¿Cómo extraer los polisacáridos de astrágalo de la raíz membrde de astrágalo?

Astragalus, first mentioned in the Divine Husbandman's clásico de la Materia médica bajo el nombre de "Huangqi", tiene una historia medicinal de más de 2.000 años y goza de la reputación de ser "el mejor tónico Qi". Es una especie de doble uso de la medicina y la alimentación anunciado por la Comisión nacional de salud. El polisacárido de astrágalo es uno de los principales ingredientes activos del astrágalo. Tiene varias funciones fisiológicas tales como la mejora de la inmunidad, antibacteriano, contra el cáncer, la protección de los intestinos, anti-envejecimiento, antiviral, y la protección del sistema cardiovascular [1-2]. También es una medicina natural para el tratamiento de la disfunción metabólica relacionada con la enfermedad del hígado graso [3], y se ha convertido en un foco de investigación en los últimos años. Este artículo revisa la literatura sobre los métodos de extracción de los polisacáridos de astrágalo y su aplicación en bebidas saludables, con el objetivo de proporcionar una guía para la producción industrial a gran escala de los polisacáridos de astrágalo y proporcionar una referencia para el desarrollo y utilización de los polisacáridos de astrágalo y productos relacionados.

1 métodos de extracción

El desarrollo yutilization deastragalusEstá estrechamente relacionada con la eficiencia de extracción de los polisacáridos de astrágalo en sus tejidos. Con el fin de mejorar la eficiencia de extracción de los polisacáridos de astrágalo, los estudiosos han llevado a cabo un gran número de estudios sobre los métodos de extracción de los polisacáridos de astrágalo. Hay muchos métodos para extraer los polisacáridos de astrágalo. Los métodos tradicionales de extracción comúnmente utilizados incluyen el método de extracción de agua y precipitación de alcohol, el método de extracción alcalina y precipitación de alcohol, etc. En los últimos años, métodos modernos de extracción como la extracción ultrasónica asistida, la extracción asistida por microondas, y la extracción enzimtambién han sido ampliamente utilizados, y los experimentos han confirmado que tienen un alto efecto de extracción.

1.1 precipitación de alcohol en agua

El método tradicional de precipitación de alcohol en agua utiliza agua caliente para extraer o hervir el material para obtener un extracto, que luego se concentra y se precippara obtener un extracto. Este método es barato y seguro, y es actualmente el método más utilizado [4]. Sin embargo, consume una gran cantidad de disolvente, la pureza de los polisacáridos es relativamente baja, y la dificultad de separación y purificación aumenta. Con el fin de mejorar el rendimiento de los polisacáridos, muchos investigadores han llevado a cabo investigaciones sobre el proceso de extracción. Wen Xiyan et al. [5] utilizaron el rendimiento del extracto seco y el contenido de polisacáridos como indicadores de evaluación para explorar los efectos de la relación líquido-material, el tiempo de extracción y el número de extracciones sobre la eficiencia de la extracción de polisacáridos.

Los resultados mostraron que el número de extracciones y el tiempo tuvieron un efecto significativo sobre la eficiencia de la extracción de polisacáridos, mientras que la relación líquido-material no fue estadísticamente significativa. Los resultados de la prueba ortogonal mostraron que el mayor rendimiento de extracto se obtuvo cuando la relación líquido-material fue de 1:8, la extracción se llevó a cabo tres veces y cada extracción duró 1,5 h. Una relación líquido/material de 1:32 y extracción a 92 °Cdurante 3 h. La verificación práctica ha demostrado que el contenido de polisacárido obtenido con este proceso es cercano al valor predicho.

1.2 extracción alcalina y precipitación de alcohol

En comparación con la extracción de agua y la precipitación de alcohol, tiene las obviventajas de una alta pureza y estabilidad del producto, pero tiene altos requisitos para el equipo en aplicaciones prácticas, y las aguas residuales generadas durante el proceso de extracción deben ser tratadas antes de que pueda ser descargadas.

Jin Fenfen et al. [7] investigaron el efecto de diferentes métodos de extracción en la tasa de extracción de los polisacáridos de astrágalo. Los resultados mostraron que la tasa de extracción de polisacáridos fue de 9,74% cuando se extrae con una solución de alcohol con una concentración de 5% y un pH de 12, mientras que la tasa de extracción de polisacáridos fue de 7,64% cuando se extrae con agua alcalina sola. Se puede observar que el método de extracción álcali alcohol es superior al método de extracción con agua alcalina. Xie Dandan et al. [8] usaron una solución de KOH al 1% para extraer los polisacáridos de astrágalo, comparando los efectos de diferentes temperaturas de extracción, tiempos de extracción y proporciones de material a líquido en la tasa de extracción de polisacáridos. Los resultados mostraron que el proceso óptimo para el método de extracción alcalina y precipitación de alcohol fue una relación material-líquido de 1:20, y la extracción se llevó a cabo a 70 °C durante 130 minutos.

1.3 tecnología de extracción asistida por ultrasonidos

Este método utiliza el efecto de cavitación del ultrasonido para permitir que el disolvente de extracción entre en las células, acelerando la liberación y disolución de los principios activos. El método es sencillo de operar, y los principales parámetros del proceso son la temperatura de extracción, el tiempo de extracción, la relación sólido-líquido y la potencia ultrasónica. Chen Shouni [9] utilizó como materia prima las piezas procesadas de astrágalomembranaceus y, al optimizar el proceso de extracción, logró un rendimiento de polisacárido del 5,862%. Wei Zengyun[10], Wang Dan[11], Li Lihong[12] y otros investigadores utilizaron el método de matriz ortogonal y el método de superficie de respuesta para optimizar el proceso de extracción.

Yu Ping[13] compared these two Optimización optimizaciónmethods. The research shows that compared with the orthogonal array method, the optimization model established by the response surface method can better predict the extraction rate at different factor levels, ythe accuracy is slightly higher. Therefore, the response surface method was applied to the process optimization of extracting astragaloside IVPara evaluar las condiciones óptimas del proceso. Este artículo revisa la literatura de la infraestructura de conocimiento nacional de China y resume los procesos de extracción de varios investigadores de la siguiente manera, como se muestra en la tabla 1. Un gran número de estudios han demostrado que la tecnología de extracción asistida por ultrasonidos es fácil de controlar. En comparación con los métodos de extracción tradicionales, es rápido, de baja temperatura, ahorro de energía y respetuoso con el medio ambiente, y se puede utilizar en la producción industrial de astragaloside IV.

1.4 método de extracción asistida por microondas

This method uses the thermal effect of microwaves to cause cracks or pores in the plant cell wall, facilitating the dissolution of intracellular substances. It has the advantages of being easy to operate, fast, low cost, high efficiency, few by-products, yeasy extraction, but there is a possibility that it may affect the structure and physiological activity of polysaccharides. In recent years, it has been widely used in the field of extracting the Active ingredients of traditional Chinese Medicine (en inglés).

Los factores que afectan a este método incluyen principalmente la potencia de microondas y el tiempo de extracción. Prolongar el tiempo de extracción puede aumentar la reflexión y la absorción de las microondas, mejorar el efecto penetrde de las microondas en el astrágalo, y mejorar la tasa de extracción de los polisacáridos [15]. Liang Taishuai et al. [16] estudiaron las condiciones de extracción de los polisacáridos de astrágalo de astrágalo membráceo por diseño ortogonal. Los resultados mostraron que el mayor rendimiento de polisacáridos fue de 7,97% con una relación líquido-sólido de 20:1, extracción por microondas durante 10 minutos a una potencia de 450 W, y un total de 3 extracciones. Zhao Fengchun et al. [17] estudiaron las condiciones óptimas del proceso para ser un tiempo de extracción de 10 min, una potencia de microondas de 360 W, y una relación líquido-sólido de 5:1, con un rendimiento de polisacárido de 3,28%. En comparación con la extracción directa por calentamiento, el tiempo de extracción se puede reducir significativamente, pero la pureza es baja.

Hidrólide de una enzima 1.5

Este método utiliza enzimas como la celulasa y la pectinasa para romper las paredes celulares y promover la liberación de polisacáridos intracelular. Long Liangkun et al. [18] seleccioncelulasa para hidrolizar el residuo membranáceo de astrágano y usaron experimentos de un solo factor y experimentos ortogonpara explorar los efectos de la dosis de enzimas, la temperatura y el tiempo en la extracción de polisacáridos y para optimizar el proceso de extracción. Los resultados mostraron que: cuando la cantidad de la enzima celulasa utilizada es de 4 U/g y la enzima se hidroliza a 45 °C durante 4 h, se pueden obtener 44,6 mg/g de polisacáridos, que es 41,7 mg/g más alto que el grupo control. Está claro que el uso de celulasa para enzimastrágalo puede aumentar en gran medida la cantidad de polisacárido extraído. Dong Lingling et al. [19] usaron la tasa de extracción y la fracción de masa del polisacárido de astrágalo como indicadores para la investigación, y usaron el método de extracción enzimde celulasa y microondas para extraer el polisacárido de astrágalo, y compararon los efectos de diferentes métodos de extracción.

The results showed that: at an enzyme-to-material ratio of 57.6 U/g, a liquid-to-solid ratio of 10:1, and an enzymatic hydrolysis time of 60 min, the highest polysaccharide extraction rate of 16.07% was achieved using microwave power of 480 W, and the polysaccharide mass fraction was 88.40%. The extraction rates of the direct enzymatic method, microwave extraction method, and water reflux extraction method were 10.64%, 13.74%, and 4.82%, respectively, and the mass fractions of the three were 63.86%, 66.00%, and 37.54%, respectively. It can be seen that the enzymatic hydrolysis-microwave extraction method has the highest polysaccharide extraction rate and quality fraction among the four methods. This method has the advantages of short extraction time, mild enzymatic hydrolysis conditions, low energy consumption, and extracts that are not easily damaged. It is a good method for extracting active ingredients desdeplant cells.

2 estado actual de la aplicación de los polisacáridos de astrágalo en bebidas saludables

2.1 astrágalo bebidas saludables

Con una competencia social cada vez más feroz y ritmos de trabajo cada vez más rápidos, la fatiga se ha convertido en un fenómeno común. Bebidas saludables que alivian la fatiga, restauran la fuerza física y mejoran el cuerpo#39;s resistencia se han convertido en un hotspot de investigación. Xu Lin et al. [20] usaron astrágalo y níspero como materias primas, añadisorbitol, jugo concentrado de kiwi y goma xantana para producir una bebida compuesta de níspero de astrágalo con el sabor único del astrágalo. Mao Wujing[21] utilizó astrágalo membranacede de jengshan, jujube y Lu party ginseng como materias primas en una proporción de 2:2:1. Mediante la optimización de los procesos de extracción y preparación, se obtuvieron dos tipos de bebidas sólidas antifatiga, gránulos y polvos. La fórmula ha demostrado tener efectos antifatiga significativos. Muchos eruditos han estudiado los efectos anti-envejecimiento de los polisacáridos del astrágalo y han desarrollado bebidas compuestas del astrágalo anti-envejecimiento, bebidas antioxidantes del astrágalo de castaño, bebidas antioxidantes del astrágalo rosa antioxidante y bebidas para eliminar pecas, etc. El desarrollo de estas bebidas saludables ha proporcionado un nuevo camino para el desarrollo y aplicación del astrágalo y sus extractos.

2.2 astrágaloHealth yogurt

Astragalus juice has a certain antibacterial effect. Wang Dan [22] used an ultrasonic extraction method to obtain an astragalus extract, mixed it with skim milk powder and sucrose in proportion, homogenized it, added Lactobacillus bulgaricus and Streptococcus thermophilus to ferment it to obtain a health yogurt, and studied its fermentation process. The optimal fermentation process determined by response surface was: the addition of astragalus polysaccharide was 5%, the addition of sucrose was 10%, and the fermentation time was 6 h. Under these conditions, the yogurt had a good flavor and the sensory evaluation score was the highest, 88 points. Zhang Rong [23] developed a yogurt with significant hypoglycemic activity desdeAstragalus. The product contains 15.25% Astragalus juice, 8% maltitol, and 1.93% xylo-oligosaccharides. was 1.93%. A mixed culture of Streptococcus thermophilus, Lactobacillus bulgaricus and Bifidobacterium adolescentis was used in equal proportions, with an inoculum of 3.53% and fermentation at 43°C for 5 hours. Under these fermentation conditions, the sensory score was the highest, at 94.4 points. Studies have shown that it also has a beneficial effect on kidney and blood lipid damage.

2.3 Astragalus Health TEA (en inglés)

El té de astrágalo es una gran variedad de té de salud con muchos beneficios, incluyendo retrasar el envejecimiento, regular el azúcar en la sangre, mejorar el suministro de sangre al miocardio y estimular el sistema inmunológico. El té de astrágalo es fácil de hacer, sólo brew con agua hirviendo, y es conveniente beber. Existen diferentes tipos, como los elaborados con una sola hierba o una mezcla de hierbas. Cheng Likun et al. [24] desarrolló un té de ocho tesoros usando astrágalo, cerezo, níspero negro, jujube, pasas, etc., como materias primas. Este té tiene el efecto de nutriel qi y reponer la sangre, aliviar el calor del verano y el fuego, y es muy adecuado para las madres lactantes. En la actualidad, la producción de té de salud está relativamente menos mecanizada, y todavía hay una brecha entre ella y las exigencias de la estandarización y la industrialización. Debería explorarse activamente para lograr el desarrollo sostenible en profundidad de la industria del té para la salud.

2.4 Astragalus Health wine

Many scholars have used the soaking and blending process or the preparation process of distilled wine to develop astragalus health wine, and have achieved a series of research and development results. For example, Chai Zhi et al. [25] used sorghum and astragalus as raw materials, mixed them in a ratio of 1:9, fermented at 15 °C for 40 h, distilled, and blended to obtain a fermented distilled liquor containing astragalus total polysaccharides. Yang Lihua et al. [26] used yellow rice and glutinous rice as raw materials, added Astragalus membranaceus water extract for fermentation, and obtained Astragalus membranaceus rice wine containing polysaccharides. Feng Ziyao et al. [27] used apple pomace and chestnut residue produced during enterprise production as raw materials for enzymatic hydrolysis, fermentation and distillation, mixed them with Astragalus extract in proportion to prepare Astragalus formulated wine, which has low production cost, solves enterprise problems and provides new ideas for the development of health foods.

3 perspectivas

Hay muchos métodos para extraer los polisacáridos del astrágalo, y cada método es imperfecto, con sus propias ventajas y desventajas. Por lo tanto, al elegir un método específico, factores como la tasa de extracción, la dificultad de separación y purificación, la actividad de los polisacáridos, las condiciones del equipo, y el costo de extracción deben ser considerados ampliamente. Los estudios han encontrado que el rendimiento de los polisacáridos de astrágalo extraídos usando similar o el mismo método también varía mucho. Las condiciones de extracción tales como el tiempo de extracción y la temperatura tienen un impacto significativo en el rendimiento de los polisacáridos. Por lo tanto, después de seleccionar un método, el proceso de extracción debe optimipara lograr la máxima tasa de extracción.

La extracción deastragalus polysaccharidesEl uso del método de celulasa tiene un alto rendimiento y un producto estable, y las condiciones de reacción son suaves, ahorra energía y respeta el medio ambiente. Es un mejor método para extraer polisacáride de plantas. Se recomienda que se realicen más investigaciones para determinar el proceso de extracción óptimo y formular especificaciones de extracción, de modo que este método pueda aplicarse mejor en la producción industrial a gran escala.

En los últimos años, los estudiosos han combinado dos o más métodos modernos de extracción, como la extracción enzim, la extracción por microondas y la extracción ultrasónica para extraer astrágalo, que produce rendimientos más altos que un solo método de extracción. La composición monosacáriy la estructura glicde de los polisacáridos de astrágalo obtenidos por diferentes métodos de extracción y purificación son diferentes, pero los efectos de los métodos modernos de extracción sobre los cambios estructurales, la estabilidad, la actividad fisiológica y la eficacia clínica de los polisacáridos de astrágalo aún no están claros.

Se recomienda fortalecer la investigación en profundidad para mejorar continuamente los métodos de extracción y purificación para preparar polisacáridos de astrágalo de alta eficiencia y alta calidad, y proporcionar materias primas para el desarrollo de polisacáridos de astrágalo y productos relacionados.

Un gran número de estudios han demostrado que los polisacáridos del astrágalo tienen obviactividades fisiológicas tales como anti-oxid, antibacteri, mejora de la inmunidad, y anti-tumor. Después de ser extraídos de acuerdo con los métodos descritos en el artículo, se utilizan en alimentos saludables, y las perspectivas de mercado son amplias. En la actualidad, la mayor parte de la investigación sobre las bebidas saludables con astrágalo se centra en el desarrollo de nuevos productos y la optimización del proceso, con una evaluación insuficiente de la funcionalidad del producto o pruebas de ingredientes funcionales. Esto debería ser objeto de atención para promover mejor la aplicación de productos de salud del astrágalo.

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