Qu’est-ce que l’anthocyanine de riz noir?

Anthocyanin is a natural flavonoidComposé polyphénol formé par la combinaison d’anthocyanidines et de divers glycosides à l’état naturel, avec une structure de cation 2-phénylbenzopyran comme colonne vertébrale....... C’est un produit du métabolisme secondaire des plantes, largement distribué dans la sève cellulaire des fleurs, des fruits, des racines, des tiges et des feuilles des plantes. C’est la source principale des couleurs magnifiques de la nature. Ont des activités physiologiques telles que la récupération des radicaux libres dans le corps, anti-tumeur, anti-cancer, anti-inflammatoire, l’inhibition de la peroxydation des lipides, l’inhibition de l’agrégation plaquettaire, la prévention du diabète, la perte de poids et la protection de la vue.

L’anthocyane de riz noir est une classe importante de substances anthocyanes. Avec les gens &#La prise de conscience croissante des soins personnels, de la valeur nutritionnelle du riz noir, en particulier de son ingrédient fonctionnel, l’anthocyane, et de ses effets pharmacologiques, a suscité un grand intérêt parmi les chercheurs, les producteurs et les consommateurs. Cet article analyse donc la structure et la composition des anthocyanes du riz noir, examine les derniers résultats de recherche sur les anthocyanes du riz noir en termes de propriétés antioxydantes, de protection du foie, anti-lipides, anticancéreuses et de perte de poids, et commine les tendances futures dans la recherche et l’application des anthocyanes du riz noir, en vue de mieux exploiter et développer cette précieuse ressource de riz de spécialités pour la nutrition et la santé humaines.

1 Structure et composition des anthocyanes de riz noir

1. 1 Structure de l’anthocyanine de riz noir

The structure of black rice anthocyanin is similar to that of other anthocyanins. The carbon skeleton of the parent nucleus is composed of a 2-phenylbenzopyran cation. Anthocyanins are soluble in polar solvents such as water, methanol, and ethanol, and are easily affected by factors such as light, temperature, and pH, which can cause structural changes. Studies have found that as factors such as pH change, the structure of black rice anthocyanin changes, and the position of its characteristic absorption peak shifts red or blue accordingly [1]. In plant tissues, black rice anthocyanins mainly exist in the form of glycosides, with a very small proportion existing in the form of aglycones. The number of sugar groups is generally 1 to 3, and they are usually located at the 3, 5, and 7 positions of the A and C rings of the parent nucleus and at the 3' Et 5' Positions de l’anneau B. Les groupes de sucre liés sont principalement le D-glucose, la L-rhamnose et le D-galactose.

1. 2 riz noir anthocyanine préparation composant analyse recherche

At present, the main components of black rice anthocyanins reported in the literature are 3,5-dihydroxy-7-methoxy-2-phenyl-4H-1-benzopyran-4-one-3-glucoside,3-glucoside, 3-rhamnoside,3,5-dihydroxy-7-methoxy-2-phenyl-4H-1-benzopyran-4-one-3-glucoside, paeoniflorin-3-glucoside, paeoniflorin-3-arabinoside, and malvin-3-galactoside, etc. 8 species [2]. Due to differences in extraction purpose, extraction material, extraction method, purification technology, testing equipment, etc., the anthocyanin content of black rice sold in the market also varies. A study used a VARIAN Prostar 210 HPLC-type preparative liquid chromatograph to prepare and analyze black rice produced in Hanzhong. The results showed that eight black rice anthocyanin components were obtained based on the order of the anthocyanin component peak times. At the same time, liquid-mass spectrometry was used to analyze and detect the eight component samples, obtained 14 possible Anthocyanin components of the relevant technical parameters [3], the method of black rice Anthocyanin components of further analysis, the preparation of standards and structural identification work has important reference significance.

2 riz noir anthocyanine effets pharmacologiques

2. 1 effet antioxydant

Les radicaux libres sont fortement oxydants et peuvent endommager le corps et#39; S tissus et cellules, qui peuvent à leur tour causer le cancer, le vieillissement et d’autres maladies chroniques. Le corps humain produit constamment des radicaux libres en raison de la respiration et des facteurs environnementaux externes. Les composés d’anthocyanes sont un type d’antioxydant naturel important qui peut efficacement éliminer les dommages causés au corps humain par les radicaux libres. Wang Qiao'e et al. used a solvent extraction method to separate the crude anthocyanin extract of black rice into four fractions with different polarities. The results of their study on the antioxidant strength of the fractions with different polarities showed that the water-soluble fraction of black rice anthocyanin had the strongest ability to scavenge 2,2-diphenyl-1-picrylhydrazyl free radicals and hydroxyl free radicals; Further column chromatography was used to subdivide the water-soluble components into five components (C1 to C5), and the activity of each component in scavenging DPPH free radicals and hydroxyl free radicals was analyzed. The antioxidant capacity of each component, from largest to smallest, is as follows: C2 > C3 > C4 > C1 > C5 [4].

Liang Yinku et al. ont étudié l’inhibition des radicaux hydroxyles et des anions superoxydes par les anthocyanes de riz noir et leur activité antioxydant totale, et ont conclu que les anthocyanes de riz noir peuvent effectivement récupérer les radicaux libres, ont un bon effet antioxydant et que l’inhibition des radicaux hydroxyles et des anions superoxydes et leur activité antioxydant totale augmentent avec l’augmentation de la concentration de l’échantillon [5]. Liu Qin et al. ont utilisé les méthodes FRAP, DPPH et ORAC pour déterminer l’activité antioxydante de l’anthocyanine de riz noir. Les résultats ont montré que dans les méthodes FRAP et DPPH, l’activité antioxydante de l’anthocyanine de riz noir était plus élevée que celle de l’anthocyanine de chou pourpre, ce qui était conforme à la relation structure-activité de l’anthocyanine, tandis que les résultats de la méthode ORAC étaient le contraire [6].

Li Jingjing found that black rice anthocyanin can significantly improve the total antioxidant capacity of mouse serum and liver, inhibit the ability of hydroxyl free radicals and the total superoxide dismutase level, and reduce the content of malondialdehyde. The antioxidant effect is in a dose-dependent manner with its concentration [7]. Shi Juan et al. also showed that black rice anthocyanin has an antioxidant effect in mice [8]. From the above research results, it can be seen that black rice anthocyanin has antioxidant properties, and its antioxidant capacity is closely related to the structure, composition and concentration of black rice anthocyanin [9-10]. The mechanism of antioxidant action lies in the fact that its phenolic hydroxyl groups provide hydrogen atoms, prevent the oxidation of body fat, enhance the activity of antioxidant enzymes, reduce the content of lipid peroxides and lower the level of oxidative stress [11]. Clinically, the appropriate introduction of exogenous antioxidants, such as the safe and non-toxic black rice anthocyanin, can remove free radicals from the human body, slowing or improving diseases caused by free radicals. At present, the research on the antioxidant properties of black rice anthocyanin is still in the stage of in vitro and in vivo antioxidant tests.

2. 2 effet hépatoprotecteur

The liver is responsible for important physiological functions in the human body, so it is of great practical significance to screen for drugs, health foods or foods that protect the liver. It has been found that black rice anthocyanins have a certain effect on the prevention and treatment of liver damage. Hou Fangli studied the protective effect of black rice anthocyanins on carbon tetrachloride (CCl4)-induced liver damage in mice. The results showed that black rice anthocyanins can improve liver cell damage, significantly increase the survival rate of liver cells, and the higher the concentration, the better the effect, and there is a clear dose-effect relationship.

The mechanism may be that black rice anthocyanin can significantly reduce the activity of liver enzymes in mice with CCl4 liver damage and reduce pathological damage to the liver tissue [11]. Lu Hongchao et al. studied the protective effect of black rice anthocyanin compound capsules on experimental liver injury. The results showed that black rice anthocyanin compound capsules can significantly increase SOD activity in liver tissue, improve liver fibrosis, and have a certain preventive effect on CCl4 liver injury. Further studies have found that black rice anthocyanin compound capsules also have a certain effect on alcoholic liver injury [12-13]. In addition, Hao Jie found that black rice anthocyanin has a protective effect on the oxidative stress-induced nephrotoxicity of potassium bromate (KBrO3) and the stress-induced hepatotoxicity induced by restraint [14].

2. 3 effet anti-lipides

Hyperlipidemia is a disease caused by factors such as genetic defects, improper diet, and metabolic disorders, in which plasma lipids are higher than normal. Disorders of lipid metabolism or abnormal lipid metabolism are considered to be one of the important pathogenesis of hyperlipidemia. Due to its high risk and high treatment costs, it has become a hot issue of global concern. Many scholars have found that black rice anthocyanins have the effect of regulating blood lipids. Xu Huilong observed the changes in body weight, serum TC and TG levels in hyperlipidemic rats by gavage with black rice husk, red rice husk, red mushroom, ganoderma lucidum and bamboo fungus, with simvastatin as a positive control. After 8 weeks of experimentation, it was found that black rice husk had the most significant overall modulation effect on the blood lipid levels of rats, and was positively correlated with the dose [15]. Zhang Mingwei et al. found that after high-fat rats consumed black rice anthocyanins, the activity of antioxidant enzymes in the serum and liver increased significantly, and the blood lipid levels and atherosclerosis index were significantly lower than those in the high-fat model group. Anthocyanin compounds and unsaturated fatty acids may be the main substances responsible for these effects [16].

Zhuo Xueming a étudié l’effet anti-hyperlipidémique des anthocyanes de riz noir en administrant des anthocyanes et du son de riz noir à des souris modèles hyperlipidémiques et hyperglycémiques. Les résultats ont montré que les anthocyanes de riz noir ont pour effet de réguler les lipides sanguins et la glycémie [17]. Yao Shulong a établi un modèle de lipase pancréatique in vitro, un modèle de micelle acide biliaire et un modèle de cellules Caco-2 pour étudier les effets des anthocyanes de riz noir sur l’activité des lipases pancréatiques, la solubilité du cholestérol dans les micelles et l’absorption du cholestérol par les petites cellules intestinales. Les résultats ont montré que les anthocyanes de riz noir ont pour effet d’inhiber l’activité des lipases pancréatiques, de réduire la solubilité du cholestérol dans les micelles, de réduire l’absorption du cholestérol par les petites cellules intestinales, de réguler les lipides sanguins, et de prévenir l’hypercholestérolémie. En outre, l’activité inhibiteure est positivement corrélée avec la teneur en anthocyanes.

Guo Honghui et al. observed the effect of black rice anthocyanin on insulin in rats fed a high-fructose diet by adding black rice anthocyanin to a high-fructose diet. The results showed that black rice anthocyanin has a preventive and ameliorative effect on insulin in rats caused by a high-fructose diet, can inhibit the activation of aminopeptidase in adipose tissue, significantly increased insulin receptor substrate tyrosine phosphorylation and glucose transporter translocation after insulin stimulation. The mechanism may be that black rice anthocyanin improves insulin sensitivity in fructose-fed rats by inhibiting the activation of aminopeptidase [19].

2. 4 effets Anti-cancer et anti-tumeur

Ces dernières années, les effets anticancéreux et antitumoral des anthocyanes de riz noir ont attiré une attention croissante. Luo Liping' S la recherche montre que les anthocyanes de riz noir peuvent inhiber la croissance et la prolifération des cellules cancéreuses du sein et favoriser l’apoptose des cellules cancéreuses. Le mécanisme pourrait être que les anthocyanes se lient de façon concurrentielle au récepteur HER-2 avec l’atp, régulent son niveau de phosphorylation, réduisent l’activité des enzymes pro-métastases, et affailissent la capacité métastatique des cellules cancéreuses du sein [20]. Weiwei Jiang a constaté queExtrait de riz noirPeut inhiber la prolifération des cellules PC-3 du cancer de la prostate humain. Le mécanisme peut être la phosphorylation de p38 et de JNK et la régulation accrue des niveaux de NO et de ROS, conduisant à des dommages mitochondriaux cellulaires, à la libération de cytochrome C et à d’autres voies pour induire l’apoptose [21].

Li Jingjing a constaté que le taux d’inhibition tumorale le plus élevé de l’extrait d’anthocyanine de riz noir sur des souris tumorales S180 atteignait 32,17%, et le taux d’inhibition tumorale était positivement lié à la dose. L’extrait d’anthocyanine de riz noir peut augmenter significativement l’indice de thymus et l’indice de rate des souris tumeurs S180. L’indice de thymus le plus élevé dans chaque groupe ayant reçu une dose atteignait 2,162 mg/g et l’indice de rate 5,298 mg/g, soit 28% et 35% plus élevés que le groupe témoin des cyclophosphamide, respectivement, ce qui indique que les anthocyanes de riz noir peuvent améliorer considérablement la fonction immunitaire des souris porteuses de tumorés180 [7]. Chang Hui et al. ont étudié l’effet des anthocyanines de riz noir sur la prolifération de la lignée cellulaire de leucémie HL-60. Les résultats ont montré que les anthocyanes de riz noir ont un effet inhibiteur significatif sur la prolifération des cellules HL-60, peuvent induire efficacement l’apoptose des cellules HL-60 et provoquer un arrêt de phase G0/G1 [22].

2. 5 effet de perte de poids

Obesity is a chronic metabolic disease that is harmful to health and has become a global health problem. Currently, the treatment of obesity has defects such as high cost, easy rebound, and significant toxic and side effects. Therefore, it is important to develop a safe, low-cost, and effective weight loss method. Hu Yan et al. studied the effect of black rice anthocyanin on obesity induced by a high-fat diet in rats. The results showed that black rice anthocyanin significantly inhibited the weight gain induced by a high-fat diet in rats after 12 weeks of feeding, and improved the obesity-related indicators of rats [23].

Wu Tao explored the intervention effect of mulberry fruit, cherry, blueberry and blueberry anthocyanin on high-fat diet-induced obese mice, and found that anthocyanin can only inhibit the weight gain of mice, but cannot change the trend of weight gain in obese mice. Further studies have found that anthocyanin can reduce the accumulation of lipids in serum and liver. Jiao Yan et al. studied the effect of Anthocyanin on lipid metabolism and antioxidant capacity in rats induced by a high-fat diet by gavage with Anthocyanin from the fruit residue of blue indigo berries. The results showed that after 28 consecutive days, Anthocyanin from the fruit residue of blue indigo berries could significantly reduce the blood lipid level of obese model rats, significantly enhance the activity of liver enzymes, and significantly reduce the production of lipid peroxides. can effectively reduce liver peroxidation damage and prevent the occurrence of atherosclerosis [25].

2. 6 autres effets pharmacologiques

In addition, studies have found that black rice anthocyanins have a variety of pharmacological effects, such as protecting eyesight, promoting the stability of late-stage plaques in mice, enhancing immunity, and protecting the cardiovascular system. Chen Wei et al. found that light can induce apoptosis of retinal photoreceptor cells in rats, and that oral administration of black rice anthocyanins can reduce light-induced apoptosis of retinal photoreceptor cells in rats [26]. Jin Liqin et al. found that black rice anthocyanin has an important regulatory effect on the immune function of rat tissues and organs, and also has a certain antioxidant effect [27]. Yu Xiaoping et al. found that black rice anthocyanin can promote the stability of advanced plaques in mice with apolipoprotein E gene defects, and this effect may be related to its improvement of lipid metabolism [28]. Zhang Mingwei et al. studied the protective effect of black rice anthocyanins on vascular endothelial cell oxidative damage caused by ox-LDL by observing the cell morphology of the EVC304 cell line treated with ox-LDL peroxidation under the protective effect of black rice anthocyanin preincubation. The results showed that black rice anthocyanin can reduce the inhibitory effect of ox-LDL on cell proliferation and significantly reduce the damage to the morphology of endothelial cells caused by ox-LDL [29].

3 perspectives

La recherche sur l’anthocyanine de riz noir pose encore de nombreux problèmes. Premièrement, l’extraction traditionnelle, la séparation et la purification de l’anthocyane du riz noir prend beaucoup de temps, est coûteuse, a un faible rendement et des coûts élevés de traitement des eaux usées; Deuxièmement, en raison de la difficulté et du coût élevé de la purification et de la préparation des normes d’anthocyanes du riz noir, le prix des normes est cher, et les besoins en équipement sont élevés, ce qui entraîne des difficultés dans l’analyse structurelle et l’identification des anthocyanes du riz noir, et il est difficile d’obtenir un seul composant d’anthocyanes; Troisièmement, les anthocyanes de riz noir ont des effets d’anti-oxydation, de protection du foie, d’anti-lipides, d’anti-tumeur, de régulation immunitaire, de perte de poids, etc., cependant, il ya eu plus d’études de simulation environnementale in vitro sur les effets physiologiques du riz noir, et relativement peu d’expériences animales et d’études d’application clinique, en particulier dans la relation structure-activité des anthocyanes de riz noir, La relation quantitative-activité et les mécanismes moléculaires et physiologiques de leurs effets, qui nécessitent encore des recherches approfondies. Quatrièmement, la teneur en anthocyanes du riz noir est relativement faible. D’autres recherches sont encore nécessaires sur la façon d’utiliser la bioingénierie et les techniques agricoles pour cribler les variétés de riz noir à forte teneur en anthocyanes et pour améliorer la teneur en anthocyanes du riz noir.

Currently, there are many health products on the market related to black rice, such as black rice wine, black rice vinegar, black rice health tea, black rice vermicelli, etc., but black rice anthocyanin products are still rare in the domestic market. At present, a group of anthocyanin products represented by black rice anthocyanin capsules are in research and development and trial production. With the development and hot sales of black rice and its anthocyanin health food, the market prospects for black rice anthocyanin will be very broad. Further research into the industrialized automated preparation and separation and purification of black rice anthocyanin, the relationship between the structure of black rice anthocyanin and its biological activity, clinical trials of the pharmacological effects of black rice anthocyanin, and the research and development of related products will remain important areas of focus in the future.

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