Phloretin, eine natürliche Dihydrochalkonverbindung, hat in den letzten Jahren aufgrund seiner bemerkenswerten antioxidativen, entzündungshemmenden und hautaufhellenden Eigenschaften in der Pflanzenextraktindustrie große Aufmerksamkeit erlangt.
1, Natürliche pflanzliche Quellen und Inhaltseigenschaften von Phloretin
Laut mehreren maßgeblichen Studien,Phloretinist hauptsächlich in Rosaceae-Pflanzen konzentriert, wobei Äpfel (Malus Domestica) die bedeutendste biologische Quelle darstellen. Eine Studie aus dem Jahr 2022, veröffentlicht inLebensmittelchemieberichteten, dass der Gesamtgehalt an Phloretin und seinem Glykosid Phloridzin in Apfelschalen bis zu 5,59 mg pro 100 g Frischgewicht erreichen kann, wobei reife Schalen drei- bis fünfmal höhere Mengen enthalten als das Fruchtfleisch.[1]Es ist erwähnenswert, dass es erhebliche Unterschiede zwischen den verschiedenen Apfelsorten gibt; Beispielsweise kann der Phloretingehalt von „Red Fuji“-Äpfeln das 2,3-fache des Phloretingehalts von „Green Banana“-Äpfeln erreichen.
Birne (Pyrus spp.) ist die zweite Hauptquelle und ihre Inhaltsverteilung weist Organspezifität auf. Eine Studie indas Journal of Agricultural and Food Chemistryim Jahr 2023 zeigte, dass die Konzentration vonPhloretinin den Geweben rund um die Birnenkerne war 40 % höher als im Fruchtfleisch. Dennoch betrug der Gesamtinhalt etwa ein -Drittel des Inhalts von Äpfeln. Zusätzlich,Phloridzinwurde in Erdbeeren (Fragaria × ananassa) nachgewiesen, sein Gehalt beträgt jedoch nur 15–20 % des Gehalts von Äpfeln und kommt hauptsächlich im Fruchtstiel und -gefäß vor.[3]
Das ist erwähnenswertPhloretinin diesen Pflanzen liegt es meist in Form von Glykosiden vor. Laut einer Studie aus dem Jahr 2022 imZeitschrift für Pflanzenphysiologie, freies Phloretin macht weniger als 8 % des Gesamtgehalts in frischen Äpfeln aus, was die Notwendigkeit gezielter Hydrolyseschritte während der Extraktion unterstreicht.
2, Vergleich technischer Parameter und Effizienz von Extraktionsprozessen
Derzeit sind die Lösungsmittelextraktion und die überkritische CO₂-Extraktion die wichtigsten Methoden für die Produktion im industriellen Maßstab. Bei der Lösungsmittelextraktion hat sich das Ethanol-{2}}Wasser-System (60-80 % Ethanolkonzentration) als das effektivste Lösungsmittel erwiesen, mit einer Ausbeute von bis zu 2,8 mg/g Trockengewicht nach 3 Stunden Extraktion bei 60 Grad und einem Fest-Flüssigkeits-Verhältnis von 1:15 (Lebensmittelwissenschaft, 2023, Ausgabe 8). Allerdings birgt diese Methode das Risiko von Lösungsmittelrückständen und die nachfolgenden Reinigungsschritte sind aufwändig.
Obwohl der apparative Aufwand für die überkritische CO₂-Extraktion relativ hoch ist, bietet sie erhebliche Vorteile. Untersuchungen haben gezeigt, dass unter den Bedingungen eines Drucks von 35 MPa, einer Temperatur von 55 Grad und der Zugabe von 5 % Ethanol als Schleppmittel die Extraktionsrate vonPhloretinaus Apfeltrester kann über 90 % erreichen und die Reinheit des Produkts ist 26 % höher als die der Lösungsmittelmethode.[4]Diese Technologie eignet sich besonders für die Herstellung kosmetischer Rohstoffe, die empfindlich gegenüber Lösungsmittelrückständen sind, wobei die begrenzte Löslichkeit von CO₂ gegenüber polaren Verbindungen zu berücksichtigen ist.[5]
3, Aktuelle Situation und Herausforderungen der industriellen Entwicklung
Trotz der breiten Anwendungsaussichten vonPhloretinDie Industrialisierung steht noch immer vor drei großen Herausforderungen: Die Apfelproduktion wird im Hinblick auf die Quellenstabilität erheblich vom Klima beeinflusst. Im Jahr 2022 wird Chinas Apfelproduktion um 11,3 % zurückgehen (nach Angaben des National Bureau of Statistics), was zu einem Anstieg der Rohstoffkosten führen wird; Der Extraktionsstandard fehlt und es gibt derzeit keinen nationalen Qualitätsstandard für Phloretin-Extrakt; Unzureichender technologischer Wandel, die Lokalisierungsrate überkritischer Extraktionsgeräte beträgt nur 35 % und die Kernkomponenten sind immer noch auf Importe angewiesen (Jahresbericht 2023 von China Pharmaceutical Equipment).
In Bezug auf den Markt ist nach Angaben der Health Industry Association die globale Marktgröße vonPhloretinwird im Jahr 2023 voraussichtlich 120 Millionen US-Dollar erreichen, wobei 62 % auf Kosmetika und 28 % auf die Pharmaindustrie entfallen. China ist der weltweit führende Lieferant von aus Äpfeln gewonnenen Phloretin-Rohstoffen und macht über 50 % des weltweiten Angebots aus. Der Markt für hochreine raffinierte Produkte wird jedoch weiterhin von deutschen und japanischen Unternehmen dominiert.
4, zukünftige Entwicklungsrichtung
Diversifizierte Quellenentwicklung: Neuere Untersuchungen haben gezeigt, dass wilde Apfelarten wie zMalus baccatakann bis zu 2,4-mal mehr enthaltenPhloretinals kultivierte Sorten (Zeitschrift für Pflanzenressourcen und Umwelt, 2023), was auf erhebliches Potenzial für die weitere Entwicklung schließen lässt.
Umweltfreundliche Modernisierung von Prozessen: Neue Technologien, darunter mikrowellenunterstützte Extraktion und Extraktion mit tiefen eutektischen Lösungsmitteln, werden derzeit untersucht. Vorläufige Ergebnisse zeigen eine Reduzierung des Energieverbrauchs um über 40 %. (Fortschritte in der chemischen Industrie, 2024, Ausgabe 1).
Standardsystemaufbau: Das China National Institute for Food and Drug Control hat im Jahr 2023 ein Forschungsprojekt zur Qualitätskontrolle für Pflanzenextrakte gestartet und wird voraussichtlich im Jahr 2025 relevante technische Richtlinien veröffentlichen.
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Referenz
[1]K. Lee, YJ Kim et al. „Wichtige Phenole im Apfel und ihr Beitrag zur gesamten antioxidativen Kapazität“. Zeitschrift für Agrar- und Lebensmittelchemie. [30.09.2003]
[2]1. Forschungstreffen zur Biochemie. Staatliche Universität Maringá. [2021-12]
[3]P. Hilt, A. Schieber et al. „Nachweis von Phloridzin in Erdbeeren (Fragaria x ananassa Duch.) durch HPLC-PDA-MS/MS und NMR-Spektroskopie“. Zeitschrift für Agrar- und Lebensmittelchemie. [04.04.2003]
[4]Entwicklung und Verbesserung enzymgesteuerter-Technologien zur Synthese neuer Präbiotika. Noelia Losada-García et al. [2025-04]
[5]Extraktionsmethoden für phenolische Verbindungen aus Zitrusschalen: eine Übersicht. N. M'hiri et al. [19.05.2014]