Étude sur l’extrait de riz noir anthocyanine Anti Fatigue

Black rice is a precious rice variety in China and was once considered a tribute product. It is not only rich in protein, essential amino acids, manganese, zinc, iron and other trace elements, but also contains black rice anthocyanins in the black rice bran. Studies have shown that black rice extract is a flavonoid pigmentC’est un type d’anthocyanine, avec une teneur de 6,4 g/100 g², et a de fortes propriétés anti-oxydantes et de radicaux libres (13-5). C’est une ressource colorante alimentaire naturelle avec des avantages pour la santé. Les avantages pour la santé de l’extrait de riz noir sont devenus l’un des points chauds de la recherche sur la nutrition et la santé aujourd’hui. Cependant, les recherches sur l’application de l’extrait de riz noir dans le domaine du sport font actuellement défaut. Avec la recherche approfondie des scientifiques du sport, l’application de l’anthocyanine de riz noir (flavonoïdes) en tant que facteur fonctionnel pour retarder la fatigue et favoriser la récupération dela fatigue dans le développement de suppléments de nutrition sportive est d’une grande importance théorique et pratique. Cet article analyse et discute principalement le mécanisme biochimique anti-fatigue de l’extrait de riz noir sur la base de l’examen d’une grande quantité de données pertinentes, jetant une base pour le développement ultérieur de suppléments de nutrition sportive d’extrait de riz noir, et fournissant également une référence pour le développement ultérieur de l’anthocyanine de riz noir.

1 le mécanisme de peroxydation radicale-lipidique libre de la fatigue induite par l’exercice

La fatigue induite par l’exercice se réfère à «le corps et#39;s physiological processes being unable to maintain its functions at a certain level or the organs being unable to maintain a predetermined exercise intensity”. This is the description of exercise-induced fatigue given at the Fifth International Congress of Sports Biochemistry in 1982. Since then, research into the mechanism of exercise-induced fatigue has been a topic of great interest to scholars from all over the world, but there is still no definite conclusion. What is clear is that the main causes of fatigue during prolonged, high-intensity work or exercise are the large consumption of energy substances in the body, the large accumulation of the metabolic product lactic acid, which causes a drop in pH, and the increase in free radicals. During exercise, the production of free radicals increases. With appropriate exercise training, the body undergoes adaptive changes, which bring the production and removal of free radicals into balance and prevent damage to the body. However, this adaptive change in the body is only relative. If the intensity or duration of exercise is too high, the increase in free radicals will still cause damage to tissues and lead to exercise fatigue.

Les causes possibles de l’augmentation des radicaux libres pendant l’exercice incluent: a. Chaîne de transport d’électrons mitochondriaux: pendant l’exercice, le corps et#39; S le niveau métabolique augmente, la consommation d’énergie augmente, et la resynthèse d’atp est accélérée pour rencontrer le corps et#39;s metabolic needs. Mitochondrial oxidative phosphorylation is enhanced, which produces uric acid under the action of free enzymes during the mitochondrial electron transport process, and also produces free radicals, which intensify lipid peroxidation; b. A relative decline in the activity of antioxidant enzymes: During high-intensity exercise, the body is hypoxic, glycolysis is enhanced, and lactic acid production increases, which reduces the concentrations of reduced cytosolic coenzyme I (NADH) and reduced coenzyme II (NADPH), damages the Corps et#39; S antioxydant enzymes, the ability of the antioxidant system decreases. 6. The main hazards of free radicals are: a. Damage to biological membranes: the polyunsaturated fatty acids in the phospholipids of cell biological membranes are extremely prone to lipid peroxidation under the action of free radicals, which causes the mobility of the mitochondrial membrane to decrease, the permeability to increase, the mitochondria to expand, the release of lysosomal enzymes and enzyme inactivation and other damage; b. Damage to proteins and enzymes: Free radicals produced during lipid peroxidation can denature proteins; c. Damage to nucleic acids: Lipid peroxidation can lead to base modification and polynucleotide breaks, resulting in errors in the replication, transcription, and translation processes, as well as damage to the integrity and conformation of nucleic acids, leading to cell death. It can be seen that the changes in lipid peroxidation after exercise depend on the combined effects of oxygen radical production and antioxidant capacity.

Le corps &#Le système antioxydant est composé d’enzymes antioxydantes (telles que la superoxyde dismutase SOD, la catalase CAT, la glutathion peroxydase GSH-Px et la peroxiredoxin PRX), de vitamines antioxydantes et de leurs précurseurs (tels quebêta-carotène), le glutathion (GSH) et d’autres antioxydants de petites molécules (sélénium, cuivre, manganèse, etc.). Les antioxydants qui composent le système antioxydant sont à la fois endogènes et exogènes. Chaque composant antioxydant a à la fois une fonction unique dans la cellule et un effet complémentaire entre les composants. Les troubles de l’homéostasie du système antioxydant sont associés à de nombreux troubles physiologiques qui surviennent pendant ou après un exercice, tels que la fatigue, les douleurs musculaires et une altération du système immunitaire. La capacité du corps &#Le système antioxydant de récupération des radicaux libres peut être augmenté en augmentant de manière appropriée les antioxydants exogènes.

2 mécanisme et progrès de l’extraction de riz noir' S antioxydant et radicaux libres propriétés de récupération

2.1 mécanisme d’extraction de riz noir#39; S antioxydant et radicaux libres propriétés de récupération

Zhang Mingwei's research shows that anthocyanin compounds (a type of flavonoid) in black rice are the most important substance basis for its antioxidant effect. The main active ingredients responsible for the antioxidant effect were isolated and identified as malvin, pelargonidin-3,5-diglucoside, cyanidin-3-glucoside and cyanidin-3,5-diglucoside (see Figure 1). The total antioxidant capacity was measured and found to be in descending order: c>d>a>b.

Black rice Anthocyanin' S 3 anneaux forme un système conjugué, qui est un système aromatique polyconjugué à haute activité biologique. Le mécanisme de son activité antioxydante est lié à l’équilibre phénol-quinone et à la formation de radicaux libres stables. D’une part, en raison de l’effet de conjugaison, l’atome d’hydrogène sur le groupe hydroxyle phénolique devient plus actif et est facilement éliminé pour devenir un donneur d’hydrogène, et une réaction de quinone se produit pour atteindre l’équilibre phénol-quinone (voir Figure 2) [12].

D’autre part, en tant que donneur d’hydrogène, il peut réagir avec des radicaux composés lipidiques pour former des radicaux phénoliques. Les électrons non appariés sur les atomes d’oxygène des radicaux phénoliques sont dispersés dans tout le système conjugué, qui est stable, réduisant ainsi le taux de transfert de la réaction en chaîne d’autoxydation et inhibant l’oxydation des lipides. Le mécanisme d’action est le suivant:

AH+RO0·→ROOH+A · AH+RO·→ROH+A · les radicaux RO· et RO0· sont des radicaux électrophiles, de sorte que les substituants donneurs d’électrons sur l’anneau aromatique augmentent l’activité de l’atome d’hydrogène sur le groupe hydroxyle phénolique. Les substituants qui retirent les électrons, par contre, réduisent l’activité de l’atome d’hydrogène sur le groupe phénolique carboxyle. La force de l’effet antioxydant dépend de deux facteurs: l’activité de l’atome d’hydrogène sur le radical phénolique carboxyle et l’obstacle stérique du radical phénolique. Un grand obstacle stérique ralentit le taux d’auto-oxydation du radical phénolique, ce qui interrompt la réaction en chaîne et améliore l’effet antioxydant. Comme on peut le voir ci-dessus, la base structurelle de l’activité antioxydante du pigment de riz noir est le système conjugué formé par les trois cycles aromatiques.

2.2 progrès de la recherche sur les propriétés antioxydantes et radicales libres de l’extrait de riz noir

Jiang Ping and others studied the antioxidant activity of black rice anthocyanin, black bean anthocyanin, and purple cabbage anthocyanin, and found that black rice anthocyanin had the strongest antioxidant activity, which they believed was mainly related to cyanidin-3-glucoside [14]. It has also been reported that feeding rabbits and Apolipoprotein-E (Apo-E) gene-deficient mice a high-fat diet with 5% black rice bran added effectively removes active oxygen free radicals in these two experimental animals, inhibit the oxidation of low-density lipoprotein (LDL) 15-16J. Kaneda analyzed that Cy-3-G (cyanidin-3-glucoside) is the main antioxidant component in black rice bran]. The research group led by Tsuda has successively demonstrated that anthocyanin Cy-3-G can significantly reduce the production of lipid peroxides in rat serum, reduce free radical damage caused by rat liver ischemia-reperfusion, and protect vitamin C in the serum from oxidation [8-191]. In addition to its strong free radical scavenging ability, black rice anthocyanins have also been shown to significantly increase the activity of superoxide dismutase (SOD) and catalase (CAT) in the mouse liver, which may be another mechanism by which anthocyanins exert their antioxidant effect in the body [20].

Il a également été rapporté que l’hydrolysat enzymatique du riz glutineux noir peut augmenter significativement l’activité de la superoxyde dismutase dans le foie et de la glutathion peroxydase dans le sang total, et réduire la teneur en peroxydes lipidiques dans le foie. Cela indique que l’extrait de riz noir peut indirectement récupérer les radicaux libres d’oxygène par le système enzymatique antioxydant endogène in vivo [21]. Lonsenjing] a utilisé l’analyse de la chimiluminescence pour étudier l’activité antioxydante des pigments de riz noir. Les résultats ont montré que l’extrait de riz noir a un plus grand effet inhibiteur sur la chimiluminescence du sang total, c’est-à-dire qu’il a un plus grand effet de piégeage sur les espèces réactives d’oxygène (OH, RO0) produites par le système cellulaire, et a également un certain effet de piégeage sur les espèces réactives d’oxygène produites par le système non cellulaire. Une autre étude a montré que l’effet de piégeur des radicaux libres de l’extrait de riz noir était conforme aux résultats d’expériences in vivo, qui ont prouvé ensemble que les ingrédients actifs dans le son de riz noir ont de fortes propriétés antioxydantes et peuvent éliminer l’excès de radicaux libres d’oxygène actif dans le corps.

The large production of free radicals and the significant increase in plasma lipid peroxidation (LPO) are important causes of exercise fatigue123]. Therefore, moderate supplementation of black rice extract can eliminate free radicals produced by peroxidation, protect tissues such as muscles from damage, delay fatigue and promote recovery from fatigue.

3 idées pour appliquer l’extrait de riz noir au développement des boissons sportives

Based on a review of relevant technical data, it is analysed that the effective application of black rice extract to the development of sports drinks requires four stages of work.

3.1 collecte de données et formulation de plans expérimentaux

Recueillir des données de recherche théorique et technique en provenance du pays et de l’étranger sur l’extraction des anthocyanes de riz noir, les propriétés physiques et chimiques telles que les propriétés antioxydantes et la récupération des radicaux libres, les formules de boissons pour sportifs, et des expériences sur l’efficacité des boissons pour sportifs. Mener une analyse et une discussion approfondies de l’état actuel du développement et de l’application des extraits de riz noir dans la nutrition sportive, en mettant l’accent sur les problèmes existants et les méthodes expérimentales qui peuvent être utilisées comme références. Sur cette base, formuler un plan pour le développement des boissons pour sportifs au riz noir.

3.2 préparation de l’extrait de riz noir

Manteau de graines de riz noir → extraction d’anthocyanes de riz noir → séparation solide-liquide → surnageant → concentration → pâte concentrée d’anthocyanes de riz noir.

3.3 conception de la formule pour les boissons sportives à l’extrait de riz noir

Sur la base de la formule de référence pour la boisson sportive et des données de recherche fonctionnelle sur les anthocyanes de riz noir, une conception préliminaire de la formule pour la boisson sportive a été proposée. Sur cette base, des expériences d’adaptabilité gustative ont été réalisées; Des expériences visant à déterminer la quantité optimale de facteurs fonctionnels à utiliser; Expériences de stabilité de boisson et expériences préliminaires d’évaluation de l’efficacité. La conception de la formule pour la boisson sportive au pigment de riz noir a d’abord été déterminée.

3.4 Evaluation de l’efficacité des boissons pour sportifs à l’extrait de riz noir chez l’homme

Volunteer participants were recruited to compare the changes in physiological and biochemical indicators such as blood lactate before and after the experiment through physical exercise and fatigue improvement experiments. Statistical analysis was used to establish and improve the evaluation method.

La clé de ces quatre étapes est la conception de la formulation et l’évaluation de l’efficacité de la boisson sportive à l’extrait de riz noir, et la difficulté technique réside dans la stabilité de la boisson, qui est notre travail de suivi.

4 Conclusion

Extrait de riz noirEst une ressource naturelle de pigment avec des propriétés de promotion de la santé. Les anthocyanes dans l’extrait de riz noir ont un système conjugué avec trois anneaux aromatiques et ont une forte activité antioxydante et la capacité de récupérer les radicaux libres. La grande production de radicaux libres et l’augmentation significative de la peroxydation des lipides plasmatiques (LPO) sont des causes importantes de la fatigue de l’exercice. Une quantité modérée d’extrait de riz noir peut éliminer les radicaux libres produits par la peroxydation, retarder la fatigue et favoriser la récupération dela fatigue. Les données existantes montrent qu’il est possible de développer une boisson sportive favorisant la santé en appliquant de l’extrait de riz noir à une boisson sportive. Ce processus nécessite quatre étapes interreliées: la formulation, l’extraction du pigment de riz noir, les expériences de conception de la formulation et l’évaluation de l’efficacité. Les boissons sportives sont actuellement les chéris de l’industrie des boissons, et le développement de boissons sportives bénéfiques pour la santé est prometteur.

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