¿Para qué sirven los pigmentos a base de plantas?

Los pigmentos naturales incluyen principalmente tres categorías:Pigmentos naturales de plantasPigmentos animales naturales y pigmentos minerales naturales [1]. Entre ellos, los pigmentos vegetales naturales son los más utilizados, y están implicados en diversas industrias como la alimentaria, textil, cosmética, medicina, industria del cuero, imprenta y tintura, etc. [2]. Los pigmentos vegetales naturales se refieren a los componentes del pigmento que se encuentran en las raíces, tal, hojas, flores, frutos y corteza de las plantas, como la cúrcuma, el zumaque, el añil, el cártamo, las judías negras, la cáscara de nogal verde, etc. Sus características ecológicas se han convertido en el foco del desarrollo de nuevos colorantes pigmentantes. Los seres humanos tienen una larga historia de uso de pigmentos naturales. En tiempos antiguos, la gente en el sur de Francia, el norte de España y el norte de África ya utilizaban carbón vegetal, ocre y arcilla marrón de manganeso para pintar paredes y objetos [3-4]; En la historia de Corea, el uso de tintes naturales inorgánicos en murales y estructuras de madera alcanzó su apogeo [5].

Ya en el periodo del emperador amarillo (2697 ac - 2599 ac), la gente en China ya sabía cómo extraer el jugo de las malas hierbas, hojas y ramas para teñir la ropa o pintar varios patrones [6]. Durante las dinastxia, Shang y Zhou occidental, China#La tecnología de teñido y tejido se desarrolló rápidamente [7]. Según el libro de los ritos, el estado de Chu (209 a. C.) incluso tenía un funcionario a cargo de la producción de añil llamado Lan Yin [8]. Hasta el siglo XIX, la mayoría de los tintes para la impresión textil y el teñido provenían de las plantas. Desde que el químico británico Perkin W H inventel primer pigmento orgánico sintético, la violeta de anilina, en 1856 [9], los tintes de bajo costo químicamente sintetizreemplazgradualmente la posición de los pigmentos naturales de plantas en la industria del tinte, y los pigmentos naturales se desvangradualmente de la etapa histórica. Los pigmentos sintéticos son principalmente pigorgánicos producidos por la síntesis artificial de colorantes de anilina a partir de petróleo, alquitde de huly sus derivados.

La industria de la "gran salud" es una nueva "industria de la salida del sol" que ha surgido en respuesta al desarrollo de los tiempos, las necesidades de la sociedad y los cambios en el espectro de la enfermedad. "Gran salud" es un concepto amplio que se centra en las personas#39;s ropa, comida, vivienda, transporte, nacimiento, envejecimiento, enfermedad y muerte, e implementa un concepto de atención completa e integral para todos los elementos de la vida. No solo persigue beneficios físicos y de salud individuales, sino también la salud psicológica, espiritual, social, ambiental y familiar. Incluye principalmente dos aspectos: uno se refiere a productos estrechamente relacionados con la salud humana, comoAlimentos saludables, bebidas saludablesProductos cosmecéuticos y productos para el hogar saludables; El otro se refiere a los servicios médicos tales como exámenes de salud, atención médica preventiva, rehabilitación médica y educación comunitaria. En la gran industria de la salud,Productos sanitarios derivados de plantas naturalesSon el núcleo y también la base material clave.

Este artículo revisa principalmente las aplicaciones funcionales de los pigmentos naturales de plantas en la gran industria de la salud. En los últimos años, con la mejora de la salud y la protección del medio ambiente y la conciencia ecológica verde, los pigmentos vegetales naturales han vuelto a atraer a las personas#39;s atención y volvió al ojo público. Desde una perspectiva de protección del medio ambiente, los pigmentos vegetales naturales se obtienen de la naturaleza, las materias primas son renovables, respetucon el medio ambiente, biodegrad, tienen baja toxicidad y causan poco daño, y están en línea con la actualidad#39; tema de "de vuelta a la naturaleza y la protección verde del medio ambiente" [11]. Desde una perspectiva de seguridad, la mayoría de los pigmentos naturales de plantas son a su vez medicamentos a base de hierbas chinas o materiales que se pueden utilizar tanto para alimentos como para medicamentos. La gran mayoría son inofensivas y no causará alergias o cáncer; Unos pocos pigmentos vegetales naturales también tienen fuertes funciones antibacterianas, antiinflamatorias y otras que promueven la salud [12]. Desde una perspectiva de teñido, los pigmentos vegetales naturales tienen un color simple y natural, un tono elegante y suave, y generalmente tienen un aroma aromático especial, que también puede reflejar características locales/étnicas.

1. Aplicación de pigmentos vegetales naturales en los alimentos

En las dietas tradicionales, la gente presta más atención a la combinación de color, aroma y sabor, y prefiere cosas con mejores cualidades sensori[13].Colorpara alimentosPuede mejorar el color de los alimentos. As anImportante aditivo alimentarioEs ampliamente utilizado en el procesamiento, producción e investigación de alimentos. Se divide principalmente en dos tipos: colorantes alimentarios sintéticos y colorantes alimentarios naturales [14]. Los colorantes alimentarios sintéticos, como el amaranto, el carmín yel amarillo limón, son de bajo costo, vienen en una variedad de tonos y producen colores vivos y brillantes [15]; Los colorantes alimentarios naturales, como las antocianinas, el licopen, los carotenoides y la cochin, se derivan de plantas y animales. Sin embargo, con el desarrollo de la medicina moderna y el enfoque en la salud, las personas se han vuelto gradualmente conscientes de los riesgos potenciales de colorantes alimentarios sintéticos. Los tintes sintéticos abusados se han demostrado sucesivamente para tener diversos grados de toxicidad, y algunos tienen el riesgo de causar cáncer, teratogenie hiperactividad en niños [14,16-17]. Por esta razón, la gente ha comenzado a prestar atención al desarrollo tecnológico y la promoción de colorantes naturales de alimentos [15].

Un gran número de estudios nacionales y extranjeros han encontrado que los colorantes alimenticios naturales derivados de las plantas no sólo es altamente seguro, abundante en la fuente, y tiene un tono suave, pero que algunos pigmentos también tienen ciertas actividades fisiológicas, tales como el cuidado de la salud, la nutrición, y anti-envejecimiento, lo que mejora la confianza del consumidor en la seguridad alimentaria [18-19]. En la actualidad, muchos países de todo el mundo están investigando vigorosamente, desarrollando y utilizandoColornaturalde alimentos. Japón es el país más avanzado en el desarrollo de colorantes alimentarios naturales, seguido por Estados Unidos [20]. En los últimos años, la tasa de crecimiento anual de las ventas de colorantes alimentarios naturales en el mercado internacional se ha mantenido por encima del 10%. La producción de colores alimenticios naturales en China ha comenzado a tomar forma, y hay más de 40 tipos de colores naturales que se permiten producir y utilizar, con una producción anual de más de 10.000 toneladas [20-21].

El desarrollo de la industria alimentaria moderna requiere colores alimentarios más naturales para embellecer los alimentos, aumentar el apetito y aumentar el valor de los bienes [22]. De acuerdo con los diferentes colores de los pigmentos, se dividen en verde, rojo, amarillo y negro, que son los pigmentos más utilizados. Las últimas aplicaciones de algunos colorantes alimentarios naturales representativos de origen vegetal se resumen en la tabla 1. Como se puede ver en la tabla, hay muchas plantas que contienen rojo yPigmentos de color amarilloY son ampliamente utilizados, principalmente en alimentos no básicos como bebidas, helados, dulces, galletas, alimentos enlatados, etc.; Los pigmentos verdes y negros tienen menos fuentes y se utilizan principalmente en alimentos básicos como pasteles y productos horneados. Estos pigmentos vegetales no sólo tienen un color rico para mejorar el color de los alimentos, sino que también se pueden utilizar como condimentos para satisfacer a las personas#39;s necesidades alimentarias. Con la mejora del proceso de extracción y la reducción del coste de los pigmentos naturales, los pigmentos naturales tienen un futuro y un potencial de desarrollo muy amplios, y se convertirán en uno de los aditivos alimentarios prioritarios en el futuro, y hay una tendencia a sustituir por completo a los pigmentos sintéticos [23].

2. La aplicación de pigmentos vegetales naturales en cosmética

"Todo el mundo ama la belleza", y desde los albores de la civilización humana, la gente ha utilizadoPlantas naturales como cosméticos para la belleza y el cuidado de la piel[24]. En la sociedad primitiva, algunos clanes tribununían varios colores recogidos de la naturaleza en sus caras durante varios rituales de culto tótem, pintándolos en forma de tótems para mostrar su cercanía a los dioses. Desde el siglo va. C. hasta el siglo VII d. C., también hubo muchas leyendas y registros de varios países sobre la producción y el uso de cosméticos, como la antigua reina egipcia usando pátina para trazar los círculos de los ojos, y la antigua belleza griega Aspazi usando cola de pescado para ocultar arrugas. En la antigua China, a la gente le gustaba usar el rouge para resaltar la belleza y el encanto de sus rostros. Rouge, polvo de huevo de pato, aceite para el cabello y sobres eran los cuatro tipos principales de la antigua cosmética China. Según el "Zhonghua Gujin Zhu" (notas sobre la China antigua y moderna), "Yan Zhi (rouge) está hecho de cera sel, mezclado con la savia de orquídeas rojas, y se utiliza para adornar mujeres 's caras.

Desde el final de la dinastía Shang, la gente en la antigua China ha utilizado plantas primipara inventar rouge para que las mujeres se apliquen a sus mejillas. Durante las dinastwei, Jin, sur y norte, Ge Hong de la dinastía Jin compilel "Manual de tratamiento de emergencia", que ya contenía un gran número de anti-envejecimiento y fórmulas de cuidado de la piel. Durante la dinastía Tang, la cosmética experimentó un desarrollo sin precedentes. Sun Simiao compilel "Qian Jin Yi Fang" y "emergencia Qian Jin Fang", que contiene un gran número de plantas que podrían ser utilizados para la belleza, así como fórmulas de belleza. Li Shizhen' compens de Materia Medica de la dinastía Qing registra muchos métodos de uso de la medicina herbal China para eliminar arrugas, aclarar manchas, combatir el envejecimiento, prevenir la pérdida de cabello y blanquela piel, entre otros cuidados de la piel y tratamientos de belleza [25]. Con el rápido desarrollo de la industria del petróleo, nacieron los cosméticos sintéticos, con aceite mineral como ingrediente principal y añadifragancias, pigsintéticos y otros aditivos químicos, con el fin de satisfacer a people' búsqueda y deseo de belleza.

Como los cosméticos sintéticos pueden ser producidos en masa a gran escala, son más baratos y tienen un suministro estable, por lo que rápidamente se hicieron populares en la sociedad de la época. Sin embargo, los cosméticos sintéticos son una mezcla de una amplia variedad de materias primas químicas y pigmentos sintéticos, y contienen aditivos químicos potencialmente dañinos. El uso prolongado puede dañar la piel y causar toxicidad crónica en el cuerpo [26-27]. Este fenómeno ha despertado una gran preocupación entre las personas que se preocupan por la belleza. Hoy en día, al elegir cosméticos, especialmente barras de labios, glosas de labios, sombras de ojos, fundaciones, rubor, colorete y tintes para el cabello, las personas no sólo exigen colores brillantes, sino que también prestan más atención a la seguridad y la inocuidad [28]. Con el progreso de la sociedad y el desarrollo de la economía, la gente 's día a día aumenta la conciencia de la búsqueda de lo natural, saludable y seguro. Los cosméticos ya no son un lujo para unos pocos. Cada vez más consumidores están empezando a prestar atención al cuidado y mantenimiento de la piel y el cabello. Maquillaje de belleza casi se ha convertido en una parte esencial de la gente moderna#39;s Daily lives [29-30]. Este artículo resume algunos de los pigmentos naturales de plantas que se utilizan actualmente en cosméticos, como se muestra en la tabla 2. Con la mejora continua de la moderna tecnología de extracción y separación, las perspectivas de aplicación de pigmentos vegetales naturales en cosméticos son muy amplias.

3. Aplicación de pigmentos vegetales naturales en la sanidad

Con el desarrollo de la medicina y las personas#39;s la creciente concienciación sobre la salud, muchas personas han llegado a darse cuenta de que la prevención de las enfermedades es un medio eficaz de promover y proteger la salud. algunosPigmentos naturales de plantasNo sólo tienen efectos terapéuticos sobre diversas enfermedades humanas como la hipertensión y la diabetes, sino que también tienen funciones preventivas y de salud, ya que también contienen los ingredientes activos únicos de la medicina tradicional China. En el "12 º Plan quinquenal para el desarrollo de la ciencia y la tecnología médicas", se propuso por primera vez el concepto tradicional de preservación de la salud de "tratar las enfermedades antes de que ocurran". El origen más temprano de "tratar las enfermedades antes de que ocurr" es la estrategia de prevención de enfermedades y preservación de la salud propuesta en el Huangdi Neijing (emperador amarillo#39;s Internal Classic), que es una parte importante de China's la cultura de la medicina tradicional China y la ideología de la "prevención primero" que sigue siendo seguida por China#39;s comunidad médica y de salud hoy [34]. En los últimos años, a través de una continua investigación en profundidad sobre los pigmentos vegetales naturales, se ha descubierto que los pigmentos vegetales tienen una amplia gama de actividades biológicas, incluyendo antioxidantes, anti-envejecimiento, anti-radiación, eliminación de radicales libres, anti-cáncer, anti-tumor, anti-aterosclerosis, prevención de enfermedades coronarias, protección de la función cardiovascular, y mejora de la inmunidad. Tienen amplias perspectivas de desarrollo y aplicación en la prevención de enfermedades y la atención de la salud.

Wang Wei [36] estudió la actividad antioxidante de 14 de uso comúnPigmentos naturales como antocianinasFlavonoides, carotenoides y quinonas. La investigación mostró que los pigmentos naturales con una estructura de dicetona, la estructura de flavonoy la estructura de antocianina, como el pigmento de cúrcuma, el pigmento de sor, el pigmento de la piel de la uva y el pigmento de la cebol, pueden convertirse en antioxidantes y productos para la salud anti-envejecimiento. elFlavonoides en el arroz negroEl pigmento, como las antocianinas, no sólo tienen fuertes funciones antioxidantes y de eliminación de radicales libres de oxígeno, sino que también inhisignificativamente la peroxidde las lipoproteínas de yema de huevo [37]. En la actualidad, los pigmentos negros naturales y los pigmentos rojos también se utilizan ampliamente en la salud. Entre ellos, paprika red es actualmente el world's colornatural de alimentos más vendido, que puede ser utilizado como un agente colorpara los medicamentos con azúcar recubiery también tiene beneficios para la salud [26].

Gao Xiang [38] realizó un estudio sobre alimentos saludables a base de Chile en el país y en el extranjero, concluyendo que el Chile no sólo puede ser utilizado para desarrollar alimentos saludables para perder peso, sino también alimentos saludables que protegen contra la radiación. Al mismo tiempo, la capsantina también tiene un cierto efecto inhibitsobre la aparición de cáncer y tumores [39]. Muchos grupos étnicos y países picantes tienen una probabilidad más baja de desarrollar cáncer que los países occidentales [26]. Shikonin pertenece a la clase de compuestos naftoquinona. Los estudios han demostrado que tiene efectos antiinflamatorios y antitumorales. Su efecto antitumoral no solo envendirectamente las células tum, sino que también inhila la angiogénesis tumoral y por lo tanto dificulta el suministro de nutrientes al tumor, inhibiendo así el crecimiento tumoral [40-42].

Por lo tanto, el desarrollo y aplicación de pigmentos vegetales naturales es imperativo. No sólo son abundantes en fuente y tienen un color natural, sino que también tienen una variedad de actividades biológicas, satisfaciel anhelo moderno para la salud. Los pigmentos vegetales naturales se dividen en siete categorías según sus diferentes efectos farmacológicos. La aplicación de pigmentos vegetales naturales en la salud se resume y categoriza en la tabla 3. Como puede verse en la tabla, los pigmentos vegetales con las funciones más activas incluyen los que eliminan los radicales libres, los que tienen propiedades antioxidantes y los que tienen propiedades anti-envejecimiento. Esto coincide con el enfoque actual en la prevención del envejecimiento y el mantenimiento de la salud. También hay relativamente muchos pigmentos vegetales que pueden prevenir el cáncer y reducir los "tres altos" (presión arterial alta, azúcar alta en la sangre, lípidos altos en la sangre). Hay relativamente pocos pigmentos vegetales que pueden proteger contra la radiación y aliviar la fatiga visual, pero están estrechamente relacionados con la salud humana. El vigordesarrollo de pigmentos vegetales naturales proporciona apoyo y protección para China#39;s industria sanitaria y salud pública.

4. Otras aplicaciones de pigmentos vegetales naturales

Los pigmentos vegetales naturales también se utilizan ampliamente en textiles, piensos, industria del papel y la industria del cuero. Ya hay un gran número de tintes textiles naturales en el mercado, que no sólo tienen un color natural, sino que también tienen ciertas funciones como la protección UV [49]. Japón, Corea del sur y la India han establecido institutos de investigación para tintes vegetales. Su investigación muestra que la ropa interior de seda y pijamas teñidos con pigmentos extraídos de los pigmentos de madder, índigo, tulipy cártamo para teñir la ropa interior de seda y pijamas pueden tanto proteger contra insectos y bacterias y proteger la piel [12]; En los piensos, los pigmentos vegetales naturales tienen un valor de aplicación extremadamente alto. Por ejemplo, el pigmento rojo paprika es importante para mejorar la apariencia y el sabor de los productos de origen animal, y se puede utilizar para colorear y mejorar el color de la piel de los animales, yema de huevo, pescado, mariscos, etc. [50].

Capsanthin es actualmente ampliamente utilizado en el país y en el extranjero para mejorar el color y el sabor de la carne de trucha arco iris, etc [51-52]; En la fabricación de papel, el uso de pigmentos vegetales naturales también es muy importante. El papel blanco puede causar fatiga visual y reducir la eficiencia del trabajo después de un uso prolongado. La gente también usa ampliamente papel coloreado, pero el uso a largo plazo de papel teñido con tintes sintéticos puede causar daño al cuerpo humano. Por lo tanto, es particularmente importante crear un ambiente de uso del papel colorido y seguro. Los colorantes naturales de pigmento se han utilizado para teñir el papel. Por ejemplo, el pigmento natural redbud no sólo tiene una buena capacidad de coloración, sino que también cumple con los requisitos ambientales para los materiales de envasado [49]. En la industria del cuero, los pigmentos naturales de plantas no sólo pueden dar al cuero un color rico y un brillo completo, sino también satisfacer las diversas demandas del mercado y las personas#39; búsqueda de la belleza. Sus ventajas de ser respetucon el medio ambiente y renovables hacen que los pigmentos naturales sean más ampliamente utilizados. Por ejemplo, fragfragde de piel gru, casuarina, cártamo, madder, bayberry, etc se han utilizado para el curtido y teñido. Estos tintes naturales no sólo se pueden utilizar como tintes curtientes, sino también como fungicidas de cuero. Por ejemplo, los pigmentos vegetales como la cúrcuma y el ruibarb tienen una buena actividad antibacteriana. Por lo tanto, el desarrollo de pigmentos vegetales naturales se convertirá en una parte importante del desarrollo ecológico y de la salud humana, y las perspectivas del mercado son amplias [53].

5 perspectivas

China es un vasto país con abundantes recursos vegetales, lo que sienta las bases sólidas para el desarrollo, la utilización y la investigación de tintes naturales para plantas. Los pigmentos naturales de plantas tienen ventajas únicas sobre los pigmentos químicamente sintetizy están atrayendo más y más atención en la industria de pigmentos. En particular, con la profundización de las personas#39;s la comprensión de los conceptos de vida saludable y segura, los pigmentos naturales de plantas reemplazgradualmente los pigmentos sintéticos con efectos secundarios tóxicos y se convertirá en la nueva dirección de desarrollo de la industria de pigmentos domésticos en el futuro. Sin embargo, la investigación sobre pigmentos naturales se ha estancado por el momento, principalmente porque los pigmentos naturales de plantas son generalmente metabolisecundarios de las plantas. Tienen composiciones pigmentarias complejas, bajas tasas de extracción y son difíciles de separar, tienen bajos contenidos de pigmento y pobre estabilidad. Por lo tanto, las técnicas eficientes de extracción y separación y el desarrollo de una fuente altamente estable de pigmentos vegetales son problemas urgentes que necesitan ser resueltos.

El autor cree que se pueden considerar los siguientes aspectos: en primer lugar, mejorar el proceso de extracción. La extracción dePigmentos naturalesSe ve afectada por muchos factores, como la temperatura, el tiempo y el pH, que pueden afectar a la tasa de extracción de pigmentos. La clave está en combinar los métodos tradicionales de extracción por ebullicon nuevos métodos de extracción para desarrollar técnicas de extracción y separación que sean eficientes y económicas. El segundo es fortalecer la investigación sobre la estructura, las propiedades y la actividad fisiológica de los pigmentos vegetales naturales, para proporcionar una garantía para el desarrollo de pigmentos vegetales de alta calidad y para mejorar la tasa de utilización global de los pigmentos. La tercera es mejorar el proceso de producción para garantizar la calidad del producto. La adopción activa de tecnología de producción avanzada para mejorar la competitividad del producto es también un foco clave del desarrollo de pigmentos naturales. En cuarto lugar, es ampliar los campos de aplicación de los pigmentos naturales, para ampliar aún más el mercado internacional sobre la base del mercado nacional, para hacer pleno uso de las ventajas de China's recursos vegetales abundantes, y mejorar continuamente la calidad de los productos con la ayuda de la alta tecnología. Se cree que en el futuro desarrollo y aplicación, los pigmentos vegetales naturales servirán mejor a la humanidad con sus características naturales, alta seguridad, beneficios para la salud y menor costo, y serán más ampliamente utilizados enAlimentos, cosméticos, medicina y cuidado de la salud.

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