¿Qué es la antocianina de extracto de arándano?

Blueberries (Vaccinium spp.) are enelgenus Vaccinium dethe family Ericaceae. elfruit is blue, nearly round, y0.5–2.5 g enweight per fruit, with the largest being 5 g. Blueberries are one dethe five healthy fruits recommended by the Food yAgriculture Organization dethe Reino unidoNations. elearliest country to cultivate Los arándanos rojoswas the United States, yChinabegan to import ycultivate them en1981. Blueberries are rich ennutrients.

Además de los nutrientes convencionales, también contienen vitamina E, vitamina A, superóxido dismutasa (SOD), antocianinas y un gran número de oligoelementos, como calcio, fósforo, magnesio, zinc, hierro, germanio, cobre, etc. 2. Los arándanos son ricos en antocianes rico. Algunas publicaciones indican que el contenido de antocianinas de los arándanos es de 387 — 487 mg/100 g, mientras que el de las moras es de 245 mg/100 g, el de las frambuesas es de 116 mg/100 g, y el de las fresas es de 35 mg/100 g³. Las antocianinas tienen una variedad de funciones fisiológicas. Extraer antocianinas de los arándanos y usarlas como suplementos dietéticos no sólo hace pleno uso de sus funciones fisiológicas, sino que también resuelve el problema de los arándanos#39; Una vida útil pobre y perecedera, y aumenta su valor comercial. Por lo tanto, en los últimos años, las antocianinas de arándano han recibido una amplia atención.

1 estructura y propiedades de antocianinas

1.1 estructura química

Las antocianinas son un tipo de flavonoide en la clase de compuestos fenólicos. Su estructura básica consiste en dos anillos de benceno conectados por una unidad de carbono -3 (C6-C3-C6). El núcleo básico de origen de las antocianinas es la 2-fenilbenzopirina, el cromóforo, como se muestra en la figura 1.4.

1.2 tipos

Se conocen más de 20 antocianinas y más de 250 antocianidin. Hay seis antocianinas que se encuentran principalmente en las partes comestibles de las plantas: cianidina, pelargonidina, peonidina, delphinidina, pelunidina y malvidina. (Malvidin), que representa aproximadamente el 50%, 12%, 12%, 12%, 7% y 7% del contenido de antocianina en la naturaleza, respectivamente. Sus estructuras químicas se muestran en la tabla 1. 5. Las principales antocianinas en los arándanos son delphinidina, pelargonidina, peonidina, cianidina y malvidina.

1.3 propiedades químicas

Las moléculas de antocianina contienen grupos ácidos y básicos y son solubles en agua y compuestos de alcohol como el etanol. Tienen una fuerte absorción tanto en las regiones de luz ultravioleta y visible, con las longitudes de onda de máxima absorción cerca de 280 nm y en el rango de 500-550 nm. Las antocianinas aparecen en diferentes colores a diferentes valores de pH: rojo a pH < 7, púrpura a pH 7-8, y azul a pH > 11.

2. The physiological functions deAntociande de arándano (en inglés)

2.1 antioxidante

A large number destudies have used chemical ycellular antioxidant methods to evaluate the antioxidant actividaddeEl aránblueantocianinas, ythe results show that El aránblueantocianinashave strong antioxidant activity. Wang Jian et al. evaluated the antioxidant capacity deEl aránblueantocianinasA travéshydroxyl radical, DPPH radical, H₂O₂, superoxide anion radical yFe³+ scavenging rate tests, and the results showed that blueberry anthocyanins have very altoactivity. Petko Denev et al. 8 tested the antioxidant propiedadesdeantocianinextracts desdefive types deberries: American cranberries, elderberries, redcurrants, blackberries and blueberries. The extracts were tested for suability to absorb oxygen radicals (ORAC),hydroxyl radical scavenging capacity (HORAC), total hydroperoxyl radical-trapping antioxidant parameter (TRAP), NO scavenging and lipid peroxidation inhibition, it was found that blueberry extract had the strongest HORAC and NO scavenging abilities.

Spela Moze Bornsek et al. 9 realizaron ensayos antioxidantes intracelulares (CAA) en diferentes líneas celulares como el cáncer de colon humano (Caco-2), el cáncer de hígado (HepG2), las células endotelihumanas (EA.hy926) y las células del músculo liso vascular de rata (A7r5), y los resultados mostraron que las antocianinas tienen propiedades antioxidantes intracelulares. Sun Liqiong et al. estudiaron la actividad antioxidante de los monómeros de antocianina en 10 de las 9 variedades de arándano introducidas en China. Los resultados mostraron que la delfinidina y la cian3-glucósido son los principales ingredientes activos en los arándanos.

2.2 protege la vista

Las antocianinas de arándanos son un elemento importante en la protección de la vista. Pueden proteger los capilares en los ojos, promoviendo así la circulación sanguínea; Y pueden acelerar la regeneración de rodopsina, que es indispensable para una buena vista. Las antociande de arándano pueden mejorar significativamente la visión borrosa, los ojos secos, la agudeza visual y la eficiencia general, aliviando así la fatiga visual. Los niños con miopía leve pueden controlar eficazmente y aliviar el desarrollo de la miopía al complementar 500 mg de antociande de arándano al día [3].

2.3 niveles de azúcar en la sangre más bajos

A ratas machos obesos se les administraron 200 mg/(kg·d) de antocianinas de arándano por sonda. Después de 4 semanas, se recogió sangre en ayunas para medir la glucemia. Los resultados mostraron que en comparación con el grupo de control, el tratamiento con antociande de arándanos redujo significativamente el nivel de glucosa en sangre en ayunas de las ratas, y las antociande de arándanos podrían mejorar la sensibilidad a la insulina. 4. Grace MH et al. 15 dieron a los ratones antociande arándanos, que bajaron sus niveles de glucosa en sangre en un 33% a 51%, mientras que los niveles de glucosa en sangre de los ratones a los que se les dio metformina se redujeron en un 27%, lo que indica que las antociande arándanos pueden aliviar eficazmente los síntomas de la hiperglucemia en ratones.

2.4 antiproliferación

Bunea A et al. [0 mostraron que las antociande de arándano tienen efectos antiproliferativos y pro-apoptóticos en la línea celular de Melanoma melanoma melanoma melanoma melanoma melanoma melanoma melanoma melanoma melanoma melanoma melanoma melanoma melanomade ratón B16-F10. Las cuatro concentraciones de antocianinas de arándano, 50, 100, 150 y 200 μg/mL, fueron seleccionadas y aplicadas a las células mesangiglomerhumanas durante 24 horas. Las tasas de inhibición de las células fueron de 40,98%, 60,39%, 59,60% y 64,66%, respectivamente, lo que indica que las antociande de arándano inhila la proliferación celular de manera dependiente de la dosis e induce apoptosis.

2.5 otras funciones fisiológicas

En los últimos años, los estudiosos han descubierto que, además de las funciones fisiológicas anteriores, antociande arándanos también tienen otras funciones, tales como la inhibienvitro del virus de la hepatitis B, daño anti-hígado, daño anti-radiación, analgésico y anti-inflamatorio, y alivio de la ansiedad 18-23].

3 factores que afectan la estabilidad de las antocianinas de arándanos

The Estabilidad de antocianinas de arándanos is poor. Processing conditions such as pH, temperature, light, metal ions and additives can affect sustability and hinder their application. Blueberry anthocyanins are stable under acidic conditions. High temperatures and light can accelerate their degradación. The Efecto efectoof metal ions and sugars on their stability is related to their concentration. Therefore, alkaline and high-temperature environments should be avoided as much as possible during processing, and they should be stored under low-temperature, light-protected conditions.

3,1 pH

El pH tiene un efecto significativo en la estabilidad de las antocianinas de arándanos. Cuando pH < 3, las antocianinas de arándano son relativamente estables; Cuando pH > 3, la estructura de antocianina es inestable y se degrada fácilmente. 4; La estructura molecular de las antocianinas a diferentes valores de pH cambiará, lo que llevará a un cambio de color. 2.

3.2 la temperatura

La estabilidad de las antocianinas de arándanos disminuye significativamente a altas temperaturas, y la tasa de degradación de las antociande de arándanos se acelera con el aumento de la temperatura. Liu Junbo et al. 20 mostraron que por debajo de 60 °C, la estabilidad de las antocianinas de arándano se ve menos afectada. Wang Bochu et al. 27 mostraron que las antocianinas de arándanos son sensibles a las altas temperaturas (-80 ≥ C).

3.3 luz

Las antocianinas de arándanos son inestables a la luz. Los estudios han demostrado que las antocianinas son inestables y fácilmente degraden en la luz natural, y son más estables en condiciones de oscuridad. Por lo tanto, las antocianinas de arándanos deben almacenarse en la oscuridad.

3,4 iones metálicos

Los iones metálicos a menudo se introducen durante el procesamiento, y estos iones metálicos pueden afectar la función de las antocianinas. Por lo tanto, es importante estudiar el efecto de los iones metálicos sobre la estabilidad de las antocianinas. Los resultados mostraron que Fe − +, Fe − + y Cu − + afectaron la estabilidad de las antocianinas. Los iones Zn − + con una concentración mayor que 1,2 mmol/L, Cu − + con una concentración mayor que 12 mmol/L y Ca − + con una concentración mayor que 12 mmol/L fueron beneficiosos para la estabilidad de las antocianinas de arándano. Na+ no tuvo efecto significativo en la estabilidad de las antocianinas de arándanos

3.5 agentes reductores y oxidantes

En el proceso se utilizan oxidantes y agentes reductores. Las antocianinas de arándanos son sensibles a oxidantes (H − O −, 0,5% ~ 2,0%) y agentes reductores (Na − SO −, 0,005 ~ 0,040 mol/L). Sun Qianyi Sun et al. 24 encontraron que a medida que aumentaba la concentración del agente oxidante y reduc, la tasa de conservación de las antocianinas de arándanos se reducía rápidamente. A una concentración de 2% H₂O₂ y Na₂SO₃, las tasas de preservación de antociande de arándano fueron bajas, 34% y 35%, respectivamente.

3.6 azúcares

Sugars are widely used in La comidaprocessing. Commonly used sugars include glucose, sucrose and fructose. The effect of sugars on the stability of blueberry anthocyanins is related to the concentration of the sugars used. The results of a study by Sun Qianyi et al. 24 showed that glucose, sucrose and fructose at concentrations of more than 20% were stable to blueberry anthocyanins. A study by Yan Hongguang et al. 25 showed that sucrose and glucose at concentrations higher than 10% had a slight protective effect on anthocyanins, while low concentrations of sucrose and fructose can reduce the stability of blueberry anthocyanins. Liu Junbo et al. 20 showed that sucrose concentrations below 50g/L (5%) had no significant effect on blueberry anthocyanins, while high-quality sucrose concentrations could improve stability. These results indicate that high concentrations of sugars are beneficial to the stability of blueberry anthocyanins.

Otros aditivos alimentarios

Food additives can prolong the shelf life of food, while also improving the sensory properties of food to meet people's necesidades sensori, y se utilizan ampliamente en la industria alimentaria. Los resultados de la investigación muestran que el VC puede dañar la estructura de las antocianinas y degradar las antocianinas, mientras que el benzoato de sodio, el ácido cítrico 0,15% y el ácido málico pueden promover la estabilidad de las antociande de arándano.

Otros factores

Además de los factores anteriores que afectan la estabilidad de las antocianinas de arándanos durante el procesamiento de alimentos, algunas condiciones de procesamiento también pueden afectar la estabilidad de las antocianinas de arándanos. Por ejemplo, Nadiarid Jiménez et al. 28 determinaron la tasa de degradación de antocianinas en muestras de jugo de Mora en tres diferentes actividades acuáticas. Los resultados mostraron que a medida que la actividad del agua disminuyó de 0.99 a 0.34, la constante de la tasa de degradación de las antocianinas aumentó de 0.9 ± 10-3/s a 3.5 ± 10-3/s, lo que indica que una disminución en la actividad del agua tiene un impacto negativo en la estabilidad de las antocianinas a altas temperaturas.

4 extracción y purificación de antocianinas de arándanos

4.1 métodos de extracción

En la actualidad, los principales métodos para la extracción de antocianinas de arándanos incluyen la extracción con disolvente orgánico, extracción asistida por ultrasonidos, extracción asistida por microondas y métodos enzim. Algunos métodos combinan varios métodos, como la extracción ultrasonido-enzimy la extracción ultrasonido-microondas.

4.1.1 método de extracción por solvente

La extracción por solvente es uno de los métodos más utilizados para extraer antocianinas. Como antocianinas son solubles en soluciones de alcohol como etanol y metan, etanol o metanse utiliza generalmente como el agente de extracción. Las antocianinas son estables en condiciones ácidas, por lo que las antociande de arándano se suelen extraer en condiciones ácidas.

Una solución de metanes un disolvente comúnmente utilizado para extraer antocianinas de arándanos. Se puede añadir una pequeña cantidad de ácido clorhídrico o solución de ácido acético para mejorar la eficiencia de extracción. Las mejores condiciones de proceso se pueden obtener ajustando la relación líquido-material, la temperatura de extracción y el tiempo de extracción. 2930 sin embargo, las soluciones de metanson tóxicas y no respetucon el medio ambiente, por lo que las soluciones de etanol se utilizan a menudo como disolventes de extracción. [3]

4.1.2 método de extracción ultrasónica

Ultrasound causes the cell walls of the blueberries and the entire blueberry fruit to break in an instant, shortening the crushing time. At the same time, the vibration generated by ultrasound enhances the release, diffusion and dissolution of intracellular substances, thereby significantly improving the Extracción de extracciónefficiency. Wu Jinming et al. 3 used response surface methodology to analyze and optimize the ultrasonic extraction process of blueberry anthocyanins, and concluded that the optimal extraction conditions for blueberry anthocyanins were ultrasonic power 730 W, liquid-to-material ratio 1:18, extraction time 40 min, and extraction temperature 55 °C. Under these conditions, the anthocyanin extraction rate was 5.79%.

4.1.3 método enzimático

Las enzimas pueden descomponer los tejidos vegetales, acelerando así la liberación de sustancias activas en las células vegetales y mejorando así la tasa de extracción. Zhao Erfeng et al.133 utilizaron celulasa para extraer antocianinas de orujo de arándano, y la tasa de extracción de antocianina del orujo de arándano resultante fue de 4,12%.

4.1.4 otros métodos

Boyaqiu A comparó los efectos de la extracción con disolvente y la extracción asistida por microondas en la tasa de extracción de antocianinas. Los resultados mostraron que la extracción asistida por microondas tuvo un mejor efecto de extracción. Michael Schwarz et al. 3 confirmaron el potencial de la cromatode contracorcorriente de alta velocidad para la separación a gran escala de antocianinas. La cromatode contracorcorriente de alta velocidad tiene varias ventajas: alta carga de muestra, bajo costo del disolvente de separación, y no requiere costosas columnas de extracción en fase sólida. Las condiciones de funcionamiento también son suaves. Wang Erlei et al.3 utilizaron cromatode columna combinada con cromatolíquida de alto rendimiento semi-preparativa para aislar con éxito una mezcla de antocianina de alta pureza y monómeros de antocianina de arándanos silvestres. Se estableció un sistema de elución eficaz para separar los compuestos de antocianina de alta pureza: primero, una columna de XAD-7HP de amberlita se llencon una solución acuosa de etanol que contiene 0,01% de ácido clorhídrico (etanol: agua = 35:65), y luego una columna de Sephadex LH-20 se llencon una solución acuosa de etanol que contiene 0,01% de ácido clorhídrico (etanol: agua = 35:65).

4.2 método de depuración

The crude extract of blueberry anthocyanins contains many impurities, such as proteins, sugars, pectin and other substances. In order to improve the quality and extend the shelf life of the product, it is necessary to purify the crude extract of blueberry anthocyanins.

4.2.1 método de la resina

La tecnología de separación por adsorción de la resina macroporosa es un nuevo proceso de extracción y purificación que utiliza un adsorbente especial para adsorcionar selectivamente los principios activos y eliminar los principios inactivos. Este método tiene las ventajas de un equipo simple, operación conveniente, ahorro de energía, bajo costo, alta pureza del producto, y no absorción de humedad. Actualmente, el método de la resina es el principal método de purificación para antocianinas de arándanos. Timothy J. Buran y ores37 encontraron que la resina de amberlita FPX66 es la resina más adecuada para recuperar antocianinas y flavonoides de extractos de agua de arándanos.

4.2.2 método de extracción en fase sólida

Petko Denev et al. 8 utilizaron la extracción en fase sólida (SPE) para puriantocianinas de cinco bayas (la chokeberry americana, saú, grosella roja, Mora y arándano). Los resultados mostraron que la extracción en fase sólida (SPE) utilizando la amberlita XAD7 absorbente es un método rápido, sencillo y fiable para puriantocianinas de extractos complejos que contienen impurezas como azúcares, ácidos, proteínas y pectina.

5 perspectivas de desarrollo

Blueberries are a good source of anthocyanins due to their high anthocyanin content and good functionality. They have been widely used in the food, medical and cosmetic industries. However, blueberry anthocyanins are unstable and are lost during the production process. The problem of how to retain anthocyanins and their physiological activity to the greatest extent possible needs to be urgently solved. Anthocyanins also have poor stability in the human gastrointestinal tract and low bioavailability. However, the biological properties of anthocyanins are mainly determined by their bioavailability, so improving the bioavailability of anthocyanins is also a key area of future research.

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