Estudio sobre antocianina de extracto de arroz negro antifatiga

El arroz negro es una preciosa variedad de arroz en China y una vez fue considerado un producto tributo. No sólo es rico en proteínas, aminoácidos esenciales, manganeso, zinc, hierro y otros oligoelementos, sino que también contiene antocianinas de arroz negro en el salvado de arroz negro. Estudios han demostrado queEl extracto de arroz negro es un pigmento flavonoideQue es un tipo de antocianina, con un contenido de 6,4 g/100 g², y tiene fuertes propiedades de eliminación de radicales libres y antioxidantes (13-5). Es un recurso colorde alimento natural con beneficios para la salud. Los beneficios para la salud del extracto de arroz negro se han convertido en uno de los puntos calientes de la investigación nutricional y de salud hoy en día. Sin embargo, actualmente faltan investigaciones sobre la aplicación del extracto de arroz negro en el campo de los deportes. Con la investigación en profundidad de los científicos del deporte, la aplicación de antocianina de arroz negro (flavonoides) como un factor funcional para retrasar la fatiga y promover la recuperación dela fatiga en el desarrollo de suplementos de nutrición deportiva es de gran importancia teórica y práctica. Este artículo analiza y discute principalmente el mecanismo bioquímico antifatiga del extracto de arroz negro sobre la base de la revisión de una gran cantidad de datos relevantes, sentando las bases para el desarrollo posterior de suplementos de nutrición deportiva de extracto de arroz negro, y también proporciona una referencia para el desarrollo posterior de antocianina de arroz negro.

1 el mecanismo de peroxidde lípidos radicales libres de la fatiga inducida por el ejercicio

Fatiga inducida por el ejercicio se refiere a "the body's procesos fisiológicos no pudiendo mantener sus funciones a un cierto nivel o los órganos no pudiendo mantener una intensidad de ejercicio predeterminada ". Esta es la descripción de la fatiga inducida por el ejercicio dada en el quinto congreso internacional de bioquímica deportiva en 1982. Desde entonces, la investigación sobre el mecanismo de la fatiga inducida por el ejercicio ha sido un tema de gran interés para los estudiosos de todo el mundo, pero todavía no hay una conclusión definitiva. Lo que está claro es que las principales causas de la fatiga durante el trabajo prolongado de alta intensidad o ejercicio son el gran consumo de sustancias energéticas en el cuerpo, la gran acumulación del producto metabólico ácido lác, que causa una caída en el pH, y el aumento de los radicales libres. Durante el ejercicio, la producción de radicales libres aumenta. Con un entrenamiento físico adecuado, el cuerpo experimenta cambios adaptativos que equilibrla la producción y eliminación de radicales libres y evitan daños al cuerpo. Sin embargo, este cambio adaptativo en el cuerpo es sólo relativo. Si la intensidad o la duración del ejercicio es demasiado alta, el aumento de los radicales libres todavía causará daño a los tejidos y conducirá a la fatiga del ejercicio.

Las posibles causas del aumento de los radicales libres durante el ejercicio incluyen: a. Cadena mitocondrial de transporte de electrones: durante el ejercicio, el cuerpo 's aumenta el nivel metabólico, el consumo de energía aumenta, y la ressíntesis de ATP se acelera para cumplir con el cuerpo#39;s necesidades metabólicas. Se mejora la fosforilación oxidoxidmitocondrial, que produce ácido úrico bajo la acción de enzimas libres durante el proceso de transporte de electrones mitocondrial, y también produce radicales libres, que intensifican la peroxidlipí; B. Una disminución relativa en la actividad de las enzimas antioxidantes: durante el ejercicio de alta intensidad, el cuerpo es hipóxico, se aumenta la glucólisis y aumenta la producción de ácido lác, lo que reduce las concentraciones de coenzima I citosólica (NADH) y de coenzima II reducida (NADPH), lo que daña el cuerpo's enzimas antioxidantes, la capacidad del sistema antioxidante disminuye. 6. Los principales riesgos de los radicales libres son: a. Daño a las membranas biológicas: los ácidos grasos poliinsaturados en los fosfolípidos de las membranas biológicas celulares son extremadamente propensos a la peroxidlipíbajo la acción de los radicales libres, lo que hace que la movilidad de la membrana mitocondrial para disminuir, la permepara aumentar, la mitocondria para ampliar, la liberación de enzimas lisosomy la inactivación de enzimas y otros daños; B. Daño a las proteínas y enzimas: los radicales libres producidos durante la peroxidlipípueden desnaturalizar las proteínas; C. Daño a los ácidos nucleicos: la peroxidlipípuede conducir a la modificación de las bases y a rupturas de polinucleótidos, resultando en errores en los procesos de replicación, transcripción y traducción, así como daños a la integridad y conformación de los ácidos nucleicos, conduciendo a la muerte celular. Se puede observar que los cambios en la peroxidlipídespués del ejercicio dependen de los efectos combinados de la producción de radicales de oxígeno y la capacidad antioxidante.

El cuerpo y#39;s el sistema antioxidante consiste en enzimas antioxidantes (tales como superóxido dismutasa SOD, catalasa CAT, glutatión peroxidgsh-px, y peroxiredoxin PRX), vitaminas antioxidantes y sus precursores (tales comobeta-caroteno), glutatión (GSH), y otros antioxidantes de pequeñas moléculas (selenio, cobre, manganeso, etc.). Los antioxidantes que componen el sistema antioxidante son endógenos y exógenos. Cada componente antioxidante tiene una función única en la célula y un efecto complementario entre los componentes. Las alteraciones en la homeostasis del sistema antioxidante se asocicon muchos trastornos fisiológicos que se producen durante o después del ejercicio, como la fatiga, dolor muscular, y la función del sistema inmune deterior. The ability of The body& (en inglés)#39;s el sistema antioxidante para eliminar los radicales libres se puede aumentar aumentando adecuadamente los antioxidantes exógenos.

2 mecanismo y progreso de la extracción de arroz negro#39;s propiedades antioxidantes y de eliminación de radicales libres

2.1 mecanismo de extracción de arroz negro#39;s propiedades antioxidantes y de eliminación de radicales libres

Zhang Mingwei's investigación muestra que los compuestos de antocianina(un tipo de flavonoide) en el arroz negroSon la sustancia base más importante por su efecto antioxidante. Los principales principios activos responsables del efecto antioxidante fueron aislados e identificados como Malvina, pelargonidin-3, 5-diglucósido, cianidin-3 glucósido y cianidin-3, 5-diglucósido (ver figura 1). La capacidad antioxidante total se midió y se encontró en orden descendente: C > d > a > b.

Black Rice Anthocyanin& (en inglés)#39;s 3-anillo forma un sistema conjugadoSe trata de un sistema aromático policonjugado con una elevada actividad biológica.1 El mecanismo de su actividad antioxidante está relacionado con el equilibrio fenol-quinona y la formación de radicales libres estables. Por un lado, debido al efecto de conjug, el átomo de hidrógeno en el grupo hidroxilo fenóse vuelve más activo y es fácilmente eliminado para convertirse en un donante de hidrógeno, y una reacción de quinona se produce para lograr el equilibrio fenol-quinona (ver figura 2) [12].

Por otro lado, como un donante de hidrógeno, puede reaccionar con los radicales compuestos de lípidos para formar radicales fenó. Los electrones no apareen en los átomos de oxígeno fenóradicales se disperpor todo el sistema conju, que es estable, lo que reduce la tasa de transferencia de la reacción en cadena de autoxidación y la inhibición de la oxidde los lípidos. El mecanismo de acción es el siguiente:

AH+RO0·→ROOH+A · AH+RO·→ROH+A · los radicales RO· y RO0· son radicales electrofílicos, por lo que los sustitusustituque que donelectrones en el anillo aromático aumentan la actividad del átomo de hidrógeno en el grupo hidroxilo fenó. Por otro lado, los sustitusustituque retirelectrones reducen la actividad del átomo de hidrógeno en el grupo fenócarboxilo. La fuerza del efecto antioxidante depende de dos factores: la actividad del átomo de hidrógeno sobre el radical fenócarboxilo y el impedimento estérico del radical fenó. Un gran obstáculo estérico ralentila la tasa de autooxiddel radical fenó, que interrumla la reacción en cadena y mejora el efecto antioxidante. Como puede verse de lo anterior, la base estructural para la actividad antioxidante del pigmento de arroz negro es el sistema conjuformado por los tres anillos aromáticos.

2.2 avances en la investigación sobre las propiedades antioxidantes y de eliminación de radicales libres del extracto de arroz negro

Jiang Ping y otros estudiaron elActividad antioxidante de la antocianina de arroz negro, antocianina de frijol negro, y antociande de col púrpura, y encontraron que la antocianina de arroz negro tenía la actividad antioxidante más fuerte, que ellos creían que estaba relacionada principalmente con la cianidin-3-glucósido [14]. También se ha informado que la alimentación de conejos y apolipoproteina-e (Apo-E) ratones con deficiencia de genes una dieta alta en grasas con 5% de salvado de arroz negro añadido elimina eficazmente los radicales libres activos de oxígeno en estos dos animales de experimentación, inhila la oxidde la lipoproteína de baja densidad (LDL) 15-16J. Kaneda analizó que Cy-3-G (ciandin-3-glucósido) es el principal componente antioxidante en el salvado de arroz negro]. El grupo de investigación dirigido por Tsuda ha demostrado sucesivamente que la antocianina Cy-3-G puede reducir significativamente la producción de peróxidos de lípidos en suero de rata, reducir el daño de los radicales libres causados por la isquemia - reperfusión del hígado de rata, y proteger la vitamina C en el suero de la oxid[8-191]. Además de su fuerte capacidad de eliminación de radicales libres, las antocianinas de arroz negro también han demostrado aumentar significativamente la actividad de la superóxido dismutasa (SOD) y catalasa (CAT) en el hígado de ratón, que puede ser otro mecanismo por el cual las antocianinas ejercen su efecto antioxidante en el cuerpo [20].

También se ha informado de que el hidrolisado enzimdel arroz glutinoso negro puede aumentar significativamente la actividad de la superóxido dismutasa en el hígado y la glutatión peroxiden la sangre entera, y reducir el contenido de peróxidos lipídicos en el hígado. Esto indica que el extracto de arroz negro puede eliminar indirectamente los radicales libres de oxígeno a través del sistema endógeno de enzimas antioxidantes in vivo [21]. Se utilizó un análisis de quimioluminiscpara estudiar la actividad antioxidante dePigmentos de arroz negro.Los resultados mostraron que el extracto de arroz negro tiene un mayor efecto inhibitorio sobre la quimioluminiscde sangre entera, es decir, tiene un mayor efecto carroñador sobre especies reactivas de oxígeno (OH, RO0) producidas por el sistema celular, y también tiene un cierto efecto carroñador sobre especies reactivas de oxígeno producidas por el sistema no celular. Otro estudio mostró que el efecto de eliminación de radicales libres del extracto de arroz negro era consistente con los resultados de los experimentos in vivo, que juntos demostraron que los ingredientes activos en el salvado de arroz negro tienen fuertes propiedades antioxidantes y pueden eliminar el exceso de radicales libres activos de oxígeno en el cuerpo.

La gran producción de radicales libres y el aumento significativo de la peroxidlipíplasmática (LPO) son causas importantes de la fatigue123]. Por tanto, losLa suplementación de extracto de arroz negro puede eliminar los radicales libres producidos por peroxid.Proteger los tejidos como los músculos del daño, retrasar la fatiga y promover la recuperación dela fatiga.

3 Ideas para aplicar el extracto de arroz negro en el desarrollo de bebidas deportivas

Basado en una revisión de los datos técnicos relevantes, se analiza que la aplicación efectiva del extracto de arroz negro para el desarrollo de bebidas deportivas requiere cuatro etapas de trabajo.

3.1 recolección de datos y formulación del plan experimental

Recopilar datos teóricos y técnicos de investigación, tanto nacionales como extranjeros, sobre la extracción de antocianinas de arroz negro, propiedades físicas y químicas como propiedades antioxidantes y eliminación de radicales libres, fórmulas de bebidas deportivas y experimentos sobre la eficacia de las bebidas deportivas. Realizar un análisis en profundidad y discusión del estado actual del desarrollo y aplicación de extractos de arroz negro en la nutrición deportiva, centrándose en los problemas que existen y los métodos experimentales que pueden utilizarse como referencia. Sobre esta base, formular un plan para el desarrollo de bebidas deportivas de arroz negro.

3.2 preparación de extracto de arroz negro

Capa de semilla de arroz negro → extracción de antocianina de arroz negro → separación sólido-líquido → concentración sobrenadante →Pasta concentrada de antociande de arroz negro.

3.3 diseño de fórmula para bebidas deportivas de extracto de arroz negro

Basado en la fórmula de bebida deportiva de referencia y los datos de investigación funcional de las antocianinas de arroz negro, se propuso un diseño de fórmula preliminar para la bebida deportiva. Sobre esta base, se llevaron a cabo experimentos de adaptabilidad del gusto; Experimentos para detectar la cantidad óptima de factores funcionales a utilizar; Experimentos de estabilidad de bebidas y experimentos preliminares de evaluación de la eficacia. elEl diseño de la fórmula para la bebida deportiva de pigmento de arroz negro se determinó inicialmente.

3.4 evaluación de la eficacia de las bebidas deportivas con extracto de arroz negro en humanos

Los participantes voluntarios fueron reclutados para comparar los cambios en los indicadores fisiológicos y bioquímicos tales como el lactato sanguíneo antes y después del experimento a través del ejercicio físico y experimentos de mejora de la fatiga. Se utilizó el análisis estadístico para establecer y mejorar el método de evaluación.

La clave para las cuatro etapas anteriores es el diseño de la formulación y la evaluación de la eficacia de la formulaciónExtracto de bebida deportiva de arroz negroY la dificultad técnica reside en la estabilidad de la bebida, que es nuestro trabajo de seguimiento.

4 conclusión

Extracto de arroz negroEs un pigmento natural con propiedades promotoras de la salud. Las antocianinas en el extracto de arroz negro tienen un sistema conjucon tres anillos aromáticos y tienen una fuerte actividad antioxidante y la capacidad de eliminar radicales libres. La gran producción de radicales libres y el aumento significativo de la peroxidlipíplasmática (LPO) son causas importantes de fatiga al ejercicio. Una cantidad moderada de extracto de arroz negro puede eliminar los radicales libres producidos por la peroxid, retrasar la fatiga y promover la recuperación dela fatiga. Los datos existentes muestran que es factible desarrollar una bebida deportiva que promueva la salud aplicando extracto de arroz negro a una bebida deportiva. Este proceso requiere de cuatro etapas interrelacionadas: formulación, extracción del pigmento de arroz negro, experimentos de diseño de formulación y evaluación de la eficacia. Las bebidas deportivas son actualmente los favoritos de la industria de las bebidas, y el desarrollo de bebidas deportivas con beneficios para la salud es prometedor.

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