Etude sur l’utilisation de la poudre de bêta-carotène dans les aliments fonctionnels de Plateau

Les zones de Plateau ont une positiSur lestratégique importante dans notre military's defensive operations. The special natural environmental conditions of high altitude, cold climate, and low oxygen partial pressure cause altitude sickness danspeople who are new to the plateau, which seriously affects the combat effectiveness of the troops. In order to meet the requirements of “being able to fight and win,” the development of functional foods has become the focus of research in the field of military food science. During the research process, it was found that β-carotènecan be added to plateau functional foods as a functional factor. This paper focuses on the application of β-carotene in plateau functional foods based on its physiological functions, providing a reference for further research on plateau functional foods.

1 aperçu du β-carotène

Beta-carotene is a naturally occurring pigment that is widely distributed in nature. It is the most stable natural pigment, appearing as an orange-yellow, shiny rhombic hexahedron or crystalline powder. It has a melting point of 176°C to 184°C, a slight peculiar smell or taste, and is unstable in the presence of light, oxygen and heat. It is relatively stable in weak alkaline conditions. Its main sources are natural foods such as green leafy plants and yellow and orange fruits.

Comme la recherche sur le β-carotène augmente progressivement, les gens et#La compréhension de ses fonctions biologiques est de plus en plus claire. Le β-carotène est un type de caroténoïde, et les caroténoïdes ont une bonne capacité antioxydante en raison de leur structure conjuguée spéciale [1-3]. Ils sont un bon désaltérant des radicaux libres et ont des effets détoxifiants. Le β-carotène est une substance précurseur convertie en vitamine a [4]. Dans certaines conditions, le β-carotène peut être transformé en vitamine A Adans le corps humain. C’est un nutriment indispensable pour maintenir la santé humaine, et en même temps, il peut réguler le corps et#39; S système immunitaire et a un certain effet de protection contre les dommages causés par les rayonnements [1,3]. En outre, le β-carotène a également une série de fonctions importantes telles que la photoprotection [2], la prévention des maladies oculaires, des maladies cardiovasculaires, des cataractes, la prévention du vieillissement et des maladies dégénératives multiples causées par le vieillissement, ainsi que la promotion des enfants' S croissance et développement, et beauté [4]. Actuellement, le β-carotène est principalement utilisé comme complément nutritionnel et agent colorant sous forme de capsules et de gels dans un large éventail de domaines tels que l’alimentation, les produits de santé et les produits pharmaceutiques. C’est un bon colorant et un complément nutritionnel [5].

2 Application de β-carotène dans les aliments fonctionnels de plateau

β-Carotene powder is a relatively safe and stable natural food coloring agent. It is an excellent and nutritious food additive of type A, and is recommended by the Joint Expert Committee on Food Additives of the Food and Agriculture Organization of the United Nations and the World Health Organization. However, its scope of application has been limited because it is only suitable for the development of oily products and protein products. In recent years, with the rapid development of technology, the use of modern high-tech processing, such as microencapsulation technology, can convert β-carotene into a water-soluble pigment, which has expanded its scope of application. It has been widely used in the food industry as a food additive and for food fortification.

La Chine est un vaste pays, avec des régions de plateau au-dessus de 3000 mètres représentant environ un sixième du pays' S surface totale. Ces régions sont China&#Les principaux bastions défensifs, mais l’environnement géographique particulier de haute altitude, le manque d’oxygène et le fort rayonnement ultraviolet constituent un obstacle important à l’accomplissement de leurs missions. La façon de protéger la santé des troupes du point de vue alimentaire a toujours été un objectif clé de la recherche sur l’équipement militaire. Selon les fonctions physiologiques du β-carotène, il est actuellement principalement utilisé comme additif alimentaire et supplément nutritionnel dans l’industrie alimentaire, mais il est encore un vide dans les applications alimentaires militaires. Il est recommandé de l’utiliser dans les aliments fonctionnels du plateau pour enrichir la variété d’aliments militaires et répondre aux besoins nutritionnels spéciaux des troupes du plateau en temps de paix et de guerre.

2.1 tolérance à l’hypoxie

Le groupe de recherche a utilisé 40 souris Kunming mâles en bonne santé (18 g à 22 g) comme sujets de recherche dans une expérience d’hypoxie hermétique. Les souris ont été réparties au hasard en quatre groupes (groupe de l’eau distillée, groupe à faible dose, groupe à dose moyenne et groupe à dose élevée). Après avoir gavé les souris expérimentales pendant une semaine, une expérience d’hypoxie étanche à l’air a été réalisée [6]. Les résultats ont montré que le β-carotène peut augmenter significativement le temps de survie des souris dans un état d’hypoxie fermée, prouvant que le β-carotène a un effet anti-hypoxie. Le mécanisme spécifique de cet effet nécessite des recherches plus approfondies. En outre, d’autres études connexes ont confirmé que le β-carotène peut améliorer et renforcer la fonction du système respiratoire.

High-altitude areas are characterized by high altitudes, cold climates, and low partial pressure of oxygen. Soldiers and officers living in high-altitude environments for long periods of time have special needs for hypoxic tolerance foods. Based on the biological functions of β-carotene, it is added to functional foods in the form of functional factors after being directly added or processed into water-soluble substances using modern high-tech methods such as microencapsulation technology, so that soldiers and officers can supplement sufficient β-carotene, which is important for improving their ability to adapt to high altitudes, maintaining good health and ensuring combat effectiveness. Specifically, there are two main ways to achieve this: one is to add it as a nutrient during the processing of drinks, compressed dry foods, self-heating foods, etc., to enrich the nutrition of existing functional foods. The second is to develop new types of high-altitude functional foods (such as high-altitude functional biscuits) that meet the actual needs of the troops.

2.2 protection contre la lumière

L’air à haute altitude est mince, avec de faibles niveaux de poussière et de vapeur d’eau, et une grande transparence atmosphérique. À mesure que l’altitude augmente, la transmission du soleil augmente graduellement. Les rayons ultraviolets forts et le rayonnement solaire affectent principalement la peau exposée. Les maladies de la peau telles que les coups de soleil, l’œdème, la pigmentation, l’épaississement de la peau et une augmentation des rides sont extrêmement fréquentes dans les environnements de haute altitude. Les yeux sont également sujets à des lésions aiguës, ce qui provoque principalement des kératites aiguës, des cataractes, une déficience visuelle et la cécité des neiges, causant de graves dommages au corps humain.

Some studies have shown[4] that taking high doses of beta-carotene can reduce people' S sensibilité au soleil. Pour les personnes qui vivent en haute altitude depuis longtemps et ont développé des maladies de la peau causées par la lumière directe du soleil, une supplémentation ciblée en bêta-carotène a un effet significatif sur l’amélioration de leurs symptômes. Soldats et officiers du peuple chinois#Les personnes qui sont stationnées depuis longtemps dans des zones de haute altitude sont menacées par le rayonnement solaire et souffrent de dommages cutanés plus ou moins importants. Par conséquent, il est possible d’envisager d’ajouter du bêta-carotène aux aliments fonctionnels de haute altitude, de sorte que les soldats et les officiers puissent recevoir des nutriments et un traitement en même temps par leur alimentation. En outre,Bêta-carotène naturel can also be added to daily cosmetics (lipstick, blush), and in combination with the residual ingredients in the extract (amino acids, vitamins, trace elements and other bioactive substances), it can maintain the natural roundness of the skin tone and provide a certain degree of protection. It should be noted that beta-carotene helps protect people with sensitive skin from the harmful effects of sunlight, but it does not provide sun protection.

2.3 renforcer l’immunité

L’environnement hypoxique en haute altitude a un impact significatif sur les cellules immunitaires humaines, ce qui entraîne une diminution importante de la fonction immunitaire des soldats stationnés dans les zones de haute altitude. Comme nous le savons tous, la fonction immunitaire a un impact important sur l’apparition et le développement de maladies. Une baisse de la fonction immunitaire endommage les gens et#39; S santé et affecte l’efficacité au combat des troupes. De nombreux rapports de littérature [7-10] que le β-carotène, en tant que type de caroténoïde, peut augmenter l’activité des cellules B dans le système immunitaire, le nombre de neutrophiles et de cellules tueuses naturelles, et améliorer considérablement le corps et#39; S fonction immunitaire.

En outre, le β-carotène peut être converti en vitamine A dans le corps humain, et A l’activité physiologique de la vitamine A. la vitamine A peut favoriser la synthèse des immunoglobulines et A un effet important sur le corps et#39; S fonction immunitaire. Quand elle manque, l’immunité cellulaire a tendance à diminuer. L’application de β-carotène dans les aliments du plateau pour la consommation à long terme par les soldats et les officiers du plateau peut améliorer efficacement leur immunité et est importante pour maintenir leur condition physique.

2.4 résistance aux rayonnements

Les dommages causés par les rayonnements aux organismes vivants comprennent les dommages causés à la fonction hématopoïétique, à l’adn cellulaire et aux membranes biologiques. Les rayonnements ionisants produisent un grand nombre de radicaux libres qui peuvent perturber l’équilibre du corps et#39; S antioxydant, provoquer des troubles métaboliques et endommager le corps. La littérature montre [4,11] que le bêta-carotène est un antioxydant puissant ayant la capacité de récupérer les radicaux libres, qui a une efficacité évidente dans la prévention et le traitement du cancer, peut améliorer les dommages à l’adn chez les animaux irradiés [12], réduire le taux de mortalité des animaux irradiés au stade chronique, augmenter l’activité de la superoxyde dismutase dans le sang total des animaux irradiés, eta un certain effet proteur sur les dommages à la structure des tissus tels que le thymus et les testicules [13].

Les troupes sur le plateau, le personnel des radars et les chercheurs nucléaires qui sont exposés à de forts rayonnements ultraviolets du soleil pendant de longues périodes sont plus susceptibles de subir des dommages dus aux rayonnements en raison de leur position professionnelle. La consommation à long terme d’aliments fonctionnels contenant du bêta-carotène peut réduire les dommages causés par les rayonnements et les rayons ultraviolets excessifs au corps humain, ce qui est d’une grande importance pour assurer la santé du personnel militaire dans des positions spéciales et maintenir leur efficacité au combat.

3 perspectives d’application du bêta-carotène dans les aliments fonctionnels de plateau

Ces dernières années, le β-carotène a été largement utilisé dans l’industrie alimentaire, l’industrie de l’alimentation animale, les produits pharmaceutiques, les produits de santé et les industries cosmétiques. Avec l’amélioration du niveau de vie et des personnes' S une sensibilisation croissante à la santé, les pigments naturels comme le β-carotène, qui sont sûrs, non toxiques et ont des fonctions nutritionnelles, sont de plus en plus appréciés. En raison de sa source et de ses fonctions biologiques supérieures, il a un énorme potentiel de développement. Le β-carotène est largement disponible et facile à obtenir. A la double capacité de colorer et de compléter les nutriments, et son utilisation dans les aliments est en augmentation. En médecine, le β-carotène a pour fonctions de prévenir le cancer, de stimuler l’immunité et de prévenir les maladies cardiovasculaires, ce qui a favorisé le développement rapide du β-carotène. Ils fournissent également de nouvelles idées pour le domaine de la recherche sur les aliments fonctionnels.

In terms of raw material acquisition, there are currently two main forms of β-carotene on the market: synthetic β-carotene and natural β-carotene. There are three methods for producing β-carotene: plant extraction, biological fermentation, and chemical synthesis [2, 14-15]. Extraction methods mainly include organic solvent extraction, ultrasonic-assisted extraction, microwave-assisted extraction, supercritical fluid extraction, enzymatic reaction, etc. [16]. β-Carotene produced by plant extraction and biological fermentation is a natural product that contains various carotenoids and synergistic factors. It is easily absorbed by the human body, has high nutritional value, and has no toxic side effects. Beta-carotene produced by chemical synthesis is a synthetic product that may contain residues from the purification process. Excessive intake by the human body can cause poisoning [17]. Therefore, beta-carotene used in plateau functional foods should mainly be natural products, but the cost is higher, which can be compensated for by expanding the scale of production.

À l’avenir, afin de promouvoir le développement d’applications de β-carotène, en particulier dans la promotion des aliments fonctionnels de plateau, les chercheurs doivent mener des recherches dans de nombreux domaines, tels que la recherche sur les mécanismes, l’acquisition de matières premières, les méthodes de production et les méthodes d’extraction, les méthodes de modification du génie génétique et de détection, etc., et explorer et introduire des technologies et des processus de pointe dans la production, le traitement, la préparation, Les procédés de stockage et de manutention pour améliorer le rendement, le taux de conservation et la pureté du β-carotène naturel et promouvoir son application dans l’industrie alimentaire sociale et les aliments fonctionnels du plateau militaire. Il convient de noter que dans le processus de développement de nouveaux marchés et d’expansion dans de nouveaux domaines, il convient d’accorder une attention particulière à l’évaluation de la sécurité des applications du β-carotène, car le β-carotène a également certaines limites. Une consommation Excessive rendra la pigmentation de la peau orange-jaune; Évitez de manger avec de l’alcool, sinon des toxines sont susceptibles d’être produites dans le foie. Par conséquent, lorsqu’il est ajouté à la nourriture, il doit être strictement conforme à la posologie recommandée et ne pas être utilisé en excès à volonté.

Application la recherche sur le β-carotène doit s’appuyer sur l’expérience locale, utiliser pleinement les ressources locales et suivre la voie de l’intégration militaire et civile, de sorte que notre militaire&#Les aliments militaires fonctionnels peuvent se développer rapidement et bien.

Références:

[1] Ren Yanli, Qi Desheng. Fonctions physiologiques du β-carotène et son application dans la production animale [J]. Veterinary Drugs and Feed Additives, 2007, 12(5): 26-28

[2] Cai Chaorong. Analyse de l’information de la littérature de recherche nationale sur le β-carotène [J]. Journal of Liuzhou Vocational and Technical College, 2004, 4(4): 111-113

[3] Xiong Zhengying, Zhou Hong. La relation entre les caroténoïdes / β-carotène et la capacité d’exercice [J]. Journal de l’université normale de Qinghai, 2003(1):68-71

[4] Sun Yujing, Qiao Liping, Zhong Liezhou, et al. Progrès de la recherche sur l’activité biologique des caroténoïdes [J]. Chinese Journal of Food Science, 2012, 12(1):160-166

[5] Tian Zhenjiao, Song Guangsen, Lei Da, et al. Perspectives de production et d’application du β-carotène [J]. China Oil and Fat, 1995, 20(5): 50-52

[6] Liu Dongsong. Recherche sur l’application du β-carotène dans les aliments fonctionnels de plateau [D]. Wuhan: collège économique militaire, 2012

[7] [traduction]   Sakaki Keiji. Solubilité du β-carotène dans le CO2 dense de 308 à 323 K et de 9,6 à 30 MPa[J]. Chem Eng.Date,1992,37(2):249-251

[8] [traduction]   Tee-shirt Siong. Caroténoïdes et rétinoïdes dans la Nutrition humaine. Critieal Rev[J]. Aliments Sci. Nut, 1992,31:103-16

[9] [traduction]   Bendich. A. bêta-carotène et la réponse immunitaire [J]. Pro Nut Soc, 1991,50:263-274

[10] [traduction] Fryburg DA, Mark RJ, Griffith BP. L’effet des suppléments bêta-carotène on  immunologique Indices de prix in  Les Patients avec Sida: A  Étude pilote [J]. Yale J Biol Med, 1995,68(1/2):19-23

[11] Zhao Wen'en, Han Yashan, Qiao Xuguang. Mécanisme des caroténoïdes dans la récupération des radicaux libres d’oxygène actif [J]. Chemical Bulletin, 1999, 50: 25-27

[12] Shen Huiqin, Gao Ying. Effet protecteur du β-carotène sur les dommages à l’adn induits par la mitomycine C chez la souris [J]. Carcinogenesis, teratogenesis and mutation, 2002, 14(1): 13-15

[13] Jiang Ying, Huang Meiying. Recherche sur l’effet anti-radiation du β-carotène. National Food Additive Newsletter, 1992(3): 59-62

[14] Zhu Xiuling, Che Zhenming, Xu Wei, et al. Progrès de la recherche sur la fonction physiologique et la technologie d’extraction du β-carotène [J]. Journal of Xihua University, 2005, 24(1): 71-76

[15] Li disant. État de la recherche et perspectives d’application du β-carotène [J]. Gérant, 2010(13): 217

[16] Liu Hongyan, Xin Naihong. Progrès de la recherche sur le β-carotène [J]. Industrie du tabac et de la chimie, 2013, 42(1): 18-20

[17] Liu Jiayong, Wu Mingjian, Shen Guopeng, et al. Recherche sur le β-carotène naturel [J]. Journal de l’université de technologie de Zhengzhou, 1999, 20(4): 59-61