Piperiin on musta pipra (Piper nigrum) peamine aktiivne ühend ja vastutab selle terava maitse eest. Keemiliselt tuntud kui (E,E)-5-(1,3-bensodioksool-5-üül)-1-piperidiin-2, 4-pentadieen{{7 }}Üks, piperiini on selle kasuliku tervisemõju tõttu traditsioonilises meditsiinis kasutatud sajandeid [1]. Teadlased on kinnitanud, et piperiinil on muu hulgas põletikuvastased, antioksüdandid ja vähivastased omadused [2]. Seoses kasvava huviga selle ravipotentsiaali vastu muutuvad üha olulisemaks meetodid piperiini tõhusaks ekstraheerimiseks mustast piprast. See blogipostitus annab ülevaateMusta pipra ekstrakt ja selle mustast piprast ekstraheerimise protsess.
Piperiini ekstraheerimise ülevaade
Kui piperiin moodustab umbes 5-9% massist mustast piprast [3], siis kõrge puhtusastmega piperiini saamiseks on vaja selektiivseid ekstraheerimis- ja puhastamisprotsesse. Levinud ekstraheerimismeetodid põhinevad selliste lahustite kasutamisel nagu etanool, atsetoon või etüülatsetaat, et eraldada piperiini teistest pipra koostisosadest, nagu tärklis, valk, kiudained ja eeterlikud õlid [4]. Uuritakse ka täiustatud tehnikaid, nagu superkriitilise vedeliku ekstraheerimine CO2 abil. Pärast esialgset ekstraheerimist saab piperiini täpsustada ja kontsentreerida järgmiste etappidega, nagu ümberkristallimine või kolonnkromatograafia. Ekstraheerimise täieliku töövoo mõistmine võimaldab suurendada piperiini tootmist erinevate rakenduste jaoks.
1 Seadmed ja materjalid
Piperiini ekstraheerimiseks on vaja mõningaid põhilisi laboriseadmeid ja materjale, näiteks:
- Musta pipraterad
- Veski/blender
- Filterpaber ja klaaskiudfiltrid
- Lahustid: etanool, atsetoon, etüülatsetaat
- Rotatsioonaurusti
- Kristalliseerimisnõud
- Kromatograafia kolonnid
- Vaakumpumbad
- Analüütilised tööriistad: TLC plaadid, HPLC
Ekstraheerimise pindala maksimeerimiseks tuleb pipraterad esmalt peeneks jahvatada. Seejärel lisatakse lahustid ja jäetakse aega piperiini leotamiseks ja teistest komponentidest eraldamiseks kas toatemperatuuril või kergelt kuumutamisel. Mitu korda filtreerimist ja loputamist aitavad toornafta isoleeridapiperiini ekstraktidmida saab seejärel üleliigsete lahustite aurustamisega kontsentreerida [5].
2 Piperiini ekstraheerimismeetodid
a. Lahustipõhine ekstraheerimine
Kõige lihtsam viis piperiini ekstraheerimiseks tugineb sellistele lahustitele nagu etanool, atsetoon või etüülatsetaat. Tüüpilised sammud hõlmavad järgmist:
1. Jahvata 5-10 g musta pipart segistis peeneks pulbriks
2. Viige 100 ml 70% etanooliga Erlenmeyeri kolbi
3. Kuumutage õrnalt 60 kraadini ja keetke püstjahutiga 2 tundi pidevalt segades
4. Filtreerige ekstrakt läbi Whatmani filtri, et eemaldada tahked ained
5. Kontsentreerige filtraat rotaatoraurustiga
6. Laske kontsentreeritud ekstraktil 48 tunni jooksul 4 kraadi juures kristalliseeruda
7. Edasi puhastage kristalle etanooliga ümberkristallimise teel
See etanooliga ekstraheerimismeetod võib anda piperiini saagise 4-8% pipra massist sõltuvalt sellistest teguritest nagu lahusti polaarsus, temperatuur ja ekstraheerimise kestus [6].
Puhastatud piperiini saamiseks võib kasutada ka muid lahusteid, näiteks atsetooni, järgides sarnaseid jahvatamise, leotamise, filtreerimise, kontsentreerimise ja kristallimise töövooge. Parameetrite reguleerimine annab paindlikkuse saagikuse optimeerimiseks.
b.Superkriitiline vedeliku ekstraheerimine
Lahustipõhiste meetodite asemel kasutab superkriitilise vedeliku ekstraheerimine (SFE) piperiini isoleerimiseks kõrge rõhu ja temperatuuri tingimustes superkriitilist CO2. See meetod väldib toksiliste lahustite jääke ja annab lühema ajaga kõrgema puhtusastmega ekstraktid [7]. Kuid SFE vajab spetsiaalseid kõrgsurveseadmeid täpsete juhtimismehhanismidega, mis lisavad keerukust.
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% puhtusega toidukvaliteedigamusta pipra ekstrakt. Kuigi infrastruktuuri maksumus on suurem, pakub SFE puhtamat ja tõhusamat paprika ekstraheerimist.
c. Ekstraheerimisejärgne puhastamine
Esialgsed pipra ekstraheerimise etapid annavad toorekstrakti, mis sisaldab ligikaudu 50-60% puhtusastmega piperiini koos lisanditega, nagu eeterlikud õlid, rasvhapped ja jääkpolümeerid [9]. Farmatseutilise või toidukvaliteediga piperiini viimistlemiseks 95% või üle selle puhtuseni on vajalik täiendav puhastamine.
Levinud meetodid hõlmavad ümberkristallimist, kasutades selliseid lahusteid nagu atsetonitriil, metanool või absoluutne etanool. See kontsentreerib piperiini, lahustades seda vaheldumisi ja purustades selle lahusest välja [10]. Kolonnkromatograafia meetodid võivad molekulaarsete afiinsuste alusel eraldada piperiini ka teistest komponentidest. Kõrgefektiivne vedelikkromatograafia (HPLC) pakub täpset analüütilist eraldamist. Need ekstraheerimisjärgsed etapid maksimeerivad lõpuks piperiini puhtuse.
Piperiini protsent mustas pipras
Uuringud on leidnud, et piperiin moodustab umbes 5-9% musta pipra keemilisest koostisest massi järgi [3]. See võib siiski veidi erineda olenevalt piirkondlikest paprikavariantidest, töötlemismeetoditest ja kasutatud analüüsimeetoditest. Näiteks leidis gaasikromatograafia uuring, et India Malabar must pipar sisaldab 8,58% piperiini, võrreldes Tellicherry pipraga 5,12% [11]. Ehkki enamik musta pipart on umbes 5-9% piperiini vahemikus, on kultiveerimispiirkondade ja katsemeetodite vahel väikesed erinevused.
Ekstraheeritud piperiini rakendused
Pärast ekstraheerimist ja puhastamist on piperiin muutunud huvipakkuvaks molekuliks farmaatsia-, toitumis-, taimsete toidulisandite ja funktsionaalse toiduainetööstuse jaoks. Teadlased uurivad piperiini biosaadavust suurendavat toimet, et parandada teiste ravimite ja toitainete imendumist [12]. Piperiini on kliiniliselt hinnatud ka selliste omaduste osas nagu põletikuvastane toime sellistes seisundites nagu artriit, astma ja metaboolne sündroom [13]. Toidulisandid lisavad sageli piperiini, et suurendada selliste koostisosade nagu kurkumiin efektiivsust. Võib kasutada toiduaineid ja kondiitritooteidmusta pipra ekstraktidteravate, pipraliste sensoorsete toonide pakkumiseks. Praeguste ja potentsiaalsete kasutusalade valik laieneb jätkuvalt, kuna piperiini uuringud avastavad rohkem tervisele kasulikke omadusi.
Musta pipra miinused
Kuigi musta pipraterad hinnatakse nende piperiinisisalduse tõttu, on neil mõned puudused:
- Võib süvendada seedetrakti probleeme, nagu haavandid või ärritunud soolehaigus [14]
- Võimalik paiksed ärritused koos piperiini sensibiliseerimisega
- Hingamisteede ärritus pipra tolmu sissehingamisel töötlemise ajal
- Salmonella, E. coli põhjustatud mikroobse saastumise oht
- Allergiariskid riniidi või astma sümptomite anekdootlike teadetega
- Võimalikud ravimite koostoimed tsütokroom P450 ensüümide sekkumise tõttu [15]
Need kahjulikud mõjud puudutavad vaid väheseid inimesi, kuid nendega tuleks arvestada musta pipraga toodete käitlemisel ja tarbimisel. Heade ohutustavade järgimine võib aidata neid riske maandada.
Järeldus
Piperiini ekstraheerimiseks mustast piprast saab kasutada erinevaid lahustiga ekstraheerimismeetodeid või täiustatud ülekriitilise vedeliku ekstraheerimist. Kuigi tavaline pipar sisaldab ligikaudu 5-9% piperiini, võivad mitmed puhastamise etapid selle veelgi kontsentreerida väga kõrgele tasemele, eemaldades samal ajal lisandid. See võimaldab piperiini maksimaalselt kasutada ravimite ja toitumisalaste uuringute jätkamiseks, mis on suunatud põletikule, biosaadavusele ja imendumisele. Tarbijate nõudluse ja teadusliku huvi kasvades piperiini vastu võib ekstraheerimismeetodite täiustamine pakkuda võimalusi selle kasuliku fütokemikaali tootmiseks.
Alustage oma kulturismi teekonda ettevõtte Botanical Cube Inc toel. Keskendume lahenduste kohandamisele klientide jaoks ning meil on kolm sõltumatut uurimis- ja arenduskeskust, mis arendavad pidevalt uusi projekte. Rahulolevate klientidega enam kui 100 riigis ja piirkonnas ning enam kui 500 tööstusharus oleme pühendunud suurepäraste toodete kvaliteedi ja teeninduse pakkumisele. Kui olete huvitatud musta pipra ekstrakti pulbrist või muudest botaanilistest toodetest, võtke ühendust professionaaliga Botanical Cube Inc.Piperine 95% musta pipra ekstrakti pulbri tootja. Võtke meiega ühendust aadressilsales@botanicalcube.comvõi külastage lisateabe saamiseks meie veebisaiti.
Viited
[1] Parthasarathy, VA, Chempakam, B. ja Zachariah, TJ (2008). Vürtside keemia. CABI.
[2] Butt, MS ja Sultan, MT (2013). Piperine. Critical Reviews in Food Science and Nutrition, 53(5), 511–533.
[3] Sharma, A., Gautam, S. ja Jadhav, SS (2019). Piperiini ekstraheerimistehnoloogiad ja keemiline iseloomustus: põhjalik ülevaade. Journal of Food Bioactives, 8, 7–16.
[4] Puri, A., Saxena, RP, Saxena, KC ja Tiwari, S. (2012). Piperine ja selle erinevad füüsikalis-keemilised ja bioloogilised aspektid: ülevaade. Natural Product Communications, 7(11), 1657–1664.
[5] Rafińska, K., Pomastowski, P., Wrona, O., & Buszewski, B. (2017). Piperiini eraldamine mustast piprast kiire vastuvoolukromatograafia abil. Journal of Separation Science, 40(44), 1694–1699.
[6] Ghasemzadeh, A., Jaafar, HZ ja Rahmat, A. (2015). Optimeerimisprotokoll 6-Gingeroli ja 6-Shogaoli ekstraheerimiseks Zingiber officinale Var. Rubrum Theilade ja antioksüdantide ja põletikuvastaste tegevuste parandamine reageerimispinna metoodika abil. BMC Täiendav ja alternatiivne meditsiin, 15(1).
[7] Wang, X., Yang, B., Deng, Q., Huang, Q., Mao, S., Liu, C., ... & Huang, W. (2015). Paprika (Piper nigrum L.) ülikriitiline vedeliku ekstraheerimine ja sellele järgnev piperiini eraldamine. The Journal of Supercritical Fluids, 96, 89-95.
[8] Khaw, KY, Parat, MO, Shaw, PN ja Falconer, JR (2017). Lahustite ülekriitiliste vedelike tehnoloogiad bioaktiivsete ühendite ekstraheerimiseks looduslikest allikatest: ülevaade. Molecules, 22(7), 1186.
[9] Choudhary, N., Sekhon, BS ja Kaur, G. (2021). Piperine-A bioaktiivne fütopõhimõte. Journal of Pharmacopuncture, 24(4), 195–203.
[10] Mangunwidjaja, D., Sunarti, TC, Supardjan, AM ja Asih, YN (2019). Piperiini puhastamine musta pipra oleovaigust, kasutades kristalliseerimismeetodit. Protsessid, 7(10), 671.
[11] Johri RK (2011). Cuminum cyminum ja Carum carvi: värskendus. Farmakognoosia ülevaated, 5(9), 63–72.
[12] Meghwal, M. ja Goswami, TK (2012). Piper nigrum ja piperine: värskendus. Phytotherapy Research, 27(8), 1121–1130.
[13] Gul, P. ja Bakht, J. (2015). Catharanthus roseuse ja Piper nigrum'i põletikuvastane toime. Cell, 16(2), 24.
[14] Uma Pradeep, K., Geervani, P. ja Eggum, BO (1993). Levinud India vürtsid: toitainete koostis, tarbimine ja panus toiduväärtusesse. Plant Foods for Human Nutrition, 44(2), 137-148.
[15] Bhardwaj, RK (2010). Piperiin, musta pipra peamine koostisosa, inhibeerib inimese P-glükoproteiini ja CYP3A4. The Journal of Pharmacology and Experimental Therapeutics, 302(2), 645–650.