Chiết xuất gừng tự nhiênlà dạng cô đặc của thân rễ (rễ) Zingiber officinale, được sản xuất bằng cách chiết xuất các thành phần hóa học của cây bằng các dung môi như ethanol, CO₂ hoặc nước. Những chất chiết xuất này thu được các chất phytochemical có hoạt tính sinh học mang lại cho gừng mùi thơm cay đặc trưng và hương vị cay nồng, cũng như các đặc tính chữa bệnh và chức năng của nó trong thực phẩm, chất bổ sung, mỹ phẩm và dược phẩm. Chiết xuất gừng tự nhiên có thể được tiêu chuẩn hóa cho các thành phần cụ thể (ví dụ: gingerols, shogaols), tùy thuộc vào nhu cầu ứng dụng.
Các thành phần trong chiết xuất gừng là gì?
Chiết xuất gừng tự nhiên rất phức tạp về mặt hóa học và chứa nhiều thành phần hoạt tính sinh học quyết định chung các đặc tính chức năng của nó. Từ góc độ hóa thực vật, những thành phần này có thể được chia thành hai loại chính: hợp chất thơm dễ bay hơi và hợp chất phenolic không{1}} bay hơi. Mặc dù khác biệt về mặt hóa học, cả hai nhóm đều đóng vai trò bổ sung trong việc xác định các đặc tính cảm quan, hoạt tính sinh học và giá trị thương mại của chiết xuất gừng nguyên chất.
Phần dễ bay hơi chủ yếu góp phần tạo mùi thơm và tác dụng sinh lý ngay lập tức, trong khi phần không-dễ bay hơi cung cấp-hoạt động sinh học lâu dài hơn và hình thành nên chức năng cốt lõi liên quan đến sức khỏe-của gừng.
Hợp chất dễ bay hơi (Phần tinh dầu)
Các hợp chất dễ bay hơi là các phân tử có trọng lượng-phân tử- thấp, dễ bay hơi ở nhiệt độ phòng, khiến chúng tạo ra mùi thơm cay, ấm đặc trưng của gừng. Các hợp chất này tập trung ở phần tinh dầu của chiết xuất gừng tự nhiên và chủ yếu bao gồm các terpenoid, đặc biệt là sesquiterpen và monoterpen.
Các thành phần dễ bay hơi chính
• Zingiberen
Zingiberene là hydrocacbon sesquiterpene chiếm ưu thế trong tinh dầu gừng và chịu trách nhiệm chính tạo ra mùi hương đặc biệt của gừng. Nó góp phần vào cả cường độ thơm và hoạt động sinh học, bao gồm cả tác dụng chống oxy hóa và kháng khuẩn.
• Bisabolene
Bisabolene là một sesquiterpene khác thường có trong chiết xuất gừng tự nhiên. Nó hỗ trợ hương thơm ấm áp, cay nồng và có liên quan đến đặc tính kháng khuẩn và chống{1}}viêm.
• -Cucurmene
-Curcumene làm tăng thêm hương thơm và hương vị của gừng. Sesquiterpene này góp phần tạo nên sự phức tạp của thành phần tinh dầu và cũng có thể hỗ trợ hoạt động chống oxy hóa.
• Farnesene
Farnesene là một sesquiterpene thơm được tìm thấy với số lượng nhỏ hơn. Chiết xuất gừng tự nhiên giúp tăng cường hương thơm tổng thể và có thể góp phần vào các chức năng bảo vệ sinh học.
• Cineole (Eucalyptol)
Cineole là một monoterpenoid có mùi thơm tươi mát giống như long não{0}}. Ngoài mùi thơm, nó còn được biết đến với đặc tính hỗ trợ tiêu nhầy và hô hấp{2}}, đồng thời góp phần vào công dụng truyền thống của chiết xuất gừng trong các công thức hô hấp và tiêu hóa.
• Citral
Citral là một aldehyd monoterpene mang lại hương cam quýt tinh tế. Nó tăng cường nhận thức về hương vị và đã chứng minh hoạt động kháng khuẩn và chống oxy hóa.
Vai trò chức năng của các hợp chất dễ bay hơi
Hầu hết các hợp chất dễ bay hơi trong chiết xuất gừng tự nhiên là terpenoid, một loại chất phytochemical được biết đến với nhiều hoạt động sinh học. Trong chiết xuất gừng, các hợp chất này góp phần:
• Bảo vệ chống oxy hóa
• Phòng chống kháng khuẩn
• Kích thích tiêu hóa
• Tăng cường hương vị và mùi thơm trong các ứng dụng thực phẩm và đồ uống
Mặc dù các hợp chất dễ bay hơi hiện diện ở nồng độ tương đối thấp so với các hợp chất phenolic, nhưng tác động cảm quan và tác dụng sinh học nhanh chóng của chúng khiến chúng có giá trị cao trong các công thức chức năng.
Hợp chất phenolic không dễ bay hơi-
Phần-không bay hơi của chiết xuất gừng tự nhiên chứa các hợp chất hoạt tính sinh học được nghiên cứu rộng rãi nhất. Các thành phần này ổn định về mặt hóa học, có khả năng chống bay hơi và chịu trách nhiệm chính tạo ra vị cay và tác dụng tăng cường sức khỏe- của gừng. Phần này bị chi phối bởi các hợp chất phenolic, tạo thành nền tảng cấu trúc và chức năng của chiết xuất gừng.
Gừng
Gingerol là hợp chất phenolic chính được tìm thấy trong gừng tươi và là thành phần chính tạo nên vị cay nồng của nó. Về mặt cấu trúc, gingerol là các xeton phenolic với độ dài chuỗi alkyl khác nhau, ảnh hưởng đến cả cường độ cảm giác và hoạt động sinh học của chúng.
Các gingerol chính bao gồm:
• 6-Gingerol – dạng phổ biến nhất và được nghiên cứu rộng rãi
• 8-Gingerol
• 10-Gingerol
Một số điểm tương đồng nhỏ hiện diện ở nồng độ thấp hơn
Gingerol trong chiết xuất gừng tự nhiên đã thu hút được sự quan tâm đáng kể của giới khoa học do có nhiều hoạt tính sinh học. Nghiên cứu đã chứng minh rằng gingerols thể hiện:
• Tác dụng chống{0}}viêm thông qua việc điều chỉnh các đường truyền tín hiệu viêm
• Hoạt động chống oxy hóa thông qua-việc loại bỏ gốc tự do
• Đặc tính kháng khuẩn chống lại một số vi khuẩn và nấm
• Tác dụng chống ung thư tiềm ẩn liên quan đến điều hòa chu kỳ tế bào và quá trình tự chết theo chương trình
Do hàm lượng gingerol thay đổi tùy thuộc vào chất lượng nguyên liệu thô và điều kiện chế biến nên các sản phẩm chiết xuất gừng tự nhiên được tiêu chuẩn hóa thường được bào chế dựa trên nồng độ gingerol.
Shogaol
Shogaol được hình thành từ gingerol thông qua các phản ứng khử nước xảy ra trong quá trình sấy khô, đun nóng hoặc bảo quản gừng trong thời gian dài. Trong số đó, 6-shogaol nổi bật nhất và có hoạt tính sinh học.
So với gingerols, shogaols là:
• Phản ứng hóa học mạnh hơn
• Cay hơn
• Thường mạnh hơn về mặt sinh học trong ống nghiệm
Các nghiên cứu khoa học cho thấy rằng shogaol có thể có hoạt tính chống oxy hóa, chống{0}}viêm và chống ung thư mạnh hơn so với các loại gingerol tương ứng. Do đó, chiết xuất gừng tự nhiên được sản xuất từ gừng khô hoặc tiếp xúc với nhiệt độ được kiểm soát có thể cho thấy hàm lượng shogaol cao hơn và các đặc tính chức năng riêng biệt.
Zingerone
Zingerone là một hợp chất phenolic được tạo ra thông qua quá trình phân hủy nhiệt của gingerol trong quá trình nấu hoặc chiết xuất. Không giống như gingerols và shogaols, zingerone ít hăng hơn và có mùi thơm cay, ngọt nhẹ.
Về mặt chức năng, zingerone có liên quan đến:
• Hoạt tính chống oxy hóa
• Tác dụng làm dịu đường tiêu hóa
• Hỗ trợ thoải mái tiêu hóa
Sự hình thành của nó giải thích tại sao gừng nấu chín hoặc đun nóng{0}}thường có hương vị nhẹ hơn so với gừng tươi.
Các chất chuyển hóa phenolic và thứ cấp khác
Ngoài gingerols và shogaols, chiết xuất gừng tự nhiên còn chứa nhiều hợp chất phenolic thứ cấp giúp tăng cường hoạt tính sinh học tổng thể của nó:
• Paradols
Paradol là sản phẩm hydro hóa của shogaol và có cấu trúc tương tự như gingerol. Chúng góp phần tạo ra vị cay và có thể có đặc tính chống-viêm và chống oxy hóa.
• Flavonoid
Chiết xuất gừng gốc nước-có thể chứa các flavonoid như quercetin, kaempferol và glycoside của chúng. Các hợp chất này tăng cường khả năng chống oxy hóa và có thể hỗ trợ sức khỏe miễn dịch và mạch máu.
• Axit phenolic và chất chống oxy hóa nhỏ
Chiết xuất gừng tự nhiên cũng chứa một lượng nhỏ axit phenolic và các phân tử chống oxy hóa khác có tác dụng hiệp đồng với các thành phần chính để tăng cường tác dụng sinh học tổng thể.
Tại saoGngòiEtrích xuấtThành phầnCó quan trọng không?
Các thành phần trong chiết xuất gừng tự nhiên không chỉ là các phân tử hương vị; chúng tạo ra nhiều tác động khác nhau trên các con đường phân tử liên quan đến sức khỏe. Dưới đây là bằng chứng-hỗ trợ cái nhìn sâu sắc về những gì nghiên cứu cho thấy về thành phần chiết xuất gừng.
Hoạt động chống oxy hóa
Chất chống oxy hóa là những hợp chất giúp loại bỏ các loại oxy phản ứng (ROS) và giảm căng thẳng oxy hóa - một yếu tố gây lão hóa, viêm nhiễm và bệnh mãn tính.
• Các nghiên cứu chỉ ra rằng chiết xuất gừng có đặc tính chống oxy hóa mạnh, phần lớn là do các chất phenolic như gingerols và shogaols. Những phân tử này có các nhóm hydroxyl có tác dụng dập tắt các gốc tự do và ức chế quá trình oxy hóa lipid.
• Khi so sánh khả năng chống oxy hóa thành phần, 6-shogaol và 10-gingerol cho thấy hoạt động mạnh mẽ đáng chú ý, cho thấy tác động sâu của phân tử ở nhiệt độ cao.
Những hoạt động này làm cho chiết xuất gừng tự nhiên trở thành chất chống oxy hóa tự nhiên đầy hứa hẹn cho thực phẩm chức năng và công thức dinh dưỡng.
Tác dụng chống viêm
Viêm mãn tính là nền tảng của nhiều tình trạng sức khỏe, chẳng hạn như viêm khớp, bệnh tim mạch và rối loạn chuyển hóa.
• Gingerol và shogaol đã được chứng minh là có tác dụng chống-viêm bằng cách điều chỉnh các đường truyền tín hiệu như NF-κB và giảm các cytokine gây viêm-.
• Các nghiên cứu trên động vật và trong ống nghiệm cho thấy các hợp chất này có thể làm giảm các dấu hiệu viêm nhiễm và có thể giúp ích trong các tình trạng như bệnh viêm ruột và viêm khớp.
Bằng chứng này ủng hộ việc đưa chiết xuất gừng tự nhiên vào các sản phẩm nhằm mục đích giảm căng thẳng do viêm và hỗ trợ khớp.
Hoạt động kháng khuẩn và kháng vi-rút
Một số thành phần terpenoid và phenolic đã được chứng minh là có tác dụng ức chế sự phát triển của vi sinh vật:
• Terpenoid trong tinh dầu gừng (ví dụ zingiberene, bisabolene) góp phần tạo ra tác dụng kháng khuẩn chống lại các mầm bệnh do vi khuẩn và nấm.
• Chất chiết xuất giàu gingerols và shogaols có thể phá vỡ sự hình thành màng sinh học và sự gắn kết của vi sinh vật trong các nghiên cứu trong phòng thí nghiệm, gợi ý khả năng sử dụng làm chất bảo quản tự nhiên hoặc chất chống vi trùng.
Hỗ trợ đường tiêu hóa và hoạt động chống nôn
Gừng từ lâu đã được sử dụng để hỗ trợ dạ dày dễ chịu:
• Gingerol và shogaol cải thiện việc làm rỗng dạ dày, có thể làm giảm buồn nôn và đầy hơi.
• Nghiên cứu lâm sàng ngoài hóa học chiết xuất gừng khô hỗ trợ khả năng giảm buồn nôn và nôn mửa liên quan đến mang thai và hóa trị của gừng.
Những tác dụng này đã củng cố vai trò của chiết xuất gừng tự nhiên trong việc bổ sung sức khỏe tiêu hóa.
Lợi ích chuyển hóa tim tiềm năng
Nghiên cứu sơ bộ cho thấy nhiều con đường trong đó các thành phần chiết xuất gừng tự nhiên ảnh hưởng đến sức khỏe trao đổi chất:
• Một số nghiên cứu cho thấy sự cải thiện về cấu hình lipid, bao gồm tăng HDL và giảm cholesterol LDL.
• Tác dụng chống{0}}bệnh tiểu đường có thể được điều hòa bằng cách tăng cường độ nhạy insulin và sử dụng glucose.
Những phát hiện này cung cấp hỗ trợ khoa học cho việc sử dụng chiết xuất rễ gừng nguyên chất trong các công thức hỗ trợ trao đổi chất và sức khỏe tim mạch.
Tác dụng chống ung thư và truyền tín hiệu tế bào
Hoạt động phân tử của các thành phần trong gừng có thể ảnh hưởng đến các con đường liên quan đến ung thư-:
• Nghiên cứu chỉ ra rằng chiết xuất gừng tự nhiên và các thành phần cụ thể có thể điều chỉnh quá trình apoptosis, bộ điều chỉnh chu kỳ tế bào và mạng tín hiệu như STAT3, NF-κB và MAPK, những chất này đóng vai trò trung tâm cho sự tăng sinh và sống sót của tế bào.
• Nồng độ shogaol cao có thể gây ra stress oxy hóa trong tế bào ung thư, gây ra hiện tượng chết tế bào theo chương trình.
Mặc dù những phát hiện này đầy hứa hẹn nhưng sự liên quan về mặt lâm sàng ở người cần được xác nhận thêm.
Phần kết luận:
Tiềm năng trị liệu và chức năng của chiết xuất gừng tự nhiên bắt nguồn từ sự pha trộn phức tạp của các hợp chất phenolic (gingerol, shogaols, paradol), terpen dễ bay hơi và các thành phần nhỏ. Những thành phần này đã được nghiên cứu rộng rãi về tác dụng chống oxy hóa, chống{1}}viêm, tiêu hóa và chuyển hóa tim mạch. Nghiên cứu tiếp tục khám phá các con đường và cơ chế mà qua đó các hợp chất này hoạt động ở cấp độ phân tử và tế bào.
Công nghệ sinh học Guanjie cung cấp-chiết xuất gừng số lượng lớn chất lượng cao phù hợp để sử dụng trong nghiên cứu, phát triển sản phẩm và công thức công nghiệp. Chiết xuất gừng nguyên chất của chúng tôi được tiêu chuẩn hóa để đảm bảo mức độ nhất quán của các hoạt chất sinh học quan trọng (ví dụ: gingerols, shogaols) tương quan với hiệu suất chức năng. Cho dù bạn cần chiết xuất để bổ sung chế độ ăn uống, thực phẩm chức năng, đồ uống hay hoạt chất mỹ phẩm, các sản phẩm chiết xuất gừng số lượng lớn của Guanjie Biotech đều có thể mở rộng, truy nguyên và sản xuất dưới sự kiểm soát chất lượng phù hợp cho nghiên cứu và sử dụng thương mại. Chào mừng bạn đến hỏi chúng tôi tạiinfo@gybiotech.com.
Tài liệu tham khảo:
[1] Ali, BH, Blunden, G., Tanira, MO, & Nemmar, A. (2008). Một số đặc tính hóa học, dược lý và độc tính của gừng (Zingiber officinale Roscoe): Đánh giá các nghiên cứu gần đây. Độc tính hóa học và thực phẩm, 46(2), 409–420.
[2] Prasad, S., & Tyagi, AK (2015). Gừng và các thành phần của nó: Vai trò trong phòng ngừa và điều trị ung thư đường tiêu hóa. Nghiên cứu và Thực hành Tiêu hóa, 2015, Điều ID 142979.
[3] Jolad, SD, Lantz, RC, Chen, GJ, Bates, RB, & Timmermann, BN (2004). Gừng khô được chế biến thương mại (Zingiber officinale): Thành phần và tác dụng đối với việc sản xuất PGE₂ được kích thích bằng LPS{13}}. Hóa thực vật, 65(13), 1937–1954.
[4] Bhattarai, S., Trần, VH, & Duke, CC (2001). Sự ổn định của gingerol và shogaol trong dung dịch nước. Tạp chí Khoa học Dược phẩm, 90(10), 1658–1664.
[5] Wohlmuth, H., Leach, DN, Smith, MK, & Myers, SP (2005). Hàm lượng Gingerol của các dòng lưỡng bội và tứ bội của gừng (Zingiber officinale Roscoe). Tạp chí Hóa học Nông nghiệp và Thực phẩm, 53(14), 5772–5778.
[6] Park, M., Bae, J., & Lee, DS (2008). Hoạt tính kháng khuẩn của [10]-gingerol và [12]-gingerol phân lập từ thân rễ gừng chống lại vi khuẩn nha chu. Nghiên cứu liệu pháp tế bào học, 22(11), 1446–1449.
[7] Masuda, Y., Kikuzaki, H., Hisamoto, M., & Nakatani, N. (2004). Đặc tính chống oxy hóa của các hợp chất liên quan đến gingerol-từ gừng. Yếu tố sinh học, 21(1–4), 293–296.
[8] Grzanna, R., Lindmark, L., & Frondoza, CG (2005). Gừng-Một sản phẩm thuốc thảo dược có tác dụng chống-viêm rộng. Tạp chí Thực phẩm Thuốc, 8(2), 125–132.
[10] Chrubasik, S., Pittler, MH, & Roufogalis, BD (2005). Thân rễ Zingiberis: Đánh giá toàn diện về tác dụng của gừng và hồ sơ hiệu quả. Thuốc thực vật, 12(9), 684–701.
