¿Qué son los métodos de extracción de proantocianidinde de arándano?

Los arándanos (Vacciniummacrocarponn), también conocidos como arándanos, selplantasherbáceas de lunfamilia Ericaceae, ampliamente cultivadas en partes de América del norte. Hay muchos arándanos silvestres en China#39;s granregión de las montañas Khingan, y alrededor de 3.000 a 4.000 hectáreas se cultivan 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 son ampliamente utilizados en alimentos, cosméticos, productos farmacéuticos y otros campos [1-2]. Las proantocianidinas (PC) son compuestos polifenóformados por la combinación de diferentes cantidades de catequinas o epicatequinas. Son comunes en las plantas y son antioxidantes naturales que se encuentran en los talde de las plantas [2]. También son conocidos como taninos condensados. En el siglo XXI, con el desarrollo de la biomedicina y la nutrición, la investigación y la aplicación de las proantocianidinas han 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].

En el estudio de los investigadores nacionales y extranjeros que exploran el proceso de purificación y la función de las proantocianidinde arándano, se encontró que las antocianinas en los arándanos tienen los efectos de la prevención de infecciones del tracto urin, inhibide bacterias orales, anti-tumor y anti-oxid, y tienen amplias perspectivas de aplicación [4]. Este artículo revisa el proceso de extracción y purificación y la función de las proantocianidinde de arándano, proporcionando una base teórica para el posterior desarrollo y 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

El método de extracción de etanol es un método común para extraer ingredientes activos de plantas. El etanol se utiliza como disolvente orgánico para disollos principios activos de la planta en etanol, y los ingredientes deseados se obtienen evaporando el etanol. Ke ChunlenetAl.[5] usaron el método de extracción de etanol para extraer proantocianidinde de arándano y midieron su actividad antioxidante en un experimento antioxidante envitro. El experimento encontró que las condiciones óptimas de extracción para las proantocianidinde de arándano fueron una concentración de etanol de 65%, una relación material-líquido de 1:15 (g/mL), un tiempo de extracción de 30 min, y una temperatura de extracción de 70 °C.También se encontró que el extracto de proantocianidina de arándano tenía buenas habilidades de eliminación de aniones superóxido y reducción. El método de extracción de etanol es sencillo de operar y de bajo costo, pero también tiene algunas limitaciones.

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. La mezcla se extrae contracorriente de 4 a 6 h a 30 a 60 °C, se fil, y el filtrado se recoge y se concentra 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 extracción desengrasante con disolvente orgánico

Los disolventes orgánicos pueden disollos lípidos en las plantas, y los lípidos en el extracto de la planta se pueden eliminar por evapor. Durante el proceso de desengras, el disolvente orgánico contacta con el aceite en la superficie del material por difusión, disolviendo el aceite en el disolvente. El disolvente y el aceite disuelto se eliminan de la superficie del material por lavado o volatilización para lograr el objetivo de desengrase. El desengrase y extracción con disolvente orgánico tiene las ventajas de una velocidad de desengrase rápida y poca o ninguna corrosión del sustr, pero también tiene algunas desventajas, como el desengrase incompleto, disolventes inflam, explosivos y tóxicos, que requieren especial atención a la seguridad durante su uso; Los disolventes son volátiles y pueden causar contaminación ambiental. Shi Tong etal. [7] colocaron arándanos en una solución de extracción que contenía 70% acetona, 30% metan, y 0,1 g/100 mL de ácido cítrico, y agregó un solvente orgánico soluble en grasa, éter de petróleo, para desengraspara obtener extracto de arándano. La relación de volumen del extracto de arándano a disolvente orgánico liposoluble es 1:1-1:3. Este proceso de extracción puede mejorar significativamente la tasa de extracción de proantocianidinas.

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 cooperaci ã ³ n de disolventes org ã ¡Nicos, la tasa de extraci ã ³ n es incluso m ã ¡S alta. 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 generación de energía térmica aumenta la temperatura, lo que ayuda a cambiar la solubilidad y la velocidad de difusión de las proantocianidiny 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. El mayor rendimiento de las proantocianidinas, 11.65%, se obtuvo cuando la extracción se realizó durante 40 minutos a 70°C con una relación material-líquido de 1:20 y una fracción volumétrico de etanol del 50%. Wang Kaiyen[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 concentración de etanol 70%, relación material a líquido 1:20 (g/mL), potencia de ultrasonido 180 W, temperatura de ultrasonido 75 °C, y tiempo de ultrasonido 50 min, con una tasa de extracción de proantocianidina de 2,0278%.

2. Tecnología de purificación y separación para proantocianidinde 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 adsorabsorbsintético hecho de copolímeros orgánicos con una estructura macroporosa. Tiene propiedades de selectividad y adsordebido a su estructura tridimensional porosa. El método de resina macroportiene las características de gran capacidad de adsory alta tasa de elución, y por lo tanto es ampliamente utilizado en el tratamiento de aguas residuales industriales, purificación de vitaminas, y la 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 500 mL de resina, con una solución de muestra de 10 mg/mL,una tasa de flujo de elución de 2.0 BV/h, y 600 mL de etanol al 75% para resolución. El elufue fue recogido, concentrado y secado. El proceso se puede utilizar para puriy separar proantocianidinde de orujo de arándano, y puede puriproantocianidinde de arándano con una pureza de − 95%. 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 las macromoléculas son bloqueadas por la membrana y por lo tanto puriy separadas. 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 separación de membrana, el rendimiento de migración de las proantocianidinas y antocianinas es mayor. Comparado con el jugo no tratado, el jugo concentrado de arándano tiene un sabor más intenso. 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 aumentó en un 18% después del tratamiento con el método de filtración por membrana. La filtración por membrana puede utilizarse para enriquecer sustancias fenóen el zumde 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. Los extractos de semilla de uva fueron extraídos con solventes orgánicos de diferentes polaridades. Entre los componentes extraídos, el acetato de etilo tenía los más fuertes efectos antioxidantes y no enziminhibide la glicosilación. Entre los componentes obtenidos después de la separación con una resina macroporosa, la actividad antioxidante y el efecto inhibidor de la glicosilación no enzimdel componente elutado con 30% de etanol fueron mayores que los de los otros componentes separados. La cromatoen Gel también se puede utilizar para extraer proantocianidinde de arándanos, pero ha habido pocos informes sobre esto hasta ahora.

3 funciones de las proantocianidinde de arándano

Los arándanos tienen muchos efectos beneficiosos en 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 queEl árbol de arcrana (Cranberry)proanthocyanidinsPuede inhibir la adhesión de P.aeruginosa al epiteliurin, previniinfecciones urin[16]. Wang etal. [17] realizaron una búsqueda sistemática de MEDLINE, EMBASE y el registro Cochrane Central de ensayos controlados y encontraron que los arándanos se han usado tradicionalmente para prevenir infecciones urin. Babar et al. [18] reclu145 mujeres con antecedentes de infecciones recurrentes del tracto uriny asignal azar a los sujetos a consumir una dosis alta de proantocianidinde de arándano estándar o una dosis baja de un 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 agentes quimiopreventivos para reducir el riesgo de cáncer al inhibide los procesos oxidativos e inflamen las células. También pueden inhibir la proliferación celular y la angiogénesis, inducir apoptosis, y reducir la capacidad de las células tumorales para invadir y metástasis, demostrando aún más su potencial actividad anticancerosa [24]. Zulfiqar et al. [25] mostraron que las proantocianidinse pueden usar como agente terapéutico. Las proantocianidinde de arándano tienen propiedades anticancerosas obviy la extracción adicional de proantocianidinde de arándanos puede tratar el cáncer de ovarimediante combinación o monoterapia.

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. Las necesidades nutricionales de los ancianos son diferentes de las de los jóvenes debido a factores como las interacciones medicamento-nutrientes, las enfermedades relacionadas con la edad y los factores socioeconómicos [26]. Los investigadores han investigado 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 los efectos con los del extracto de semilla de uva (GSE), que es rico en PACs de tipo B.estos hallazgos proporcionan evidencia innovadora envivo que, en comparación con el conocido tipo b rica en GSE, tipo A rica 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 crucial 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 número creciente de estudios han demostrado que los polifenoles pueden reducir el riesgo de enfermedad Cardiovascular cardiovascularal aumentar la resistencia de las lipoproteínas de baja densidad A la oxid, inhibide la agregplaquetaria, bajando la presión arterial, y A través de otros mecanismos antitrombóticos y antiinflamatorios [30-31]. Aunque la mayoría de los estudios se derivan de estudios in Vitro vitroy 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 proantocianidinas tienen 20 veces el poder antioxidante de la vitamina E y 50 veces el de la vitamina C. las proantocianidinayudan a proteger el cuerpo del daño solar, mejoran la vista, aumentan la flexibilidad de los tejidos del cuerpo como las articulaciones, las arterias y el corazón, y mejoran la circulación sanguínea al fortalecer los capilares, las arterias y las venas [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 tasa de proliferación se evaluutilizando el ensayo MTT (reparative effect). El estudio mostró que el extracto de jugo de arándano que contiene proantocianidinpuede exhibiuna mejor actividad de eliminación de radicales y por lo tanto proteger eficazmente las células ARPE -19, obstaculizla progresión de la DMAE. El efecto del jugo de arándano sobre las células epitelide pigmento de la retina humana expuestas a la luz azul, las células ARPE-19 imitan la degeneración macular relacionada con la edad [34].

4 perspectivas

Los investigadores han mejorado la tasa de extracción deCranberry proanthocyanidinsAnalizando las ventajas y desventajas de los métodos de extracción y purificación de las proantocianidinas de arándano y la relación óptima de extracción. El siguiente paso es fortalecer la investigación en el proceso de extracción y purificación, y llevar a cabo la investigación funcional de las proantocianidinas de arándano en términos de sus propiedades bacteriostáticas y antifuncionales, y continuar desarrollando sus funciones y aplicarlas a zumde arándano y diversos alimentos no básicos, con el fin de promover el desarrollo de la industria.

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