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La fonction et l'application de l' acide ferulique
L'acide ferulique est un acide phénolique couramment trouvé dans les plantes. Il se trouve rarement sous forme libre dans les plantes. Il est principalement associé à des oligosaccharides, des polyamines, des lipides et des polysaccharides. Il a de nombreuses fonctions de santé, telles que le balayage des radicaux libres, antithromboses, anti-inflammatoires anti-bactériens, suppression de tumeurs, prévention et traitement de l'hypertension, maladie cardiaque et amélioration de la motilité des spermatozoïdes. La toxicité de l'acide ferulique est faible, facile pour le métabolisme humain, son utilisation de plus en plus largement. L'acide ferulique dans l'industrie alimentaire est principalement utilisé pour la préparation de la vanilline naturelle, des antioxydants, des conservateurs, des agents de réticulation et des améliorateurs de performance, l'acide ferulique peut être obtenu par synthèse et extraction chimique.
Le nom chimique de l' acide ferulique est l' acide 4-hydroxy-3-méthoxycinnamique, qui est une sorte d'acide phénolique couramment trouvé dans les plantes. Il est principalement composé de polysaccharides de paroi cellulaire et de lignine, qui fait partie de la paroi cellulaire. Chuanxiong, ferulique et autres ingrédients actifs de la médecine chinoise. Il a de nombreuses caractéristiques uniques et une faible toxicité, la DL50 masculine est de 2445 mg / kg, les rats femelles LD50 sont 2113 mg / kg.
À l'heure actuelle, l' acide ferulique dans la médecine, l'alimentation, les cosmétiques et d'autres domaines de plus en plus largement utilisés, cet article se concentre sur la fonction de l'acide ferulique et son application dans l'industrie alimentaire. 1 fonction de l'acide ferulique 1.1 La vie antioxydante du corps souffrira toujours d'espèces oxygénées réactives endogènes ou exogènes de l'invasion, induisant ainsi une gamme de maladies, comme l'athérosclérose, le cancer, les cataractes, les maculaires liés à l'âge. Ainsi, les dommages antioxydants sont la clé de la prévention et du traitement de ces maladies. Des études ont montré que l'acide ferulique a une bonne activité antioxydante, le peroxyde d'hydrogène, les radicaux libres superoxyde, les radicaux hydroxyle, le peroxynitrite a un fort effet de balayage [3]. L'acide ferulique peut non seulement étancher les radicaux libres, mais aussi réguler la fonction physiologique du corps humain, inhiber la production d'enzymes radicalaires et favoriser la production d'enzymes de balayage des radicaux libres. Kayahara, etc. et Kawabata et d'autres rapports, l'acide ferulique peut augmenter considérablement l'activité glutathion S-transferase et quinone réductase, l'inhibition de l'activité tyrosinase et la phosphatidyléthanolamine membranaire combinée pour protéger la membrane des radicaux libres de l'invasion. 1.2 la ferrite antithrombotique du sodium peut inhiber l'agrégation plaquettaire, l'inhibition de la sérotonine, la libération de la substance thromboxane (TXA2), l'inhibition sélective de l'activité de la synthetase TXA2, le rapport prostacycline (PGI2) / TXA2 a augmenté, ce qui a un effet anti-thrombose. L'acide ferulique inhibe la libération de thromboxane en inhibant sélectivement la thromboxane synthase, en antagonisant le thromboxane et en inhibant la phospholipase A2 (PLA2) pour empêcher l'acide arachidonique de se dissocier par les mécanismes suivants: bloquant ainsi la génération de TXA2 et similaires. L'inhibition de l'agrégation plaquettaire par l'acide ferulique est également associée à sa capacité à augmenter les taux de c-AMP et à inhiber l'activité de la phosphodiesterase. L'effet 1,3 hypolipidémique de l'acide ferulique peut inhiber de façon compétitive le foie de l'activité oxalate acide-5-pyrophosphate déshydrogénase, inhiber la synthèse du cholestérol dans le foie, afin d'atteindre l'objectif d'abaisser les lipides sanguins. 1.4 prévention et traitement de la maladie coronarienne L'acide ferulique peut réduire l'ischémie myocardique et la consommation d'oxygène, a été utilisé dans le traitement clinique des maladies coronariennes, de l'angine de poitrine. La principale cause de la maladie coronarienne, la cause la plus fondamentale de l'athérosclérose. La cause de l'athérosclérose est l'oxydation des lipides par les radicaux libres. Les produits d'oxydation des lipides du malondialdéhyde et la production de lipoprotéines à faible densité des effets cytotoxiques du malondialdehyde - lipoprotéines de basse densité, principalement par les trois voies suivantes pour conduire à l'athérosclérose [5]: ① malondialdehyde - lipides de faible densité La protéine est la phagocytose mononucléaire, l'intracellulaire Les troubles du métabolisme du cholestérol, entraînant l'accumulation de cholestérol, la formation de cellules de mousse. ② malondialdéhyde - lipoprotéines de faible densité au cytoplasme endothélial de la dégénérescence vacuolaire, rétrécissement sérologique, aboutissant à un dommage cellulaire et à la mort. Les lésions vasculaires des cellules endothéliales, les vaisseaux sanguins normaux des effets anti-thrombotiques des dommages, l'adhésion plaquettaire dans la lésion, l'agrégation et la libération du cytoplasme des substances actives, la thrombose, l'épaississement de l'intimité, l'infiltration des lipides, favorisent la formation de porridge. ③ inhibition de la production de prostacycline, ce qui a entraîné une augmentation du TXA2. TXA2 par l'inhibition de la réduction de l'adénylate de cyclase, de la plaquette et de la membrane vasculaire de la membrane adénosine monophosphate cyclique (AMPc), ou en tant que porteur de Ca2 +, favorise directement l'afflux de Ca2 + et la libération de Ca2 + du système de tube serré, favorisant ainsi l'agrégation des plaquettes et la Vasoconstriction locale Endommagement des cellules endothéliales. La prostaglandine peut dilater les vaisseaux sanguins, limiter l'agrégation plaquettaire et protéger les cellules endothéliales endommagées. L'acide ferulique en inhibant l'oxydation des lipides, en réduisant le taux de cholestérol sérique et l'effet anti-thrombotique de la prévention et du traitement de l'athérosclérose, traitant ainsi les maladies coronariennes [5]. 1.5 anti-inflammatoire anti-bactérien
L'acide ferulique 2 sur le virus du froid, le virus respiratoire syncytial (RSV) et le virus du sida ont un effet inhibiteur important. Hirabayashi et d'autres macrophages de souris RAW264.7 infectés par le virus de la grippe et ont constaté que l'utilisation de l'acide ferulique et du traitement de l'acide ferulique, la production d'interféron-8 a diminué de 43% et de 56%, les expériences in vivo ont également trouvé les mêmes Tendances [6] . La même lignée cellulaire a été utilisée pour observer l'effet de l'acide ferulique sur la production de protéines protéiniques induites par RSV. On a constaté que l'acide ferulique réduisait considérablement la production de cette protéine. L'effet inhibiteur de l'acide ferulique et de ses dérivés sur le virus du SIDA en fait un agent chimiothérapeutique potentiel [7]. Le mécanisme d'inhibition de l'acide ferulique sur le virus peut également être lié à son inhibition de l'activité de la xanthine oxydase, car l'enzyme et un certain nombre de maladies inflammatoires sont étroitement liées. L'acide ferulique sur l'inhibition des bactéries a montré un spectre plus large, il a été constaté que l'acide ferulique peut inhiber les Shigella sonnei, Klebsiella pneumoniae, Enterobacter, Escherichia coli, Citrobacter, Pseudomonas aeruginosa causées par la bactérie pathogène et 11 espèces de microbes qui causent Gêne alimentaire [4]. L'acide ferulique sur la bactérie La N-acétyltransférase a un fort effet inhibiteur, qui peut être la principale raison de son activité antibactérienne. 1.6 Effets anti-mutagènes et anticancéreux Kawabata et al. Induite un cancer du côlon chez des rats F334 en utilisant de l'azométhine (AOM) et a constaté que le nombre de lésions anormales alimentées avec 500 mg / kg d'acide ferulique a diminué de 27% [8]. Récemment, des rapports sur l'inhibition de l'acide ferulique et de ses dérivés sur le cancer du côlon, le cancer du rectum et le cancer de la langue augmentent. Kawabata et de sorte que l'activité anticancéreuse de l'acide ferulique et son activation des enzymes de désintoxication telles que la glutathion S-transférase, l'activité quinone réductase [8]. En plus des fonctions décrites ci-dessus, l'acide ferulique a également une régulation immunitaire, d'améliorer la motilité du sperme, le traitement de la stérilité masculine et l'élimination des nitrites et d'autres effets [4]. 2 L'acide ferulique alimentaire et ses métabolites dans l'acide ferulique dans trois états: hydrosoluble, lipidoluble et lié. L'acide ferulique, qui est dissous dans le cytoplasme des plantes, est associé à de petites molécules (monosaccharides, disaccharides, polyamines, etc.) dans cet état. L'état liposoluble se réfère à l'acide ferulique et à certaines substances liposolubles (stérols, etc.), comme l'oryzanol, principalement avec la couche de cire de la plante. L'état borné se réfère à l'acide ferulique sous forme d'esters ou d'éthers avec une liaison de la paroi cellulaire de la plante (polysaccharide, protéine et lignine). Les complexes d'acide ferulique solubles dans l'eau et liposolubles sont facilement absorbés par l'intestin grêle du corps humain et les souris à travers le sang vers le rein, le foie, le poumon, la rate et le corps, se métabolisent bientôt de l'urine, ne s'accumulent pas dans le corps, Mais très peu excrétés des excréments [9]. En effet, l'acide ferulique libre est absorbé par le corps, pas à l'état libre, mais par les glycosides, les glucosinolates et l'état du méthyl ester et finalement a été métabolisé en acide phénylpropionique, cinnamoyl glycine et d'autres composés [10]. La plupart de l'acide ferulique dans les plantes dans un état lié existe, les personnes et les animaux ne peuvent pas absorber directement cet acide ferulique, mais doivent compter sur la production microbienne d'estérase dans le colon de l'acide ferulique libre [11]. 3 La préparation de l'acide ferulique acide ferulique peut être obtenue par synthèse chimique et extraction à partir de matériaux végétaux. 3.1 synthèse chimique de l'acide ferulique et synthèse plus chimique de la vanilline et de l'acide malonique comme matières premières à la pyridine anhydre comme solvant, la pipéridine comme catalyseur, obtenue par réaction de condensation. Cependant, cette méthode présente un inconvénient important car l'acide ferulique obtenu est un mélange d'acide cis- et trans-ferulique et a un long temps de réaction (jusqu'à 3 semaines), une grande quantité de solvant et un faible rendement [12] . 3.2 Extraction des plantes L'acide ferulique peut être obtenu à partir de plantes par trois voies: l'une provenant de l'acide ferulique et certaines petites molécules obtenues à partir de la combinaison, la seconde est obtenue à partir de la paroi cellulaire de la plante, la troisième est obtenue par culture tissulaire. L'extrait d'alcool de son de riz contient une variété de stérols et d'esters d'acide ferulique des terpénoïdes, dont le matériau le plus typique est le γ-oryzanol, l'huile de son de riz représente 1,5% à 2,8%. À l'heure actuelle, le procédé d'industrialisation pour produire de l'acide trans-ferulique à haute pureté consiste à hydrolyser l'oryzanol à la température de 90 à 100 ℃ avec de l'hydroxyde de sodium ou de l'hydroxyde de potassium pendant 8 h, puis acidifier la valeur du pH avec de l'acide sulfurique pour précipiter l'acide ferulique. La paroi cellulaire végétale est la principale source d'acide ferulique. Des études ont montré que les esterases d'acide ferulique produites par des bases et des microbes peuvent libérer de l'acide ferulique lié à la paroi cellulaire. D'une manière générale, on croyait que l'utilisation d'hydroxyde de sodium à 4% dans des conditions azotées à température ambiante 24 heures après la libération de l'acide ferulique dans la paroi cellulaire. Comme le processus d'hydrolyse alcaline a pris trop de temps, la méthode était limitée à l'analyse de l'acide ferulique dans le matériau de la paroi cellulaire. Plus récemment, nous avons constaté que l'hydroxyde de sodium à 0,5% peut libérer la majeure partie de l'acide ferulique dans le son de blé en peu de temps en augmentant la température d'extraction et en ajoutant l'agent protecteur approprié [13]. L'application offre la possibilité. L'esterase d'acide ferulique (EC3.1.1.1) se réfère à l'ester de méthyle d'acide ferulique, à l'acide oligosaccharide ferulique et à l'acide ferulique à base de polysaccharide ferulique dans une enzyme libre [14]. Les champignons, les bactéries et la levure peuvent sécréter de l'esterase d'acide ferulique. Comme les microorganismes dans la sécrétion de l'esterase d'acide ferulique ont également sécrété un certain nombre d'organismes enzymatiques d'acide ferulique dégradants, l'utilisation actuelle de microorganismes directement sur le matériau de la paroi cellulaire comme la bagasse, le son de blé et d'autres préparations d'acide ferulique n'est pas encore entrée Le niveau de production industrielle, mais en Afghanistan, la recherche d'esterase acide Wei a mené des travaux fructueux. Tout d'abord, nous avons examiné un certain nombre de microorganismes qui peuvent sécréter efficacement l'esterase d'acide ferulique. Deuxièmement, les caractéristiques enzymatiques de l'enzyme ont été étudiées en détail, telles que la structure enzymatique, la température optimale, la valeur optimale du pH et la stabilité enzymatique. Autres facteurs; Troisièmement, l'effet synergique de l'esterase d'acide ferulique et de certaines enzymes dégradant le polysaccharide a été discuté; Quatrièmement, les facteurs influant sur la production d'enzymes et la méthode de séparation industrielle ont été discutés. À l'avenir, si nous pouvons optimiser le processus de production microbienne d'enzymes pour plus de recherches, nous pouvons promouvoir la préparation enzymatique de la production industrielle d'acide ferulique. La méthode de culture des tissus végétaux est également un moyen important d'obtenir de l'acide ferulique. Certaines études ont montré que la culture tissulaire de certaines plantes peut produire des rendements plus élevés de dérivés d'acide ferulique. Comme la culture de la betterave à sucre, la culture en suspension de cellules de maïs, on peut obtenir de l'ester de glycol d'acide ferulique hydrosoluble, de l'acide ferulique
3 esters de saccharose [15], teneur élevée en jusqu'à 20,0 μmol / g de cal (poids sec). L'acide ferulique produit par la culture tissulaire d'Ajuga chinensis était plus élevé, atteignant 150 mg / L de milieu de culture, et la plupart étaient de l'acide ferulique libre [16]. La culture visuelle des tissus est également la production d'acide trans-ferulique naturel. L'acide ferulique à base d'acide ferulique en plus des médicaments est largement utilisé, certains pays ont approuvé comme additif alimentaire. Le Japon a autorisé des antioxydants alimentaires, les États-Unis et certains pays européens sont autorisés à utiliser un certain nombre d'acide ferulique contenant des herbes élevées, du café, Xianglan Lan comme antioxydants. À l'heure actuelle, l'acide ferulique dans l'industrie alimentaire, principalement pour les besoins suivants. 4.1 La production de vanilline Vanillin en raison du prix de vente est beaucoup plus élevée que la synthèse de la vanilline, l'utilisation de biotransformation étrangère à l'acide ferulique comme matière première pour produire de la vanilline en particulier. Pour résumer principalement de trois façons suivantes [17]: premièrement, l'utilisation de la décarboxylase microbienne produite par la décarboxylation de l'acide ferulique pour produire de la vanilline, l'acide ferulique est réduite à la formation d'acide dihydro-ferulique, puis à la synthèse de la vanilline; Le troisième est l'acide ferulique en conifère puis transformé en vanilline. Des études ont montré que certaines bactéries, champignons et levure peuvent produire le système enzymatique correspondant à l'acide ferulique dans la vanilline. Cependant, en raison de la toxicité de la vanilline à de nombreux microorganismes, l'utilisation de microorganismes pour produire de la vanilline directement de la vanilline aura tendance à la vanilline dans l'acide vanillique moins toxique [17], de sorte que l'utilisation d'enzymes spécifiques pour produire un effet Lan In d'encens est plus souhaitable. 4.2 conservateur pour l'antiseptique En tant qu'acide ferulique avec activité antioxydante et antibactérienne, il peut être utilisé comme conservateur d'aliments. Le Japon en 1975 a préservé des agrumes d'acide ferulique et de l'huile de lin, de l'huile de soja et des antioxydants de saindoux. Certains acides aminés et dipeptides peuvent agir comme agents synergiques. Par rapport à d'autres composés phénoliques, l'acide ferulique présente deux avantages. Tout d'abord, son activité antioxydante. Heinonen et al. Comparé l'activité antioxydante de l'acide gallique, du gallate de propyle, de l'acide caféique, de l'extrait de mauve, de la delphinidine, de la catéchine, de l'épicatéchine, de la rutine et de la quercétine dans le système lécithine-liposome. L'activité a révélé que l'acide ferulique sur l'hydroperoxyde a produit le plus fort inhibiteur [18]. Un autre avantage de l'acide ferulique est sa stabilité au pH et sa stabilité au pH est significativement plus forte que l'acide chlorogénique, l'acide caféique et l'acide gallic [19]. Cette propriété est importante pour les aliments transformés dans des conditions alcalines, telles que l'extraction et l'organisation des protéines, et l'écaillage des fruits. Il convient de mentionner que certains des dérivés de l'acide ferulique présentent une activité antioxydante plus forte que l'acide ferulique [20], ce qui constitue une nouvelle façon de synthétiser de nouveaux antioxydants. En plus de montrer une forte activité antioxydante, l'activité antibactérienne de l'acide ferulique est également très forte. Lattanzio et al. Testé l'activité antimicrobienne de 12 acides phénoliques contre cinq champignons (Sclerotinia sclerotiorum, Fusarium oxysporum, Altenaria sp., Botrytis cinerea, Penicillium digitatum) et a constaté que l'acide ferulique était le plus actif [21]. L'acide ferulique sur la levure a également un fort effet inhibiteur, mais l'activité est plus faible que le sorbate de potassium. 4.3 en tant qu'agent de réticulation alimentaire dans la paroi cellulaire de la plante, les molécules de polysaccharides d'acide ferulique peuvent réticuler, à l'heure actuelle, les gens l'utilisent également pour améliorer les propriétés de la viscosité du polysaccharide et la préparation de la colle alimentaire, ont rapporté plus d'utilisation de la pectine et de E Glycan pour préparer un gel. Si l'acide ferulique est lié au polysaccharide et à la protéine, le polysaccharide et la protéine peuvent être réticulés par addition de persulfate d'ammonium, de peroxyde d'hydrogène et de laccase ou de peroxydase pour former un gel. La production, l'utilisation de l'acide ferulique peut améliorer la réticulation de certains polysaccharides, en particulier l'application de polysaccharides de bas poids moléculaire. Parce que l'acide ferulique et ses produits d'oxydation peuvent réagir avec la protéine tyrosine, la lysine et la cystéine, de sorte que la réticulation des protéines, par conséquent, dans la préparation du film de protéines comestibles, l'acide ferulique peut augmenter la membrane et réduire la perméabilité de la membrane à la vapeur d'eau et à l'oxygène [ 22]. Dans le même temps, l'acide ferulique peut également réduire la teneur en sulfhydryle libre dans la protéine et éviter la réticulation du groupe thiol dans la protéine et augmenter la chaleur pendant le processus de chauffage Stabilité [23]. En raison de ces propriétés, l'acide ferulique dans les applications alimentaires fournit un champ plus large. 4.4 dans l'application de la nourriture sportive Les athlètes au cours d'un exercice intense peuvent causer des dommages oxydatifs au corps, de nombreux aliments sportifs sont nécessaires pour ajouter des antioxydants. L'acide ferulique est un antioxydant potentiel et peut stimuler la sécrétion d'hormones [24]. De nombreux aliments de sport étrangers ajoutent de l'acide ferulique ou de l'acide ferulique contenant des herbes. Au-dessus, la fonction, la pharmacocinétique et l'application de l'acide ferulique sont brièvement introduites. En raison de la faible toxicité de l'acide ferulique et de l'approbation de certains pays en tant qu'additifs alimentaires, l'application de l'acide ferulique dans l'industrie alimentaire aura un avenir brillant.
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