La piperina és el compost actiu clau que es troba al pebre negre (Piper nigrum) i és responsable del seu sabor picant. Químicament conegut com (E,E)-5-(1,3-benzodioxol-5-il)-1-piperidina-2,4-pentadi{{7 }} primer, la piperina s'ha utilitzat durant segles en els sistemes de medicina tradicional pels seus efectes beneficiosos per a la salut [1]. Els investigadors han confirmat que la piperina té propietats antiinflamatòries, antioxidants i anticancerígenes, entre d'altres [2]. Amb l'interès creixent pel seu potencial terapèutic, els mètodes per extreure eficaçment la piperina del pebre negre són cada cop més importants. Aquesta entrada al bloc ofereix una visió general deExtracte de pebre negre i el procés d'extracció de grans de pebre negre.
Visió general de l'extracció de piperina
Tot i que la piperina constitueix aproximadament el 5-9% del pebre negre en pes [3], l'obtenció de piperina d'alta puresa requereix processos d'extracció i purificació selectiva. Els mètodes d'extracció habituals es basen en l'ús de dissolvents com l'etanol, l'acetona o l'acetat d'etil per separar la piperina d'altres components del pebre com ara midó, proteïnes, fibra i olis essencials [4]. També s'estan explorant tècniques més avançades com l'extracció de fluids supercrítics amb CO2. Després de l'extracció inicial, passos addicionals com la recristal·lització o la cromatografia en columna poden refinar i concentrar la piperina. Entendre el flux de treball d'extracció complet permet augmentar la producció de piperina per a diferents aplicacions.
1 Equips i Materials
L'extracció de piperina requereix alguns equips i materials bàsics de laboratori com:
- Grans de pebre negre
- Trituradora / batedora
- Filtres de paper de filtre i fibra de vidre
- Dissolvents: etanol, acetona, acetat d'etil
- Evaporador rotatiu
- Plats de cristal·lització
- Columnes de cromatografia
- Bombes de buit
- Eines analítiques: plaques TLC, HPLC
Els grans de pebre primer s'han de mòltar finament per maximitzar la superfície d'extracció. A continuació, s'afegeixen dissolvents i es deixa temps per a remull i dissociar la piperina d'altres components, ja sigui a temperatura ambient o lleugerament escalfada. Múltiples rondes de filtrat i esbandida ajuden a aïllar el cruextractes de piperinaque després es pot concentrar evaporant l'excés de dissolvents [5].
2 Mètodes d'extracció de piperina
a.Extracció a base de dissolvents
L'enfocament més senzill per extreure la piperina es basa en dissolvents com l'etanol, l'acetona o l'acetat d'etil. Els passos típics inclouen:
1. Tritureu 5-10 g de pebre negre en una batedora fins a obtenir una pols fina
2. Transferir a un matràs Erlenmeyer amb 100 ml d'etanol al 70%.
3. Escalfeu suaument a 60 graus i reflux durant 2 hores amb agitació contínua
4. Filtreu l'extracte a través del filtre Whatman per eliminar els sòlids
5. Concentrar el filtrat mitjançant evaporador rotatiu
6. Deixeu que l'extracte concentrat cristal·litzi a 4 graus durant 48 hores
7. Purificar encara més els cristalls mitjançant la recristal·lització amb etanol
Aquest mètode d'extracció d'etanol pot produir un rendiment de piperina que oscil·la entre el 4-8% del pes del pebre, depenent de factors com la polaritat del dissolvent, la temperatura i la durada de l'extracció [6].
També es poden utilitzar altres dissolvents com l'acetona seguint fluxos de treball similars de mòlta, remull, filtrat, concentració i cristal·lització per obtenir piperina purificada. L'ajust de paràmetres proporciona flexibilitat per optimitzar els rendiments.
b.Extracció de fluids supercrítics
En lloc de mètodes basats en dissolvents, l'extracció de fluids supercrítics (SFE) utilitza CO2 supercrític per aïllar la piperina en condicions d'alta pressió i temperatura. Aquesta tècnica evita dissolvents tòxics residuals i proporciona extractes de major puresa en temps més curts [7]. Tanmateix, SFE requereix equips especialitzats d'alta pressió amb mecanismes de control precisos que afegeixen complexitat.
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% de puresa de grau alimentariextracte de pebre negre. Tot i que el cost de la infraestructura és més elevat, SFE proporciona una extracció de pebre més neta i eficient.
c.Purificació post-extracció
Els passos inicials d'extracció del pebre proporcionen un extracte brut que conté aproximadament un 50-60% de puresa de piperina juntament amb impureses com olis essencials, àcids grassos i polímers residuals [9]. Per refinar la piperina farmacèutica o de qualitat alimentària a una puresa superior o igual al 95%, és necessària una purificació addicional.
Els mètodes comuns inclouen la recristal·lització amb dissolvents com acetonitril, metanol o etanol absolut. Això concentra la piperina dissolent-la i expulsant-la alternativament de la solució [10]. Les tècniques de cromatografia en columna també poden aïllar la piperina d'altres components basant-se en afinitats moleculars. La cromatografia líquida d'alt rendiment (HPLC) ofereix una separació analítica precisa. Aquests passos posteriors a l'extracció finalment maximitzen la puresa de la piperina.
Percentatge de piperina en pebre negre
Els estudis de recerca han trobat que la piperina constitueix al voltant del 5-9% de la composició química del pebre negre en pes [3]. Tanmateix, això pot variar lleugerament segons les variants regionals de pebrot, els mètodes de processament i les tècniques analítiques utilitzades. Per exemple, un estudi de cromatografia de gasos va trobar que el pebre negre indi Malabar contenia un 8,58% de piperina en comparació amb el pebre Tellicherry amb un 5,12% [11]. Així, mentre que la majoria del pebre negre ronda el 5-9% del rang de piperina, existeixen diferències subtils entre les regions de cultiu i els mètodes de prova.
Aplicacions de la piperina extreta
Un cop extreta i purificada, la piperina ha sorgit com una molècula d'interès per a les indústries farmacèutiques, nutracèutiques, de suplements herbaris i d'aliments funcionals. Els científics estan estudiant l'efecte que millora la biodisponibilitat de la piperina per millorar l'absorció d'altres fàrmacs i nutrients [12]. La piperina també s'està avaluant clínicament per a propietats com els efectes antiinflamatoris en condicions com l'artritis, l'asma i la síndrome metabòlica [13]. Els suplements dietètics sovint afegeixen piperina per augmentar l'eficàcia d'ingredients com la curcumina. Es poden utilitzar aliments i productes de rebosteriaextractes de pebre negreper proporcionar tons sensorials aguts i pebrots. La gamma d'usos actuals i potencials seguirà ampliant-se a mesura que la investigació de la piperina descobri més propietats beneficioses per a la salut.
Desavantatges del pebre negre
Tot i que es valoren pel seu contingut de piperina, els grans de pebre negre tenen alguns desavantatges:
- Pot agreujar problemes gastrointestinals com úlceres o malaltia de l'intestí irritable [14]
- Possibilitat d'irritacions tòpics amb sensibilització piperina
- Irritació respiratòria si s'inhala pols de pebre durant el processament
- Riscos de contaminació microbiana per Salmonel·la, E. coli
- Riscos d'al·lèrgia amb informes anecdòtics de rinitis o símptomes d'asma
- Interaccions amb fàrmacs possibles interferint amb els enzims del citocrom P450 [15]
Aquests efectes adversos impliquen només una minoria de persones, però s'han de tenir en compte a l'hora de manipular i consumir productes de pebre negre. Seguir bones pràctiques de seguretat pot ajudar a mitigar aquests riscos.
Conclusió
L'extracció de piperina del pebre negre pot utilitzar diversos mètodes d'extracció de dissolvents o extracció de fluids supercrítics més avançats. Tot i que el pebre normal conté al voltant d'un 5-9% de piperina, diversos passos de purificació poden concentrar-lo encara més a nivells molt alts alhora que s'eliminen les impureses. Això permet la màxima utilització de la piperina per a la investigació farmacèutica i nutricional contínua dirigida a la inflamació, la biodisponibilitat i l'absorció. A mesura que creix la demanda dels consumidors i l'interès científic per la piperina, la millora dels mètodes d'extracció pot oferir oportunitats per produir aquest fitoquímic beneficiós.
Embarca't en el teu viatge de culturisme amb el suport de Botanical Cube Inc. Ens centrem en la personalització de solucions per als clients i disposem de tres centres d'R+D independents, desenvolupant constantment nous projectes. Amb clients satisfets en més de 100 països i regions i més de 500 indústries, ens comprometem a oferir una qualitat i un servei excel·lents. Si esteu interessats en pols d'extracte de pebre negre o altres productes botànics, considereu posar-vos en contacte amb Botanical Cube Inc., un professionalFabricant de pols d'extracte de pebre negre Piperine 95%. Contacta amb nosaltres asales@botanicalcube.como visiteu el nostre lloc web per obtenir més informació.
Referències
[1] Parthasarathy, VA, Chempakam, B. i Zachariah, TJ (2008). Química de les espècies. CABI.
[2] Butt, MS i Sultan, MT (2013). Piperina. Critical Reviews in Food Science and Nutrition, 53(5), 511–533.
[3] Sharma, A., Gautam, S. i Jadhav, SS (2019). Tecnologies d'extracció i caracterització química de la piperina: una revisió exhaustiva. Journal of Food Bioactives, 8, 7–16.
[4] Puri, A., Saxena, RP, Saxena, KC i Tiwari, S. (2012). La piperina i els seus diversos aspectes fisicoquímics i biològics: una revisió. Natural Product Communications, 7(11), 1657–1664.
[5] Rafińska, K., Pomastowski, P., Wrona, O. i Buszewski, B. (2017). Aïllament de piperina del pebre negre mitjançant cromatografia a contracorrent d'alta velocitat. Journal of Separation Science, 40(44), 1694–1699.
[6] Ghasemzadeh, A., Jaafar, HZ i Rahmat, A. (2015). Protocol d'optimització per a l'extracció de 6-Gingerol i 6-Shogaol de Zingiber officinale Var. Rubrum Theilade i millora de les activitats antioxidants i antiinflamatòries mitjançant la metodologia de la superfície de resposta. BMC Medicina complementària i alternativa, 15(1).
[7] Wang, X., Yang, B., Deng, Q., Huang, Q., Mao, S., Liu, C., ... i Huang, W. (2015). Extracció amb fluid supercrític del pebre (Piper nigrum L.) i posterior separació de piperina. The Journal of Supercritical Fluids, 96, 89-95.
[8] Khaw, KY, Parat, MO, Shaw, PN i Falconer, JR (2017). Tecnologies de fluids supercrítics amb dissolvents per extreure compostos bioactius de fonts naturals: una revisió. Molècules, 22(7), 1186.
[9] Choudhary, N., Sekhon, BS i Kaur, G. (2021). Piperine-A Fitoprincipi bioactiu. Journal of Pharmacopuncture, 24(4), 195–203.
[10] Mangunwidjaja, D., Sunarti, TC, Supardjan, AM i Asih, YN (2019). Purificació de piperina a partir d'oleorresina de pebre negre mitjançant el mètode de cristal·lització. Processos, 7(10), 671.
[11] Johri RK (2011). Cuminum cyminum i Carum carvi: una actualització. Revisions de farmacognosia, 5(9), 63–72.
[12] Meghwal, M. i Goswami, TK (2012). Piper nigrum i piperine: una actualització. Recerca en fitoteràpia, 27(8), 1121–1130.
[13] Gul, P. i Bakht, J. (2015). Activitats antiinflamatòries de Catharanthus roseus i Piper nigrum. Cel·la, 16(2), 24.
[14] Uma Pradeep, K., Geervani, P. i Eggum, BO (1993). Espècies índies comunes: composició nutricional, consum i contribució al valor dietètic. Aliments vegetals per a la nutrició humana, 44(2), 137-148.
[15] Bhardwaj, RK (2010). La piperina, un constituent principal del pebre negre, inhibeix la glicoproteïna P humana i el CYP3A4. The Journal of Pharmacology and Experimental Therapeutics, 302(2), 645–650.