A piperin a fekete borsban (Piper nigrum) található kulcsfontosságú hatóanyag, amely csípős ízéért felelős. Kémiai néven (E,E)-5-(1,3-benzodioxol-5-il)-1-piperidin-2,4-pentadien{{7 }}Egyrészt a piperint évszázadok óta használják a hagyományos orvoslás rendszereiben jótékony egészségügyi hatásai miatt [1]. A kutatók megerősítették, hogy a piperin többek között gyulladáscsökkentő, antioxidáns és rákellenes tulajdonságokkal rendelkezik [2]. A terápiás potenciál iránti növekvő érdeklődéssel egyre fontosabbá válnak a piperin feketeborsból történő hatékony kinyerésére szolgáló módszerek. Ez a blogbejegyzés áttekintést nyújt arrólFekete bors kivonat és a feketeborsból való kinyerésének folyamata.
A piperin extrakció áttekintése
Míg a piperin a feketebors tömegének körülbelül 5-9%-át teszi ki [3], a nagy tisztaságú piperin előállítása szelektív extrakciós és tisztítási eljárásokat igényel. Az általános extrakciós módszerek oldószerek, például etanol, aceton vagy etil-acetát felhasználásán alapulnak, hogy a piperint elválasztják a paprika egyéb összetevőitől, például keményítőtől, fehérjétől, rostoktól és illóolajoktól [4]. Fejlettebb technikákat is vizsgálnak, mint például a szuperkritikus folyadék extrakció CO2 használatával. A kezdeti extrakció után további lépések, például átkristályosítás vagy oszlopkromatográfia finomíthatják és koncentrálhatják a piperint. A teljes extrakciós munkafolyamat megértése lehetővé teszi a piperingyártás különböző alkalmazásokhoz való bővítését.
1 Berendezések és anyagok
A piperin kinyeréséhez néhány alapvető laboratóriumi felszerelésre és anyagra van szükség, mint például:
- Fekete bors
- Daráló/turmixgép
- Szűrőpapír és üvegszálas szűrők
- Oldószerek: etanol, aceton, etil-acetát
- Rotációs elpárologtató
- Kristályosító edények
- Kromatográfiás oszlopok
- Vákuumszivattyúk
- Analitikai eszközök: TLC lemezek, HPLC
A szemes borsot először finomra kell őrölni, hogy maximalizáljuk az extrakcióhoz szükséges felületet. Ezután oldószereket adunk hozzá, és hagyjuk, hogy a piperin szobahőmérsékleten vagy enyhén felmelegítve átáztassák és szétválják a többi komponenst. A többszöri szűrés és öblítés segít a nyersanyag izolálásábanpiperin kivonatokamely azután az oldószerfelesleg elpárologtatásával koncentrálható [5].
2 Piperine extrakciós módszerek
a. Oldószer alapú extrakció
A piperin extrakciójának legegyszerűbb módja olyan oldószereken alapul, mint az etanol, aceton vagy etil-acetát. A tipikus lépések a következők:
1. Daráljon 5-10 g fekete borsot egy turmixgépben finom porrá
2. Vigye át egy Erlenmeyer-lombikba 100 ml 70%-os etanollal
3. Óvatosan 60 fokra melegítjük, és folyamatos keverés mellett 2 órán át visszafolyató hűtő alatt forraljuk
4. Szűrje le az extraktumot Whatman szűrőn keresztül a szilárd anyagok eltávolításához
5. Bepároljuk a szűrletet rotációs bepárló segítségével
6. Hagyja a koncentrált extraktumot 4 °C-on 48 óra alatt kristályosodni
7. Tisztítsa tovább a kristályokat etanolos átkristályosítással
Ezzel az etanolos extrakciós módszerrel a paprika tömegének 4-8%-áig terjedő piperinhozam érhető el, olyan tényezőktől függően, mint az oldószer polaritása, hőmérséklete és az extrakció időtartama [6].
Más oldószerek, például az aceton is használható hasonló munkafolyamatok követésével: őrlés, áztatás, szűrés, töményítés és kristályosítás tisztított piperin előállításához. A paraméterek beállítása rugalmasságot biztosít a hozamok optimalizálásához.
b. Szuperkritikus folyadék extrakció
Az oldószer alapú módszerek helyett a szuperkritikus folyadék-extrakció (SFE) szuperkritikus CO2-t használ a piperin izolálására magas nyomáson és hőmérsékleten. Ez a technika elkerüli a visszamaradt toxikus oldószereket, és nagyobb tisztaságú kivonatokat ad rövidebb idő alatt [7]. Az SFE-nek azonban speciális nagynyomású berendezésekre van szüksége precíz vezérlési mechanizmusokkal, amelyek bonyolultabbá teszik.
For piperine extraction conditions typically use >100 bar pressure and 40-60°C temperatures processing pepper for about 2 hours [8]. Further chromatographic purification produces >99%-os tisztaságú élelmiszer-minőségűfekete bors kivonat. Bár az infrastruktúra költsége magasabb, az SFE tisztább és hatékonyabb paprikakitermelést biztosít.
c. Extrakció utáni tisztítás
A kezdeti paprikaextrakciós lépések nyers kivonatot biztosítanak, amely körülbelül 50-60% tisztaságú piperint tartalmaz olyan szennyeződésekkel együtt, mint az illóolajok, zsírsavak és maradék polimerek [9]. A gyógyszerészeti vagy élelmiszer-minőségű piperin 95%-os vagy annál nagyobb tisztaságúra finomításához további tisztítás szükséges.
Az általános módszerek közé tartozik az átkristályosítás oldószerek, például acetonitril, metanol vagy abszolút etanol alkalmazásával. Ez úgy koncentrálja a piperint, hogy váltakozva feloldja, majd kitöri az oldatból [10]. Az oszlopkromatográfiás technikák molekuláris affinitások alapján a piperint más komponensektől is elkülöníthetik. A nagy teljesítményű folyadékkromatográfia (HPLC) precíz analitikai elválasztást tesz lehetővé. Ezek az extrakció utáni lépések végső soron maximalizálják a piperin tisztaságát.
Piperine százalékos aránya a fekete borsban
Kutatási tanulmányok kimutatták, hogy a piperin a fekete bors kémiai összetételének körülbelül 5-9%-át teszi ki [3]. Ez azonban kissé eltérhet a regionális paprikaváltozatoktól, a feldolgozási módszerektől és az alkalmazott elemzési technikáktól függően. Például egy gázkromatográfiás vizsgálat azt találta, hogy az indiai Malabar fekete bors 8,58% piperint tartalmaz, míg a Tellicherry paprika 5,12% [11]. Tehát bár a legtöbb feketebors a piperintartomány 5-9%-a körül mozog, finom különbségek vannak a termesztési régiók és a vizsgálati módszerek között.
Az extrahált piperin alkalmazásai
Miután kivonták és megtisztították, a piperin a gyógyszeripar, a táplálkozási, a gyógynövény-kiegészítő és a funkcionális élelmiszeripar számára érdekes molekulává vált. A tudósok a piperin biológiai hozzáférhetőségét javító hatását tanulmányozzák más gyógyszerek és tápanyagok felszívódásának javítása érdekében [12]. A piperint klinikailag is vizsgálják olyan tulajdonságok tekintetében, mint például a gyulladáscsökkentő hatása olyan állapotokban, mint az ízületi gyulladás, asztma és metabolikus szindróma [13]. Az étrend-kiegészítők gyakran piperint adnak, hogy fokozzák az olyan összetevők hatékonyságát, mint a kurkumin. Élelmiszer- és édesipari termékek használhatókfekete bors kivonatokéles, borsos érzéki tónusok biztosítására. A jelenlegi és potenciális felhasználási területek köre tovább fog bővülni, ahogy a piperinkutatás több egészségre jótékony tulajdonságot tár fel.
A fekete bors hátrányai
Bár piperintartalmuk miatt értékelik, a szemes fekete borsnak van néhány hátránya:
- Súlyosbíthatja a gyomor-bélrendszeri problémákat, például a fekélyeket vagy az irritábilis bélbetegséget [14]
- Helyi irritáció lehetséges piperin érzékenységgel
- Légúti irritáció, ha a feldolgozás során belélegzi a paprikaport
- A Salmonella, E. coli okozta mikrobiális szennyeződés kockázata
- Allergia kockázata a rhinitisről vagy asztmás tünetekről szóló anekdotikus jelentésekkel
- Gyógyszerkölcsönhatások lehetségesek a citokróm P450 enzimek megzavarásával [15]
Ezek a káros hatások csak az emberek kisebb részét érintik, de figyelembe kell venni a feketebors-termékek kezelése és fogyasztása során. A jó biztonsági gyakorlatok követése segíthet csökkenteni ezeket a kockázatokat.
Következtetés
A piperin feketeborsból történő kinyerése különféle oldószeres extrakciós módszereket vagy fejlettebb szuperkritikus folyadékextrakciót alkalmazhat. Míg a normál paprika körülbelül 5-9% piperint tartalmaz, a többszörös tisztítási lépések tovább koncentrálhatják nagyon magas szintre, miközben eltávolítják a szennyeződéseket. Ez lehetővé teszi a piperin maximális felhasználását a gyógyszerészeti és táplálkozási kutatások folytatásához, amelyek célja a gyulladás, a biológiai hozzáférhetőség és a felszívódás. A piperin iránti fogyasztói igény és a tudományos érdeklődés növekedésével az extrakciós módszerek javítása lehetőséget teremthet ennek a jótékony fitokemikáliának az előállítására.
Kezdje el testépítő útját a Botanical Cube Inc. támogatásával. A megoldások testreszabására összpontosítunk az ügyfelek számára, és három független K+F központunk van, amelyek folyamatosan új projekteket fejlesztenek ki. Több mint 100 országban és régióban, valamint több mint 500 iparágban elégedett ügyfeleinkkel elkötelezettek vagyunk a kiváló termékminőség és szolgáltatás biztosítása mellett. Ha érdekli a feketebors-kivonat por vagy más botanikai termékek, vegye fel a kapcsolatot a Botanical Cube Inc.-vel, egy szakemberrelPiperine 95% feketebors kivonat por gyártó. Vegye fel velünk a kapcsolatot a címensales@botanicalcube.comvagy látogasson el weboldalunkra, ha többet szeretne megtudni.
Hivatkozások
[1] Parthasarathy, VA, Chempakam, B. és Zachariah, TJ (2008). Fűszerek kémiája. CABI.
[2] Butt, MS és Sultan, MT (2013). Piperine. Critical Reviews in Food Science and Nutrition, 53(5), 511–533.
[3] Sharma, A., Gautam, S. és Jadhav, SS (2019). A piperin extrakciós technológiái és kémiai jellemzése: átfogó áttekintés. Journal of Food Bioactives, 8, 7–16.
[4] Puri, A., Saxena, RP, Saxena, KC és Tiwari, S. (2012). Piperine és különféle fizikai-kémiai és biológiai vonatkozásai: áttekintés. Natural Product Communications, 7(11), 1657–1664.
[5] Rafińska, K., Pomastowski, P., Wrona, O. és Buszewski, B. (2017). Piperin izolálása feketeborsból nagy sebességű ellenáramú kromatográfiával. Journal of Separation Science, 40(44), 1694–1699.
[6] Ghasemzadeh, A., Jaafar, HZ és Rahmat, A. (2015). Optimalizálási protokoll a 6-Gingerol és a 6-Shogaol kivonására a Zingiber officinale Var. Rubrum Theilade és az antioxidáns és gyulladáscsökkentő tevékenységek javítása válaszfelületi módszertan segítségével. BMC Complementary and Alternative Medicine, 15(1).
[7] Wang, X., Yang, B., Deng, Q., Huang, Q., Mao, S., Liu, C., ... & Huang, W. (2015). A paprika (Piper nigrum L.) szuperkritikus folyadék extrakciója, majd a piperin ezt követő elválasztása. The Journal of Supercritical Fluids, 96, 89-95.
[8] Khaw, KY, Parat, MO, Shaw, PN és Falconer, JR (2017). Oldószeres szuperkritikus folyadéktechnológiák bioaktív vegyületek természetes forrásokból történő kivonására: áttekintés. Molecules, 22(7), 1186.
[9] Choudhary, N., Sekhon, BS és Kaur, G. (2021). Piperine-A bioaktív fitoprincípium. Journal of Pharmacopuncture, 24(4), 195–203.
[10] Mangunwidjaja, D., Sunarti, TC, Supardjan, AM és Asih, YN (2019). Piperine tisztítása feketebors-oleorezinből kristályosítási módszerrel. Eljárások, 7(10), 671.
[11] Johri RK (2011). Cuminum cyminum és Carum carvi: Frissítés. Farmakognóziai áttekintések, 5(9), 63–72.
[12] Meghwal, M. és Goswami, TK (2012). Piper nigrum és piperine: frissítés. Phytotherapy Research, 27(8), 1121–1130.
[13] Gul, P. és Bakht, J. (2015). A Catharanthus roseus és a Piper nigrum gyulladáscsökkentő hatása. Cell, 16(2), 24.
[14] Uma Pradeep, K., Geervani, P. és Eggum, BO (1993). Közönséges indiai fűszerek: Tápanyag-összetétel, fogyasztás és hozzájárulás az étrendi értékhez. Plant Foods for Human Nutrition, 44(2), 137-148.
[15] Bhardwaj, RK (2010). A piperin, a feketebors egyik fő alkotóeleme, gátolja a humán P-glikoproteint és a CYP3A4-et. The Journal of Pharmacology and Experimental Therapeutics, 302(2), 645–650.