Cómo extraer proantocianidina de arándano?

Arándanos (Vacciniummacrocarponn), also known aslingonberries, are herbaceous plants enelfamily Ericaceae. They are widely cultivated enparts deNorth America, ythere are many wild cranLas babaenChina's montañas Khingan. Se cultiven en un áreunde alrededor de 3.000 a 4.000 HM2 en Fuyuan, provincia de Heilongjiang. Los arándanos selconocidos por su alto contenido de vitamina Cy valor medicinal [1]. La investigación ha encontrado que las proantocianidinen los arándanos tienen funciones tales como anti-oxidy eliminación de radicales libres, y selampliamente utilizados en alimentos, cosméticos, productos farmacéuticos y otros campos [1-2].

Proantocianidina (PC) es un compuesto polifenóformado por la combinación de diferentes cantidades de catequinas o epicatequinas. Se encuentra comúnmente en las plantas y es un antioxidante naturalque se encuentra en los talde de las plantas [2]. También se conoce como tanino condensado. En el siglo XXI, con el desarrollo de la biomedicina y la nutrición, la investigación y la aplicación de la proantocianidina ha recibido una mayor atención. El 7 de diciembre de 2021, un equipo de investigación chino extraproantocianidina C1 de semillas de uva específicas, que pueden eliminar eficazmente las células senescentes [3].

Investigadores nacionales y extranjeros hanencontrado que las antocianinas en los arándanos tienen las funciones de prevenir infecciones del tracto urin, inhibide bacterias orales, anti-tumor y anti-oxid, etc, y tienen amplias perspectivas de aplicación [4]. Este artículo revisa el proceso de extracción y purificación y las funciones de las proantocianidinde de arándano, proporcionando una base teórica para el desarrollo posterior y la utilización de las proantocianidinde de arándano.

1 tecnología de extracción de proantocianidinde de arándano

Con la profundización de la investigación sobre las proantocianidinde de arándano, cada vez hay más métodos de extracción para las proantocianidinde de arándano. En la actualidad, los principales métodos de extracción utilizados en el país y el extranjero son la extracción de etanol, la extracción de contracorriente, y la extracción asistida por ultrasonidos.

1.1 la extracción de etanol

The ethanol extraction method is a common method for extracting active ingredients desdeplants. Ethanol is used as an organic solvent to dissolve the active ingredients enthe plant in ethanol, ythe desired ingredients are obtained porevaporating the ethanol. Ke Chunlin etAl.[5] used the ethanol extraction method to Extractos extractos extractosEl árbol de arcrana (cranberry)proantocianidinsymeasured their antioxidant actividadin an in Vitro vitroantioxidant experiment. The experiment found that the optimal extraction conditions for El árbol de arcrana (cranberry)proanthocyanidins were an ethanol concentration de65%, a material-to-liquid ratio de1:15 (g/mL), an extraction time de30 min, yan extraction temperature de70 °C.It was also found that the El árbol de arcrana (cranberry)proantocianidinaextract had good superoxide anion scavenging yreducirabilities. The ethanol extraction method is simple to operate ylow-cost, but it also has some limitations.

Por ejemplo, el etanol tiene una solubilidad limitada para algunos principios activos, lo que puede afectar el efecto de extracción y puede causar que algunos principios activos sean inactivados o degradados.

1.2 extracción de contrcorriente

La extracción de contracorriente es una técnica común de extracción y separación que utiliza el principio de movimiento simultápero opuesto del material y el solvente para separar la sustancia deseada. En comparación con los métodos existentes, la extracción contracorriente tiene las ventajas de un simple procesamiento de materiales, ahorro de disolventes, alta eficiencia de extracción y bajo costo, por lo que es adecuado para la producción industriAl.Ji Jinjun [6] reveló un método para preparar un extracto de proantocianidina de arándanos, en el que los frutos de arándano se toman, apla, y una solución de etanol con un pH de 1.0 a 3.0 y una fracción de masa de 65% a 85% se añade, y la mezcla se extrae contractuamente a 30 a 60 °C para 4 a 6 h, filtrado, y el filtrado recogido y concentrado para obtener un extracto de proantocianidina de arándanos. Este método de extracción de contracorriente patentpuede extraer más completamente los componentes de proantocianidina de arándanos.

1.3 método de desengrasado y extracción con disolvente orgánico

Organic solvents can dissolve lipids in plants, ythe lipids in the plant extract are removed by evaporation. During degreasing, the organic solvent comes into contact with the oil on the surface dethe material A travésdiffusion, dissolving the oil in the solvent. The solvent ydissolved oil are then removed from the surface dethe material by washing or volatilization to achieve the purpose dedegreasing. Organic solvent degreasing yextraction has the advantages defast degreasing speed ylittle or no corrosion dethe substrate, but also has some disadvantages, such as incomplete degreasing, flammable, explosive and toxic solvents, which require special attention to safety during use; solvents are volatile and may cause environmental pollution. Shi Tong etal. [7] placed cranberries in an extraction solution containing 70% acetone, 30% methanol, and 0.1 g/100 mL citric acid, and added a fat-soluble organic solvent, petroleum ether, for degreasing. a Extracto de arándanowas obtained. The volume ratio of the cranberry extract to the fat-soluble organic solvent was 1:1–1:3. This extraction process can significantly increase the extraction rate of proanthocyanidins.

1.4 método de extracción por ultrasonidos

El método de extracción por ultrasonidos se caracteriza por una elevada tasa de extracción y un funcionamiento sencillo. Con la ayuda de un disolvente orgánico, la tasa de extracción es aún mayor. Durante la extracción de las proantocianidin, el ultrasonido produce fuertes vibraciones mecánicas y energía térmica. Estas vibraciones pueden actuar sobre el tejido del arándano, causando el desplazamiento de partículas, coliy corte, aumentando así el área superficial del tejido del arándano; La producción de energía térmica aumenta la temperatura, lo que ayuda a cambiar la solubilidad y la velocidad de difusión de las proantocianidinas y promueve su disolución y extracción en el disolvente. Aumentar el área de contacto entre el solvente y las proantocianidinde de arándano es beneficioso para la disolución y liberación de proantocianidinas [8].

Qian Yuling etal. [9] usaron un método de extracción asistido por ultrasonido para extraer proantocianidinde de arándano. Cuando la extracción se realizó con ultrasonido durante 40 minutos, a una temperatura de 70 °C, una relación material-líquido de 1:20 y una fracción volumétrico de etanol del 50%, el rendimiento de las proantocianidinas fue el más alto, alcanzando el 11,65%. Wang Kaiyin [10] usó una combinación de ultrasonido y extracción con disolvente para extraer proantocianidinas. Después de la optimización y verificación, las condiciones óptimas del proceso fueron determinadas para ser una concentración de etanol del 70%, una relación material-líquido de 1:20 (g/mL), una potencia de ultrasonido de 180 W, una temperatura de ultrasonido de 75 °C, y un tiempo de ultrasonido de 50 min, con una tasa de extracción de proantocianidina de 2,0278%.

2. Purificación y separación de proantocianidinas de arándano

Las proantocianidinextraídas de arándanos contienen una variedad de impurezas y necesitan ser purificadas. Los principales métodos de purificación para las proantocianidinde de arándano incluyen el método de resina macropor, el método de separación y filtración por membrana, y el método de cromatode gel.

Método de resina macroporosa 2.1

La resina macropores un copolímero de polímero orgánico con una gran estructura de poros. Es un tipo de adsoradsorsintético con propiedades de selectividad y adsordebido a su estructura tridimensional porosa. El método de la resina macroportiene las características de una gran capacidad de adsory una alta tasa de elución, y se utiliza principalmente en el tratamiento de aguas residuales industriales, purificación de vitaminas y procesos de decoloración de productos químicos. He Xinhua etal. [11] utilizaron una columna de resina macroporhpd600 para puriy separar las proantocianidinde los residuos de arándano. El proceso óptimo fue cargar la columna con 500 mL de resina, la solución de la muestra fue de 10 mg/mL,el flujo de elución fue de 2.0 BV/h, y el eluato fue recogido y concentrado y secado luego de ser resuelto en 600 mL de etanol al 75%. El proceso de purificación y separación de las proantocianidinde de orujo de arándano puede usarse para purilas proantocianidinde de arándano con una pureza de ± 95%, y el rendimiento de las proantocianidinde de arándano es de 1.5%.

2.2 separación y filtración por membrana

La separación y filtración por membrana puede llevarse a cabo a temperatura ambiente y baja presión, y se caracteriza por una alta eficiencia y conservación de energía. La separación de membrana es un proceso dinámico de flujo cruzado, en el que la purificación y la separación tienen lugar cuando las macromoléculas son bloqueadas por la membrana. unun pH de 2,54 en el jugo de arándano, las proantocianidiny las antocianinas están cargadas positivamente, ya que siempre migran en la dirección del cátodo. Cuando se utiliza la configuración 2 del sistema de filtración por membrana, las proantocianidinas y las antocianinas migran aún más fuertemente. El zumconcentrado de arándano tiene un sabor más intenso que el zumsin tratar. Las fracciones de masa total de proantocianidinas y antocianinas en el jugo de arándano tratado con el sistema de filtración por membrana aumentaron en 34.8% y 52.9%, respectivamente. Además, la capacidad antioxidante del jugo de arándano arándano concentrado se incrementó en un 18% por la separación y filtración de membrana. La separación y filtración por membrana puede usarse para enriquecer sustancias fenóen el jugo de arándano [12].

Cromatografía de 2,3 Gel

La cromatoen Gel es un método de purificación y separación desarrollado a principios de la década de 1960. Se basa en el efecto de exclusión de los materiales de gel porosos sobre moléculas de diferentes tamaños para lograr la separación. Elizra [13] utilizó una columna cromatode gel de Sephadex LH-20 para separar y purilas proantocianidinde las semillas de uva por elugradiente con metan. Se extrae con solventes orgánicos de diferentes polaridades. Los efectos antioxidantes y inhibidores de la glicación no enzimdel extracto de acetato de etilo fueron los más fuertes. Entre los componentes separados con resina macropor, la actividad antioxidante y los efectos inhibidores de la glicación no enzimdel eluato de etanol al 30% fueron mayores que los de los otros componentes separados. La cromatoen Gel también puede usarse para extraer proantocianidinde de arándanos, pero esto se ha reportado con menos frecuencia.

3 funciones de las proantocianidinde de arándano

Los arándanos tienen muchas funciones beneficiosasPara el cuerpo humano. Los compuestos fenólicos han sido aislados de extractos de arándano y estudiados, y se infique las proantocianidinde de arándano tienen propiedades antibacterianas, anti-adhesión, antioxidantes y antiinflamatorias [14-15].

3.1 antibacteri

Estudios han demostrado que las proantocianidinde de arándano pueden inhibir la adhesión de Escherichia coli p-fimbriada al epiteliurin, previniasí infecciones del tracto urin[16]. Wang etal. [17] en una búsqueda sistemática de MEDLINE, EMBASE y el registro Cochrane Central de ensayos controlados, se encontró que los arándanos se han usado tradicionalmente para prevenir infecciones urin. Babar etal. [18] reclu145 mujeres con antecedentes de infecciones recurrentes del tracto uriny asignal azar a los sujetos a consumir ya sea una dosis alta de proantocianidinde de arándano estándar o una dosis baja del control durante 24 semanas.

Los resultados mostraron que una dosis alta de proantocianidinpuede tener un efecto preventivo sobre la recurrde infecciones sintodel tracto urinen mujeres que tienen menos de 5 infecciones por año. La evidencia clínica actual sugiere que el consumo de arándanos puede prevenir que las bacterias se adhia a las células epiteliurin, reduciendo así los síntomas relacionados con la infección del tracto urin; También puede reducir los síntomas relacionados con la infección del tracto urinal inhibir la respuesta en cascada inflam, que es una respuesta inmune a la invasión bacteriana [19].

Ingredientes naturales no tóxicos y altamente eficaces que se encuentran en las plantas, tales como proantocianidiny flavan3-ols, pueden tener un efecto antiinflamatorio sobre la periodontitis [20-21]. La colonización del tejido subgingival por Porphyromonas gingivalis es un primer paso clave en el desarrollo de la periodontitis. Los estudios han demostrado que las proantocianidinde de arándano, aunque no pueden matar a Porphyromonas gingivalis o inhibir su crecimiento o reproducción, pueden inhibir fuertemente la formación de biofilms gingivas, reduciendo así la capacidad de las bacterias para colonizar las enc. Las proantocianidinas se aislaron del extracto de raíz de geraniy y se compararon con el extracto completo. Los resultados mostraron que las proantocianidinde de arándano tienen una capacidad antioxidante más fuerte que el extracto de raíz y exhiefectos antibacterianos únicos [22]. Los investigadores extrajeron proantocianidinde de semillas de uva y demostraron que las proantocianidintienen un efecto terapéutico significativo en la periodontitis experimental inducida por endotoxina (Escherichia coli) en ratas [23].

3.2 lucha contra el cáncer

Estudios han mostrado que los arándanos pueden usarse como un agente quimiopreventivo para reducir el riesgo de cáncer al inhibide los procesos oxidativos e inflamen las células. También tienen una potencial actividad anticancerosa, ya que pueden inhibir la proliferación celular y la angiogénesis, inducir apoptosis, y reducir la capacidad de las células tumorales para invadir y metastati[24]. Zulfiqar et al. [25] mostraron que las proantocianidinse pueden usar como agente terapéutico. Las proantocianidinde de arándano tienen propiedades anticancerosas significativas y la extracción adicional de proantocianidinde de arándanos puede tratar el cáncer de ovarimediante la combinación o dosis únicas.

3.3 antienvejecimiento

La nutrición juega un papel importante en el envejecimiento. Por lo tanto, la absorción de nutrientes y el metabolismo, así como la dieta, son factores importantes que influyen en las enfermedades relacionadas con la edad. Debido a factores como las interacciones entre medicamentos y nutrientes, las enfermedades relacionadas con el envejecimiento y los factores socioeconómicos, las necesidades nutricionales de los ancianos son diferentes de las de los jóvenes [26]. Los investigadores investigaron si el concentrado de arándano (CBC), que es rico en proantocianidin(PACs) de tipo A,tiene efectos anti-envejecimiento y redox-regulación del estado, y comparó estos con los efectos del extracto de semilla de uva (GSE), que es rico en PACs de tipo B.estos hallazgos proporcionan evidencia innovadora in vivo que, en comparación con el conocido tipo b rica en GSE, tipo unrica en CBC tiene un potencial significativo para el anti-envejecimiento y la regulación del estado redox[27].

3.4 prevención de enfermedades cardiovasculares

La salud Vascular es crítica en la sociedad moderna, y el uso de medicamentos para tratar los problemas vasculares es un enfoque de rutina para el tratamiento de los problemas de presión arterial. Los investigadores llevaron a cabo experimentos en personas obesas de mediana edad y demostraron que los factores de riesgo de enfermedades cardiovasculares emergentes pueden ser modificados a través de una intervención basada en alimentos con jugo de arándano [28]. Thim6teo et al. [29] encontraron que los productos de arándano pueden mejorar significativamente varios indicadores de riesgo Cardiovascular cardiovasculary síntomas tales como moléculas de adhesión, homocisteína y rigidez arterial, con base en intervenciones primarias que tienen en cuenta otros marcadores de riesgo cardiovascular.

Un creciente cuerpo de investigación sugiere que los polifenoles pueden reducir el riesgo de enfermedad Cardiovascular cardiovascularmediante el aumento de la resistencia de las lipoproteínas de baja densidad unla oxid, inhibide la agregplaquetaria, disminución de la presión arterial, y untravés de otros mecanismos antitrombóticos y antiinflamatorios [30-31]. Aunque la mayoría de estos estudios se derivan de estudios in vitro y modelos animales, la investigación ha demostrado que estos fitoquímicos son biodisponibles y biológicamente activos. Se necesita más investigación sobre la biodisponibilidad y el metabolismo de los polifenoles de arándano arándano y la relación entre la dosis de arándano y la duración de uso para comprender mejor sus efectos sobre los factores de riesgo de enfermedades cardiovasculares, especialmente los parámetros clínicamente significativos como la inflamación, la resistencia a la insulina, la reactividad vascular y el remodevascular [32].

3.5 antioxidante

Los estudios han demostrado que las proantocianidins tienen 20 veces elantioxidant power of vitamin E and 50 times that of vitamin C. Proanthocyanidins help protect the body from sun damage, improve eyesight, increase the flexibility of body tissues such as joints, arteries and the heart, and improve blood circulation by strengthening capillaries, arteries and veins [33].

En un modelo celular, las células ARPE-19 fueron irradiadas con luz azul a una longitud de onda de 450 nm durante 10 h, y la viabilidad celular o la tasa de proliferación se evalumediante el ensayo MTT (reparative effect). El estudio demostró quecranberry Jugo de jugoextract treated with different doses (5–50 μg/mL) containing cranberry juice proanthocyanidins may exhibit better free radical scavenging activity, thereby effectively protecting ARPE-19 cells and hindering the progression of AMD. El árbol de arcrana (Cranberry)juice has an Efecto efectoon humanaRetina:pigment epithelial cells exposed to blue light, and ARPE-19 cells mimic age-related macular degeneration [34].

4 perspectivas

Los investigadores han analizado las ventajas y desventajas de los métodos de extracción y purificación de proantocianidinas en arándanos, así como la relación óptima de extracción, para mejorar la tasa de extracción de proantocianidinas en arándanos. El siguiente paso es reforzar la investigación sobre el proceso de extracción y purificación, y llevar a cabo la investigación funcional de las proantocianidinas en arándanos desde los aspectos de propiedades antibacterianas y antifuncionales, para desarrollar continuamente sus funciones y aplicarlas al zumde arándano ya diversos alimentos no básicos, promoviendo así el desarrollo de la industria.

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