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フェルラ酸の機能と応用
フェルラ酸 は、植物に一般的に見られるフェノル酸である。 それは植物のフリフォムではほとんど見られません。 これは、主にオリゴ糖、ポリアミン、脂質および多糖に関連する。 フリラジカルの掃去、抗血栓症、抗菌抗炎症、腫瘍抑制、高血圧の予防と治療、心臓病などの多くの健康機能を持ち、精子の運動性を高める。 フェルラ酸の毒性は低く、人間の代謝に対して容易であり、その使用はますます広くなっている。 食品産業におけるフェルラ酸は、主に天然バニリン、酸化防止剤、防腐剤、架橋剤および性能増強剤の調製に使用され、フェルラ酸は化学合成および抽出によって得ることができる。
フェルラ酸の化学名は4-ヒドロキシ-3-メトキシ桂皮酸であり、これは植物に一般的に見られるフェノル酸の一種です。 主に細胞壁多糖類と細胞壁の一部であるリグニンから構成されています。 Chuanxiong、ferulicと中国薬の他の有効成分。 それは多くのユニクな特徴を有し、低毒性であり、雄LD50は2445mg / kgであり、雌ラットLD50は2113mg / kgである。
現在、医薬品、食品、化粧品などのフェルラ酸がますます広く使用されているこの記事では、フェルラ酸の機能と食品業界でのその用途に焦点を当てています。 1機能のフェルラ酸1.1体内の抗酸化物質の寿命は、侵入の内因性または外因性の活性酸素種に常に苦しみ、それによってアテロム性動脈硬化症、癌、白内障、加齢黄斑などの一連の疾患を誘発する。 したがって、抗酸化的損傷は、これらの疾患の予防および治療の鍵である。 研究では、フェルラ酸が良好な抗酸化活性、過酸化水素、スパオキシドフリラジカル、ヒドロキシルラジカルを有し、ペルオキシナイトライトが強力な捕捉効果を有することが示されている[3]。 フェルラ酸は、フリラジカルを消失させるだけでなく、人体の生理機能を調節し、フリラジカル酵素の生成を抑制し、フリラジカル捕捉酵素生産を促進する。 Kayaharaら、およびKawabataおよび他の報告では、フェルラ酸は、グルタチオンS-トランスフェラゼおよびキノン還元酵素活性、チロシナゼ活性の阻害、ならびにフリラジカルから膜を保護するために組み合わせた膜ホスファチジルエタノルアミンを大幅に増加させることができる。 1.2抗血栓性ナトリウムフェルレトは、血小板凝集、セロトニンの阻害、トロンボキサン（TXA2）様物質放出、TXA2シンテタゼ活性の選択的阻害、抗血栓症効果を有するプロスタサイクリン（PGI2）/ TXA2比の増加を阻害することができる。 フェルラ酸は、トロンボキサン合成酵素を選択的に阻害し、トロンボキサンに拮抗し、ホスホリパゼA2（PLA2）を阻害して以下のメカニズムによりアラキドン酸が解離するのを防止することによってトロンボキサンの放出を阻害する：TXA2の生成をブロックする。 フェルラ酸による血小板凝集の阻害は、c-AMPレベルを上昇させる能力およびホスホジエステラゼ活性を阻害する能力とも関連する。 1.3フェルラ酸の低脂血症作用は、競争的にオキサレト酸-5-ピロリン酸デヒドロゲナゼ活性の肝臓を阻害し、コレステロルの肝臓合成を阻害し、血中脂質を低下させる目的を達成することができる。 1.4冠状動脈性心疾患の予防および治療フェルラ酸は、心筋虚血および酸素消費を減少させることができ、冠状動脈性心疾患、狭心症の臨床治療に使用されている。 冠状動脈性心疾患の主な原因、アテロム性動脈硬化症の最も基本的な原因。 アテロム性動脈硬化症の原因は、フリラジカルによる脂質酸化である。 マロンジアルデヒドと低密度リポタンパク質の脂質酸化生成物は、マロンジアルデヒド - 低密度リポタンパク質の細胞傷害作用の産生であり、主にアテロム性動脈硬化症につながる以下の3つの方法を通じている[5]：①マロンジアルデヒド - 低密度脂質タンパク質は単核食作用、コレステロル代謝障害、コレステロルの蓄積、泡沫細胞の形成をもたらす。 ②マロンジアルデヒド - 低密度リポタンパク質の内皮細胞質への液胞変性、漿膜収縮、細胞の損傷と死をもたらす。 血管内皮細胞の損傷、損傷の抗血栓効果の正常な血管、損傷の血小板接着、活性物質の細胞質の凝集と放出、血栓症、内膜肥厚、脂質浸潤、動脈粥を硬化促進のように促進する。 ③プロスタサイクリン産生の抑制、TXA2の増加。 アデニル酸シクラゼ、血小板および血管壁平滑筋環状アデノシン一リン酸（cAMP）の抑制、またはCa 2+担体としてのCa 2+流入およびタイトチュブ系Ca 2+放出を直接的に促進し、それによって血小板凝集および局所血管収縮を促進するTXA2内皮細胞の損傷。 プロスタグランジンは、血管を拡張し、血小板凝集を制限し、損傷した内皮細胞を保護することができる。 フェルラ酸は、脂質酸化を抑制し、血清コレステロル値を低下させ、アテロム性動脈硬化症の予防および治療の抗血栓効果をもたらし、それによって冠状動脈性心疾患を治療する[5]。 1.5抗菌性抗炎症薬
低温ウイルス、呼吸器合胞体ウイルス（RSV）およびAIDSウイルス上の2つのフェルラ酸は、有意な阻害効果を有する。 Hirabayashiおよび他のマウスマクロファジRAW264.7はインフルエンザウイルスに感染し、フェルラ酸およびフェルラ酸処理の使用は、インタフェロン-8の産生が43％および56％減少したことを見出し、in vivo実験でも同じ傾向が見出された[6] 。 同じ細胞系を用いて、RSV誘発炎症性タンパク質2産生に対するフェルラ酸の効果を観察した。 フェルラ酸は、このタンパク質の産生を有意に減少させることが見出された。 AIDSウイルスに対するフェルラ酸およびその誘導体の阻害効果により、潜在的な化学療法剤となる[7]。 ウイルス上のフェルラ酸の阻害のメカニズムは、酵素および多数の炎症性疾患が密接に関連しているので、キサンチンオキシダゼ活性の阻害に関連している可能性もある。 フェルラ酸は、より広範なスペクトルを示し、フェルラ酸は、梅毒菌、クレブシエラ·ニュモニエ、エンテロバクタ、大腸菌、シトロバクタ、緑膿菌を原因とする病原性細菌、および11種の微生物を阻害することが見出されている食品腐敗[4]。 バクテリアのN-アセチルトランスフェラゼのフェルラ酸は強力な阻害作用を有し、その抗菌活性の主な原因である可能性がある。 1.6抗突然変異誘発効果および抗癌効果Kawabata et al。 アゾメチン（AOM）を用いたF334ラットの結腸癌を誘発し、フェルラ酸500mg / kgを投与した異常病変の数は27％減少した[8]。 最近、大腸癌、直腸癌および舌癌に対するフェルラ酸およびその誘導体の阻害に関する報告が増加している。 フェルラ酸の抗癌活性とグルタチオンS-トランスフェラゼ、キノンレダクタゼ活性などの解毒酵素の活性化が報告されている[8]。 上記の機能に加えて、フェルラ酸はまた、免疫調節を有し、精子の運動性を改善し、男性の不妊症の治療および亜硝酸塩の除去および他の効果を有する[4]。 2フェルラ酸中のフェルラ酸およびその代謝産物は、水溶性、脂溶性および結合状態の3つの状態である。 植物の細胞質に溶解しているフェルラ酸は、この状態でいくつかの小さな分子（単糖類、二糖類、ポリアミンなど）と会合しています。 脂溶性状態は、主として植物表面ワックス層を有するオリザノルなどのフェルラ酸およびいくつかの脂溶性物質（ステロルなど）を指す。 結合状態は、植物細胞壁材料（多糖、タンパク質およびリグニン）結合を有するエステルまたはエテルの形態のフェルラ酸を指す。 水溶性で脂溶性のフェルラ酸錯体は、人体の小腸や腎臓、肝臓、肺、脾臓、体に血液を介して容易に吸収され、すぐに尿から代謝され、体内に蓄積されず、しかし、糞便からはほとんど排泄されなかった[9]。 実際に遊離フェルラ酸は体内で吸収され、遊離状態ではなくグリコシド、グルコシノレトおよびメチルエステル状態に吸収され、最終的にフェニルプロピオン酸、シンナモイルグリシンなどの化合物に代謝される[10]。 結合状態の植物中のフェルラ酸の大部分が存在するため、人々や動物はフェルラ酸を直接吸収することができないが、フェルラ酸を含まない結腸内ではエステラゼの微生物生産に依存しなければならない[11]。 3フェルラ酸フェルラ酸の調製は、植物材料からの化学合成および抽出によって得ることができる。 3.1フェルラ酸の化学合成と溶媒としての無水ピリジン、触媒としてのピペリジン、縮合反応により得られるバニリンとマロン酸のより多くの化学合成。 しかしながら、この方法は、得られるフェルラ酸がシス - およびトランス - フェルラ酸の混合物であり、長い反応時間（3週間まで）、多量の溶媒および低い収率[12]を有するので、重大な欠点を有する。 。 3.2植物からの抽出フェルラ酸は、3つの経路、すなわち、フェルラ酸からのものとその組み合わせから得られたいくつかの小分子とから得られ、第2のものは植物細胞壁から得られ、第3のものは組織培養によって得られる。 米ぬかアルコル抽出物は種々のステロルおよびテルペノイドフェルラ酸エステルを含有し、その中で最も典型的な物質はγ-オリザノルであり、米糠油は1.5％〜2.8％を占める。 現在、高純度のトランスフェルラ酸を製造する工業化法は、90〜100℃の温度で水酸化ナトリウムまたは水酸化カリウムで8時間加水分解した後、硫酸で酸性化してフェルラ酸を沈殿させる方法です。 植物細胞壁はフェルラ酸の最も重要な供給源です。 研究により、塩基および微生物によって産生されるフェルラ酸エステラゼが、細胞壁に結合したフェルラ酸を遊離させることができることが示されている。 一般に、細胞壁の全てのフェルラ酸を放出してから24時間後、室温で窒素条件で4％水酸化ナトリウムを使用すると考えられている。 アルカリ加水分解プロセスが長過ぎるため、この方法は細胞壁材料中のフェルラ酸の分析に限られていた。 より最近では、0.5％水酸化ナトリウムが、抽出温度を高め、適切な保護剤を添加することによって小麦ふすま中のフェルラ酸の大部分を短時間で遊離させることができることを発見した[13]。 フェルラ酸エステラゼ（EC3.1.1.1）は、遊離酵素中のフェルラ酸メチルエステル、オリゴ糖フェルラ酸および多糖フェルラ酸フェルラ酸を指す[14]。 真菌、細菌および酵母はフェルラ酸エステラゼを分泌することができる。 フェルラ酸エステラゼの分泌物中の微生物も多くの分解フェルラ酸酵素系を分泌するので、バガス、小麦ふすまおよびフェルラ酸の他の調製物のような細胞壁材料上の微生物の現在の使用はまだ行われていない工業生産のレベルではなく、アフガニスタンで魏酸エステラゼ研究はいくつかの有益な仕事を行っている。 最初に、フェルラ酸エステラゼを効率的に分泌することができる多数の微生物をスクリニングした。 第2に、酵素構造、至適温度、最適pH値、酵素安定性などの酵素特性を詳細に研究した。 その他の要因。 第3に、フェルラ酸エステラゼおよびいくつかの多糖分解酵素の相乗効果が議論された。 第4に、酵素生産の影響因子と産業分離法について議論した。 将来的には、より多くの研究で酵素の微生物生産のプロセスを最適化することができれば、フェルラ酸工業生産の酵素調製を促進することができます。 植物組織培養法もまた、フェルラ酸を得るための重要な方法である。 いくつかの研究は、特定の植物の組織培養がより高い収率のフェルラ酸誘導体を生成し得ることを示している。 このようなサトウダイコン、トウモロコシ細胞懸濁培養は、水溶性フェルラ酸グルコスエステル、フェルラ酸
3スクロスエステル[15]、20.0μmol/ gカルス（乾燥重量）までの高含量。 Ajuga chinensisの組織培養によって産生されたフェルラ酸は、150mg / Lの培養培地に達し、それらの大部分は遊離フェルラ酸であった[16]。 目に見える組織培養も天然トランス - フェルラ酸の生産であり、重要な方法です。 4フェルラ酸フェルラ酸が広く使用されており、一部の国では食品添加物として認可されています。 日本は食品の酸化防止剤を許可していますが、米国や一部のヨロッパ諸国では、高濃度のハブ、コヒ、湘蘭蘭を含むフェルラ酸を抗酸化物質として使用することが認められています。 現在、食品工業におけるフェルラ酸は、主に次の目的のために使用されている。 4.1販売価格の結果バニリンの生産バニリンの合成は、特にバニリンを生産するための原材料としてフェルラ酸に外国の生体内変換を使用するバニリンの合成よりもはるかに高いです。 主に次の3つの方法で要約する：第一に、フェルラ酸を脱炭酸して生成した微生物脱炭酸酵素を使用してバニリンを生成すると、フェルラ酸がジヒドロフェルラ酸の生成に還元され、その後バニリンが合成される。 第3は、フェルラ酸をコンニフェリンに変換し、次いでバニリンに変換することである。 いくつかの細菌、菌類および酵母は、フェルラ酸に対する対応する酵素系をバニリンに生成することができることが研究によって示されている。 しかしながら、バニリンの多くの微生物への毒性のために、バニリンを直接バニリンにする微生物の使用は、バニリンの方が毒性の低いバニリン酸になる傾向があるため、香酵素Lan Su効果を生み出すための特定の酵素の使用がより望ましい。 4.2防腐防腐剤抗酸化作用と抗菌作用を有するフェルラ酸として、食品防腐剤として使用できます。 日本は1975年にフェルラ酸柑橘類を、アマニ油、大豆油、ラド抗酸化物質として保存しました。 いくつかのアミノ酸およびジペプチドは相乗剤として作用することができる。 他のフェノル化合物と比較して、フェルラ酸には2つの利点があります。 まず、その抗酸化活性。 Heinonenら レシチン - リポソム系における没食子酸、没食子酸プロピル、カフェイン酸、マロエキス、デルフィニジン、カテキン、エピカテキン、ルチン、ケルセチンの抗酸化活性を比較すると、ヒドロペルオキシド上のフェルラ酸が最も強い抑制を示した。 フェルラ酸のもう1つの利点はそのpH安定性であり、そのpH安定性はクロロゲン酸、カフェ酸および没食子酸[19]よりも著しく強力である。 この性質は、タンパク質の抽出や組織化、果実の剥がれなどアルカリ条件下で処理された食品にとって重要です。 フェルラ酸の誘導体の中には、フェルラ酸よりも強力な抗酸化活性を示すものがあることに言及する価値があります[20]。これは、新しい抗酸化物質の合成のための新しい方法を提供します。 強力な抗酸化活性を示すことに加えて、フェルラ酸抗菌活性も非常に強い。 Lattanzio et al。 5種の菌類（Sclerotinia sclerotiorum、Fusarium oxysporum、Altenaria sp。、Botrytis cinerea、Penicillium digitatum）に対する12種のフェノル酸の抗菌活性を試験し、フェルラ酸が最も活性であることを発見した[21]。 酵母のフェルラ酸も強い阻害作用を有するが、ソルビン酸カリウムよりも活性が低い。 4.3植物細胞壁の食品架橋剤として、フェルラ酸多糖類分子は、現在、多糖類の粘度の特性を改善するためにそれを使用し、また、ペクチンとEゲルを調製するためのグリカン。 フェルラ酸が多糖類およびタンパク質に結合する場合、多糖類およびタンパク質は、過硫酸アンモニウム、過酸化水素およびラッカゼまたはペルオキシダゼを添加してゲルを形成することによって架橋され得る。 生産、フェルラ酸の使用は、いくつかの多糖類の架橋、特に低分子量多糖類の適用を改善することができる。 フェルラ酸とその酸化生成物はプロテインチロシン、リジン、システインと反応することができるので、タンパク質架橋は、食用タンパク質膜の調製において、フェルラ酸が膜を増加させ、水蒸気と酸素の膜透過性を低下させる[ 22]。 同時に、フェルラ酸はまた、タンパク質中の遊離スルフヒドリル含有量を減少させ、タンパク質中のチオル基の架橋を回避し、加熱プロセス安定性の間に熱を増加させることができる[23]。 これらの特性のために、食品用途におけるフェルラ酸は、より広い分野を提供する。 スポツ用品のアプリケションでは4.4激しい運動の過程で運動選手は体に酸化的損傷を引き起こす可能性があり、多くのスポツ食品は抗酸化物質を追加する必要があります。 フェルラ酸は潜在的な抗酸化物質であり、ホルモンの分泌を刺激することができる[24]ので、フェルラ酸またはフェルラ酸にはハブを含む多くの外国スポツ食品が添加されている。 上記で、フェルラ酸の機能、薬物動態および応用について簡単に紹介する。 フェルラ酸の毒性が低く、食品添加物としてのいくつかの国の承認のために、食品産業におけるフェルラ酸の適用は明るい未来を有するであろう。
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