¿Qué es la antocianina de arroz negro?

Antocianina es un compuesto polifenol flavonoide natural formado por la combinación de antocianidiny varios glucósien un estado natural con una estructura de catión 2-fenilbenzopyran como la columna vertebral. Es un producto del metabolismo secundario de las plantas, ampliamente distribuido en la savia celular de las flores, frutos, raíces, taly hojas de las plantas. Es la fuente principal de los colores magníficos en la naturaleza. Tienen actividades fisiológicas tales como la eliminación de radicales libres en el cuerpo, anti-tumor, anti-cáncer, anti-inflamatorio, inhibide la peroxidlipí, inhibide la agregplaquetaria, la prevención de la diabetes, la pérdida de peso y la protección de la vista.

La antocianina de arroz negro es una clase importante de sustancias de antocianina. Con personas 's creciente conciencia del autocuidado, el valor nutricional del arroz negro, especialmente su ingrediente funcional antocianina y sus efectos farmacológicos, ha despertado gran interés entre investigadores, productores y consumidores. Por lo tanto, este artículo analiza la estructura y composición de las antocianinas de arroz negro, revisa los últimos resultados de la investigación sobre las antocianinas de arroz negro en términos de sus propiedades antioxidantes, protección del hígado, antilípidos, anticancerígenos y propiedades de pérdida de peso, y comenta las tendencias futuras en la investigación y aplicación de las antocianinas de arroz negro, con el fin de explotar mejor y desarrollar este precioso recurso especial de arroz para la nutrición y la salud humana.

1 estructura y composición de antocianinas de arroz negro

1. 1 estructura de antocianina de arroz negro

La estructura de la antocianina de arroz negro es similar a la de otras antocianinas. El esqueleto de carbono del núcleo principal está compuesto por un catión 2-fenilbenzopirano. Las antocianinas son solubles en disolventes polares como agua, metany etanol, y son fácilmente afectadas por factores como la luz, la temperatura y el pH, que pueden causar cambios estructurales. Los estudios han encontrado que a medida que factores como el cambio de pH, la estructura de la antocianina de arroz negro cambia, y la posición de su característica absorción de picos se desplaza al rojo o azul en consecuencia [1]. En los tejidos de las plantas, las antocianinas de arroz negro existen principalmente en forma de glucósidos, con una proporción muy pequeña en forma de agliconas. El número de grupos de azúcares es generalmente de 1 A 3, y usualmente se localizan en las posiciones 3, 5, y 7 de los anillos A y C del núcleo padre y en el 3' Y 5' Posiciones del anillo B. Los grupos de azúcar vinculados son principalmente D-glucosa, l-rinosa y d-galactosa.

1. 2 Black Rice Anthocyanin component preparation analysis Research (en inglés)

En la actualidad, los principales componentes de las antocianinas de arroz negro reportados en la literatura son 3,5-dihidroxi7-metoxi2-fenil-4h-1-benzopyran-4-one-3-glucoside,3-glucoside, 3-rhamnoside, 3,5-dihidroxi7-meto2-fen4h-1-benzopyran-4-one-3-glucoside, paeoniflorin-3-glucoside, paeoniflorin-3-arabinoside, malvin-3-galactoside, etc. 8 especies [2]. Debido a las diferencias en el propósito de extracción, material de extracción, método de extracción, tecnología de purificación, equipo de pruebas, etc., el contenido de antocianinas del arroz negro vendido en el mercado también varía. Un estudio utilizó un cromatográfico líquido preparativo de tipo HPLC de VARIAN Prostar 210 para preparar y analizar el arroz negro producido en Hanzhong. Los resultados mostraron que se obtuvieron ocho componentes de antocianina de arroz negro con base en el orden de los tiempos pico del componente de antocianina. Al mismo tiempo, se utilizó la espectrometría de masas líquidas para analizar y detectar las ocho muestras componentes, obteniendo 14 posibles componentes de antocianina de los parámetros técnicos relevantes [3], el método de componentes de antocianina de arroz negro de análisis posterior, la preparación de normas y el trabajo de identificación estructural tiene un importante significado de referencia.

2 antocianina de arroz negro efectos farmacológicos

2. 1 efecto antioxidante

Los radicales libres son altamente oxidantes y pueden dañar el cuerpo's los tejidos y células, que a su vez pueden causar cáncer, envejecimiento y otras enfermedades crónicas. El cuerpo humano produce constantemente radicales libres debido a la respiración y a factores ambientales externos. Los compuestos de antocianina son un tipo de antioxidante natural importante que puede eliminar con eficacia el daño causado al cuerpo humano por los radicales libres. Wang Qiao'e et al. utilizaron un método de extracción por solvente para separar el extracto de antocianina crudel arroz negro en cuatro fracciones con diferentes polaridades. Los resultados de su estudio sobre la fuerza antioxidante de las fracciones con diferentes polaridades mostraron que la fracción soluble en agua de la antocianina de arroz negro tenía la capacidad más fuerte de eliminar los radicales libres 2,2-difenil-1-picrilhidrazilo y los radicales libres hidroxilo; Se utilizó cromatode columna adicional para subdividir los componentes solubles en agua en cinco componentes (C1 a C5), y se analizó la actividad de cada componente en la captación de radicales libres DPPH y radicales libres hidroxilo. La capacidad antioxidante de cada componente, de mayor a menor, es la siguiente: C2 > C3 > C4 > C1 > C5 [4].

Liang Yinku et al. estudió la inhibición de los radicales hidroxilo y los aniones superóxido por las antocianinas de arroz negro y su actividad antioxidante total, y concluyó que las antociande de arroz negro pueden eliminar eficazmente los radicales libres, tienen un buen efecto antioxidante, y que la inhibide los radicales hidroxilo y los aniones superóxido y su actividad antioxidante total aumentan con el aumento de la concentración de la muestra [5]. Liu Qin et al. utilizaron los métodos FRAP, DPPH y ORAC para determinar la actividad antioxidante de la antocianina de arroz negro. Los resultados mostraron que en los métodos FRAP y DPPH, la actividad antioxidante de la antocianina de arroz negro fue mayor que la de la antocianina de col púrpura, lo cual fue consistente con la relación estructura-actividad de la antocianina, mientras que los resultados del método ORAC fueron los opuestos [6].

Li Jingjing encontró que la antociande de arroz negro puede mejorar significativamente la capacidad antioxidante total del suero de ratón y el hígado, inhibila capacidad de los radicales libres de hidroxilo y el nivel total de superóxido dismutasa, y reducir el contenido de malondialdehído. El efecto antioxidante es de manera dosidependiente con su concentración [7]. Shi Juan et al. también mostraron que la antocianina de arroz negro tiene un efecto antioxidante en ratones [8]. De los resultados de la investigación anterior, se puede ver que la antocianina de arroz negro tiene propiedades antioxidantes, y su capacidad antioxidante está estrechamente relacionada con la estructura, composición y concentración de la antocianina de arroz negro [9-10]. El mecanismo de acción antioxidante radica en el hecho de que sus grupos hidroxilo fenóproporcionan átomos de hidrógeno, evitan la oxidde la grasa corporal, aumentan la actividad de las enzimas antioxidantes, reducen el contenido de peróxidos lipíy bajan el nivel de estrés oxidativo [11]. Clínicamente, la introducción apropiada de antioxidantes exógenos, como la segura y no tóxica antocianina de arroz negro, puede eliminar los radicales libres del cuerpo humano, retardando o mejorando las enfermedades causadas por los radicales libres. En la actualidad, la investigación sobre las propiedades antioxidantes de la antocianina de arroz negro se encuentra todavía en fase de pruebas de antioxidantes in vitro e in vivo.

2. 2 efectos hepatoprotectores

El hígado es responsable de importantes funciones fisiológicas en el cuerpo humano, por lo que es de gran importancia práctica para la detección de medicamentos, alimentos saludables o alimentos que protegen el hígado. Se ha encontrado que las antocianinas de arroz negro tienen un cierto efecto en la prevención y el tratamiento del daño hepático. Hou Fangli estudió el efecto protector de las antocianinas de arroz negro sobre el daño hepático inducido por tetraclorde de carbono (CCl4) en ratones. Los resultados mostraron que las antocianinas de arroz negro pueden mejorar el daño en las células del hígado, aumentar significativamente la tasa de supervivencia de las células del hígado, y cuanto mayor sea la concentración, mejor será el efecto, y hay una clara relación dosis-efecto.

El mecanismo puede ser éseAntociande de arroz negroPuede reducir significativamente la actividad de las enzimas hepáticas en ratones con daño hepático CCl4 y reducir el daño patológico al tejido hepático [11]. Lu Hongchao et al. estudiaron el efecto protector de las cápsulas de compuestos de antociande de arroz negro en la lesión hepática experimental. Los resultados mostraron que las cápsulas de compuestos de antociande de arroz negro pueden aumentar significativamente la actividad de SOD en el tejido hepático, mejorar la fibrosis hepática, y tener un cierto efecto preventivo sobre la lesión hepática CCl4. Estudios adicionales han encontrado que las cápsulas de compuestos de antociande de arroz negro también tienen un cierto efecto sobre la lesión hepática alcoh[12-13]. Además, Hao Jie encontró que la antocianina de arroz negro tiene un efecto protector sobre la nefrotoxicidad indupor estrés oxidativo del bromato de potasio (KBrO3) y la hepatotoxicidad indupor estrés inducida por la restricción [14].

2. 3 efecto antilipídico

La hiperlipidemia es una enfermedad causada por factores tales como defectos genéticos, dieta inadecuada, y trastornos metabólicos, en los que los lípidos plasmáticos son más altos de lo normal. Trastornos del metabolismo de lípidos o metabolismo anormal de lípidos se considera que es una de la patogéimportante de la hiperlipidemia. Debido a su alto riesgo y altos costos de tratamiento, se ha convertido en un tema candente de preocupación mundial. Muchos estudiosos han encontrado que las antocianinas de arroz negro tienen el efecto de regular los lípidos sanguíneos. Xu Huilong observó los cambios en el peso corporal, los niveles séricos de TC y TG en ratas hiperlipidémicas por sonda con cásculo de arroz negro, cásculo de arroz rojo, seta roja, Ganoderma lucidum y hongo de bamb, con simvastatina como control positivo. Después de 8 semanas de experimentación, se encontró que la cáscara de arroz negro tenía el efecto de modulación global más significativo sobre los niveles de lípidos en la sangre de ratas, y se correlacionpositivamente con la dosis [15]. Zhang Mingwei et al. encontraron que después de que las ratas altas en grasa consumiantocianinas de arroz negro, la actividad de las enzimas antioxidantes en el suero y el hígado aumentó significativamente, y los niveles de lípidos en la sangre y el índice de aterosclerosis fueron significativamente más bajos que los del grupo modelo alto en grasa. Los compuestos de antocianinas y los ácidos grasos insaturados pueden ser las principales sustancias responsables de estos efectos [16].

Zhuo Xueming estudió el efecto anti-hiperlipidémico de las antocianinas de arroz negro alimentcon antocianinas y salvado de arroz negro a ratones modelo hiperlipidémicos e hiperglic. Los resultados mostraron que las antocianinas de arroz negro tienen el efecto de regular los lípidos sanguíneos y el azúcar en la sangre [17]. Yao Shulong estableció un modelo in vitro de lipasa pancre, un modelo de micde ácido biliar y un modelo de células Caco-2 para investigar los efectos de las antocianinas de arroz negro en la actividad de la lipasa pancre, la solubilidad del colesterol en las micelas y la absorción de colesterol por las células del intestino delgado. Los resultados mostraron que las antocianinas de arroz negro tienen el efecto de inhibir la actividad de la lipasa pancre, reduciendo la solubilidad del colesterol en las micelas, reduciendo la captación de colesterol por las células del intestino delgado, regulando los lípidos sanguíneos y previniendo la hipercolesterolemia. Además, la actividad inhibitse correlaciona positivamente con el contenido de antocianina.

Guo Honghui et al. observaron el efecto de la antocianina de arroz negro sobre la insulina en ratas alimentadas con una dieta alta en fructosa mediante la adición de antociande de arroz negro a una dieta alta en fructosa. Los resultados mostraron que la antociande de arroz negro tiene un efecto preventivo y de mejora sobre la insulina en ratas causada por una dieta alta en fructosa, puede inhibir la activación de la aminopeptidasa en el tejido adiposo, aumenta significativamente la fosforilación del sustrreceptor de insulina tirosina yla translocación del transportador de glucosa después de la estimulación con insulina. El mecanismo puede ser que la antocianina de arroz negro mejore la sensibilidad a la insulina en ratas alimentadas con fructosa al inhibir la activación de la aminopeptidasa [19].

2. 4 efectos contra el cáncer y los tumores

En los últimos años, los efectos anticancerosos y antitumorales de las antocianinas de arroz negro han atraído cada vez más la atención. Luo Liping's investigación muestra que las antocianinas de arroz negro pueden inhibir el crecimiento y la proliferación de las células de cáncer de mama y promover la apoptosis de las células cancerosas. El mecanismo puede ser que las antocianinas se unen competitivamente al receptor HER-2 con ATP, regulan su nivel de fosforilación, reducen la actividad de las enzimas pro-metástasis y debilitan la capacidad metastásica de las células cancerosas de mama [20]. Weiwei Jiang encontró que el extracto de arroz negro puede inhibir la proliferación de las células PC-3 del cáncer de próstata humano. El mecanismo puede ser a través de la fosforilación de P38 y JNK yla upregulación de los niveles de NO y ROS, lo que conduce a daño mitoconcelular, la liberación de citocromo C y otras vías para inducir la apoptosis [21].

Li Jingjing encontró que la tasa de inhibición tumoral más alta del extracto de antocianina de arroz negro en ratones con tumores S180 alcanzó el 32,17%, y la tasa de inhibitumoral se correlacionpositivamente con la dosis. El extracto de antocianina de arroz negro puede aumentar significativamente el índice del timo y el índice del bazo de ratones con tumores S180. El mayor índice de timo en cada grupo de dosis alcanzó 2,162 mg/g, y el índice de bazo alcanzó 5,298 mg/g, que fueron 28% y 35% más altos que el grupo control de ciclofosfami, respectivamente, indicando que las antocianinas de arroz negro pueden mejorar significativamente la función inmune de los ratones con tumores S180 [7]. Chang Hui et al. estudiaron el efecto de las antocianinas de arroz negro en la proliferación de la línea celular de leucemia HL-60. Los resultados mostraron que las antocianinas de arroz negro tienen un efecto inhibitorio significativo sobre la proliferación celular de HL-60, pueden inducir eficazmente la apoptosis celular de HL-60, y causar la detención de la fase G0/G1 [22].

2. 5 efecto de pérdida de peso

La obesidad es una enfermedad metabólica crónica que es perjudicial para la salud y se ha convertido en un problema de salud mundial. Actualmente, el tratamiento de la obesidad tiene defectos tales como alto costo, fácil rebote, y efectos secundarios tóxicos significativos. Por lo tanto, es importante desarrollar un método de pérdida de peso seguro, de bajo costo y efectivo. Hu Yan et al. estudiaron el efecto de la antocianina de arroz negro en la obesidad inducida por una dieta alta en grasas en ratas. Los resultados mostraron que la antocianina de arroz negro inhisignificativamente el aumento de peso inducido por una dieta alta en grasas en ratas después de 12 semanas de alimentación, y mejoró los indicadores relacionados con la obesidad de las ratas [23].

Wu Tao analizó el efecto de intervención de la morera, cere, arándano y antocianina de arándanos en ratones obesos inducidos por dieta alta en grasa, y encontró que la antocianina sólo puede inhibir el aumento de peso de los ratones, pero no puede cambiar la tendencia de aumento de peso en ratones obesos. Estudios posteriores han encontrado que la antocianina puede reducir la acumulación de lípidos en el suero y el hígado. Jiao Yan et al. estudiaron el efecto de la antocianina en el metabolismo lipídico y la capacidad antioxidante en ratas inducidas por una dieta alta en grasas por alimentación por gavage con antocianina de los residuos de fruta de bayas de índigo azul. Los resultados mostraron que después de 28 días consecutivos, la antocianina del residuo de fruta de las bayas de índigo azul podría reducir significativamente el nivel de lípidos en sangre de ratas modelo obesas, mejorar significativamente la actividad de las enzimas hepáticas, y reducir significativamente la producción de peróxidos lipí. Puede reducir eficazmente el daño hepático por peroxidy prevenir la aparición de aterosclerosis [25].

2. 6 otros efectos farmacológicos

Además, los estudios han encontrado que las antocianinas de arroz negro tienen una variedad de efectos farmacológicos, como la protección de la vista, la promoción de la estabilidad de las placas de etapa tardía en ratones, mejorar la inmunidad, y la protección del sistema cardiovascular. Chen Wei et al. encontraron que la luz puede inducir la apoptosis de las células fotorreceptoras de la retina en ratas, y que la administración oral de antocianinas de arroz negro puede reducir la apoptosis indupor la luz de las células fotorreceptde la retina en ratas [26]. Jin Liqin et al. encontraron que la antocianina de arroz negro tiene un importante efecto regulador sobre la función inmune de los tejidos y órganos de la rata, y también tiene un cierto efecto antioxidante [27]. Yu Xiaoping et al. encontraron que la antocianina de arroz negro puede promover la estabilidad de placas avanzadas en ratones con defectos en el gen de la apolipoproteína E, y este efecto puede estar relacionado con su mejora del metabolismo lipídico [28]. Zhang Mingwei et al. estudiaron el efecto protector de las antocianinas de arroz negro en el daño oxidativo de las células endotelivasculares causado por ox-LDL al observar la morfocelular de la línea celular EVC304 tratada con ox-LDL peroxidbajo el efecto protector de la antociande de arroz negro preincub. Los resultados mostraron que la antocianina de arroz negro puede reducir el efecto inhibitde la ox-LDL sobre la proliferación celular y reducir significativamente el daño a la morfode las células endotelicausado por la ox-LDL [29].

3 perspectivas

Todavía hay muchos problemas con la investigación sobre la antocianina de arroz negro. En primer lugar, la extracción, separación y purificación tradicional de antocianina de arroz negro lleva mucho tiempo, es costosa, tiene un bajo rendimiento y altos costos de tratamiento de aguas residuales; En segundo lugar, debido a la dificultad y el alto costo de la purificación y preparación de los estándares de antocianinas de arroz negro, el precio de los estándares es caro, y los requisitos de equipo son altos, lo que a su vez causa dificultades en el análisis estructural y la identificación de las antocianinas de arroz negro, y es difícil obtener un solo componente de antocianinas; En tercer lugar, las antocianinas de arroz negro tienen los efectos de anti-oxidación, protección del hígado, anti-lípidos, anti-tumores, regulación inmune, pérdida de peso, etc., sin embargo, se han realizado más estudios de simulación ambiental in vitro sobre los efectos fisiológicos del arroz negro, y relativamente pocos experimentos con animales y estudios de aplicación clínica, especialmente en la relación estructura-actividad de las antocianinas de arroz negro, La relación de actividad cuantitativa y los mecanismos moleculares y fisiológicos de sus efectos, que aún requieren una investigación más profunda. Cuarto, el contenido de antocianinas en el arroz negro es relativamente bajo. Aún se necesita más investigación sobre cómo utilizar técnicas de bioingeniería y agrícolas para detectar variedades de arroz negro con alto contenido de antocianinas y mejorar el contenido de antocianinas del arroz negro.

Actualmente, hay muchos productos de salud en el mercado relacionados con el arroz negro, como el vino de arroz negro, vinagre de arroz negro, té de salud de arroz negro, vermicelli de arroz negro, etc., pero los productos de antocianina de arroz negro siguen siendo raros en el mercado nacional. En la actualidad, un grupo de productos de antocianina representados por las cápsulas de antocianina de arroz negro se encuentran en fase de investigación y desarrollo y producción experimental. Con el desarrollo y las ventas calientes del arroz negro y sus antocianinas saludables, las perspectivas de mercado para la antocianina de arroz negro serán muy amplias. Otras investigaciones sobre la preparación automatizada industrializada y la separación y purificación de la antocianina de arroz negro, la relación entre la estructura de la antociande de arroz negro y su actividad biológica, los ensayos clínicos de los efectos farmacológicos de la antocianina de arroz negro, y la investigación y desarrollo de productos relacionados seguirán siendo importantes áreas de atención en el futuro.

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