Bienvenido a HSF Biotech ~~
La Función y Aplicación del Ácido Ferúlico
El ácido ferúlico es un ácido fenólico comúnmente encontrado en las plantas. Rara vez se encuentra en forma libre en las plantas. Se asocia principalmente con oligosacáridos, poliaminas, lípidos y polisacáridos. Tiene muchas funciones de salud, como la eliminación de radicales libres, anti-trombosis, anti-bacteriana anti-inflamatoria, supresión tumoral, prevención y tratamiento de la hipertensión, enfermedades del corazón y mejorar la motilidad del esperma. La toxicidad del ácido ferúlico es baja, fácil para el metabolismo humano, su uso cada vez más ampliamente. El ácido ferúlico en la industria alimenticia se utiliza principalmente para la preparación de vainillina natural, antioxidantes, conservantes, agentes de reticulación y potenciadores del rendimiento, el ácido ferúlico puede obtenerse mediante síntesis química y extracción.
El nombre químico del ácido ferúlico es el ácido 4-hidroxi-3-metoxicinámico, que es una clase de ácido fenólico comúnmente encontrado en las plantas. Se compone principalmente de polisacáridos de pared celular y lignina, que es parte de la pared celular. Chuanxiong, ferulic y otros ingredientes activos de la medicina china. Tiene muchas características únicas, y baja toxicidad, LD50 masculino es 2445mg / kg, las ratas hembras DL50 es 2113mg / kg.
En la actualidad el ácido ferúlico en medicina, alimentos, cosméticos y otros campos cada vez más ampliamente utilizado, este artículo se centra en la función del ácido ferúlico y su aplicación en la industria alimentaria. 1 del ácido ferúlico 1.1 la vida antioxidante del cuerpo siempre sufrirá de especies endógenas o exógenas de oxígeno reactivo de la invasión, induciendo así una gama de enfermedades, como la aterosclerosis, cáncer, cataratas, macular relacionada con la edad. Por lo tanto, el daño antioxidante es la clave para la prevención y el tratamiento de estas enfermedades. Los estudios han demostrado que el ácido ferúlico tiene una buena actividad antioxidante, peróxido de hidrógeno, radicales libres superóxido, radicales hidroxilo, peroxinitrito tiene un fuerte efecto de barrido [3]. El ácido ferúlico puede no sólo apagar los radicales libres, sino también regular la función fisiológica del cuerpo humano, inhibir la producción de enzimas de radicales libres y promover la producción de enzimas de barrido libre. Kayahara, etc. y Kawabata y otros informes, el ácido ferúlico puede aumentar en gran medida la actividad de la glutatión S-transferasa y la quinona reductasa, la inhibición de la actividad de la tirosinasa y la fosfatidiletanolamina de la membrana combinadas para proteger la membrana de los radicales libres de la invasión. 1.2 el ferulato sódico antitrombótico puede inhibir la agregación plaquetaria, la inhibición de la serotonina, la liberación de sustancia parecida al tromboxano (TXA2), la inhibición selectiva de la actividad sintetasa de TXA2, la relación prostaciclina (PGI2) / TXA2 aumentada, lo cual tiene efecto antitrombótico. El ácido ferúlico inhibe la liberación de tromboxano inhibiendo selectivamente la tromboxano sintasa, antagonizando el tromboxano e inhibiendo la fosfolipasa A2 (PLA2) para evitar que el ácido araquidónico se disocie a través de los siguientes mecanismos: Bloqueando de este modo la generación de TXA2 y similares. La inhibición de la agregación plaquetaria por ácido ferúlico también está asociada con su capacidad para aumentar los niveles de c-AMP y para inhibir la actividad de la fosfodiesterasa. 1,3 efecto hipolipidémico del ácido ferúlico puede inhibir de forma competitiva el hígado de oxalato ácido-5-pirofosfato deshidrogenasa actividad, inhibir la síntesis hepática de colesterol, con el fin de lograr el propósito de disminuir los lípidos en sangre. 1.4 Prevención y tratamiento de la enfermedad coronaria El ácido férulico puede reducir la isquemia miocárdica y el consumo de oxígeno, se ha utilizado en el tratamiento clínico de la enfermedad coronaria, la angina de pecho. La principal causa de la enfermedad coronaria, la causa más básica de la aterosclerosis. La causa de la aterosclerosis es la oxidación de los lípidos por los radicales libres. Los productos de oxidación de los lípidos de malondialdehído y la producción de lipoproteínas de baja densidad de los efectos citotóxicos de malondialdehído - lipoproteína de baja densidad, principalmente a través de las siguientes tres formas de llevar a la aterosclerosis [5]: ① malondialdehído - lipidos de baja densidad La proteína es fagocitosis mononuclear, Trastornos del metabolismo del colesterol, lo que resulta en la acumulación de colesterol, la formación de células de espuma. ② malondialdehído - lipoproteína de baja densidad al citoplasma endotelial de la degeneración vacuolar, contracción de la serosa, dando lugar a daño celular y la muerte. El daño vascular de las células endoteliales, los vasos sanguíneos normales de los efectos antitrombóticos del daño, la adhesión de las plaquetas en la lesión, la agregación y la liberación del citoplasma de las sustancias activas, la trombosis, el engrosamiento intimal, la infiltración de lípidos, ③ inhibición de la producción de prostaciclina, causando TXA2 aumento. TXA2 a través de la inhibición de la adenilato ciclasa, la reducción de la adenosina monofosfato cíclica del músculo liso de la pared de las plaquetas y de la pared vascular (cAMP), o como un portador de Ca2 +, promueven directamente la afluencia de Ca2 + y la liberación de Ca2 + del sistema tubular apretado, promoviendo así la agregación plaquetaria y la vasoconstricción local. Daño a las células endoteliales. La prostaglandina puede dilatar los vasos sanguíneos, limitando la agregación plaquetaria y protegiendo las células endoteliales dañadas. Ácido férulico mediante la inhibición de la oxidación lipídica, la reducción de los niveles de colesterol sérico y el efecto antitrombótico de la prevención y el tratamiento de la aterosclerosis, con lo que el tratamiento de la enfermedad coronaria [5]. 1.5 anti-bacterial anti-inflamatorio
2 de ácido ferúlico sobre el virus del resfriado, el virus sincitial respiratorio (RSV) y el virus del SIDA tienen un efecto inhibidor significativo. Hirabayashi y otros macrófagos de ratón RAW264.7 infectados con el virus de la gripe y encontró que el uso de ácido ferúlico y ácido ferúlico tratamiento, la producción de interferón-8 disminuyó en un 43% y 56%, experimentos in vivo también encontró las mismas tendencias [6] . Se usó la misma línea celular para observar el efecto del ácido ferúlico en la producción de proteína 2 inflamatoria inducida por RSV. Se encontró que el ácido ferúlico reducía significativamente la producción de esta proteína. El efecto inhibidor del ácido ferúlico y sus derivados en el virus del SIDA lo convierte en un agente quimioterapéutico potencial [7]. El mecanismo de inhibición del ácido ferúlico sobre el virus también puede estar relacionado con su inhibición de la actividad de la xantina oxidasa, debido a que la enzima y una serie de enfermedades inflamatorias están estrechamente relacionadas. El ácido ferúlico sobre la inhibición de las bacterias mostró un espectro más amplio, se ha encontrado que el ácido ferúlico puede inhibir las bacterias patógenas de Shigella sonnei, Klebsiella pneumoniae, Enterobacter, Escherichia coli, Citrobacter, Pseudomonas aeruginosa y 11 especies de microbios que causan Deterioro de los alimentos [4]. Ácido férulico sobre las bacterias La N-acetiltransferasa tiene un fuerte efecto inhibitorio, que puede ser la razón principal de su actividad antibacteriana. 1.6 Efectos anti mutagénicos y anticancerígenos Kawabata et al. Indujeron un cáncer de colon en ratas F334 usando azometina (AOM), y encontraron que el número de lesiones anormales alimentadas con 500 mg / kg de ácido ferúlico disminuyó en un 27% [8]. Recientemente, los informes sobre la inhibición del ácido ferúlico y sus derivados sobre el cáncer de colon, el cáncer de recto y el cáncer de lengua están aumentando. Kawabata y por lo que la actividad anticancerígena del ácido ferúlico y su activación de enzimas de desintoxicación como la glutatión S-transferasa, quinona reductasa actividad [8]. Además de las funciones descritas anteriormente, el ácido ferúlico también tiene regulación inmune, mejorar la motilidad del esperma, el tratamiento de la infertilidad masculina y la eliminación de nitrito y otros efectos [4]. 2 Ácido ferúlico de alimentos y sus metabolitos en el ácido ferúlico en tres estados: soluble en agua, liposoluble y estado ligado. El ácido férulico, que se disuelve en el citoplasma de las plantas, se asocia con algunas pequeñas moléculas (monosacáridos, disacáridos, poliaminas, etc.) en este estado. El estado liposoluble se refiere al ácido ferúlico ya algunas sustancias liposolubles (esteroles, etc.), tales como el orizanol, principalmente con la capa superficial de cera de la planta. Estado enlazado se refiere al ácido ferúlico en forma de ésteres o éteres con unión de material de pared celular de planta (polisacárido, proteína y lignina). Los complejos de ácido ferúlico soluble en agua y soluble en grasa son fácilmente absorbidos por el intestino delgado del cuerpo humano y los ratones a través de la sangre al riñón, al hígado, al pulmón, al bazo y al cuerpo, pronto se metabolizarán en la orina, Pero muy poco excretado de las heces [9]. De hecho, el ácido ferúlico libre es absorbido por el cuerpo, no en estado libre, sino a glucósidos, glucosinolatos y estado de éster metílico, y finalmente fue metabolizado a ácido fenilpropiónico, cinamoilglicina y otros compuestos [10]. La mayor parte del ácido ferúlico en las plantas en un estado unido existe, las personas y los animales no pueden absorber directamente este ácido ferúlico, pero debe confiar en la producción microbiana de esterasa en el colon de ácido ferúlico libre [11]. 3 Preparación de ácido ferúlico El ácido ferúlico puede obtenerse mediante síntesis química y extracción a partir de materiales vegetales. 3.1 Síntesis química de ácido ferúlico y más síntesis química de vainillina y ácido malónico como materias primas a piridina anhidra como disolvente, piperidina como catalizador, obtenida por reacción de condensación. Sin embargo, este método sufre un inconveniente significativo porque el ácido ferúlico obtenido es una mezcla de ácido cis- y trans-ferúlico y tiene un largo tiempo de reacción (hasta 3 semanas), una gran cantidad de disolvente y un rendimiento bajo [12] . 3.2 Extracción de las plantas El ácido ferúlico puede obtenerse de las plantas a través de tres vías: una a partir del ácido ferúlico y algunas pequeñas moléculas obtenidas de la combinación, la segunda se obtiene a partir de la pared celular de la planta, la tercera se obtiene mediante cultivo tisular. El extracto de alcohol de salvado de arroz contiene una variedad de esteroles y terpenoides ésteres de ácido ferúlico, de los cuales el material más típico es γ-oryzanol, aceite de salvado de arroz representa de 1,5% a 2,8%. En la actualidad, el método de industrialización para producir ácido trans-ferúlico de alta pureza es hidrolizar orizanol en la temperatura de 90-100 ° C con hidróxido de sodio o hidróxido de potasio durante 8h, luego acidificar el valor de pH con ácido sulfúrico para precipitar ácido ferúlico. La pared celular de la planta es la fuente más importante de ácido ferúlico. Los estudios han demostrado que las esterasas de ácido ferúlico producidas por bases y microbios pueden liberar ácido ferúlico unido a la pared celular. Generalmente se cree que el uso de hidróxido de sodio al 4% en condiciones de nitrógeno a temperatura ambiente 24 horas después de la liberación de todo el ácido ferúlico en la pared celular. Dado que el proceso de hidrólisis alcalina tardó demasiado, el método se limitó al análisis de ácido ferúlico en material de pared celular. Más recientemente, hemos encontrado que 0,5% de hidróxido de sodio puede liberar la mayor parte del ácido ferúlico en salvado de trigo en un corto tiempo mediante el aumento de la temperatura de extracción y la adición del agente protector adecuado [13] La aplicación ofrece la posibilidad. La esterasa de ácido ferúlico (EC3.1.1.1) se refiere al éster metílico del ácido ferúlico, ácido oligosacárido ferúlico y polisacárido ferúlico ácido ferúlico en una enzima libre [14]. Los hongos, bacterias y levaduras pueden secretar esterasa de ácido ferúlico. Como los microorganismos en la secreción de esterasa de ácido ferúlico también segregaron una serie de sistemas enzimáticos de ácido ferúlico degradantes, el uso actual de microorganismos directamente sobre el material de pared celular tal como bagazo, salvado de trigo y otra preparación de ácido ferúlico no ha entrado todavía El nivel de producción industrial, pero en el Afganistán Wei ácido esterasa investigación ha llevado a cabo un trabajo fructífero. Primero, seleccionamos una serie de microorganismos que pueden segregar eficientemente esterasa de ácido ferúlico. En segundo lugar, se estudiaron en detalle las características enzimáticas de la enzima, tales como la estructura enzimática, la temperatura óptima, el valor óptimo del pH y la estabilidad enzimática. Otros factores; En tercer lugar, se discutió el efecto sinérgico de la esterasa de ácido ferúlico y algunas enzimas degradadoras de polisacáridos; En cuarto lugar, se discutieron los factores de influencia de la producción de enzimas y el método de separación industrial. En el futuro, si podemos optimizar el proceso de producción microbiana de enzimas en más investigación, puede promover la preparación enzimática de la producción industrial de ácido ferúlico. El método de cultivo de tejido vegetal es también una manera importante de obtener ácido ferúlico. Algunos estudios han demostrado que el cultivo de tejidos de ciertas plantas puede producir mayores rendimientos de derivados de ácido ferúlico. Tal como la remolacha azucarera, el cultivo en suspensión de células de maíz puede obtenerse éster de glucosa de ácido ferúlico soluble en agua, ácido ferúlico
3 ésteres de sacarosa [15], alto contenido de hasta 20,0 μmol / g de callo (peso seco). El ácido férulico producido por el cultivo de tejido de Ajuga chinensis fue mayor, llegando a 150mg / L de medio de cultivo, y la mayoría de ellos eran ácido ferúlico libre [16]. El cultivo de tejidos visibles es también la producción de ácido natural trans-ferúlico es una manera importante. 4 ácido ferúlico ácido ferúlico, además de la medicina es ampliamente utilizado, algunos países han aprobado como un aditivo alimentario. Japón ha permitido para los antioxidantes de alimentos, los Estados Unidos y algunos países europeos se les permite utilizar un número de ferulic ácido que contiene altas hierbas, café, Xianglan Lan como antioxidantes. En la actualidad, el ácido ferúlico en la industria alimentaria principalmente para los siguientes fines. 4.1 Producción de vainillina La vainillina como resultado del precio de venta es mucho más alta que la síntesis de vainillina, el uso de biotransformación extranjera al ácido ferúlico como materia prima para producir la vainillina en particular. En resumen, el uso de la descarboxilasa microbiana producida por descarboxilación de ácido ferúlico para producir vainillina, ácido ferúlico se reduce a la formación de ácido dihidro-ferúlico y luego a la síntesis de vainillina; El tercero es ácido ferúlico en coniferina y luego se transforma en vainillina. Los estudios han demostrado que algunas bacterias, hongos y levaduras pueden producir el sistema enzimático correspondiente al ácido ferúlico en vainillina. Sin embargo, debido a la toxicidad de la vainillina a muchos microorganismos, el uso de microorganismos para producir vainillina directamente vainillina tenderá a vainillina en ácido vanílico menos tóxico [17], por lo que el uso de enzimas específicas para producir incienso Lan Su efecto es más deseable. 4.2 conservante para antiséptico Como ácido ferúlico con actividad antioxidante y antibacteriana, se puede utilizar como conservante de alimentos. Japón en 1975 que conserva ácido férrico citrus y como aceite de linaza, aceite de soja y antioxidantes de manteca. Algunos aminoácidos y dipéptidos pueden actuar como sinergistas. Comparado con otros compuestos fenólicos, el ácido ferúlico tiene dos ventajas. En primer lugar, su actividad antioxidante. Heinonen et al. Comparado la actividad antioxidante del ácido gálico, el galato de propilo, el ácido cafeico, el extracto de malva, la delfinidina, la catequina, la epicatequina, la rutina y la quercetina en el sistema lecitina-liposoma La actividad encontró que el ácido ferúlico sobre el hidroperóxido producía el inhibidor más fuerte. Otra ventaja del ácido ferúlico es su estabilidad de pH y su estabilidad de pH es significativamente más fuerte que el ácido clorogénico, ácido cafeico y ácido gálico [19]. Esta propiedad es importante para los alimentos procesados en condiciones alcalinas, como la extracción y organización de proteínas, y el peeling de frutas. Vale la pena mencionar que algunos de los derivados del ácido ferúlico muestran mayor actividad antioxidante que el ácido ferúlico [20], que proporciona una nueva forma de la síntesis de nuevos antioxidantes. Además de mostrar una fuerte actividad antioxidante, la actividad antibacteriana del ácido ferúlico es también muy fuerte. Lattanzio et al. Se probó la actividad antimicrobiana de 12 ácidos fenólicos contra cinco hongos (Sclerotinia sclerotiorum, Fusarium oxysporum, Altenaria sp., Botrytis cinerea, Penicillium digitatum) y encontró que el ácido ferúlico era el más activo [21]. El ácido ferúlico en la levadura también tiene un fuerte efecto inhibidor, pero la actividad es menor que el sorbato de potasio. 4.3 como un agente reticulante de alimentos en la pared celular de la planta, las moléculas de polisacáridos de ácido ferúlico pueden reticular, en la actualidad, la gente también lo utilizan para mejorar las propiedades de viscosidad de polisacáridos y la preparación de pegamento de alimentos, informó más uso de pectina y E Glicano para preparar un gel. Si el ácido ferúlico está unido al polisacárido ya la proteína, el polisacárido y la proteína pueden reticularse mediante la adición de persulfato de amonio, peróxido de hidrógeno y lacasa o peroxidasa para formar un gel. Producción, el uso de ácido ferúlico puede mejorar la reticulación de algunos polisacáridos, especialmente la aplicación de polisacáridos de bajo peso molecular. Debido a que el ácido ferúlico y sus productos de oxidación pueden reaccionar con la proteína tirosina, lisina y cisteína, por lo que la proteína de reticulación, por lo tanto, en la preparación de película proteica comestible, ácido ferúlico puede aumentar la membrana y reducir la permeabilidad de la membrana al vapor de agua y oxígeno [ 22]. Al mismo tiempo, el ácido ferúlico también puede reducir el contenido libre de sulfhidrilo en la proteína y evitar la reticulación del grupo tiol en la proteína y aumentar el calor durante el proceso de calentamiento Estabilidad [23]. Debido a estas propiedades, al ácido ferúlico en aplicaciones alimentarias proporcionan un campo más amplio. 4.4 en la aplicación de alimentos atléticos Los atletas en el curso de un ejercicio intenso pueden causar daño oxidativo al cuerpo, muchos alimentos deportivos son necesarios para añadir antioxidantes. El ácido férulico es un potencial antioxidante, y puede estimular la secreción de hormonas [24], por lo que muchos alimentos deportivos extranjeros se agregan ácido ferúlico o ácido ferúlico que contiene hierbas. A continuación se presenta brevemente la función, la farmacocinética y la aplicación de ácido ferúlico. Debido a la baja toxicidad del ácido ferúlico y la aprobación de algunos países como aditivos alimentarios, la aplicación de ácido ferúlico en la industria alimentaria tendrá un futuro brillante.
Gracias por su observación, sienta por favor libre de entrar en contacto con con nosotros. ¡Estamos esperando su contestación!
Tel: + 86-29-6265 1717
Correo electrónico : sales@healthfulbio.com