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Ferulic Acid 의 기능과 응용
Ferulic acid 는 식물에서 흔히 볼 수있는 페놀 산입니다. 그것은 식물에서 자유로운 형태로 거의 발견되지 않습니다. 주로 올리고당, 폴리아민, 지질 및 다당류와 관련이 있습니다. 그것은 자유 래디 칼 청소, 항 혈전증, 항 박테리아 항염증제, 종양 억제, 고혈압 예방 및 치료, 심장 질환 및 정자 운동성 향상과 같은 많은 건강 기능을 가지고 있습니다. Ferulic 산성 독성은 인간의 신진 대사가 쉽고 낮으며, 그 사용이 점점 넓어지고 있습니다. 식품 산업에서 페놀 산은 주로 천연 바닐린, 산화 방지제, 방부제, 가교제 및 성능 향상제의 제조에 사용되며 화학적 합성 및 추출을 통해 페룰 산을 얻을 수 있습니다.
페룰 산 의 화학 이름은 식물에서 흔히 볼 수있는 페놀 산의 일종 인 4- 하이드 록시 -3- 메 톡시 신 남산이다. 그것은 주로 세포벽의 일부인 세포벽 다당류와 리그닌으로 구성됩니다. Chuanxiong, ferulic 및 한약의 다른 활성 성분. 그것에는 많은 유일한 특징 및 낮은 독성이, 남성 LD50는 2445mg / kg, 여성 쥐 LD50는 2113mg / kg이다.
현재 의약, 식품, 화장품 및 기타 분야에서 점점 더 널리 사용되는 ferulic acid,이 기사는 ferulic acid의 기능과 식품 산업에서의 응용에 중점을 둡니다. 1 ferulic acid 1.1 기능 항산화 작용은 신체의 내인성 또는 외인성 반응성 산소 종에 항상 영향을 미치므로 아테롬성 경화증, 암, 백내장, 연령 관련 황반변과 같은 다양한 질병을 유발합니다. 따라서 항산화에 의한 손상은 이러한 질병의 예방과 치료의 열쇠입니다. 연구 결과에 따르면 ferulic acid는 우수한 산화 방지제, 과산화수소, superoxide free radical, hydroxy radical, peroxynitrite가 강한 제거 효과를 나타냅니다. 페룰 린산은 자유 라디칼을 냉각시킬 수있을뿐만 아니라 인체의 생리 기능을 조절하고 자유 라디칼 효소의 생산을 억제하며 자유 라디칼 소거 효소 생산을 촉진시킵니다. Kayahara 등 및 Kawabata 등의보고에 따르면 ferulic acid는 glutathione S-transferase와 quinone reductase 활성을 크게 증가시킬 수 있고 티로시나제 활성을 억제하며 자유 라디칼로부터 막을 보호하기 위해 포스파티딜 에탄올 아민을 결합시킨다. 1.2 항 혈전 성 나트륨 페 레이트는 혈소판 응집, 세로토닌 저해, 트롬 복산 (TXA2) 유사 물질 방출, TXA2 신테 타제 활성의 선택적 억제, 프로 스타 사이클린 (PGI2) / TXA2 비율의 증가를 억제 할 수있어 항 혈전 효과를 갖는다. Ferulic acid는 thromboxane synthase를 선택적으로 억제하고, 트롬 복산을 길들이고, phospholipase A2 (PLA2)를 억제하여 다음과 같은 메커니즘을 통해 아라키돈 산이 해리되는 것을 방지함으로써 트롬 복산의 방출을 억제합니다 : TXA2의 생성을 차단합니다. 페룰 산에 의한 혈소판 응집의 억제는 또한 c-AMP 수준을 증가시키고 포스 포 디에스 테라 제 활성을 억제하는 그의 능력과 관련된다. 1.3 ferulic acid의 저지방 효과는 경쟁적으로 oxalate acid-5-pyrophosphate dehydrogenase 활성의 간을 억제하고, 콜레스테롤의 간 합성을 억제하여 혈중 지질을 낮추는 목적을 달성 할 수 있습니다. 1.4 예방 및 관상 동맥 심장 질환의 치료 Ferulic acid는 관상 동맥 심장 질환, 협심증의 임상 치료에 사용 되어온 심근 허혈과 산소 소비를 감소시킬 수 있습니다. 관상 동맥 심장 질환의 주요 원인, 죽상 경화증의 가장 기본적인 원인. 죽상 동맥 경화증의 원인은 자유 라디칼에 의한 지질 산화입니다. 말 론디 알데히드와 저밀도 지단백질의 지질 산화 생성물은 말 론디 알데히드의 세포 독성 효과 - 저밀도 지단백질, 주로 죽상 동맥 경화증으로 이끄는 다음 세 가지 방법을 통해 생산된다. ① 말 론디 알데히드 - 저밀도 지질 단백질은 단핵 식균 작용으로 세포 내 콜레스테롤 대사 장애, 콜레스테롤의 축적, 거품 세포의 형성의 결과. ② 말 론디 알데히드 - 저밀도 지단백질이 액포 변성, 혈청 수축의 내피 세포질에 세포 손상과 사망을 가져온다. 혈관 내피 세포 손상, 혈소판 손상의 정상적인 혈관, 상해의 혈소판 응집, 활성 물질의 세포질 응집 및 방출, 혈전증, 내막 비후, 지질 침투, 동맥 죽을 촉진 경화 형성과 유사. ③ 프로스타 사이클린 생성 억제로 TXA2가 증가했다. TXA2를 통해 아데 닐 레이트 사이 클라 제, 혈소판 및 혈관벽 평활근 사이 클릭 아데노신 모노 포스페이트 (cAMP) 감소를 억제하거나 Ca2 + 운반체가 직접 Ca2 + 유입 및 밀 튜브 시스템 Ca2 + 방출을 촉진함으로써 혈소판 응집 및 국소 혈관 수축을 촉진 내피 세포 손상. 프로스타글란딘은 혈관을 확장시켜 혈소판 응집을 제한하고 손상된 내피 세포를 보호합니다. Ferulic acid는 지질 산화를 억제하고 혈청 콜레스테롤 수치를 낮추며 죽상 동맥 경화증의 예방 및 치료에 대한 항 혈전 효과를 통해 관상 동맥 심장 질환을 치료합니다. 1.5 항균성 항염증제
차가운 바이러스, 호흡기 syncytial 바이러스 (RSV)과 에이즈 바이러스에 2 ferulic 산은 상당한 억제 효과가 있습니다. Hirabayashi 및 기타 마우스 macrophage RAW264.7 인플루엔자 바이러스에 감염된 결과로 ferulic acid와 ferulic acid 치료법의 사용이 인터페론 -8의 생산이 43 %와 56 % 감소했으며 생체 내 실험에서도 같은 경향이 발견되었다 [6] . 같은 세포주를 사용하여 RSV에 의한 염증 단백질 -2 생성에 대한 ferulic acid의 효과를 관찰했다. Ferulic acid는이 단백질 생산을 현저히 감소시키는 것으로 나타났습니다. AIDS 바이러스에 대한 ferulic acid와 그 유도체의 억제 효과는 잠재적 인 화학 요법 제로 작용한다 [7]. 바이러스에서 ferulic acid를 억제하는 메커니즘은 효소와 여러 염증성 질환이 밀접하게 관련되어 있기 때문에 크 산틴 산화 효소 활성을 억제하는 것과 관련이있을 수 있습니다. 박테리아의 억제에 Ferulic 산은 더 넓은 스펙트럼을 보였다, ferulic 산이 병원균 박테리아를 일으키는 원인이 된 미생물의 원인이되는 병원성 박테리아 및 병원균을 일으키는 원인이되는 병원균 박테리아를 일으키는 원인이 된 병원균 박테리아, Klebsiella pneumoniae, Enterobacter, Escherichia coli, Citrobacter, Pseudomonas aeruginosa 음식 부패 [4]. 박테리아 N-acetyltransferase에있는 Ferulic acid는 강한 억제 효과를 가지고있어 항 박테리아 활동의 주요 원인이 될 수 있습니다. 1.6 항 돌연변이 유발 및 항암 효과 Kawabata et al. azomethine (AOM)을 사용하여 F334 쥐에서 결장암을 유발 한 결과, 500 mg / kg ferulic acid를 먹인 비정상적인 병변의 수가 27 % 감소했다. 최근 대장 암, 직장암 및 혀 암에 대한 페룰 산과 그 유도체의 억제에 대한보고가 증가하고있다. 가와바타 등에서 페룰 산의 항암 작용과 글루타티온 S- 트랜스퍼 라제, 퀴논 환원 효소 활성 등의 해독 효소의 활성화가보고되었다. 위에서 언급 한 기능 외에도 ferulic acid는 면역 조절 기능을 가지며 정자의 운동성을 향상시키고 남성의 불임 치료 및 아질산염 제거 및 기타 효과를 발휘합니다 [4]. 2 수용성, 지용성 및 결합 상태의 세 가지 상태에서 ferulic acid에 함유 된 ferulic acid와 그 대사 산물. 식물의 세포질에 용해되어있는 훼 루린 산은이 상태에서 일부 작은 분자 (단당류, 이당류, 폴리아민 등)와 관련되어 있습니다. 지방 용해성 상태는 주로 식물 표면 왁스 층과 같은 오 릴자 놀과 같은 일부 지용성 물질 (스테롤 등)을 말합니다. 결합 상태는 식물 세포벽 물질 (다당류, 단백질 및 리그닌) 결합을 갖는 에스테르 또는 에테르 형태의 훼 릭산을 의미한다. 수용성 및 지용성 ferulic 산 복합체는 신장, 간, 폐, 비장 및 신체에 혈액을 통해 인체 및 마우스의 소장에 쉽게 흡수되며, 곧 소변에서 신진 대사되고 신체에 축적되지 않으며, 그러나 배설물에서 배설물은 거의 없습니다 [9]. 실제로 free ferulic acid는 체내에서 자유 상태가 아닌 glycosides, glucosinolate, methyl ester 상태로 흡수되어 페닐 프로피온산, cinnamoyl glycine 및 기타 화합물로 대사된다. 바운드 상태의 식물에서 대부분의 페룰 린산이 존재하기 때문에 사람들과 동물은 이러한 페룰 린산을 직접 흡수 할 수 없지만 ferulic acid free의 대장에서 에스 테라 제의 미생물 생성에 의존해야한다. 3 ferulic acid의 제조 ferulic acid는 식물 재료로부터 화학적 합성 및 추출을 통해 얻을 수있다. 3.1 페놀 산의 화학적 합성 및 용매로서 무수 피리딘에 원료 인 바닐린과 말 론산의보다 많은 화학 합성, 축합 반응으로 얻은 촉매로서의 피 페리 딘. 그러나이 방법은 얻은 ferulic acid가 cis-와 trans-ferulic acid의 혼합물이고 반응 시간이 길고 (최대 3 주), 다량의 용매와 낮은 수율을 가지기 때문에 심각한 결점이있다 [12] . 3.2 식물에서 추출 Ferulic acid는 ferulic acid와 그 조합으로부터 얻은 작은 분자들로부터 얻은 것, 식물 세포벽으로부터 얻은 두 번째 것, 조직 배양에 의해 얻은 세 가지 경로를 통해 식물에서 얻을 수있다. 쌀겨 추출물은 다양한 스테롤과 테르 페 노이드 페룰 산 에스테르를 함유하고 있으며, 가장 대표적인 물질은 γ- 오리자놀이며 쌀겨 기름은 1.5 ~ 2.8 %를 차지합니다. 현재 고순도 트랜스 - 페룰 릭산을 생산하기위한 산업화 방법은 오리 나무를 수산화 나트륨 또는 수산화 칼륨으로 90-100 ℃에서 8 시간 가수 분해 한 다음 황산으로 pH를 산성화하여 페룰 산을 침전시키는 것이다. 식물 세포벽은 ferulic acid의 가장 중요한 공급원입니다. 연구에 따르면 염기와 미생물에 의해 생성 된 ferulic acid esterase가 세포벽에 결합 된 ferulic acid를 유리시킬 수 있다는 것이 밝혀졌습니다. 일반적으로 세포벽에있는 모든 ferulic acid를 방출 한 후 24 시간 동안 실온에서 질소 조건에서 4 % 수산화 나트륨을 사용한다고 믿었습니다. 알칼리 가수 분해 과정이 너무 오래 걸리기 때문에이 방법은 세포벽 물질에서의 페룰 산 분석에만 국한되었습니다. 최근 우리는 0.5 % 수산화 나트륨이 추출 온도를 높이고 적절한 보호제를 첨가함으로써 단시간에 밀기울에있는 대부분의 훼 렐산을 제거 할 수 있음을 발견했다. Ferulic acid esterase (EC3.1.1.1)는 유리 효소에서 ferulic acid methyl ester, oligosaccharide ferulic acid 및 ferulic acid ferulic acid를 말한다 [14]. 곰팡이, 박테리아 및 효모는 ferulic acid esterase를 분비 할 수 있습니다. ferulic acid esterase의 분비에 존재하는 미생물이 ferulic acid 효소 시스템을 분비하게됨에 따라 bagasse, 밀기울 및 기타 ferulic acid와 같은 세포벽 물질에 직접적으로 미생물이 직접 유입되지 못하고있다 산업 생산 수준이지만, 아프가니스탄에서는 Wei acid esterase 연구가 성과를 거두었습니다. 첫째, 우리는 효율적으로 ferulic acid esterase를 분비 할 수있는 많은 미생물을 선별했다. 둘째, 효소 구조, 최적 온도, 최적 pH 값 및 효소 안정성과 같은 효소 특성을 상세히 연구했다. 다른 요인; 셋째, ferulic acid esterase와 일부 다당 분해 효소의 상승 효과에 대해 논의했다. 넷째, 효소 생산 및 산업 분리 방법에 영향을 미치는 요인을 논의 하였다. 미래에, 우리가 더 많은 연구에서 효소의 미생물 생산 과정을 최적화 할 수 있다면, ferulic acid 산업 생산의 효소 준비를 촉진 할 수 있습니다. 식물 조직 배양 방법은 또한 ferulic acid를 얻는 중요한 방법입니다. 일부 연구는 특정 식물의 조직 배양이보다 높은 수율의 ferulic acid 유도체를 생산할 수 있음을 보여주었습니다. 사탕무와 같은 옥수수 세포 현탁 배양은 수용성 ferulic acid 포도당 에스테르, ferulic acid
3 sucrose esters [15], 최대 함량 20.0μmol / g 캘러스 (건조 중량). Ajuga chinensis의 조직 배양에 의해 생성 된 Ferulic acid는 150mg / L의 배양 배지에 도달 할 때 더 높았고, 대부분 Ferruic acid였다 [16]. 보이는 조직 배양은 또한 천연 trans-ferulic acid의 생산도 중요한 방법입니다. 4 ferulic acid ferulic acid가 널리 사용되며 일부 국가에서는 식품 첨가물로 승인되었습니다. 일본은 식품 항산화 물질을 허용하고 있으며 미국과 일부 유럽 국가에서는 항산화 물질로 허브, 커피, 샹란 란을 함유 한 많은 페룰 산을 사용할 수 있습니다. 현재 페룰 산은 주로 다음과 같은 목적으로 식품 산업에 사용됩니다. 4.1 판매 가격의 결과로 바닐린의 생산 바닐린의 합성은 특히 바닐린을 생산하기위한 원료로서 페룰 릭 산 (ferulic acid)에 외래 생물 변형 (biotransformation)을 사용하는 바닐린의 합성보다 훨씬 높다. 주로 다음과 같은 3 가지 방법으로 요약 할 수있다. 첫째, ferulic acid의 탈 카르 복 실화에 의해 생성 된 미생물 탈 카르복시 화 효소의 사용은 바닐린을 생산하고, ferulic acid는 dihydro ferulic acid의 형성으로, 그리고 나서 바닐린의 합성으로 감소된다. 세 번째는 ferulic acid를 coniferine에 넣은 다음 바닐린으로 전환시키는 것입니다. 연구에 따르면 일부 박테리아, 곰팡이 및 효모가 ferulic acid에 해당하는 효소 시스템을 바닐린으로 생산할 수 있음이 밝혀졌습니다. 그러나 바닐린의 많은 미생물에 대한 독성 때문에 바닐린을 직접 바닐린으로 생산하는 미생물을 사용하면 바닐린이 덜 독성 인 바닐린 산으로 변하기 쉽기 때문에 향 효능을 일으키는 특정 효소의 사용이 더 바람직하다. 4.2 방부제 용 방부제 항산화 작용과 항균 작용을 가진 페룰 산으로 식품 보존제로 사용할 수 있습니다. 일본은 1975 년 ferulic acid 감귤류와 아마 인유, 콩기름, 라드 항산화 제를 보존했습니다. 일부 아미노산과 디 펩티드는 상승 작용제 역할을 할 수 있습니다. 페놀 성 화합물은 다른 페놀 화합물과 비교하여 두 가지 장점이 있습니다. 첫째, 항산화 작용. Heinonen et al. 레시틴 - 리포솜 시스템에서 gallic acid, propyl gallate, caffeic acid, mallow 추출물, delphinidin, catechin, epicatechin, rutin 및 quercetin의 항산화 활성을 비교 한 결과, hydroperoxide상의 ferulic acid가 가장 강력한 억제를 나타냈다. ferulic acid의 또 다른 장점은 pH 안정성이며 그 pH 안정성은 chlorogenic acid, caffeic acid, gallic acid보다 훨씬 강하다. 이 속성은 단백질 추출 및 구성, 과일 껍질 제거와 같은 알칼리성 조건에서 가공 된 식품에 중요합니다. Ferulic acid의 유도체 중 일부는 ferulic acid보다 강력한 항산화 작용을 나타내는 것으로 언급 할 가치가있다. [20], 새로운 항산화 물질의 합성을위한 새로운 방법을 제공한다. 강력한 항산화 작용을 나타낼뿐만 아니라, 페룰 산 항균 작용도 매우 강합니다. Lattanzio et al. 5 개의 균류 (Sclerotinia sclerotiorum, Fusarium oxysporum, Altenaria sp., Botrytis cinerea, Penicillium digitatum)에 대한 12 가지 페놀 산의 항균 활성을 시험 한 결과 ferulic acid가 가장 활성이 높은 것으로 나타났습니다. 효모의 Ferulic acid도 강한 억제 효과를 나타내지 만 소르빈산 칼륨보다 활동성이 낮습니다. 식물 세포 벽에 식품 가교제로서 4.3, ferulic 산성 다당류 분자는 현재 다당류 점도와 음식 접착제의 준비의 속성을 향상시키기 위해 그것을 사용하여, 펙틴과 E의 더 많은 사용을보고하는 데 사용할 수 있습니다 글리 칸은 젤을 준비합니다. 페룰 린산이 다당류 및 단백질에 결합되면, 다당류 및 단백질은과 황산 암모늄, 과산화수소 및 락카제 또는 과산화 효소를 첨가하여 겔을 형성함으로써 가교 결합 될 수있다. 생산, ferulic 산성의 사용은 일부 다당류, 특히 저분자 폴리 사카 라이드의 응용의 교차 결합을 향상시킬 수 있습니다. ferulic 산 및 그 산화 산물은 단백질 티로신, 라이신 및 시스테인과 반응 할 수 있기 때문에 가교 성 단백질은 가식 성 단백질 필름의 제조에서 따라서 페룰 산이 막을 증가시킬 수 있고 수증기 및 산소에 대한 막 투과성을 감소시킨다 [ 22]. 동시에, ferulic acid는 또한 단백질의 free sulfhydryl 함량을 감소시키고 단백질의 thiol 그룹의 cross-linking을 피할 수 있고 가열 공정 안정성 [23] 동안 열을 증가시킬 수 있습니다. 이러한 특성으로 인해 식품 분야의 페룰 산 (ferulic acid)은 광범위한 분야를 제공합니다. 4.4 체육 음식의 응용 강렬한 운동을하는 동안 운동 선수는 신체에 산화 손상을 일으킬 수 있고, 많은 스포츠 음식은 항산화 물질을 첨가해야합니다. Ferulic acid는 잠재적 항산화 물질이며 호르몬의 분비를 자극 할 수 있으며, 많은 외국 스포츠 음식에는 허브가 함유 된 ferulic acid 또는 ferulic acid가 첨가됩니다. 위, 기능, pharmacokinetics 및 ferulic acid의 응용 프로그램을 간략하게 소개합니다. 페룰 릭 산의 독성이 낮고 식품 첨가물로서의 일부 국가의 승인으로 인해 식품 업계에서 페룰 릭 애씨드의 응용은 밝은 미래를 가져올 것입니다.
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