Piperiini on mustapippurin (Piper nigrum) tärkein aktiivinen yhdiste, joka on vastuussa sen pistävästä mausta. Kemiallisesti tunnettu nimellä (E,E)-5-(1,3-bentsodioksol-5-yyli)-1-piperidiini-2,4-pentadien{{7 }}Yksi, piperiiniä on käytetty vuosisatojen ajan perinteisessä lääketieteessä sen hyödyllisten terveysvaikutusten vuoksi [1]. Tutkijat ovat vahvistaneet, että piperiinillä on muun muassa anti-inflammatorisia, antioksidantteja ja syöpää ehkäiseviä ominaisuuksia [2]. Kun kiinnostus sen terapeuttista potentiaalia kohtaan kasvaa, menetelmät piperiinin tehokkaaseen uuttamiseen mustapippurilla ovat yhä tärkeämpiä. Tämä blogikirjoitus tarjoaa yleiskatsauksenMustapippuri-uute ja sen uuttamisprosessi mustapippurista.
Piperine Extractionin yleiskatsaus
Piperiinin osuus mustapippurista on noin 5-9 painoprosenttia [3], mutta erittäin puhtaan piperiinin saaminen edellyttää valikoivaa uuttamista ja puhdistusta. Yleiset uuttomenetelmät perustuvat liuottimien, kuten etanolin, asetonin tai etyyliasetaatin, käyttöön piperiinin erottamiseen muista pippurin aineosista, kuten tärkkelyksestä, proteiineista, kuiduista ja eteerisistä öljyistä [4]. Myös kehittyneempiä tekniikoita, kuten superkriittisen nesteen uuttaminen CO2:ta käyttämällä, tutkitaan. Alkuuuton jälkeen piperiiniä voidaan jalostaa ja konsentroida lisävaiheilla, kuten uudelleenkiteyttämisellä tai pylväskromatografialla. Täydellisen louhintatyönkulun ymmärtäminen mahdollistaa piperiinin tuotannon lisäämisen eri sovelluksiin.
1 Laitteet ja materiaalit
Piperiinin uuttaminen vaatii joitain peruslaboratoriolaitteita ja -materiaaleja, kuten:
- Mustapippurit
-Mylly/sekoitin
- Suodatinpaperi ja lasikuitusuodattimet
- Liuottimet: etanoli, asetoni, etyyliasetaatti
- Pyörivä höyrystin
- Kiteytysastiat
- Kromatografiakolonnit
- Tyhjiöpumput
- Analyyttiset työkalut: TLC-levyt, HPLC
Pippurit on ensin jauhettava hienoksi, jotta uuttamispinta-ala maksimoi. Sitten lisätään liuottimia ja annetaan aikaa piperiinin liotamiseen ja erottamiseen muista komponenteista joko huoneenlämpötilassa tai hieman kuumennettaessa. Useat suodatus- ja huuhtelukierrokset auttavat eristämään raakaöljynpiperiiniuutteetjoka voidaan sitten väkevöidä haihduttamalla ylimääräiset liuottimet [5].
2 Piperine-uuttomenetelmät
a. Liuotinpohjainen uutto
Yksinkertaisin lähestymistapa piperiinin uuttamiseen perustuu liuottimiin, kuten etanoliin, asetoniin tai etyyliasetaattiin. Tyypillisiä vaiheita ovat:
1. Jauha 5-10 g mustapippuria tehosekoittimessa hienoksi jauheeksi
2. Siirrä Erlenmeyer-pulloon, jossa on 100 ml 70 % etanolia
3. Kuumenna varovasti 60 asteeseen ja refluksoi 2 tuntia jatkuvasti sekoittaen
4. Suodata uute Whatman-suodattimen läpi kiintoaineiden poistamiseksi
5. Konsentroi suodos käyttämällä pyöröhaihdutinta
6. Anna väkevän uutteen kiteytyä 4 asteessa 48 tunnin aikana
7. Puhdista kiteet edelleen uudelleenkiteyttämällä etanolista
Tämä etanoliuuttomenetelmä voi tuottaa piperiinisaannon, joka vaihtelee välillä 4-8 % pippurin painosta riippuen tekijöistä, kuten liuottimen napaisuudesta, lämpötilasta ja uuton kestosta [6].
Muita liuottimia, kuten asetonia, voidaan myös käyttää noudattamalla samanlaisia jauhamisen, liotuksen, suodatuksen, väkevöinnin ja kiteyttämisen työnkulkuja puhdistetun piperiinin saamiseksi. Parametrien säätäminen tarjoaa joustavuutta satojen optimointiin.
b.Superkriittinen nesteenpoisto
Liuotinpohjaisten menetelmien sijaan superkriittinen nesteuutto (SFE) käyttää ylikriittistä CO2:ta piperiinin eristämiseen korkeassa paineessa ja lämpötilassa. Tällä tekniikalla vältetään myrkyllisten liuottimien jäännös ja saadaan puhtaampia uutteita lyhyemmässä ajassa [7]. SFE vaatii kuitenkin erikoistuneita korkeapainelaitteita tarkalla ohjausmekanismilla, joka lisää monimutkaisuutta.
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 % puhtaus elintarvikelaatuamustapippuriuute. Vaikka infrastruktuurikustannukset ovat korkeammat, SFE tarjoaa puhtaamman ja tehokkaamman pippurin louhinnan.
c.Uuttamisen jälkeinen puhdistus
Ensimmäiset pippurin uuttovaiheet tarjoavat raakauutteen, joka sisältää noin 50-60 % puhtausastetta piperiiniä sekä epäpuhtauksia, kuten eteerisiä öljyjä, rasvahappoja ja jäännöspolymeerejä [9]. Farmaseuttisen tai elintarvikelaatuisen piperiinin puhdistaminen vähintään 95 %:n puhtauteen on lisäpuhdistus tarpeen.
Yleisiä menetelmiä ovat uudelleenkiteyttäminen käyttämällä liuottimia, kuten asetonitriiliä, metanolia tai absoluuttista etanolia. Tämä väkevöi piperiiniä vuorotellen liuottamalla ja murskaamalla sen pois liuoksesta [10]. Pylväskromatografiatekniikoilla voidaan myös eristää piperiini muista komponenteista molekyyliaffiniteetin perusteella. Korkean suorituskyvyn nestekromatografia (HPLC) tarjoaa tarkan analyyttisen erotuksen. Nämä uuton jälkeiset vaiheet maksimoivat lopulta piperiinin puhtauden.
Piperiinin prosenttiosuus mustapippurilla
Tutkimustutkimukset ovat osoittaneet, että piperiini muodostaa noin 5-9 painoprosenttia mustapippurin kemiallisesta koostumuksesta [3]. Tämä voi kuitenkin vaihdella hieman alueellisista pippurivarianteista, käsittelymenetelmistä ja käytetyistä analyysitekniikoista riippuen. Esimerkiksi kaasukromatografiatutkimuksessa havaittiin, että intialainen Malabar-mustapippuri sisältää 8,58 % piperiiniä, kun taas Tellicherry-pippuri 5,12 % [11]. Vaikka suurin osa mustapippuria on noin 5-9 % piperiinipitoisuudesta, viljelyalueiden ja testausmenetelmien välillä on hienoisia eroja.
Uutetun piperinin sovellukset
Uutetun ja puhdistetun piperiini on noussut kiinnostavaksi molekyyliksi lääke-, ravitsemus-, yrttilisä- ja terveysvaikutteisille elintarviketeollisuudelle. Tutkijat tutkivat piperiinin hyötyosuutta parantavaa vaikutusta muiden lääkkeiden ja ravintoaineiden imeytymisen parantamiseksi [12]. Piperiiniä arvioidaan myös kliinisesti sellaisten ominaisuuksien osalta, kuten tulehdusta ehkäisevät vaikutukset sellaisissa olosuhteissa kuin niveltulehdus, astma ja metabolinen oireyhtymä [13]. Ravintolisät lisäävät usein piperiiniä ainesosien, kuten kurkumiinin, tehokkuuden lisäämiseksi. Elintarvikkeita ja makeisia voi käyttäämustapippuriuutteettuottamaan teräviä, pippurisia aistinvaraisia sävyjä. Nykyisten ja mahdollisten käyttötarkoitusten valikoima laajenee edelleen, kun piperiinitutkimus paljastaa lisää terveydelle hyödyllisiä ominaisuuksia.
Mustapippurin huonot puolet
Vaikka mustapippuria arvostetaan piperiinipitoisuudestaan, niissä on joitain haittoja:
- Voi pahentaa maha-suolikanavan ongelmia, kuten haavaumia tai ärtyvää suolistoa [14]
- Paikallinen ärsytys mahdollinen piperiiniherkistymisen yhteydessä
- Hengitysteiden ärsytys, jos hengitetään pippuripölyä käsittelyn aikana
- Salmonellan, E. colin aiheuttamat mikrobikontaminaatioriskit
- Allergiariskit, kun on raportoitu nuha- tai astmaoireita
- Lääkkeiden yhteisvaikutukset mahdollisia häiritsemällä sytokromi P450 -entsyymejä [15]
Näitä haittavaikutuksia koskee vain pieni osa ihmisistä, mutta ne tulee ottaa huomioon käsiteltäessä ja kulutettaessa mustapippuria sisältäviä tuotteita. Hyvien turvallisuuskäytäntöjen noudattaminen voi auttaa vähentämään näitä riskejä.
Johtopäätös
Piperiinin uuttamisessa mustapippurilla voidaan hyödyntää erilaisia liuotinuuttomenetelmiä tai edistyneempää ylikriittisen nesteen uuttamista. Tavallinen pippuri sisältää noin 5-9 % piperiiniä, mutta useat puhdistusvaiheet voivat edelleen väkevöidä sitä erittäin korkeiksi tasoiksi ja poistaa samalla epäpuhtaudet. Tämä mahdollistaa piperiinin maksimaalisen hyödyntämisen jatkuvassa lääke- ja ravitsemustutkimuksessa, joka kohdistuu tulehdukseen, biologiseen hyötyosuuteen ja imeytymiseen. Kun kuluttajien kysyntä ja tieteellinen kiinnostus piperiiniä kohtaan kasvaa, uuttomenetelmien parantaminen voi tarjota mahdollisuuksia tämän hyödyllisen fytokemikaalin tuottamiseen.
Aloita kehonrakennusmatkasi Botanical Cube Inc:n tuella. Keskitymme räätälöimään ratkaisuja asiakkaille ja meillä on kolme itsenäistä T&K-keskusta, jotka kehittävät jatkuvasti uusia projekteja. Meillä on tyytyväisiä asiakkaita yli 100 maassa ja alueella sekä yli 500 toimialalla, joten olemme sitoutuneet tarjoamaan erinomaista tuotteiden laatua ja palvelua. Jos olet kiinnostunut mustapippuriauutejauheesta tai muista kasvitieteellisistä tuotteista, harkitse ammattilaisen Botanical Cube Inc:n ottamistaPiperine 95 % mustapippuriauutejauheen valmistaja. Ota yhteyttä osoitteessasales@botanicalcube.comtai vieraile verkkosivuillamme saadaksesi lisätietoja.
Viitteet
[1] Parthasarathy, VA, Chempakam, B. ja Zachariah, TJ (2008). Mausteiden kemia. 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). Uuttotekniikat ja piperiinin kemiallinen karakterisointi: Kattava katsaus. Journal of Food Bioactives, 8, 7–16.
[4] Puri, A., Saxena, RP, Saxena, KC, & Tiwari, S. (2012). Piperiini ja sen erilaiset fysikaalis-kemialliset ja biologiset näkökohdat: katsaus. Natural Product Communications, 7(11), 1657–1664.
[5] Rafińska, K., Pomastowski, P., Wrona, O., & Buszewski, B. (2017). Piperiinin eristäminen mustapippurilla nopealla vastavirtakromatografialla. Journal of Separation Science, 40(44), 1694–1699.
[6] Ghasemzadeh, A., Jaafar, HZ ja Rahmat, A. (2015). Optimointiprotokolla 6-Gingerolin ja 6-Shogaolin uuttamiseksi Zingiber officinale Var. Rubrum Theilade ja antioksidantti- ja tulehduksia ehkäisevien toimintojen parantaminen vastepintamenetelmillä. BMC Complementary and Alternative Medicine, 15(1).
[7] Wang, X., Yang, B., Deng, Q., Huang, Q., Mao, S., Liu, C., ... & Huang, W. (2015). Pippurin (Piper nigrum L.) ylikriittinen nesteuutto ja sen jälkeen piperiinin erottaminen. The Journal of Supercritical Fluids, 96, 89-95.
[8] Khaw, KY, Parat, MO, Shaw, PN ja Falconer, JR (2017). Liuotinylikriittiset nesteteknologiat bioaktiivisten yhdisteiden uuttamiseksi luonnollisista lähteistä: Katsaus. Molecules, 22(7), 1186.
[9] Choudhary, N., Sekhon, BS ja Kaur, G. (2021). Piperine-A:n bioaktiivinen fytoperiaate. Journal of Pharmacopuncture, 24(4), 195–203.
[10] Mangunwidjaja, D., Sunarti, TC, Supardjan, AM ja Asih, YN (2019). Piperiinin puhdistaminen mustapippurin oleoresiinistä kiteytysmenetelmällä. Prosessit, 7(10), 671.
[11] Johri RK (2011). Cuminum cyminum ja Carum carvi: Päivitys. Pharmacognosy reviews, 5(9), 63–72.
[12] Meghwal, M. ja Goswami, TK (2012). Piper nigrum ja piperine: päivitys. Phytotherapy Research, 27(8), 1121–1130.
[13] Gul, P. ja Bakht, J. (2015). Catharanthus roseuksen ja Piper nigrumin tulehdusta ehkäisevä vaikutus. Cell, 16(2), 24.
[14] Uma Pradeep, K., Geervani, P., & Eggum, BO (1993). Tavalliset intialaiset mausteet: ravintoainekoostumus, kulutus ja vaikutus ravintoarvoon. Plant Foods for Human Nutrition, 44(2), 137-148.
[15] Bhardwaj, RK (2010). Piperiini, mustapippurin pääainesosa, estää ihmisen P-glykoproteiinia ja CYP3A4:ää. The Journal of Pharmacology and Experimental Therapeutics, 302(2), 645–650.