede afectar la extracción de clorofila. Disolventes orgánicos como metan, etanol, acetona y dimetilsulfóxido se utilizan comúnmente para extraer clorofila. La extracción con disolvente tradicional se basa principalmente en el efecto osmótico del disolvente en la membrana celular para disollos lípidos y lipoproteínas en la membrana de cloroplast. Se ha informado de que la acetona es ampliamente utilizado en la extracción de la clorofila y es el mejor solvente para extraer la clorofila. Sin embargo, la acetona es altamente inflamable y tiene un efecto irritante en la piel humana, incluyendo reacciones adversas como dolores de cabeza, náuseas, vómitos y eritema. El etanol es conocido por ser más verde y seguro que la acetona, con menor volatiy inflamabilidad, por lo que es el disolvente preferido para la extracción de clorofila.

Además, existen algunos pretratamientos, como la trituración, molienda, ultrasonido, microondas, etc., que son más propipara la disolución de clorofila en las plantas y mejorar el rendimiento. Se ha reportado que la molienda puede aumentar la cantidad de clorofila extra[2]. Chen Hui et al. [3] encontraron que el blanquearse con microondas antes de las habas de congelación rápida resultó en una mayor retención de clorofila. Li Canliang [4] utilizó una mezcla de acetona y etanol para extraer clorofila de células ricas en aceite de Chlorella vulgaris que habían sido cultivadas con una mayor fuente de nitrógeno antes de la extracción. Encontró que la tasa de extracción podía alcanzar 53.69 mg/g. La tecnología de extracción verde implica el uso de disolventes seguros como líquidos iónicos, etanol y glicer, y juega un papel importante en la extracción de pigmentos naturales. Wu Hao [5] utilizó tecnología de extracción respetuosa con el medio ambiente con etanol anhidro como disolvente y tecnología de extracción supercrítica de CO2 para extraer altos niveles de clorofila de las hojas de bambmomoso.

2 actividad farmacológica de la clorofila

La clorofila es un importante representante de los pigmentos naturales. Su estructura química es un determinante clave de su actividad biológica. La comprensión de la relación entre la estructura química y la actividad biológica de la clorofila y sus derivados es importante para las propiedades terapéuticas. El esqueleto central de la estructura química de la clorofila consiste principalmente en un anillo de porfirina y una cadena lateral de hidrocarburos grasos. Esta estructura química única permite a la clorofila eliminar radicales libres dañinos, reducir el grado de daño al ADN, y exhibidiversas actividades como anti-oxid, anti-inflamación, anti-obesidad, y anti-tumor. La solubilidad, estabilidad y capacidad de interacción de los derivados de la clorofila que han sufrido cambios de modificación estructural también han cambiado, lo que resulta en una mayor actividad biológica. Lo que sigue es un resumen y análisis de la investigación relevante.

2.1 efectos antiinflamatorios y antioxidantes

La inflamación y el estrés oxidativo están relacionados con los mecanismos patológicos de las enfermedades crónicas y sub-salud. El estrés oxidativo, que se produce cuando hay un desequilibrio entre los radicales libres dañinos y el cuerpo#39;s las defensas antioxidantes, se relaciona con la aparición de enfermedades neurodegenerativas, cardiovasculares y de diabetes. Los estudios han demostrado que la clorofila tiene propiedades antioxidantes, puede neutralizar los radicales libres, reducir el daño oxidativo a las células cerebrales, y por lo tanto retrasar la aparición de enfermedades neurodegenerativas. Otros estudios han encontrado que la clorofila puede ayudar a proteger los órganos endocrinos como los ovarios y la tiroides del daño causado por los alteradores endocrinos.

Lanfer et al. [12] studied the antioxidant activity of natural chlorophyll and copper chlorophyll and found that the antioxidant mechanism of natural chlorophyll is based on protecting linoleic acid from oxidation or inhibiting the decomposition of hydrogen peroxide, while copper chlorophyllin has higher antioxidant activity than natural chlorophyllin. Rehni et al. [13] demonstrated that chlorophyll and its derivatives have a neuroprotective effect on mice with cerebral ischemia. They can reduce the area of cerebral infarction. By regulating the inflammatory pathway, chlorophyll may help to inhibit excessive inflammation in the brain, thereby protecting neurons from inflammatory damage. In addition, chlorophyll has been shown to have detoxifying effects in the body. Ingestion of chlorophyll can help reduce the accumulation of toxins and pollutants and their potential adverse effects on the brain and endocrine system [14]. Including foods rich in chlorophyll in the diet can help prevent or delay neurodegenerative diseases and reduce the adverse effects of endocrine disruptors on hormone balance and body health.

2.2 efecto antiobesidad

En los últimos años, la prevalencia de la obesidad ha aumentado significativamente. El desequilibrio entre la ingesta y el gasto energético, junto con la reducción de la actividad física, es una de las principales causas del desarrollo de la obesidad. Los estudios han encontrado que la clorofila disminuye los ácidos grasos libres, altera la composición de los ácidos grasos, y reduce la absorción de ácidos grasos por las células epiteliales intestinales.

Adding chlorophyll to the diet can help reduce weight gain, improve glucose tolerance, reduce inflammation, and have a positive effect on obesity control. Supplementing with chlorophyll-rich spinach extract can significantly reduce obesity-related inflammation levels in mice fed a high-fat diet [15]. In addition, spinach extract effectively alleviates the intestinal flora imbalance induced by high-fat diet-fed mice, and chlorophyll supplementation can regulate the diversity of the intestinal flora in mice [16]. Seo et al. [17] studied the anti-obesity and anti-browning effects of chlorophyllin-a-rich spirulina extract and found that it inhibited lipid accumulation by reducing fat production in vitro, and reduced weight gain, fat mass, and cholesterol levels. The effect of chlorophyll on diabetic rats was also studied, and it was confirmed that chlorophyll a can reduce the risk of diabetes [18].

2.3 efecto anticcáncer

Los estudios han demostrado que la ingesta alimentaria de clorofila y sus derivados tiene posibles efectos anticancerosos contra varios tipos de cáncer. La aflatoxina, un contaminante de los alimentos producido por hongos, es un inductor de las células de cáncer de hígado. La aplicación de derivados de la clorofila a las células cancerosas de hígado de ratón puede aumentar la actividad de la glutatión transferasa y reducir el grado de daño al ADN inducido por la aflatoxina en las células hepáticas [19].

La terapia fotodinámica implica un medicamento fotosensibilizador y un efecto fotosensibilique produce oxígeno activo para destruir o remodecélulas o tejidos enfermos [20]. La fototoxicidad ocurre cuando el tejido enfermo que se está tratando se expone a la luz solar. La clorofila actúa como un fotosensibilidebido a su capacidad para absorber la luz. La terapia fotodinámica con derivados de la clorofila puede inhibisignificativamente el crecimiento tumoral [21]. Huang Xixiang et al. [22] estudiaron el efecto fotodinámico in vitro del feofórbido A en las células tumorales y encontraron que tiene un efecto inhibidor fotodinámico significativo en las células tumorales. En ratones con colangiocarcinoma, la inyección de un derivado de la clorofila y la irradiación inhisignificativamente el crecimiento tumoral [23].

2.4 efecto antimutagénico

Mutagenic agents are ubiquitous in our environment and diet, and some are even used as chemotherapeutic drugs, such as cisplatin. In a study by Xu Xiaoyi [24], the chlorophyll content of vegetables was correlated with their anti-mutagenic activity. The researchers used cyclophosphamide to test the reversal of chromosomal aberrations in mice and found that chlorophyllin can effectively inhibit chromosomal aberrations [25]. Other studies on the absorption characteristics of chlorophyllin to neutron radiation have confirmed that chlorophyllin has an effective shielding effect on fast neutrons, which can reduce the damage that researchers may suffer from direct or scattered neutrons.

Otros efectos

Chi Cuicui et al. [26] exploraron el mecanismo deClorofilina sódicaEn el tratamiento de la anemia por deficiencia de hierro en ratas. Los resultados mostraron que la clorofilina sódica promovió el efecto de la reposición de la sangre al aumentar los niveles de hemoglobina, el recuento de glóbulos rojos y el hematocrito, logrando así el propósito de tratar la anemia por deficiencia de hierro. Los derivados hidrosolude la clorofila pueden acelerar la curación de heridas y quemexperimentales en animales [27]. Además, el hígado juega un papel importante en el metabolismo y la eliminación de las sustancias químicas que alteran el sistema endocrino en el cuerpo, y la clorofila puede mejorar el hígado#39;s desintoxicación de estas sustancias químicas. Qiu Weiyan et al. [28] observaron los efectos protectores y terapéuticos de la clorofilina sódica de hierro preparada a partir de estiércode gusano de seda sobre el daño hepático agudo causado por D-GalN y CCl4 en ratones. Los resultados experimentales preliminares mostraron que la clorofilina de hierro sódica tenía un buen efecto terapéutico cuando se administraba de forma preventiva e inmediatamente después del daño hepático agudo y la intoxicación hepática aguda, promoviendo y acelerando la recuperación de la función hepática.

3 clorofila en alimentos saludables y productos farmacéuticos

Plant pigments are unique chemical substances that can replace synthetic food colorants. Los subproductos verdes son la principal fuente de clorofila, y debido a que sus derivados tienen importantes propiedades bioactivas, tales como anti-inflamatorias, anticancer, y actividades antimutagénicas, la clorofila es también una fuente rica de vitaminas a, C, E, y K, así como minerales tales como hierro, calcio, y magnesio. Por lo tanto, se utiliza en la industria alimentaria, cosmética y farmacéutica para proporcionar colorantes y promover propiedades saludables. Actualmente, el interés de los consumidores por la salud ha aumentado la demanda del mercado de alimentos seguros y saludables, y la adición de compuestos bioactivos a la producción de alimentos funcionales puede mejorar los beneficios para la salud. El uso de clorofila para modificar los alimentos tradicionales puede ayudar a los consumidores a adoptar una dieta más saludable y resistir las enfermedades relacionadas con la dieta. Hong Jun [29] agregó clorofila a la pasta para aumentar sus propiedades antioxidantes y la evaluación sensorial. Liu et al. [30] extrajo clorofila de las hojas de pomelo para preparar una nanoemulsión, y el método utilizado puede producir clorofila altamente estable.

Hay pocos informes sobre alimentos saludables y medicamentos con clorofila como ingrediente principal. Una búsqueda de la plataforma nacional especial de información sobre alimentos reveló que se han aprobado dos productos para la salud de la clorofila, que cubren funciones de salud tales como ayudar en la protección contra el daño hepático químico, aliviar la fatiga física, y la resistencia A las mutaciones. Además, una búsqueda del sistema de investigación de medicamentos y cosméticos de la administración nacional de productos médicos encontró que la clorofila y sus derivados se utilizan como materias primas en la preparación de algunas medicinas tradicionales chinas y cosméticos.

4 conclusión

La recuperación de clorofila de subproductos agrícolas y su uso de su actividad biológica en alimentos y medicina es esencial para el reciclaje económico. Basándose en el estado actual de la investigación, todavía hay algunos problemas en la investigación básica y el desarrollo y la aplicación de la clorofila en la industria de alimentos saludables, farmacéutica y cosmética.

First, as a natural coloring agent, chlorophyll is not stable under various factors such as temperature, light, and storage conditions. It is also insoluble in water, and most of the organic reagents used in the extraction process are irritating. Therefore, it is necessary to study the stability of chlorophyll in terms of processing methods and technological innovation, focusing on the development of processing methods that use environmentally friendly reagents to enhance the solubility of chlorophyll.

En segundo lugar, ya existe alguna evidencia de que la clorofila y sus derivados tienen actividades biológicas como la anti-obesidad, anti-inflamatorio y anti-oxid. Sin embargo, se han realizado relativamente pocos estudios sobre su farmacocinética, por lo que se necesitan más experimentos para probar su eficacia.

Por último, la exploración de nuevos métodos de recuperación de la clorofila de los subproductos agrícolas y el desarrollo de alimentos saludables o alimentos médicos especiales y cosméticos con él como ingrediente principal basado en sus beneficios funcionales tiene una cierta base científica y viabilidad, que puede ayudar a promover la circulación económica, reducir la contaminación ambiental y el desperdide recursos.

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