Estudio sobre el antioxidante antocianina de arroz negro

1 introducción

Antocianina es una planta polifenol ampliamente distribuida en la naturaleza. Con personas 's creciente conciencia de la atención de la salud, antocianina se está convirtiendo cada vez más popular entre los científicos por sus fuertes actividades fisiológicas como anti-oxidación, anti-cáncer, protección de la visión y anti-envejecimiento. Investigaciones recientes han encontrado que la antocianina de arroz negro tiene fuertes actividades de eliminación de radicales libres y anti-oxid, y es una fuente importante para el desarrollo de antioxidantes naturales. El tema de este artículo es la literatura de investigación sobre la actividad antioxidante de las antocianinas de arroz negro por investigadores científicos en los últimos años. Es objeto de estudio, y su recolección, colación, inducción y resumen se llevan a cabo para aclarar el progreso actual de la investigación sobre el mecanismo antioxidante y las funciones fisiológicas de las antocianinas de arroz negro. El arroz negro es abundante en recursos, y la antocianina es una sustancia característica del arroz negro. Entender el estado actual de la investigación de la actividad antioxidante de las antocianinas de arroz negro tiene una cierta importancia guía para el desarrollo y la utilización integral del arroz negro.

2 estado actual de la investigación sobre la actividad antioxidante de las antocianinas de arroz negro

2.1 los compuestos de antocianina de arroz negro tienen actividad antioxidante

Ha habido muchos informes sobre la investigación en la base de la sustancia de antioxidantes de la planta, pero los resultados no son los mismos. Puede ser el resultado de la acción de una determinada vitamina, enzima u otra sustancia activa, o puede ser el resultado de la acción combinada de varias enzimas y sustancias. Debido a la compleja composición de la piel de arroz negro, es rica en pigmentos pertenecientes a la clase de compuestos de antocianina, así como ácidos grasos insaturados e ingredientes activos como vitaminas y oligoelementos. Los experimentos han encontrado que el acetato de etilo, n-butanol y las fracciones acuosas del extracto de piel de arroz negro tienen una capacidad antioxidante significativamente más fuerte que las fracciones éter de petróleo y cloroform.

Combinando la investigación de investigadores anteriores, se cree que el componente principal son las sustancias de tipo antocianina [1]. En otras palabras, la capacidad antioxidante de los compuestos de antocianina en el salvado de arroz negro es significativamente más fuerte que la de los ácidos grasos insaturados. Por lo tanto, se puede concluir que los compuestos de antocianinas en el salvado de arroz negro son los principales ingredientes activos responsables de sus efectos antioxidantes. Las antocianinas en el arroz negro son la principal sustancia base para sus efectos antioxidantes. La formación de 3 anillos de antociande de arroz negro forma un sistema conju, que es un sistema aromático policonjugado con alta actividad biológica. En cuanto a qué compuestos de antocianinas deberían exhibiactividad antioxidante, se necesita más investigación para descubrirlos con precisión, y esta es también una tendencia de investigación para la futura actividad antioxidante de las antocianinas de arroz negro.

Muchas enfermedades están relacionadas con el exceso de radicales libres, y la estructura del grupo hidroxilo de los compuestos de antocianina les da una fuerte capacidad para capturar y eliminar los radicales libres activos de oxígeno. Al eliminar los radicales libres, pueden proteger contra el daño indupor radicales libres a macromoléculas biológicas, mantener la fluidez de las membranas celulares y la estructura conformacional de las proteínas, y tienen un efecto significativo en la inhibide enfermedades cardiovasculares como la hiperlipidemia y la aterosclerosis. También ayuda a eliminar el exceso de agua, toxinas y el exceso de grasa en el cuerpo, equilibrar el body's funciones metabólicas, mejorar la función renal, regular completamente diversas funciones corporales, calentar los órganos internos, mejorar el cuerpo's constitución, promover el metabolismo, retrasar el envejecimiento, y prevenir diversas enfermedades. Los resultados de la investigación muestran que las tasas de inhibición in vitro de los radicales hidroxilo y los aniones superóxidos y la actividad antioxidante total de las cápsulas de antocianina de arroz negro y las antocianinas de arroz negro aumentan con su concentración. La tasa de eliminación de radicales hidroxilo y aniones superóxidos en las cápsulas de antocianina de arroz negro es significativamente menor que la de la antocianina de arroz negro, y la actividad antioxidante total es significativamente menor que la de la antocianina de arroz negro y la vitamina C [2]. En resumen, las cápsulas de antocianina de arroz negro tienen ciertas funciones fisiológicas antioxidantes, pero debido a la adición de componentes efectivos de la medicina tradicional China como estilbenos y polisacáridos bacterianos, la capacidad antioxidante In vitro y la capacidad de eliminación de radicales libres de las cápsulas de antocianina se han reducido. Esto puede estar relacionado con la adición de componentes efectivos de la medicina tradicional China, que cambia la eficacia de las cápsulas de antocianina de arroz negro.

2.2 antocianina de arroz negro mecanismo antioxidante

Si el cuerpo está sobrealimentado, especialmente con una gran cantidad de azúcares simples y grasas saturadas, el metabolismo producirá una gran cantidad de especies reactivas de oxígeno y especies reactivas de nitrógeno, que pueden oxidar y dañar macromoléculas biológicas tales como ADN, proteínas y lípidos, y desencadenar diversas enfermedades, incluyendo diabetes, tumores y aterosclerosis. Las antocianinas pueden eliminar radicales libres mediante la formación de radicales libres estables con radicales libres almacenados debido a su estructura molecular que contiene múltiples grupos hidroxilo fenó, iones de metales quelque inician la peroxidlipí, y participan en un efecto antioxidante sinérgico. Al terminar la reacción en cadena de radicales libres y los iones metálicos quelantes, pueden eliminar el oxígeno activo y así reducir o eliminar los efectos dañinos de los radicales libres en los tejidos y órganos del cuerpo. Además de su fuerte capacidad de eliminación de radicales libres, antocianina de arroz negro también se ha demostrado que aumenta significativamente la actividad de la superóxido dismutasa y catalasa en el hígado de ratones, que puede ser otro mecanismo por el cual antocianina ejerce su efecto antioxidante en el cuerpo [3].

La estructura radical fenóde los compuestos de antocianina, especialmente el radical fenóortode catecoo hidroquinona, puede ser fácilmente oxia la estructura radical hidroxilo. La reacción de oxidse produce más rápidamente en presencia de enzimas, suficiente humedad y un valor de pH más alto, consumiendo oxígeno en el medio ambiente. Su estructura fenólica le da una fuerte capacidad para capturar radicales libres como especies reactivas de oxígeno. Si puede unirse a los radicales libres de lípidos producidos por oxid, reducirá o prevendrá el proceso de oxiden los tejidos, lo que le da un fuerte poder antioxidante y capacidad de eliminación de radicales libres. El mecanismo de la acción de las antocianinas en la carroñde radicales libres y antioxidantes es que impide las tres etapas de la producción de radicales libres en el cuerpo: reacción con los radicales del oxígeno para prevenir radicales libres de ser iniciado; Secuestro con iones metálicos para evitar la formación de radicales hidroxilo; Y reaccioncon los radicales peroxilo lipídicos para prevenir la peroxidlipí.

Las propiedades antioxidantes y de eliminación de radicales libres de las antocianinas son la base de su actividad fisiológica. En resumen, el mecanismo de la actividad antioxidante de las antocianinas de arroz negro 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 se elimina fácilmente para convertirse en un donante de hidrógeno, y se produce una reacción de quinona para lograr el equilibrio fenol-quinona; Por otro lado, como un donante de hidrógeno, puede reaccionar con los radicales compuestos de lípidos para formar radicales fenó. The unpareelectron on The fenóradical& (en inglés)#39;s átomo de oxígeno se dispersa en todo el sistema conju, que es estable, lo que reduce la tasa de transferencia de la reacción en cadena de oxidautocatalítica y la inhibide la oxidde los lípidos [4].

2.3 los efectos fisiológicos de la antocianina de arroz negro

2.3.1 mejora el body's sistema inmune

Antocianina puede activar el sistema inmune, proteger inmunoglobulinas séride los radicales libres, activar macrófagos, y mejorar el cuerpo 's sistema inmune. En el pasado, como los seres humanos estaban a menudo plagde enfermedades tradicionales como las enfermedades pulmonares y las infecciones, la investigación sobre los antibióticos fue una vez el foco de people's Research. Más tarde, debido a la mejora de la conciencia de la salud humana, la investigación sobre las vitaminas se enumeró como un tema de investigación clave. Los seres humanos han entrado en la era de las vitaminas de la era de los antibióticos. Sin embargo, ahora se ha descubierto que a pesar de la investigación en profundidad sobre los antibióticos y las vitaminas, no pueden resolver las enfermedades modernas como las enfermedades cardiovasculares y cerebrovasculares, la diabetes, el cáncer, y la mejora de las condiciones de sub-salud, ni pueden resolver el problema de las personas que viven más tiempo y anti-envejecimiento. La existencia de estos problemas está relacionada con el daño causado al cuerpo humano por los radicales libres. Los radicales libres se relacionan con más de 100 enfermedades, y la longitud de la vida humana depende directamente de la fuerza de people's capacidad de resistir la oxidy los radicales libres. Antocianina puede resistir los radicales libres y prevenir diversas enfermedades causadas por los radicales libres. Es el antioxidante más eficaz descubierto por los seres humanos hoy, y también el carroñador de radicales libres más eficaz. Anthocyanin's las propiedades antioxidantes son 50 veces más altas que las de la vitamina E y 20 veces más altas que las de la vitamina C [5].

2.3.2 retrasar el envejecimiento y prevenir enfermedades cardiovasculares y cerebrovasculares

Antociande de arroz negroPuede eliminar eficazmente los radicales superóxidos y los radicales hidroxilo, inhibir significativamente la oxigende la lipoproteína de baja densidad y la agregplaquetaria, que son los principales factores que causan la aterosclerosis. Las antocianinas de arroz negro pueden ayudar con la absorción y utilización de vitamina C y vitamina E, mejorar la capacidad antioxidante, proteger los vasos sanguíneos, mejorar la resistencia de los vasos sanguíneos, reducir la fragilidad de los capilares, mantener la permeabilidad de los vasos sanguíneos, mejorar la función de los capilares, venas y arterias, mejorar el sistema circulatorio, y reducir la incidencia de enfermedades cardiovasculares; Mejorar las venas varicosas y el edema; Y reducir el riesgo de diabetes y el desarrollo de complicaciones [6].

2.3.3 efecto anticcáncer

La antocianina de arroz negro se ha demostrado de muchas maneras para reducir la proliferación de células cancerosasE inhila la formación de tumores. Puede inducir apoptosis en las células cancerosas de mama e inhibir su metástasis; Inhibir el cáncer de próstata; Prevenir el empeordel cáncer de colon; Y prevenir el cáncer de piel. La capacidad de las antocianinas de arroz negro de afectar el proceso del cáncer puede estar relacionada con múltiples mecanismos, como su capacidad antioxidante efectiva y la inhibición de la ciclooxigen. Las antocianinas de arroz negro inhila la tumorigénesis al bloquear la vía quinasa dependiente de ciclactiva [7].

2.3.4 promover un ciclo virtuoso del metabolismo lipídico

Los lípidos son uno de los nutrientes más importantes en nuestro cuerpo. Por un lado, nuestro cuerpo no puede prescindir de lípidos, que no sólo nos proporcionan energía, sino que también son un componente de las células. Los lípidos no sólo son un componente importante de los nervios cerebrales, sino que también son esenciales para muchas funciones fisiológicas importantes en el cuerpo, tales como hormonas suprarrencortic, prostaglandins, hormonas sexuales, etc; Por otro lado, el consumo excesivo de grasas puede traer muchos riesgos para la salud, como el efecto de los niveles de grasa en la sangre en el sistema cardiovascular. Las antocianinas de arroz negro no solo protegen a los lípidos, que son componentes celulares, de los efectos de la oxid, sino que también afectan a la concentración de lípidos libres, manteniendo así una buena salud [8].

2.3.5 efecto hipoglucémico

La Diabetes es una enfermedad metabólica endocrcausada por la interacción de factores genéticos y ambientales, que conduce a la insuficiencia insuficiente o relativa de la insulina, que a su vez causa trastornos metabólicos de azúcar, proteínas, lípidos, etc en el cuerpo. La principal manifestación es la hiperglucemia persistente. Hiperglucemia a largo plazo puede causar diversas complicaciones tales como la disfunción del cuerpo e incluso daño a los órganos. En cuanto al tratamiento de la diabetes, existe una urgente necesidad de encontrar nuevos fármacos hipoglicémicos que sean altamente efectivos, bajos en toxicidad, y puedan prevenir efectivamente la ocurrde complicaciones de la diabetes [9]. Estudios previos han demostrado que las antocianinas de arroz negro tienen un efecto significativo en la prevención de la diabetes. Las antocianinas de arroz negro pueden mejorar significativamente los síntomas de "tres altos y uno bajo" en ratas diabéticas, frenar la tendencia de pérdida de peso en ratas, mejorar la proporción de riñón, hígado y páncreas en el grupo modelo, y puede reducir significativamente la glucosa en sangre en ratas diabéticas, mejorar el fenómeno de la glicación en la sangre, especialmente el efecto terapéutico del grupo de dosis media es evidente [10].

2.3.6 efectos antiinflamatorios y antibacterianos

Una respuesta inflam, comúnmente conocida como inflamación, se refiere a la respuesta fisiológica provocada por estímulos tales como trauma, sangrado o infección patógena en los tejidos biológicos. Esto incluye síntomas como enrojecimiento, hinchazón, calor y dolor. Las antocianinas de arroz negro tienen un efecto inhibidor sobre la inflamación causada por la infección patógena debido a su efecto antibacteriano. El efecto antibacteriano de las antocianinas de arroz negro tiene múltiples mecanismos de acción: las antocianinas de arroz negro pueden destruir la integridad de las paredes celulares y las membranas celulares, causando que los microorganismos Liben componentes intracelulares y mueran; Inhibir la síntesis de proteínas, causando la muerte de bacterias; Destruir los componentes estructurales de las bacterias, cambiar la morfode las bacterias, romper las paredes de las esporas, y matar a las bacterias [11].

2.3.7 proteger el hígado

El hígado es un órgano en el cuerpo que es principalmente responsable de las funciones metabólicas, y también juega un papel en el cuerpo en funciones tales como la desoxidación, almacenamiento de glucógeno, y la secreción de proteínas. Modern people's mejores estilos de vida ponen una mayor carga sobre el hígado, y las antocianinas de arroz negro pueden aliviar en gran medida esta carga [12]. El tratamiento de las células hepáticas de ratón con peróxido puede causar oxidde la grasa hepática y toxicidad de las células hepáticas, mientras que la adición de antocianinas puede reducir significativamente la disminución de la actividad de la función hepática causada por el peróxido. Histología patológica mostró que las cápsulas de antociande de arroz negro puede mejorar significativamente la degeneración grasa de las células del hígado. Al mismo tiempo, el agente de suspensión no tiene efecto sobre el efecto de la droga. Las cápsulas de compuestos de antociande de arroz negro pueden desempeñar un cierto papel en el tratamiento del daño hepático alcohólico [13].

Mejorar la memoria

El aprendizaje y la memoria son funciones cerebrales avanzadas que son esenciales para el funcionamiento del cerebro humano. Los estudios han demostrado que el aprendizaje y la memoria van acompañados de complejos mecanismos neurofisiológicos y bioquímicos que involucran una variedad de sustancias. El sistema nervioso central juega un papel importante en el proceso de aprendizaje y memoria, incluyendo la adquisición, almacenamiento, mantenimiento y recuperación de información. En el comportamiento espontáneo, los ratones tratados con lipopolisacárido bacteriano mostraron una disminución significativa en la actividad espontánea y el aprendizaje espacial y la capacidad de memoria, que fue significativamente diferente del grupo de control en blanco. Después de ser tratado con antocianina de arroz negro, el mice's la actividad espontánea y el aprendizaje y las habilidades de memoria mejoraron, lo que indica que la antocianina de arroz negro mejora el aprendizaje y la memoria de los ratones hasta cierto punto. Algunos estudiosos también han encontrado que la antocianina de arroz negro penetra la barrera hematoencefálica y tiene un efecto carroñen sobre los radicales libres en el tejido cerebral. Se señala que la inhibición de la producción de radicales libres y la búsqueda de radicales libres por antocianina de arroz negro son un mecanismo importante para proteger las neurondel cerebro y mejorar la capacidad de memoria [14].

2.3.9 proteger la vista

El paso inicial en la formación visual es que las células fotorreceptde la retina reciben estimulación de la señal luminosa. Sin embargo, cuando hay un gran número de radicales libres, se produce una reacción en cadena de peroxid, formando especies reactivas del oxígeno, que actúan directamente sobre la estructura de la membrana de las células fotorrecept, causando apoptosis de las células fotorrecepty alteración de la función visual [15]. Chen Wei estudió el efecto antioxidante de la antocianina de arroz negro en la lesión fotoquímica de la retina de la rata y encontró que la antociande de arroz negro puede reducir el contenido de peróxidos de lípidos en las células de tejido retiniy aumentar la actividad de las enzimas antioxidantes en las células de tejido retini, proteasí las células fotorrecept. Chen Wei encontró en experimentos posteriores que la antocianina de arroz negro puede inhibir la apoptosis de las células fotorrecepten el tejido retiniy proteger contra lesiones fotoquímicas en la retina. Este efecto puede estar relacionado con su disminución de la regulación de la actividad de las enzimas clave.

3 resumen y perspectivas

Como coloralimentario natural, la antocianina de arroz negro es segura y no tóxica, tiene un color brillante y es abundante en recursos. También tiene una amplia gama de efectos en la prevención de enfermedades y la promoción de la salud, y tiene un gran potencial de aplicación en los campos de la alimentación y la medicina. En la actualidad, la investigación sobre la antocianina de arroz negro está todavía en su infancia. Hay ciertas diferencias en el contenido y composición de antocianina entre las diferentes variedades, y sus efectos y mecanismos para la salud aún no se comprenden completamente. En los últimos 20 años, la investigación sobre las especies reactivas del oxígeno y los radicales libres se ha convertido en un tema candente en las ciencias de la vida modernas, y la evaluación y el cribado de los recursos naturales con una fuerte actividad antioxidante se ha convertido en una nueva tendencia en la investigación biológica, médica y alimentaria.

La investigación sobre las antocianinas de arroz negro ha logrado grandes avances tanto en el país como en el extranjero. Ya estamos familiarizados con su mecanismo de acción y sus diversas funciones fisiológicas antioxidantes, y hemos desarrollado algunos alimentos y medicamentos. Sin embargo, no hay una conclusión unánime sobre las enzimas reguladoras que sintetizan antocianinas. Además, el pigmento fotosensible que regula la actividad enzimaún no ha sido aislado, y su mecanismo regulador aún no está claro. En la actualidad, los seres humanos han comenzado a utilizar métodos de ingeniería genética para regular la síntesis de antocianinas, y los estudiosos en este campo han llevado a cabo una gran cantidad de trabajo de investigación, pero hasta el momento, todavía no hay una conclusión unánime.

3.1 incrementar los esfuerzos de investigación para desarrollar la actividad antioxidante de las antocianinas de arroz negro

En los últimos 10 años, hemos llevado a cabo una investigación en profundidad sobre la composición, las propiedades antioxidantes y otras funciones fisiológicas importantes de las antocianinas de arroz negro, así como el proceso de extracción y ensayo de antocianinas. Como colorante alimentario natural, las antocianinas de arroz negro son seguras y no tóxicas, de colores brillantes y abundantes en recursos. También tienen una amplia gama de efectos en la prevención de enfermedades y la promoción de la salud, y tienen un gran potencial de aplicación en los sectores alimentario y farmacéutico.

3.2 cultivar arroz negro de alta calidad, aumentando el contenido de antocianinas de arroz negro y aumentando la extracción de antocianinas de arroz negro

Hay ciertas diferencias en el contenido y composición de antocianinas entre las diferentes variedades, y sus beneficios y mecanismos para la salud aún no se entienden completamente. Por lo tanto, la investigación futura debe centrarse en la selección y selección de variedades de arroz negro con mayor contenido de antocianinas, mejorar el proceso de extracción para obtener antocianinas con alta pureza y buena estabilidad, la relación dosis-efecto de las antocianinas en la intervención de enfermedades animales y humanas, y la regulación de la expresión génica.

3.3 mejorar el proceso de extracción de la antocianina de arroz negro y extraer la antocianina de arroz negro con mayor actividad antioxidante

En la actualidad, las propiedades antioxidantes de la antocianina de arroz negro son bien conocidas, pero su proceso de extracción y métodos de procesamiento aún necesitan ser mejorados. Continuar explorando el proceso de extracción de antocianina de arroz negro, con el objetivo de mejorar aún más la tasa de extracción de ingredientes funcionales en las materias primas y mejorar aún más la tasa de utilización de las materias primas, aumentando así aún más el valor añadido de la transformación profunda de arroz negro.

3.4 desarrollo de alimentos saludables seguros utilizando la actividad antioxidante de las antocianinas de arroz negro

Las antocianinas de arroz negro son seguras, no tóxicas, abundantes en recursos y tienen considerables efectos nutricionales y farmacológicos, con una amplia gama de efectos sobre la salud humana. Las antocianinas se pueden utilizar no sólo como potenciadores nutricionales en los alimentos, sino también como un sustituto de conservantes sintéticos como el ácido benzoico como conservante de alimentos, y también se puede utilizar como colorante de alimentos en bebidas y alimentos ordinarios, en línea con people's requisitos generales de aditivos alimentarios naturales, seguros y saludables.

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