Chào mừng đến với Công ty Công nghệ sinh học HSF ~~
Chức năng và ứng dụng của axit ferulic
Axit ferulic là một axit phenolic thường thấy trong thực vật. Nó hiếm khi được phát hiện ở dạng tự do ở thực vật. Nó chủ yếu liên quan với oligosaccharides, polyamines, lipids và polysaccharides. Nó có nhiều chức năng sức khoẻ, như nhặt các gốc tự do, chống huyết khối, chống viêm vi khuẩn, ức chế khối u, dự phòng và điều trị cao huyết áp, bệnh tim và tăng khả năng di chuyển tinh trùng. Axit ferulic độc tính thấp, dễ dàng cho sự trao đổi chất của con người, sử dụng nó ngày càng rộng rãi. Axit ferulic trong ngành công nghiệp thực phẩm chủ yếu được sử dụng cho việc chuẩn bị vanillin tự nhiên, chất chống oxy hoá, chất bảo quản, các tác nhân chiết băng và chất tăng cường hoạt tính, có thể thu được acid ferulic thông qua tổng hợp và chiết xuất hóa học.
Tên hóa học của axit ferulic là axit 4-hydroxy-3-methoxycinnamic, một loại axit phenolic thường thấy trong thực vật. Nó chủ yếu gồm các polysaccharides và tế bào lignin, là một phần của thành tế bào. Chuanxiong, ferulic và các thành phần hoạt chất khác của y học Trung Quốc. Nó có nhiều tính năng độc đáo, và độc tính thấp, nam LD50 là 2445mg / kg, chuột nữ LD50 là 2113mg / kg.
Hiện nay axit ferulic trong dược phẩm, thực phẩm, mỹ phẩm và các lĩnh vực khác ngày càng được sử dụng rộng rãi, bài báo này tập trung vào chức năng của axit ferulic và ứng dụng của nó trong ngành công nghiệp thực phẩm. 1 chức năng của acid ferulic 1,1 cuộc sống chất chống oxy hóa của cơ thể sẽ luôn luôn bị các loài oxy hoạt động nội sinh hoặc ngoại sinh của cuộc xâm lược, do đó gây ra một loạt các bệnh, như xơ vữa động mạch, ung thư, đục thủy tinh thể, có liên quan đến tuổi tác. Vì vậy, chống oxy hóa thiệt hại là chìa khóa để phòng ngừa và điều trị các bệnh này. Các nghiên cứu đã chỉ ra rằng axit ferulic có hoạt tính chống oxy hoá tốt, hydrogen peroxide, các gốc tự do superoxide, các gốc hydroxyl, peroxynitrite có hiệu ứng thu hẹp mạnh [3]. Axit ferulic có thể không chỉ làm ngưng các gốc tự do, mà còn điều chỉnh chức năng sinh lý của cơ thể con người, ức chế sự sản sinh ra các enzym tự do và thúc đẩy quá trình sản sinh men vi khuẩn tự do. Kayahara, vv và Kawabata và các báo cáo khác, axit ferulic có thể làm tăng đáng kể glutathione S-transferase và hoạt tính reductase quinone, ức chế hoạt động của tyrosinase và phosphatidylethanolamine màng kết hợp để bảo vệ màng khỏi các gốc tự do Trong cuộc xâm lược. 1.2 Ức chế natri chống huyết khối có thể ức chế sự kết tập tiểu cầu, ức chế sự phóng thích chất serotonin, thromboxane (TXA2), ức chế chọn lọc hoạt tính synthase của TXA2, tỷ lệ prostacyclin (PGI2) / TXA2 tăng lên, có hiệu quả chống huyết khối. Axit ferulic ức chế sự phóng thích thromboxan bằng cách chọn lọc ức chế tổng hợp thromboxane, antagonizing thromboxane và ức chế phospholipase A2 (PLA2) để ngăn axit arachidonic khỏi sự phân ly thông qua các cơ chế sau: Do đó ngăn chặn sự hình thành của TXA2 và các dạng tương tự. Sự ức chế sự kết tập tiểu cầu bằng axit ferulic cũng liên quan đến khả năng tăng nồng độ c-AMP và ức chế hoạt tính phosphodiesterase. 1.3 Tác dụng hạ lipid máu của acid ferulic có thể ức chế khả năng cạnh tranh của gan oxalate acid-5-pyrophosphate dehydrogenase hoạt động, ức chế tổng hợp gan của cholesterol, để đạt được mục đích làm giảm lipid máu. 1.4. Dự phòng và điều trị bệnh mạch vành Các acid Ferulic có thể làm giảm sự thiếu hụt cơ tim và tiêu thụ oxy, đã được sử dụng trong điều trị lâm sàng bệnh mạch vành, đau thắt ngực. Nguyên nhân chính của bệnh động mạch vành, nguyên nhân cơ bản nhất của xơ vữa động mạch. Nguyên nhân của xơ vữa động mạch là lipid oxidation bởi các gốc tự do. Các sản phẩm oxy hóa lipid của malondialdehyde và lipoprotein mật độ thấp có ảnh hưởng đến cytotoxic của malodialdehyde - lipoprotein mật độ thấp, chủ yếu thông qua ba cách sau để dẫn đến chứng xơ vữa động mạch [5]: ① malondialdehyde - lipid mật độ thấp Protein là thực bào tế bào đơn nhân, intracellular Rối loạn chuyển hóa cholesterol, dẫn đến sự tích tụ cholesterol, sự hình thành các tế bào bọt. ② malondialdehyde - lipoprotein mật độ thấp đến tế bào chất trong nội mô của thoái hoá thoái hoá, co ngót huyết thanh, dẫn đến tổn thương tế bào và tử vong. Các tổn thương tế bào nội mô mạch máu, các mạch máu bình thường có tác dụng chống huyết khối, tổn thương tiểu cầu trong chấn thương, sự kết hợp và giải phóng tế bào chất của các chất hoạt tính, huyết khối, tăng đậm đặc, xâm nhập lipid, thúc đẩy sự ăn mòn động mạch Giống như sự hình thành cứng. ③ ức chế sản xuất prostacyclin, gây ra TXA2 tăng lên. TXA2 thông qua sự ức chế adenylate cyclase, tiểu cầu và mạch máu mạch tuần hoàn giảm adenosine monophosphate (cAMP), hoặc như một hãng vận chuyển Ca2 + trực tiếp thúc đẩy dòng chảy Ca2 + và sự phóng thích Ca2 + hệ thống ống kín, qua đó thúc đẩy sự kết hợp tiểu cầu và sự co mạch máu cục bộ tăng lên Tổn thương tế bào nội mô. Prostaglandin có thể làm giãn mạch máu, hạn chế sự kết tập tiểu cầu và bảo vệ các tế bào màng trong. Axit ferulic bằng cách ức chế quá trình oxy hóa lipid, giảm nồng độ cholesterol huyết thanh và tác dụng chống huyết khối của dự phòng và điều trị xơ vữa động mạch, qua đó điều trị bệnh tim mạch vành [5]. 1,5 chống vi khuẩn chống viêm
2 acid ferulic trên virus lạnh, virus đồng hợp hô hấp (RSV) và virus AIDS có tác động ức chế đáng kể. Hirabayashi và các macrophage chuột khác RAW264.7 bị nhiễm virut cúm và phát hiện ra rằng việc sử dụng acid ferulic và điều trị acid ferulic, sản xuất interferon-8 giảm 43% và 56%, các thí nghiệm trong cơ thể cũng có cùng xu hướng [6] . Cùng một dòng tế bào được sử dụng để quan sát ảnh hưởng của acid ferulic đối với sản xuất protein viêm II gây ra. Axit ferulic đã được tìm thấy làm giảm đáng kể sản xuất protein này. Tác dụng ức chế của axit ferulic và các chất dẫn xuất của nó đối với virút AIDS làm cho nó trở thành một chất điều trị hóa học có tiềm năng [7]. Cơ chế ức chế acid ferulic trên virut cũng có thể liên quan đến sự ức chế hoạt tính của xanthine oxidase, bởi vì enzym và một số bệnh viêm có liên quan mật thiết. Axit ferulic trên sự ức chế vi khuẩn cho thấy một phổ rộng hơn, người ta phát hiện ra rằng axit ferulic có thể ức chế Shigella sonnei, Klebsiella pneumoniae, Enterobacter, Escherichia coli, Citrobacter, Pseudomonas aeruginosa gây ra vi khuẩn gây bệnh và 11 loài vi khuẩn gây ra Thức ăn bị hư hỏng [4]. Axit ferulic trên vi khuẩn N-acetyltransferase có tác dụng ức chế mạnh, có thể là lý do chính cho hoạt động kháng khuẩn của nó. 1.6 Tác dụng chống biến đổi gen và chống ung thư Kawabata et al. Induced một ung thư ruột kết ở chuột F334 sử dụng azomethine (AOM), và phát hiện ra rằng số lượng các tổn thương bất thường ăn với 500 mg / kg acid ferulic giảm 27% [8]. Gần đây, các báo cáo về sự ức chế acid ferulic và các dẫn xuất của nó đối với ung thư ruột kết, ung thư trực tràng và ung thư lưỡi ngày càng tăng. Kawabata và do đó hoạt động chống ung thư của acid ferulic và kích hoạt các enzyme giải độc như glutathione S-transferase, hoạt tính reductase quinone [8]. Ngoài các chức năng được mô tả ở trên, axit ferulic cũng có quy định về miễn dịch, cải thiện khả năng di chuyển của tinh trùng, điều trị vô sinh nam và loại bỏ nitrit và các tác dụng khác [4]. 2 Axit ferulic thực phẩm và các chất chuyển hóa của nó trong axit ferulic ở ba trạng thái: hòa tan trong nước, hoà tan lipid và trạng thái gắn kết. Axit ferulic, được hòa tan trong tế bào chất của thực vật, gắn với một số phân tử nhỏ (monosaccharides, disaccharides, polyamines, ...) trong trạng thái này. Trạng thái không tan trong máu liên quan đến axit ferulic và một số chất tan trong chất béo (Sterol, vv), chẳng hạn như oryzanol, chủ yếu là lớp sáp bề mặt của nhà máy. Nhà nước ràng buộc đề cập đến axit ferulic dưới dạng este hoặc ete với chất kết cấu tế bào thực vật (polysaccharide, protein và lignin). Axit ferulic acid hòa tan trong nước và hòa tan chất béo dễ dàng hấp thụ bởi ruột non của cơ thể con người và chuột qua máu tới thận, gan, phổi, lá lách và cơ thể, sớm được chuyển hóa từ nước tiểu, sẽ không tích tụ trong cơ thể, Nhưng rất ít được bài tiết ra khỏi phân [9]. Trên thực tế, axit ferulic tự do được hấp thu bởi cơ thể, không ở trạng thái tự do, nhưng đối với các glycosid, glucosinolates và este methyl ester, và cuối cùng được chuyển hóa thành axit phenylpropionic, cinnamoyl glycine và các hợp chất khác [10]. Hầu hết axit ferulic ở thực vật ở trạng thái bị ràng buộc tồn tại, người và động vật không thể trực tiếp hấp thụ acid ferulic như vậy, nhưng phải dựa vào sản sinh ra esteraza của vi khuẩn trong ruột kết của axit ferulic [11]. 3 Việc chuẩn bị axit ferulic acid ferulic có thể thu được thông qua tổng hợp và chiết xuất hóa học từ vật liệu thực vật. 3.1 tổng hợp hóa học của axit ferulic và tổng hợp hóa học của vanillin và axit malonic làm nguyên liệu để pyridin khan như dung môi, piperidin làm chất xúc tác thu được bằng phản ứng ngưng tụ. Tuy nhiên, phương pháp này bị một trở ngại đáng kể bởi vì axit ferulic thu được là một hỗn hợp axit cis- và trans-ferulic và có thời gian phản ứng dài (lên đến 3 tuần), một lượng lớn dung môi và năng suất thấp [12] . 3.2 Khai thác từ thực vật Axit ferulic có thể thu được từ thực vật thông qua ba tuyến: một từ acid ferulic và một số phân tử nhỏ thu được từ sự kết hợp, thứ hai thu được từ thành tế bào thực vật, thứ ba thu được bằng nuôi cấy mô. Chiết xuất cồn cám gạo có chứa sterol và terpenoid ferulic axit este, trong đó chất liệu điển hình nhất là γ-oryzanol, dầu cám gạo chiếm từ 1,5% đến 2,8%. Hiện nay, phương pháp công nghiệp hóa để sản xuất axit trans-ferulic có độ tinh khiết cao là thủy phân oryzanol ở nhiệt độ 90-100 ℃ bằng natri hydroxit hoặc kali hydroxit trong 8 giờ, sau đó làm axit hóa giá trị pH bằng axit sulfuric để kết tủa axit ferulic. Vách tế bào thực vật là nguồn acid ferulic quan trọng nhất. Các nghiên cứu đã chỉ ra rằng axit ferulaza ferulaza được tạo ra bởi các bazơ và vi khuẩn có thể giải phóng axit ferulic gắn với thành tế bào. Nói chung, tin rằng việc sử dụng 4% natri hydroxyd trong điều kiện nitơ ở nhiệt độ phòng 24 giờ sau khi giải phóng tất cả các axit ferulic trong thành tế bào. Do quá trình thủy phân kiềm quá nhiều nên phương pháp này chỉ hạn chế trong việc phân tích axit ferulic trong vật liệu thành tế bào. Gần đây hơn, chúng tôi đã phát hiện ra rằng 0,5% sodium hydroxide có thể giải phóng hầu hết axit ferulic trong cám lúa mì trong một thời gian ngắn bằng cách tăng nhiệt độ chiết và thêm các tác nhân bảo vệ thích hợp [13] Ứng dụng cung cấp khả năng. Ferulic acid esterase (EC3.1.1.1) dùng để chỉ ester metyl axit ferulic, axit ferulic oligosaccharide và axit ferulic polysaccharide ferulic trong một enzyme tự do [14]. Nấm, vi khuẩn và nấm men có thể tiết ra esteraza acid ferulic. Khi các vi sinh vật trong tiết acid ferulic esteraza cũng tiết ra một số hệ thống enzyme ferulic acid làm suy giảm, hiện nay việc sử dụng các vi sinh vật trực tiếp trên các vật liệu thành tế bào như bã mía, cám lúa mì và các chế phẩm khác của axit ferulic chưa được đưa vào Mức độ sản xuất công nghiệp, nhưng ở Afghanistan nghiên cứu acid Wei esterase đã thực hiện một số công việc hiệu quả. Trước tiên, chúng tôi sàng lọc một số vi sinh vật có thể tiết kiệm hiệu quả acid esterase ferulic. Thứ hai, các đặc tính enzyme của enzyme được nghiên cứu chi tiết, như cấu trúc enzyme, nhiệt độ tối ưu, pH tối ưu và sự ổn định của enzyme. Các yếu tố khác; Thứ ba, tác dụng hiệp đồng của ferulic acid esterase và một số enzym phân huỷ polysaccharide đã được thảo luận; Thứ tư, các yếu tố tác động của việc sản xuất enzyme và phương pháp tách công nghiệp đã được thảo luận. Trong tương lai, nếu chúng ta có thể tối ưu hóa quá trình sản xuất vi khuẩn của các enzyme nghiên cứu nhiều hơn, có thể thúc đẩy việc chuẩn bị enzyme sản xuất ferulic axit công nghiệp. Phương pháp nuôi cấy mô thực vật cũng là một cách quan trọng để lấy axit ferulic. Một số nghiên cứu đã chỉ ra rằng nuôi cấy mô của một số cây trồng có thể tạo ra năng suất cao hơn của các dẫn xuất axit ferulic. Chẳng hạn như củ cải đường, nuôi cấy tế bào ngô nuôi cấy có thể thu được axit ferulic hòa tan trong nước, axit ferulic
3 sucrose este [15], hàm lượng cao đến 20,0 μmol / g callus (trọng lượng khô). Axit ferulic được sản xuất bằng nuôi cấy mô của Ajuga chinensis cao hơn, đạt 150mg / l môi trường nuôi cấy, và phần lớn là axit ferulic tự do [16]. Nuôi mô có thể nhìn thấy cũng là sản xuất acid trans-ferulic tự nhiên là một cách quan trọng. 4 acid ferulic acid ferulic ngoài thuốc được sử dụng rộng rãi, một số nước đã được phê duyệt như là một phụ gia thực phẩm. Nhật Bản đã cho phép chống oxy hóa thực phẩm, Hoa Kỳ và một số nước châu Âu được phép sử dụng một số axit ferulic có chứa thảo mộc cao, cà phê, Xianglan Lan như chất chống oxy hoá. Hiện tại, axít ferulic trong ngành công nghiệp thực phẩm chủ yếu cho các mục đích sau. 4.1 Sản xuất vanillin Vanillin do giá bán cao hơn nhiều so với việc tổng hợp vanillin, việc sử dụng biotransformation nước ngoài sang axit ferulic làm nguyên liệu để sản xuất vanillin nói riêng. Tổng hợp theo ba cách sau: Thứ nhất, việc sử dụng decarboxylase vi sinh được tạo ra bởi decarboxylation của axit ferulic để sản xuất vanillin, axit ferulic được giảm đến sự hình thành axit dihydro ferulic, và sau đó tổng hợp vanillin; Thứ ba là axit ferulic thành cây lá kim và sau đó chuyển thành vanillin. Các nghiên cứu đã chỉ ra rằng một số vi khuẩn, nấm và nấm men có thể tạo ra hệ thống enzym tương ứng với axit ferulic thành vanillin. Tuy nhiên, do độc tính của vanillin đối với nhiều vi sinh vật, nên việc sử dụng các vi sinh vật để sản xuất vanillin trực tiếp vanillin sẽ làm vanillin vào axit vanillic độc hại [17], do đó việc sử dụng các enzym cụ thể để sản xuất hương Lan Su có hiệu quả là mong muốn nhiều hơn. 4.2 Chất bảo quản cho chất khử trùng Là axit ferulic với hoạt tính chống oxy hoá và kháng khuẩn, nó có thể được sử dụng làm chất bảo quản thực phẩm. Nhật Bản vào năm 1975 đã bảo quản axít ferulic acid và như dầu hạt lanh, dầu đậu nành và chất chống oxy hoá của mỡ. Một số axit amin và dipeptide có thể hoạt động như các chất đồng vận. So với các hợp chất phenol khác, axit ferulic có hai ưu điểm. Thứ nhất, hoạt động chống oxy hoá của nó. Heinonen và cộng sự So với hoạt tính chống oxy hoá của axit gallic, gallit propyl, axit caffeic, chiết xuất mallow, delphinidin, catechin, epicatechin, rutin và quercetin trong hoạt tính lecithin-liposome Hoạt tính cho thấy acid ferulic trên hydroperoxide tạo ra sự ức chế mạnh nhất [18]. Một ưu điểm khác của axit ferulic là sự ổn định pH và độ ổn định pH mạnh hơn đáng kể so với acid chlorogenic, axit caffeic và axit gallic [19]. Tài sản này rất quan trọng đối với các loại thực phẩm chế biến dưới điều kiện kiềm, chẳng hạn như khai thác và tổ chức protein, và lột trái cây. Cần lưu ý rằng một số các chất dẫn xuất của axit ferulic cho thấy hoạt tính chống oxy hoá mạnh hơn axit ferulic [20], tạo ra một cách mới để tổng hợp các chất chống oxy hoá mới. Ngoài hoạt động chống oxy hóa mạnh, hoạt tính kháng khuẩn axit ferulic cũng rất mạnh. Lattanzio et al. Kiểm tra hoạt tính kháng khuẩn của 12 axit phenolic chống lại 5 loại nấm (Sclerotinia sclerotiorum, Fusarium oxysporum, Altenaria sp., Botrytis cinerea, Penicillium digitatum) và phát hiện ra rằng axit ferulic là hoạt tính mạnh nhất [21]. Axit ferulic trên nấm men cũng có tác dụng ức chế mạnh, nhưng hoạt tính thấp hơn kali sorbat. 4,3 như là một tác nhân chéo thực phẩm trong thành tế bào thực vật, phân tử polysaccharide axit ferulic có thể liên kết chéo, hiện nay người ta cũng sử dụng nó để cải thiện tính chất của độ nhớt polysaccharide và chuẩn bị keo thức ăn, báo cáo sử dụng nhiều hơn pectin và E Glycan để chuẩn bị một gel. Nếu axit ferulic bị ràng buộc với polysaccharide và protein, polysaccharide và protein có thể liên kết chéo bằng cách bổ sung ammonium persulfate, hydrogen peroxide và laccase hoặc peroxidase để tạo thành gel. Sản xuất, việc sử dụng axit ferulic có thể cải thiện liên kết chéo của một số polysaccharides, đặc biệt là việc sử dụng các polysaccharides có trọng lượng phân tử thấp. Vì axit ferulic và các sản phẩm oxy hóa của nó có thể phản ứng với tyrosine protein, lysine và cysteine, do đó sự liên kết qua protein, do đó, trong việc chuẩn bị màng protein ăn được, axit ferulic có thể làm tăng màng tế bào và làm giảm thấm thấm màng của hơi nước và oxy [ 22]. Đồng thời, axit ferulic cũng có thể làm giảm hàm lượng sulfhydryl tự do trong protein và tránh liên kết chéo của nhóm thiol trong protein và làm tăng nhiệt trong suốt quá trình gia nhiệt Độ bền [23]. Do những đặc tính này, axít ferulic trong các ứng dụng thực phẩm cung cấp một phạm vi rộng hơn. 4.4 trong việc áp dụng các vận động viên Thể thao Trong quá trình tập luyện thể lực mạnh có thể gây ra oxy hoá thiệt hại cho cơ thể, nhiều môn thể thao thực phẩm được yêu cầu phải thêm chất chống oxy hoá. Axit ferulic là một chất chống oxy hóa tiềm năng, và có thể kích thích sự bài tiết hormone [24], vì vậy nhiều loại thực phẩm thể thao nước ngoài được thêm axit ferulic hoặc axit ferulic có chứa thảo mộc. Ở trên, chức năng, dược động học và việc áp dụng axit ferulic được giới thiệu ngắn gọn. Do độc tính thấp của axit ferulic và sự chấp thuận của một số quốc gia như là chất phụ gia thực phẩm, việc áp dụng axit ferulic trong ngành công nghiệp thực phẩm sẽ có một tương lai tươi sáng.
Cảm ơn bạn đã theo dõi, vui lòng liên hệ với chúng tôi. Chúng tôi đang chờ bạn trả lời!
Điện thoại: + 86-29-6265 1717
Email: sales@healthfulbio.com