Re: 과일 식초의 항염증 효과. 발효 탐구 ...2023

[문형철]

Daru

. 2023 Dec 1;32(1):307–317. doi: 10.1007/s40199-023-00493-9

Fruit vinegar as a promising source of natural anti-inflammatory agents: an up-to-date review

Driss Ousaaid 1,✉, Meryem Bakour 1, Hassan Laaroussi 1, Asmae El Ghouizi 1, Badiaa Lyoussi 1, Ilham El Arabi 1

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PMCID: PMC11087403  PMID: 38040916

Abstract

Objectives

Fruit vinegar is one of the most famous fruit byproducts worldwide with several unique properties. There are two types of fruit vinegar, artisanal and industrial, for consumers to choose from. This review aims to assess for the first time the phytochemistry of fruit vinegar and its anti-inflammatory effects.

Method

The present work was conducted based on a literature search that selected the relevant papers from indexed databases such as Scopus, Science Direct, MDPI, PubMed, Hindawi, and Web of Science. We used numerous terms to assure a good search in different databases, including fruit vinegar, phytochemistry, bioavailability and bioaccessibility, and anti-inflammatory effect. All articles were selected based on their relevance, quality, and problematic treatment.

Results

Literature data have shown that vinegar has a long medicinal history and has been widely used by different civilizations, due to its richness in bioactive molecules, vinegar plays an important role in the prevention and treatment of various inflammatory diseases, including atopic dermatitis, mastitis, asthma, arthritis, acute pancreatitis, and colitis. Fruit vinegar consumption benefit is highly dependent on its chemical composition, especially organic acids and antioxidants, which can act as nutraceuticals.

Conclusion

Fruit vinegar has a rich chemical composition, including organic acids that can be transformed in the digestive system into compounds that play an important role in health-promoting features such as anti-inflammatory effects throughout the control of intestinal microbiota and pro-inflammatory cytokine production.

초록
목적
과일 식초는 전 세계에서 가장 유명한 과일 부산물 중 하나로 여러 독특한 특성을 가지고 있습니다. 소비자들은 전통적 제조 방식과 산업적 제조 방식으로 생산된 두 가지 유형의 과일 식초 중에서 선택할 수 있습니다. 

본 연구는 

과일 식초의 식물 화학 성분과 항염증 효과를 

처음으로 평가하는 것을 목적으로 합니다.

방법
본 연구는 Scopus, Science Direct, MDPI, PubMed, Hindawi, Web of Science 등 인용 데이터베이스에서 관련 논문을 선별하여 문헌 검색을 기반으로 진행되었습니다. 다양한 데이터베이스에서 효과적인 검색을 위해 ‘과일 식초’, ‘식물 화학’, ‘생체 이용률 및 생체 접근성’, ‘항염증 효과’ 등 다양한 키워드를 사용했습니다. 모든 논문은 관련성, 품질, 문제점 처리 여부를 기준으로 선정되었습니다.

결과
문헌 자료에 따르면 

식초는 오랜 의학적 역사를 가지고 있으며, 

다양한 생물활성 분자 함량으로 인해 다양한 염증성 질환의 예방 및 치료에 중요한 역할을 합니다. 

특히 

아토피 피부염, 유방염, 천식, 관절염, 급성 췌장염, 대장염 등에 

효과적입니다. 

과일 식초의 섭취 효과는 

화학 성분, 특히 유기산과 항산화제에 크게 의존하며,

 이는 영양 기능성 성분으로 작용할 수 있습니다.

결론

과일 식초는 

소화 시스템에서 건강 증진 기능에 중요한 역할을 하는 화합물로 전환될 수 있는 

유기산을 포함한 풍부한 화학 성분을 가지고 있습니다.

 이러한 화합물은 

장내 미생물군 조절과 염증성 사이토킨 생산 억제를 통해 

항염증 효과를 발휘합니다.

Graphical abstract

Supplementary Information

The online version contains supplementary material available at 10.1007/s40199-023-00493-9.

Keywords: Fruit vinegar, Phytochemistry, Anti-inflammatory effect, Antioxidant effect

Introduction

Fruit vinegar is a successful and diverse fruit-byproduct distributed worldwide and used by different civilizations across the world. It is very difficult to determine the exact time of its first use but it appears in several ancient writings in early times as a natural medication for several diseases [1]. Formally, the emergence of vinegar accompanied the discovery of fermentation from fruits and other sugar sources [2]. On the basis of the long medical history of this popular product, several experimental studies have been conducted to confirm‎ its medicinal uses such as antidiabetic effect [3], neuroprotective effect [4], hepatoprotective effect [5, 6], anticancer effect [7], cardioprotective effect [8, 9], immunomodulatory effect [10], osteoprotective effect [11], and anti-inflammatory effect [12, 13]. Fruit vinegar consumption is beneficial for both animal and human health-related to its dense chemical composition [14]. Fruit vinegar is an excellent natural source of bio-valuable molecules, including phenolic compounds, flavonoids, tannins, melanoidins, tetramethylpyrazine, organic acids, and vitamins [15]. These molecules act their tremendous properties throughout pleiotropy effects. The bioactive compounds of fruit vinegar act as preventive agents against peroxidation of DNA, proteins, and lipids, which plays an important role in aging, cell proliferation, neurodegenerative disorders, and failure of the antioxidant defense system [16, 17]. Importantly, the chemical complexity of vinegar boosts the antioxidant defense system to attenuate the deleterious effects of toxic agents and reactive oxygen species (ROS) [18]. ROS disrupt various physiological activities in humans and induce different disorders such as inflammation throughout the activation of tissue tumor necrosis factor (TNF-α) and liberation of proinflammatory mediators [19]. Growing evidence has shown that the administration of fruit vinegar ameliorates intestinal permeability and controls intestinal microbiota, thereby inhibiting the entry of harmful molecules into the blood stream and controlling the inflammation process [12, 20, 21]. Additionally, numerous studies have shown that the consumption of fruit vinegar controls the production of proinflammatory cytokines [8, 10, 12, 16, 20].

The wicker in the history of fruit vinegar assures us that this product is widely used in folk medicine dating back to antiquity. The Egyptians were probably the first to discover and use vinegar under the name of Hmd or Hemedj [2]. The Babylonians used vinegar as a condiment and preservative. In Muslim culture, the meaning of vinegar has been established according to the Hadith narrated by Aisha ‘May Allah be pleased with her’ may the Prophet, may the peace and blessing of God be upon him, said ‘’The best of condiment is vinegar’’ [22].

He also said (Blessing and peace of Allah be upon him)’’ may Allah most high bless the vinegar because it was the sauce of the prophets before me’’ as reported by Ibn Madja (3318) and Dhaif al-Jami (5973). In his book called ‘’ Al-Quanon fi Tibb’’, the law of medicine’’ by Ibn Sina or Avicenna (980–1037) also mentioned the following properties of vinegar: coagulation, soothing headaches, expectorant, and healing of burns and skin inflammation [2].

To the best of our knowledge, there is no article review that summarizes and discusses the capacity of fruit vinegar to manage and regulate inflammatory disorders. Therefore, the main objective of the current review was to summarize the overview of fruit vinegar, including phytochemistry, bioavailability, bioaccessibility, and anti-inflammatory effects, to acquire a better understanding of the potential anti-inflammatory abilities of fruit vinegar.

소개

과일 식초는 전 세계적으로 널리 유통되고 다양한 용도로 사용되는 성공적인 과일 부산물입니다. 그 최초 사용 시점을 정확히 규명하는 것은 매우 어렵지만, 고대 문헌에서 여러 질병의 자연 치료제로 언급되어 있습니다 [1]. 공식적으로 식초의 출현은 과일 및 기타 당원료로부터의 발효 발견과 함께 이루어졌습니다 [2]. 이 인기 제품의 오랜 의료 역사에 기반하여, 여러 실험 연구가 진행되어 그 의학적 용도를 확인했습니다.

예를 들어,

항당뇨 효과 [3],

신경 보호 효과 [4],

간 보호 효과 [5, 6],

항암 효과 [7],

심장 보호 효과 [8, 9],

면역 조절 효과 [10],

골 보호 효과 [11],

항염증 효과 [12, 13] 등이 있습니다.

antidiabetic effect [3],

neuroprotective effect [4],

hepatoprotective effect [5, 6],

anticancer effect [7],

cardioprotective effect [8, 9],

immunomodulatory effect [10],

osteoprotective effect [11], and

anti-inflammatory effect 

과일 식초의 섭취는

풍부한 화학 성분으로 인해

동물과 인간의 건강에 유익합니다 [14].

과일 식초는

페놀 화합물, 플라보노이드, 탄닌, 멜라노이드, 테트라메틸피라진, 유기산, 비타민 등

생물학적 가치가 높은 분자의 우수한 천연 공급원입니다 [15].

이러한 분자들은

다중 작용을 통해 놀라운 특성을 발휘합니다.

과일 식초의 생물활성 화합물은

DNA, 단백질, 지질의 과산화를 방지하는 예방제로 작용하며,

이는 노화, 세포 증식, 신경퇴행성 질환, 항산화 방어 시스템의 실패에 중요한 역할을 합니다 [16, 17].

특히,

식초의 화학적 복잡성은 항산화 방어 시스템을 강화하여

독성 물질과 활성 산소 종(ROS)의 유해한 영향을 완화합니다 [18].

ROS는

조직 종양 괴사 인자(TNF-α)의 활성화와 염증 매개체의 방출을 통해

인간의 다양한 생리적 활동을 방해하고

염증 등 다양한 질환을 유발합니다[19].

최근 연구 결과,

과일 식초의 투여는

장 투과성을 개선하고 장 미생물을 조절하여

유해 분자의 혈류 진입을 억제하고 염증 과정을 제어합니다[12, 20, 21].

또한, 수많은 연구에서

과일 식초의 섭취가 염증 유발 사이토카인의 생성을 조절한다는 것이

밝혀졌습니다 [8, 10, 12, 16, 20].

과일 식초의 역사에서 볼 수 있듯이, 이 제품은 고대부터 민속 의학에서 널리 사용되어 왔습니다. 이집트인은 아마도 Hmd 또는 Hemedj라는 이름으로 식초를 처음 발견하고 사용한 최초의 사람들이었을 것입니다 [2]. 바빌로니아인은 식초를 양념과 보존제로 사용했습니다. 이슬람 문화에서 식초의 의미는 아이샤(알라의 축복이 그녀에게 있기를)가 전한 하디스에서 확립되었습니다.

“예언자(알라의 평화와 축복이 그에게 있기를)께서 말씀하셨다:

‘가장 좋은 양념은 식초이다’” [22].

The best of condiment is vinegar.

그는 또한 (알라의 축복과 평화가 그분에게 있기를)

“알라께서 가장 높으신 분이시니,

식초를 축복하시라.

왜냐하면 그것은 나보다 앞서신 예언자들의 소스였기 때문이다”라고 말씀하셨습니다.

이는 이븐 마자(3318)와 자이프 알-자미(5973)에 의해 전해진 내용입니다. 이븐 시나(아비센나, 980–1037)의 책 『알-쿠아논 피 티브』(의학의 법칙)에서도 식초의 다음과 같은 성질을 언급했습니다: 응고, 두통 완화, 거담, 화상 및 피부 염증 치료 [2].

우리의 지식 범위 내에서 과일 식초가 염증성 질환을 관리하고 조절하는 능력을 요약하고 논의한 논문 검토는 없습니다. 따라서 본 검토의 주요 목적은 과일 식초의 개요를 요약하는 것입니다. 이는 식물 화학, 생체 이용률, 생체 접근성, 항염증 효과를 포함하여 과일 식초의 잠재적 항염증 능력을 더 잘 이해하기 위함입니다.

Methodology

The present work was conducted based on the literature search that selected the relevant papers available in indexed databases such as Scopus, Science Direct, MDPI, PubMed, Hindawi, and Web of Science. We used numerous terms to assure a good search in different databases used including fruit vinegar, phytochemistry, bioavailability and bioaccessibility, and anti-inflammatory effect. All articles were selected based on their relevance, quality, and problematic treatment.

The studies used to create the current study were chosen on the basis of their relevancy, including scientific literature that alluded to the phytochemistry and anti-inflammatory characteristics of fruit vinegar. Other studies on the biological characteristics of fruit vinegar were excluded. The study’s search was limited to articles published exclusively in English.

방법론

본 연구는 Scopus, Science Direct, MDPI, PubMed, Hindawi, Web of Science 등 인용 데이터베이스에 수록된 관련 논문을 선별하여 문헌 검색을 기반으로 진행되었습니다. 다양한 데이터베이스에서 효과적인 검색을 위해 과일 식초, 식물 화학, 생체 이용률 및 생체 접근성, 항염증 효과 등 다양한 키워드를 사용했습니다. 모든 논문은 관련성, 품질, 문제점 처리 여부를 기준으로 선정되었습니다.

본 연구에 사용된 연구는 과일 식초의 식물화학 및 항염증 특성에 대한 과학 문헌을 포함하여 관련성을 기준으로 선정되었습니다. 과일 식초의 생물학적 특성에 대한 다른 연구는 제외되었습니다. 연구 검색은 영어로 출판된 논문으로 제한되었습니다.

Phytochemistry of fruit vinegar

Fruit vinegar is a very popular product with different chemical and aroma profiles [15]. The separation and purification of chemicals are performed using different techniques, such as gas chromatography, high-performance liquid chromatography, paper chromatography, thin-layer chromatography, ion exchange chromatography, gel permeation chromatography, affinity chromatography, and mass spectrometry [23]. A wide range of bioactive compounds are detected in fruit vinegars, including phenolic acids, flavonoids, melanoidins, tetramethylpyrazine, and organic acids. The phytochemistry profile of fruit vinegar is highly related to the nature of raw materials, fermentation method, microorganisms, fermentation time, and aging [24]. High amounts of polyphenolics are present in fruit vinegar varying between 252.90 ± 3.90 and 681.73 ± 14.55 mg GAE/L for grape vinegar, 119.16 ± 1.66 mg GAE/100mL for cherry vinegar; 100 ± 8.41 mg GAE/100 mL for peach vinegar, 106.91 ± 1.64 mg GAE/100mL for apple vinegar, 99 ± 2 mg GAE/100mL for raspberry vinegar, 124 ± 5 mg GAE/100mL for blueberry vinegar, 170 ± 8 mg GAE/100mL for blackberry vinegar, 2020 ± 24 mg GAE/100mL for rose hip vinegar, and 44 ± 2 mg GAE/100mL for persimmon vinegar [25–27]. These molecules are represented by transferulic acid for apple and cherry vinegars (43.921% and 29.88%, respectively) [25, 28], arbutin (77.16%) for cherry vinegar [25]. The determination of the phenolic profile of three types of fruit vinegar (Cherries vinegar, peaches vinegar, and apples vinegar) available on the market revealed 43 compounds with an abundance of arbutin, transferulic acid, apigenin, and ferulic acid [25]. Other researchers found that chlorogenic acid, gallic acid, catechin, and caffeic acid were the most abundant molecules in apple vinegar and pomegranate vinegar [29], whereas in persimmon vinegar and kiwifruit vinegar, gallic acid was the most active component found at high amounts [30]. The fermentation process of different raw materials used to produce vinegar affects the phenolic profile of the end product, it enhances the release of bioactive compounds, and the microorganisms involved in the process participate in the conversion of these chemicals into more active compounds, including organic acids, melanoidins, and tetramethylpyrazine [27]. Organic acids are also other types of bioactive compounds associated with health benefits against many diseases [31]. They control the vinegar aromas and can be found naturally or newly synthesized during vinegar manufacturing [32]. Acetic acid is the major component found in all kinds of fruit vinegar with proportions of 92.64 and 93.22% (29, 55). Liu et al. detected tartaric acid, malic acid, lactic acid, and succinic acid in apple, red wine, white wine, and balsamic vinegars [33].

Melanoidins are other bioactive compounds found in vinegar that play an important role in the determination of vinegar flavor [34]. In a study conducted by Liu et al. that the concentration of melanoidins in Zhenjiang aromatic vinegar ranged from 19.27 ± 20.57 to 22.57 ± 20.45 mg/mL [34]. These compounds exhibited considerable antioxidant abilities, as previously determined using ABTS and FRAP assays. The obtained values are expressed as follows: 2750.3 ± 65.2 and 1286.2 ± 679.9 mg Vitamin C/kg of balsamic vinegar, respectively [35]. Other active compounds, such as phenolic compounds, can link to melanoidins, forming complex molecules with high antioxidant potential [35].

The amounts of tetramethylpyrazine found in 36 fruit vinegar samples ranged from 0.113 ± 0.001 to 131.108 ± 1.966 mg/kg [36]. Wu et al. found that the quantity of tetramethylpyrazine detected in 9 kinds of fruit vinegar varied between 2.87 and 29.04 mg/L [37].

과일 식초의 식물화학

과일 식초는

다양한 화학 및 향기 프로파일을 가진 매우 인기 있는 제품입니다 [15].

화학 물질의 분리 및 정제는

가스 크로마토그래피, 고성능 액체 크로마토그래피, 종이 크로마토그래피, 얇은 층 크로마토그래피,

이온 교환 크로마토그래피, 겔 침투 크로마토그래피, 친화성 크로마토그래피, 질량 분광법 등

다양한 기술로 수행됩니다 [23].

과일 식초에는

페놀산, 플라보노이드, 멜라노이드, 테트라메틸피라진, 유기산 등

다양한 생물활성 화합물이 검출됩니다.

과일 식초의 식물화학 프로파일은

원료의 특성, 발효 방법, 미생물, 발효 시간, 숙성 기간과

밀접하게 관련되어 있습니다[24].

과일 식초에는

폴리페놀 성분이 풍부하게 함유되어 있으며,

포도 식초는 252.90 ± 3.90에서 681.73 ± 14.55 mg GAE/L,

체리 식초는 119.16 ± 1.66 mg GAE/100mL,

복숭아 식초는 100 ± 8.41 mg GAE/100mL,

라즈베리 식초는 106.91 ± 1.64 mg

GAE/100mL의 사과 식초, 99 ± 2 mg GAE/100mL의 라즈베리 식초, 124 ± 5 mg GAE/100mL의 블루베리 식초, 170 ± 8 mg GAE/100mL의 블랙베리 식초, 2020 ± 24 mg GAE/100mL의 로즈힙 식초,

그리고

감 식초는 44±2 mg GAE/100mL [25–27].

이 분자들은 사과와 체리 식초에서는

트랜스페룰산(각각 43.921%와 29.88%) [25, 28],

체리 식초에서는 아르부틴(77.16%) [25]로 대표됩니다.

시중에서 판매되는 세 가지 유형의 과일 식초(체리 식초, 복숭아 식초, 사과 식초)의 페놀성 프로파일 분석 결과,

아르부틴, 트랜스페룰릭 산, 아피제닌, 페룰릭 산이 풍부한

43개의 화합물이 확인되었습니다 [25].

다른 연구자들은

사과 식초와 석류 식초에서 클로로겐산, 갈산, 카테킨, 카페인산이

가장 풍부한 분자로 확인되었으며 [29],

반면 감 식초와 키위 식초에서는

갈산이 높은 농도로 발견된

가장 활성 성분으로 확인되었습니다 [30].

식초 생산에 사용되는 다양한 원료의 발효 과정은

최종 제품의 페놀 성분 프로파일을 영향을 미치며,

생체활성 화합물의 방출을 촉진하며,

이 과정에 참여하는 미생물은 이러한 화합물을

유기산, 멜라노이드, 테트라메틸피라진 등으로 전환하는 데 기여합니다 [27].

유기산은 또한

다양한 질병에 대한 건강 혜택과 연관된 다른 유형의 생체활성 화합물입니다 [31].

이들은 식초의 향을 조절하며,

식초 제조 과정에서 자연적으로 존재하거나 새롭게 합성될 수 있습니다 [32].

아세트산은

모든 종류의 과일 식초에서 주요 성분으로,

92.64%와 93.22%의 비율을 차지합니다 (29, 55).

Liu 등 [33]은

사과, 적포도주, 백포도주, 발사믹 식초에서

타르타르산, 말산, 젖산, 수산산을 검출했습니다.

식초에서 멜라노이딘이 생성되려면, 식초의 주재료인 과일이나 곡물에 함유된 당과 아미노산이 마이야르 반응을 거쳐야 해요. 

이 반응은 발효 과정에서 자연스럽게 일어나며, 식초의 색깔을 진하게 하고, 특유의 풍미를 더해준답니다.

멜라노이딘은

식초에 존재하는 다른 생물활성 화합물로,

식초의 향미 결정에 중요한 역할을 합니다 [34].

Liu 등(Liu et al.)의 연구에서

진장 향신료 식초의 멜라노이딘 농도는

19.27 ± 20.57에서 22.57 ± 20.45 mg/mL 사이로 측정되었습니다 [34].

이 화합물은 이전에 ABTS 및 FRAP 분석을 통해 확인된 바와 같이

상당한 항산화 능력을 보여주었습니다.

얻어진 값은 다음과 같이 표시됩니다:

전통 발사믹 식초, 발사믹 식초 1kg당

비타민 C 2750.3 ± 65.2 및 1286.2 ± 679.9 mg [35].

Antioxidant properties of traditional balsamic vinegar and boiled must model systems.pdf

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과일 식초는 전 세계적으로 인기 있는 조미료입니다. 항산화 물질과 유기산은 과일 식초의 맛과 건강 효능을 결정하는 두 가지 중요한 성분입니다. 본 연구는 23종의 과일 식초의 항산화 활성, 페놀 성분 프로파일, 유기산 함량을 평가하기 위해 수행되었습니다. 결과에 따르면, 23종의 과일 식초는 철 이온 환원 항산화 능력(FRAP, 0.15–23.52 μmol Fe(II)/mL), 트로록스 등가 항산화 용량(TEAC, 0.03–7.30 μmol Trolox/mL), 총 페놀 함량(TPC, 29.64–3216.60 mg 갈산 등가량/L), 및 총 플라보노이드 함량(TFC, 2.22–753.19 mg 케르세틴 등가량/L) 값이 다양했습니다. 23종의 과일 식초 중 가장 높은 항산화 활성은 모데나 발사믹 식초 (Galletti), Aceto Balsamico di Modena (Monari Federzoni), 레드 와인 식초 (Kühne), 및 레드 와인 식초 (Galletti)에서 관찰되었습니다. 또한, 폴리페놀과 유기산이 과일 식초의 항산화 활성에 기여할 수 있습니다. 과일 식초에서 가장 널리 검출된 페놀성 화합물은 갈산, 프로토카테추산, 클로로겐산, 카페인산, p-쿠마르산이었으며, 타르타르산, 말산, 젖산, 시트르산, 수산산이 가장 널리 분포된 유기산이었습니다. 전체적으로 과일 식초는 폴리페놀과 유기산이 풍부하며 항산화제의 좋은 식이 공급원이 될 수 있습니다.

The obtained values are expressed as follows:

2750.3 ± 65.2 and 1286.2 ± 679.9 mg Vitamin C/kg of balsamic vinegar, respectively.

페놀 화합물과 같은 다른 활성 화합물은

멜라노이드인과 결합하여

높은 항산화 잠재력을 가진 복잡한 분자를 형성할 수 있습니다 [35].

36개의 과일 식초 샘플에서 발견된 테트라메틸피라진 양은

0.113 ± 0.001에서 131.108 ± 1.966 mg/kg 사이였습니다 [36].

Wu 등(2023)은

9종의 과일 식초에서 검출된 테트라메틸피라진 양이

2.87에서 29.04 mg/L 사이로 다양함을 발견했습니다 [37].

Bioavailability of bioactive compounds from fruit vinegar

The bioavailability of active ingredients is a critical factor in predicting their related-health benefits. It refers to the capacity of these compounds to pass through various barriers and enter the circulatory system [38, 39]. Bioactive compounds are distributed throughout the whole body via the circulatory system to act on specific targets [39]. Bakir et al. demonstrated that the in vitro digestion using pancreatin-bile salts mxiture had a significant impact on phytochemical composition of both investigated samples (grape and apple vinegars) [40]. In addition, it has been proven that the matrix limited the effect on phytocompound bioaccessibility in vitro [40]. Previously, numerous studies documented that the presence of such components accounting for citric acid and glucose strongly affects the passage of bioactive compounds over intestinal barriers [41, 42].

Mounting scientific evidence showed that the amounts of three active compounds including chlorogenic acid, caffeic acid, and quinic acid, decrease across the digestive tract and circulatory system. It was found that the amounts of molecules under study decreased significantly in plasma and urine. The bioavailability of chlorogenic acid depends on its metabolism by the gut microbiota [43]. A published study by Kishida and Matsumoto, reported that caffeic acid, p-coumaric acid, and ferulic acid are more highly predisposed to penetrate intestinal barriers than chlorogenic acid [44]. The study of the bioavailability of bioactive compounds is limited by the impracticality and ethical issues required to conduct further scientific research in vivo. For this reason, the scientific community concentrates its attention on the bioaccessibility of bioactive compounds, which is considered a key factor that controls their bioactivity [45–47]. Solid knowledge of the digestive fate of active ingredients of different vegetal matrices could be a key step in promoting health and ameliorating performance. Understanding gut-microbiota interactions with bioactive compounds of fruit vinegar could provide scientific insights into the beneficial properties of the active ingredient in question [20]. The fermentation process of fruits enhances the breaking of the vegetal matrix to release its bioactive food compounds and subsequently improves the bioaccessibility of the molecules in question [48]. The transformation of active ingredients found in esters, glycosides, or polymer forms could be a key factor in elevating the bioaccessibility of these compounds, thereby improving gastrointestinal absorption [49]. Vinegar’s chemical composition is enriched during manufacturing and aging processes, which increases the release of bioactive compounds from the raw material, thereby elevating their bioaccessibility [50, 51].

과일 식초에서 생물활성 화합물의 생체 이용률

생물활성 화합물의 생체 이용률은 관련 건강 효과를 예측하는 데 중요한 요소입니다.

이는 이러한 화합물이

다양한 장벽을 통과하여 순환계로 들어가는 능력을 의미합니다 [38, 39].

생물활성 화합물은

순환계를 통해 전신에 분포되어 특정 표적에 작용합니다 [39].

Bakir 등[40]은

췌장 효소-담즙 염 혼합물을 사용한 체외 소화 실험에서 조사된

두 샘플(포도 식초와 사과 식초)의 식물 화학 성분에 유의미한 영향을 미쳤음을 보여주었습니다.

또한

매트릭스가 체외에서 식물 화합물의 생체 접근성에

미치는 영향을 제한한다는 것이 입증되었습니다[40].

이전 연구들은

시트르산과 글루코스를 구성하는 이러한 성분의 존재가

생체활성 화합물의 장벽 통과에 강한 영향을 미친다는 것을 다수 보고했습니다 [41, 42].

과학적 증거는

클로로겐산, 카페인산, 퀴닉산 등 세 가지 활성 화합물의 양이

소화관과 순환계를 통과하며 감소한다는 것을 보여주었습니다.

연구 대상 분자의 양이 혈장과 소변에서 유의미하게 감소했다는 것이

확인되었습니다.

클로로겐산의 생체 이용률은

장내 미생물에 의한 대사 과정에 의존합니다 [43].

Kishida와 Matsumoto의 연구는

카페인산, p-쿠마르산, 페룰산이

클로로겐산보다 장벽을 통과하는 경향이 더 높다고 보고했습니다 [44].

생체 활성 화합물의 생체 이용률 연구는

추가적인 in vivo 연구를 수행하는 데 필요한 실용성 및 윤리적 문제로 인해 제한됩니다.

이 때문에 과학계는

생체활성 화합물의 생체접근성에 주목하고 있으며,

이는 그 생체활성을 조절하는 핵심 요인으로 간주됩니다 [45–47].

다양한 식물 매트릭스의 활성 성분의 소화 운명(digestive fate)에 대한 명확한 이해는

건강 증진과 성능 개선을 촉진하는 핵심 단계가 될 수 있습니다.

과일 식초의 생체활성 화합물과 장내 미생물군집 간의 상호작용을 이해하는 것은

해당 활성 성분의 유익한 특성에 대한 과학적 통찰을 제공할 수 있습니다 [20].

과일의 발효 과정은

식물 매트릭스의 분해를 촉진하여 생체활성 식품 화합물을 방출하고,

이후 해당 분자의 생체접근성을 향상시킵니다 [48].

에스테르, 글리코사이드 또는 폴리머 형태로 존재하는 활성 성분의 변환은

이러한 화합물의 생체 접근성을 향상시켜 위장관 흡수율을 개선하는 핵심 요인이 될 수 있습니다 [49].

식초의 화학 성분은

제조 및 숙성 과정에서 풍부해지며,

이는 원료로부터 생체 활성 화합물의 방출을 증가시켜 그 생체 접근성을 높입니다 [50, 51].

Management of inflammatory diseases by fruit vinegar

Non-pharmacological intervention using natural products and their derivatives plays an important role in the prevention and even treatment of various diseases. Recently, one of the most interesting products that has gained huge interest due to its important health benefits is fruit vinegar. Consumption of this product regularly furnishes a wide range of beneficial properties scientifically confirmed, including antidiabetic, antioxidant, cholesterol and weight lowering, immune boosting, anticancer, and antimicrobial activities [10, 35, 52–54]. Its ability to act positively and impact inflammation makes it a good candidate product for reducing the amounts of inflammatory cytokines [10, 55, 56]. Numerous studies on animal models have confirmed its potential to ameliorate inflammation by modulating the intestinal flora [12]. The intestinal microflora constitutes an effective therapeutic target for inflammatory diseases. This imbalance induces the down-expression‎ of claudin-1, ZO-1, and occludin in gut acid secretion, which promotes intestinal permeability and facilitates the entry of toxic agents into the general circulation [57, 58]. Toxic agents activate tissue tumor necrosis factor (TNF-α) and promote the liberation of pro-inflammatory cytokines [19]. A diet enriched with fermented foods such as fruit vinegar enhances the potential probiotic effect and bioavailability of nutrients, produces antioxidants and functional ingredients, modulates intestinal flora, and controls the immune system [59]. Vinegar contains notable amounts of living and functional microorganisms and lipopolysaccharides (LPS) generated during the vinegar aging process [60, 61]. These molecules modulate macrophage function to regulate allergy, cancer, and inflammation by boosting the phagocytic effect and reinforcing the immune system [52, 61]. Mounting scientific evidence confirm‎s that the administration of nipa vinegar affects gut microbiota, increasing Verrucomicrobia and Proteobacteriaphylum populations, controversially, decreasing the gut Firmicutes/Bacteroidetes ratio [55]. The same findings were evoked by Han et al. after consuming a fermented Korean food named Kimchi [62]. The gut microbiota of a healthy person is characterized by the abundance of beneficial bacterial genera, including Bacteroides, Lactobacillus, Akkermansia, and Parabacteroides, whereas the lowest Blauti and Allobaculum were found in the lowest quantities [62, 63]. The presence of mucin-degrading Akkermansia is negatively correlated with the inflammatory process [64]. Fruit vinegar-derived bioactive compounds are components naturally found in raw matter or newly synthesized and secreted during the vinegar manufacturing process [65]. These active ingredients feature various chemicals, including phenolic compounds, flavonoids, tannins, organic acids, melanoidins, and tetramethylpyrazine [66]. Previous reports have shown that the organic acids of vinegars regulate the intestinal flora by controlling the digestive pH, boosting pancreatic activity, and exerting a trophic effect on the innermost layer of the gastrointestinal tract [67]. In addition, organic acids inhibit the attachment and colonization of pathogenic and invasive microorganisms [68], and ameliorate intestinal morphology and barrier function [69]. A study conducted by Jiang et al. found that treatment with vinegar improved detachment of lamina propia of the intestinal mucosa, inflammatory cell infiltration in the intestinal wall decreases p65 and ICAM-1 expression‎, and increased E-cadherin in the intestinal tract of rats intoxicated by Euphorbia kansui [70]. Furthermore, the regulation of the intestinal microbiota improves the production process of short-chain fatty acids (SCFA) implicated in the control of the inflammatory processes involved in numerous diseases [71]. The abundance of SCFA has a profound influence on human health throughout the upkeep of the gut-barrier task. This beneficial property has been supported by experimental evidence showing that both SCFA accounting for butyrate and propionate induce the differentiation of T-regulatory cells, which is implicated in the control of intestinal inflammation by inhibiting histone deacetylation [72, 73]. SCFA have an important protective effect against high-fat diet-induced metabolic disorders via AMP-activated protein kinase [74], or mitogen-activated protein kinase [75]. Mounting scientific evidence has shown that the consumption of fruit vinegar regularly reduces the inflammatory cytokines, cyclooxygenase (COX)-2, nitric oxide (NO), inducible nitric oxide synthase (iNOS), and mitogen-activated protein kinase (MAPKs) (Fig. 1) [56, 76–78].

과일 식초를 이용한 염증성 질환 관리

자연 제품 및 그 유도체를 활용한 비약물적 개입은 

다양한 질환의 예방 및 치료에 중요한 역할을 합니다. 

최근 건강에 미치는 중요한 이점으로 인해 

큰 관심을 끌고 있는 제품 중 하나가 

과일 식초입니다. 

이 제품을 정기적으로 섭취하면 

과학적으로 확인된 다양한 유익한 특성을 제공하며, 

이는 항당뇨, 항산화, 콜레스테롤 및 체중 감소, 면역 강화, 항암, 항균 활동 등을 

포함합니다 [10, 35, 52–54]. 

염증에 긍정적으로 작용하고 영향을 미치는 능력은 

염증성 사이토카인의 양을 줄이는 데 좋은 후보 제품으로 만들었습니다 [10, 55, 56]. 

동물 모델을 대상으로 한 수많은 연구는 

장내 미생물군을 조절함으로써 염증을 완화하는 잠재력을 확인했습니다 [12]. 

장내 미생물군은 

염증성 질환의 효과적인 치료 표적입니다. 

이 불균형은 

장 산 분비 시 claudin-1, ZO-1, occludin의 발현을 감소시켜 

장 투과성을 증가시키고 독성 물질이 일반 순환계로 유입되도록 촉진합니다 [57, 58]. 

독성 물질은 

조직 종양 괴사 인자 (TNF-α)를 활성화하고 

염증성 사이토카인의 방출을 촉진합니다 [19]. 

과일 식초와 같은 발효 식품이 풍부한 식단은 

프로바이오틱스 효과와 영양소 생체 이용률을 향상시키며, 

항산화 물질과 기능성 성분을 생성하고 

장내 미생물군을 조절하며 면역 시스템을 조절합니다 [59]. 

식초는 

식초 숙성 과정에서 생성되는 살아있는 기능성 미생물과 

리포폴리사카라이드(LPS)를 풍부하게 함유합니다 [60, 61]. 

이 분자들은 대식세포 기능을 조절하여 

식균 작용을 강화하고 면역 체계를 강화함으로써 

알레르기, 암, 염증을 조절합니다 [52, 61]. 

과학적 증거는 

니파 식초의 투여가 장 미생물군집에 영향을 미쳐 

Verrucomicrobia와 Proteobacteriaphylum의 인구수를 증가시키며, 

논란의 여지가 있지만 장 Firmicutes/Bacteroidetes 비율을 감소시킨다는 것을 확인했습니다 [55]. 

Han 등[62]은 발효 한국 음식인 김치를 섭취한 후 동일한 결과를 보고했습니다. 

건강한 사람의 장내 미생물군은 

Bacteroides, Lactobacillus, Akkermansia, Parabacteroides와 같은 유익한 세균 속이 풍부하며, 

Blauti와 Allobaculum은 가장 낮은 수준으로 발견되었습니다[62, 63]. 

점액 분해 아케르만시아의 존재는 

염증 과정과 음의 상관관계를 보입니다 [64]. 

과일 식초에서 유래한 생물활성 화합물은 

원료에 자연적으로 존재하거나 

식초 제조 과정에서 새롭게 합성되고 분비되는 성분입니다 [65].

 이러한 활성 성분은 

페놀 화합물, 플라보노이드, 탄닌, 유기산, 멜라노이드, 테트라메틸피라진 등 

다양한 화합물을 포함합니다 [66]. 이

전 연구들은 

식초의 유기산이 소화 pH를 조절하고 췌장 활동을 촉진하며 

위장관 내막의 가장 내층에 영양 효과를 발휘함으로써 

장내 미생물군을 조절한다는 것을 보여주었습니다 [67]. 

또한 

유기산은 병원성 및 침습성 미생물의 부착과 정착을 억제하며 [68], 

장 구조와 장벽 기능을 개선합니다 [69]. 

Jiang 등[70]의 연구에서 Euphorbia kansui에 중독된 쥐의 장 점막의 lamina propria 분리, 장 벽의 염증 세포 침윤, p65 및 ICAM-1 발현 감소, 장 내 E-cadherin 증가가 식초 치료로 개선되었다고 보고되었습니다. 

또한 

장 미생물군의 조절은 

다양한 질병의 염증 과정 조절에 관여하는 

단쇄 지방산(SCFA)의 생산 과정을 개선합니다[71]. 

SCFA의 풍부함은 

장 장벽 기능 유지 과정에서 인간 건강에 깊은 영향을 미칩니다.

 이 유익한 특성은 실험적 증거로 뒷받침되며, 

부티레이트와 프로피오네이트를 포함한 SCFA가 히스톤 탈아세틸화를 억제함으로써 

장 염증을 조절하는 T-규제 세포의 분화를 유도한다는 것이 밝혀졌습니다 [72, 73]. 

SCFA는 

AMP 활성화 단백질 키나제 [74] 또는 

미토겐 활성화 단백질 키나제 [75]를 통해 

고지방 식이로 인한 대사 장애에 대한 중요한 보호 효과를 발휘합니다. 

증가하는 과학적 증거는 

과일 식초의 정기적 섭취가 염증성 사이토킨인 

사이클로옥시게나제(COX)-2, 질산산화물(NO), 유도성 질산산화물 합성효소(iNOS), 

및 미토겐 활성화 단백질 키나제(MAPKs)를 감소시킨다는 것을 보여주었습니다(그림 1) [56, 76–78].

Fig. 1.

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Beneficial effects of fruit vinegar and possible mechanism of action involved

Atopic dermatitis

Atopic dermatitis (AD) is a skin disorder affects approximately 20% and 6% of children and adults, respectively [79]. It is characterized by the modification of skin properties, which leads to the development of bacterial infections, particularly Staphylococcus aureus [80]. This change reduces the filaggrin production process and plays an important role in epidermal acidification [81, 82]. The control of skin pH is the most common approach to restore skin equilibrium and eradicate the pathogenic microbes that are involved in AD-like S. aureus [83]. Acidifier baths using dilute bleach are employed as a therapy for AD with promising results because of their ability to destroy pathogenic microbes [84]. Bleach’s treatment is a pH standpoint strategy to handle Staphylococcus aureus, showing an effective effect compared with water baths alone [85]. However, the effectiveness and safety of bleach baths have been called into question because of their side effects [86]. The required concentration of sodium hypochlorite (0.03%) to annihilate S. aureus is considered toxic to human cells [87, 88]. Among natural remedies, vinegar appears to be a prominent natural product with double benefits, acidifier, and sanitizer [89]. The study conducted by Luu et al. showed that the treatment of patients with dilute apple cider vinegar at a dose of 0.5% acetic acid, has no significant impact on the skin barrier integrity, despite a decreasing tendency of pH and an increasing tendency of transepidermal water loss [83, 90]. In contrast, oak wood vinegar (OWV) showed an effective anti-inflammatory effect on 2,4-dinitrochlorobenzene-induced contact dermatitis in an animal model. It was also revealed that OWV suppressed IgE production, iNOS expression‎, and immune cell infiltration throughout STAT3 inactivation [78]. The treatment of Oxazolone-intoxicated mice ((Ox)-AD) with acidic vinegar creams reduced AD-like lesions, lowered eczema scores, and transepidermal water loss (TEWL), while the treatment significantly increased stratum corneum hydration compared with the control group [91]. Within this framework, there are conflicting scientific facts about the use of vinegar as a natural remedy for atopic dermatitis, but it could be a departure point for conducting deep experimental research comparing different types of fruit vinegars well known for their pleiotropic action.

아토피 피부염

아토피 피부염(AD)은 어린이의 약 20%와 성인의 약 6%에게 영향을 미치는 피부 질환입니다 [79]. 이 질환은 피부 특성의 변화로 인해 세균 감염, 특히 황색 포도상구균(Staphylococcus aureus)의 발생을 유발하는 것이 특징입니다 [80]. 이 변화는 필라그린(filaggrin) 생산 과정을 감소시키며 표피 산성화에 중요한 역할을 합니다 [81, 82].

피부 pH 조절은

피부 균형을 회복하고 아토피 피부염과 관련된 병원성 미생물을 제거하는

가장 일반적인 접근 방식입니다 [83].

희석된 표백제를 사용한 산성화 목욕은 병원성 미생물을 파괴하는 능력으로 인해

아토피 피부염 치료에 유망한 결과를 보여주고 있습니다 [84].

표백제 치료는 Staphylococcus aureus를 관리하기 위한 pH 조절 전략으로, 물 목욕 단독 대비 효과적인 효과를 보였습니다 [85]. 그러나 표백제 목욕의 효과와 안전성은 부작용으로 인해 의문시되고 있습니다 [86]. S. aureus를 제거하기 위해 필요한 나트륨 하이포클로리트 농도(0.03%)는 인간 세포에 독성으로 간주됩니다 [87, 88]. 자연 치료법 중 식초는 산화제와 소독제의 이중 효과를 가진 주요 자연 제품으로 나타났습니다 [89]. Luu 등[83]의 연구에서 0.5% 아세트산 농도의 희석 사과 식초로 환자를 치료한 결과, pH 감소 경향과 경피 수분 손실 증가 경향에도 불구하고 피부 장벽 무결성에 유의미한 영향을 미치지 않았습니다 [83, 90].

반면, 오크 목재 식초(OWV)는 동물 모델에서 2,4-디니트로클로로벤젠 유발 접촉성 피부염에 대한 효과적인 항염증 효과를 보여주었습니다. 또한 OWV는 STAT3 비활성화를 통해 IgE 생산, iNOS 발현, 면역 세포 침윤을 억제하는 것으로 밝혀졌습니다 [78]. 옥사졸론 중독 마우스((Ox)-AD)에 산성 식초 크림을 투여한 결과, 아토피 피부염 유사 병변이 감소했으며, 습진 점수와 경피 수분 손실(TEWL)이 감소했고, 대조군에 비해 표피층 수분 함량이 유의미하게 증가했습니다 [91]. 이 틀 내에서 식초를 아토피 피부염의 자연 치료제로 사용하는 데 대한 과학적 사실은 상충되지만, 다양한 유형의 과일 식초를 비교하는 심층 실험 연구의 출발점이 될 수 있습니다.

Mastitis

Mastitis is a mammary gland disorder involving inflammation. Mastitis-causing agents can be classified into major and minor pathogens [92]. Chemical germicide agents used to treat mastitis have numerous side effects, including milk contamination [92]. The search for safe and effective natural agents constitutes the main objective of the new scientific trend of using natural products. An ethnoveterinary survey conducted in Turkey to catalog traditional knowledge of herbal medicinal use documented that numerous medicinal plants were used in treating mastitis and improving milk production, including Urtica dioica L. MK-105, Smilax excelsa L. MK-1459, Acer heldreichii subsp. trautvetteri (Medw.) A.E. Murray MK-1044, Prunus laurocerasus L. MK-1193, and Bellis perennis L. MK-1179 [93]. Fruit vinegar is a natural remedy with multifaceted properties that could be useful for treating mastitis. The examination of the ability of acetic acid on mastitis pathogens showed interesting results compared with other acids such as lactic, lauric, and caprylic acids [92]. Acetic acid is the main organic acid of vinegar that is scientifically proven to exhibit strong antimicrobial effects against pathogens with high-antibiotic resistance [94–96]. It has been noteworthy to be noted that the main microorganisms implicated in mastitis, including Escherichia coli, Streptococcus uberis, and Staphylococcus, were highly sensitive to the effects of fruit vinegar, as previously confirmed by numerous published reports [97, 98]. Further investigations are required to eval‎uate the impact of fruit vinegar on mastitis.

유방염

유방염은 유선 염증을 동반하는 질환입니다. 유방염을 유발하는 병원체는 주요 병원체와 부차적 병원체로 분류됩니다 [92]. 유방염 치료에 사용되는 화학 살균제는 우유 오염을 포함한 다양한 부작용을 유발합니다 [92]. 안전하고 효과적인 천연 물질의 탐구는 천연 제품을 활용한 새로운 과학적 트렌드의 주요 목표입니다. 터키에서 전통적인 약용 식물 사용 지식을 기록하기 위해 실시된 민속 수의학 조사는 유방염 치료와 우유 생산 개선에 사용된 수많은 약용 식물을 기록했습니다. 이 중에는 Urtica dioica L. MK-105, Smilax excelsa L. MK-1459, Acer heldreichii subsp. trautvetteri (Medw.) A.E. Murray MK-1044, Prunus laurocerasus L. MK-1193, 및 Bellis perennis L. MK-1179 [93]. 과일 식초는 유방염 치료에 유용할 수 있는 다면적인 특성을 가진 천연 치료제입니다. 아세트산이 유방염 병원체에 미치는 영향을 조사한 결과, 젖산, 라우르산, 카프릴산 등 다른 산과 비교해 흥미로운 결과를 보여주었습니다 [92]. 아세트산은 식초의 주요 유기산으로, 고항생제 내성 병원체에 대해 강력한 항균 효과를 나타내는 것이 과학적으로 입증되었습니다 [94–96]. 유방염의 주요 미생물인 Escherichia coli, Streptococcus uberis, 및 Staphylococcus가 과일 식초의 효과에 매우 민감하다는 점은 이전 연구에서 확인된 바와 같이 주목할 만합니다 [97, 98]. 과일 식초가 유방염에 미치는 영향을 평가하기 위해서는 추가적인 연구가 필요합니다.

Asthma

Asthma is a chronic disease in which inflammation plays a central role. The symptoms of asthma include wheezing, cough, and short breath [99]. Bronchodilators and anti-inflammatory medication are the most conventional treatments prescribed to treat asthma [70]. However, long-term and high doses limit their use because of the considerable side effects that appear during or after treatment [100]. The search for safe and effective compounds has redirected the interest of the scientific community toward natural products as a promising source of active ingredients, with fewer or non-adverse effects, that have proved their efficacy for treating asthma [101]. The dramatic increase in the use of fermented food to treat asthma has been noted [102]. Fruit vinegar is one of the most popular fermented foods widely used in traditional medicine [31]. The consumption of vinegar attenuated several effects of toxic agents such as hypercaloric diet, nicotine, hydrogen peroxide, high-fat-diet, phenylhydrazine, and so on [8, 54, 56, 103]. In addition, the application of vinegar ameliorates different diseases in which the inflammatory process orchestrated their development, including atopic dermatitis, arthritis, oxidative stress, and colitis [77, 78, 90, 104, 105]. In particular, fruit vinegar was found to control the production of the inflammatory markers, boost immune response, and control the gut microbiota that plays a pivotal role in the pathophysiology of asthma [102]. Dietary therapies are the first strategy to counteract different human diseases such as asthma [106, 107]. Squill oxymel as a traditional formulation containing vinegar as an ingredient, is used to treat severe persistent asthma, and its consumption for 6 weeks showed a significant improvement in forced expiratory volume in the first second (FEV1), forced expiratory flow between 25% and 75% (MEF 25–75%), also it was found that the formulation improved symptoms, activity, and score using pre- and post-intervention George’s respiratory questionnaire (SGRQ) [107]. The remarked beneficial properties of Oxymel could be due to its ability to modulate inflammatory processes and cholinergic activities [107]. In fact, the fruit vinegar administration successfully triggered inflammatory mediators in different animal models and human patients [20, 53, 55, 56, 107]. Scientific experiment showed that treatment with oak wood vinegar sustained 24 days attenuated the increase IgE production in 2,4-dinitrochlorobenzene (DNCB)-induced contact dermatitis mice model [78]. Additionally, nipa vinegar successfully proved its ability to suppress the expression‎ of inflammatory mediators such as NF-kB and iNOS, which induce the reduction of NO levels (Fig. 1). The production of the highest amounts of NO indirectly activates Th2 cells, which are implicated in asthma physiopathology [108]. A historical review of inhalation therapies for asthma mentioned the vapor of vinegar [109]. Vinegar administration can adjust the production, secretion, and gene expression‎ of airway mucin [110]. To establish confirm‎ative evidence on the beneficial effects of fruit vinegar in asthma treatment, further investigative studies are needed. This could be a keystone of new original research.

천식

천식은 염증이 주요 원인이 되는 만성 질환입니다. 천식의 증상으로는 천명음, 기침, 숨가쁨 등이 있습니다 [99]. 기관지 확장제와 항염증제는 천식 치료에 가장 일반적으로 처방되는 치료법입니다 [70]. 그러나 장기 투여와 고용량은 치료 중 또는 후에 나타나는 심각한 부작용으로 인해 사용이 제한됩니다 [100]. 안전하고 효과적인 화합물을 찾는 노력은 과학계의 관심을 자연 제품으로转向시켰으며, 이는 부작용이 적거나 없는 활성 성분의 유망한 원천으로 입증되었습니다 [101]. 천식 치료를 위한 발효 식품의 사용이 급격히 증가했다는 점이 주목되었습니다 [102].

과일 식초는 전통 의학에서 널리 사용되는 가장 인기 있는 발효 식품 중 하나입니다 [31]. 식초의 섭취는 고열량 식이, 니코틴, 과산화수소, 고지방 식이, 페닐히드라진 등 독성 물질의 여러 효과를 완화시켰습니다 [8, 54, 56, 103]. 또한 식초의 적용은 염증 과정이 발병을 주도하는 다양한 질환, 예를 들어 아토피 피부염, 관절염, 산화 스트레스, 대장염 등에서 증상을 완화합니다 [77, 78, 90, 104, 105].

특히 과일 식초는 염증 표지자의 생산을 조절하고 면역 반응을 강화하며, 천식의 병리생리학에서 핵심 역할을 하는 장내 미생물군을 조절하는 것으로 밝혀졌습니다 [102]. 식이 요법은 천식 등 다양한 인간 질환을 예방하거나 치료하기 위한 첫 번째 전략으로 알려져 있습니다 [106, 107]. 식초를 성분으로 포함한 전통적인 제제인 스킬 옥시멜은 중증 지속성 천식 치료에 사용되며, 6주간 섭취 시 첫 번째 초의 강제 호기량(FEV1), 25%에서 75% 사이의 강제 호기량(MEF 25–75%)에서 유의미한 개선을 보였습니다. 또한 치료 전후 George의 호흡 설문지(SGRQ)를 통해 증상, 활동, 점수가 개선된 것으로 나타났습니다 [107]. 옥시멜의 주목할 만한 유익한 특성은 염증 과정과 콜린성 활동을 조절하는 능력에 기인할 수 있습니다 [107]. 실제로 과일 식초 투여는 다양한 동물 모델과 인간 환자에서 염증 매개체를 성공적으로 활성화시켰습니다 [20, 53, 55, 56, 107].

과학적 실험 결과, 참나무 목재 식초로 24일 동안 치료한 2,4-디니트로클로로벤젠(DNCB) 유발 접촉성 피부염 마우스 모델에서 IgE 생산 증가가 억제되었습니다[78]. 또한 니파 식초는 NF-kB 및 iNOS와 같은 염증 매개체의 발현을 억제하여 NO 수준 감소에 기여하는 능력을 성공적으로 입증했습니다(그림 1). NO의 최대 양 생산은 천식 병리생리학에 관여하는 Th2 세포를 간접적으로 활성화합니다 [108]. 천식 치료를 위한 흡입 요법의 역사적 검토에서 식초 증기가 언급되었습니다 [109]. 식초 투여는 기도 점액의 생산, 분비, 및 유전자 발현을 조절할 수 있습니다 [110]. 과일 식초의 천식 치료에 대한 유익한 효과를 확인하기 위해 추가 연구가 필요합니다. 이것은 새로운 원천 연구의 핵심이 될 수 있습니다.

Arthritis

Arthritis is a type of disease in which a chronic inflammatory process is involved and is characterized by discomfort and joint pain. Recently, the nutritional approach for illness conditions remains interesting because of its beneficial properties. Therefore, intensive scientific experiments have been conducted to confirm‎ and examine the efficacy of this approach [111]. The investigation of the effect of apple cider vinegar in adjuvant arthritic rats is initiated by Ross et al., who concluded that this product is ineffective in treating this disease in rats [104]. In contrast, recent scientific evidence examined the ability of an innovative formulation of the Pangolin scale processed with vinegar (PSP) to decrease the arthritic index and inflammatory cell infiltration in the ankle joints of rats intoxicated by complete Freund’s adjuvant [112]. Accordingly, PSP lowered the serum levels of inflammatory cytokines, including TNF-α and IL-1ß [112]. Plentiful scientific evidence supports the ability of fruit vinegar to attenuate inflammatory processes induced by different toxic agents. However, other investigations are needed to elucidate the anti-arthritic effect of fruit vinegar.

Acute pancreatitis

The pancreas controls glycemia levels and is the target of numerous agents that induce acute pancreatitis, including drugs, alcohol, pancreatic ductal obstruction, and endoscopic retrograde cholangiopancreatography [113]. Calcium plays a pivotal role in acute pancreatitis installation through its elevation in acinar cells, which induces inflammation and pro-cell death [113]. In addition, mitochondrial dysfunction is implicated in the development of acute pancreatitis [114, 115]. Therefore, the control of mitochondrial function, calcium signaling pathways, and inflammatory processes could be useful in improving acute pancreatitis. Fruit vinegar has been widely used throughout the ages by several civilizations to treat digestive disorders [2]. The phytochemical complexity of fruit vinegar makes it a promising candidate for alleviating and treating many ailments, including inflammation, oxidative stress, obesity, and diabetes [3, 6, 15, 78, 116]. Pretreatment with vinegar demonstrated its ability to control voltage-dependent anion channel 1 (VDAC1), inhibit oxidative stress, and prevent mitochondrial dysfunction [117]. Tetramethylpyrazine is one of the most interesting active ingredients of vinegar, and it has been implicated in the prevention of acute pancreatitis in an animal model by inhibiting of nuclear factor-kappa B (NF-ĸß) [118]. Control of NF-ĸß activation and production of pro-inflammatory markers constitute a target of the therapeutic approach to acute pancreatitis. A study conducted by Choi et al. found that vinegar improved pro-inflammatory markers such as NO, iNOS, TNF-α IL-6, and MCP-1, which are involved in the inflammatory response [56]. Furthermore, ligustrazine, an active ingredient of vinegar, has shown promising results in acute pancreatitis, promoting acinar cell apoptosis at the early stage and downregulation the p38 and Erk MAP pathways [119]. There is no report on the beneficial effect of the direct administration of fruit vinegar on acute pancreatitis. Within this framework, further studies are needed to explore the pharmacological properties of vinegar on pancreatitis.

관절염

관절염은 만성 염증 과정이 관여하는 질환으로, 불편감과 관절 통증이 특징입니다. 최근 질병 상태에 대한 영양학적 접근법은 그 유익한 특성으로 인해 관심을 받고 있습니다. 따라서 이 접근법의 효능을 확인하고 평가하기 위해 집중적인 과학적 실험이 진행되었습니다 [111]. Ross 등[104]은 사과 식초가 관절염을 유발한 쥐에서 이 질환을 치료하는 데 효과적이지 않다는 결론을 내렸습니다. 반면, 최근 과학적 증거는 완전한 Freund의 보조제로 중독된 쥐의 발목 관절에서 관절염 지수와 염증 세포 침투를 감소시키는 Pangolin 비늘을 식초로 처리한 혁신적인 제형(PSP)의 능력을 조사했습니다 [112]. 이에 따라 PSP는 TNF-α 및 IL-1ß를 포함한 염증성 사이토카인의 혈청 수준을 감소시켰습니다 [112]. 풍부한 과학적 증거는 과일 식초가 다양한 독성 물질에 의해 유발된 염증 과정을 완화하는 능력을 뒷받침합니다. 그러나 과일 식초의 항관절염 효과를 명확히 하기 위해 추가 연구가 필요합니다.

급성 췌장염

췌장은 혈당 수치를 조절하며, 약물, 알코올, 췌관 폐쇄, 내시경 역행성 담관췌관 조영술 등 급성 췌장염을 유발하는 다양한 요인의 표적이 됩니다 [113]. 칼슘은 췌장 세포 내 칼슘 농도 상승을 통해 급성 췌장염 발병에 결정적인 역할을 하며, 이는 염증과 세포 사멸을 유발합니다 [113]. 또한 미토콘드리아 기능 장애는 급성 췌장염 발병과 관련이 있습니다 [114, 115]. 따라서 미토콘드리아 기능, 칼슘 신호 전달 경로, 염증 과정의 조절은 급성 췌장염 개선에 유용할 수 있습니다. 과일 식초는 여러 문명에서 소화 장애 치료에 널리 사용되어 왔습니다 [2]. 과일 식초의 식물 화학 성분 복잡성은 염증, 산화 스트레스, 비만, 당뇨병 등 다양한 질환의 완화 및 치료에 유망한 후보로 주목받고 있습니다 [3, 6, 15, 78, 116]. 식초 사전 투여는 전압 의존성 아ニオン 채널 1(VDAC1) 조절, 산화 스트레스 억제, 미토콘드리아 기능 장애 예방 효과를 보여주었습니다 [117]. 테트라메틸피라진은 식초의 가장 흥미로운 활성 성분 중 하나로, 동물 모델에서 핵 인자-카파 B(NF-ĸß) 억제를 통해 급성 췌장염 예방에 관여하는 것으로 밝혀졌습니다 [118]. NF-ĸß 활성화와 염증성 마커의 생산을 억제하는 것은 급성 췌장염의 치료적 접근법의 목표입니다. Choi 등[56]의 연구에서 식초는 염증 반응에 관여하는 NO, iNOS, TNF-α, IL-6, MCP-1과 같은 염증성 마커를 개선했습니다. 또한 식초의 활성 성분인 리구스트라진은 급성 췌장염에서 초기 단계에서 아세리 세포 사멸을 촉진하고 p38 및 Erk MAP 경로를 억제하는 데 유망한 결과를 보여주었습니다 [119]. 과일 식초의 직접 투여가 급성 췌장염에 미치는 유익한 효과에 대한 보고는 없습니다. 이 틀 내에서 식초의 췌장염에 대한 약리학적 특성을 탐구하기 위해 추가 연구가 필요합니다.

Colitis

Fruit vinegar is a natural product with multifaceted beneficial properties. It has been described as an effective cure for numerous human diseases recommended by several traditional healers [31]. Colitis is a type of disease treated with vinegar, and its effect was confirmed by Shizuma et al. by testing the ability of Kurozu (Traditional Japanese black vinegar) to attenuate dextran sulfate sodium-induced colitis. The authors showed that the administration of this product to C57 black 6 mice for twelve days proved a protective effect against the deleterious effects of DSS-induced colitis, decreasing nitrotyrosine levels and attenuating inflammatory modifications in rectal tissues [105]. In addition, Kurozu can suppress colitis symptoms such as bloody feces and body weight loss [120]. Vinegar has proven its potential to prevent the upregulation of IL-1ß and IL-6 mRNA (Fig. 2) [121]. Several studies indicate that fruit vinegar controls the development of different intestinal flora, thereby avoiding microbe-derived toxic metabolites, which could enhance the development of metabolic disorders. Fruit vinegar can maintain the homeostasis between luminal antigens and the intestinal defense system because of its potential to relieve the epithelial barrier and increase the number of commensal lactic or acetic acid-producing bacteria [55, 116].

대장염

과일 식초는 다면적인 유익한 특성을 가진 천연 제품입니다. 여러 전통 의학자들에 의해 다양한 인간 질환의 효과적인 치료제로 추천되어 왔습니다 [31]. 대장염은 식초로 치료되는 질환 중 하나로, Shizuma 등[31]은 Kurozu(전통 일본 흑식초)가 데크스트란 황산나트륨으로 유발된 대장염을 완화하는 능력을 테스트하여 그 효과를 확인했습니다. 저자들은 C57 검은 6 마우스에 이 제품을 12일 동안 투여한 결과, DSS 유발성 대장염의 유해한 영향에 대한 보호 효과를 보여주었으며, 직장에서의 니트로티로신 수치를 감소시키고 염증 변화를 완화시켰습니다 [105]. 또한 쿠로즈는 혈변과 체중 감소와 같은 대장염 증상을 억제할 수 있습니다 [120]. 식초는 IL-1ß 및 IL-6 mRNA의 과발현을 억제하는 잠재력을 입증했습니다(그림 2) [121]. 여러 연구는 과일 식초가 다양한 장내 미생물 군집의 발달을 조절함으로써 미생물 유래 독성 대사물의 생성을 방지하여 대사 장애의 발병을 예방할 수 있음을 나타냅니다. 과일 식초는 상피 장벽을 완화하고 공생 유산균 또는 아세트산 생성 세균의 수를 증가시키는 잠재력으로 인해 장 내 항원 및 장 방어 시스템 간의 균형을 유지합니다 [55, 116].

Fig. 2.

Impact of bioactive compounds of fruit vinegar on different organs (Created in biorender.com)

The gastrointestinal tract is the main target of numerous agents causing ROS overproduction, which is attributed to toxic agents, dietary ingredients, pathogenic bacteria, and their interaction with immune cells [122, 123]. Treatment with vinegar or acetic acid was shown to be effective against histopathological damage induced by DSS-destroying crypts, mononuclear cell infiltration, goblet cell loss, and mucosal damage in the colon [116]. Vinegar ability to suppress Th1 and Th17 responses and attenuate inflammatory cytokine expression‎ could explain its positive impact on colitis [116].

Limitations and future recommendations

The physical, chemical, and microbiological changes that occur during the fruit fermentation process have a significant impact on the vinegar’s quality and determine the final product’s distinctive aroma and flavor. Fruit vinegar could serve as a target for a variety of uses due to its physicochemical properties, including as an ecological solvent, a treatment for inflammatory diseases, and a cure for neurological disorders, and more. The major problem in investigating how fruit vinegar functions in humans is to conduct clinical investigations. Studies on ethnopharmacology have revealed a huge number of traditional uses for fruit vinegar that vary according to civilization, culture, religion, and region. However, it is crucial to identify the precise mechanisms underlying fruit vinegar’s anti-inflammatory and immunomodulatory effects.

과일 식초의 생리활성 성분이 다양한 장기에게 미치는 영향 (biorender.com에서 생성됨)

위장관은 ROS 과다 생성 유발 물질의 주요 표적이며, 이는 독성 물질, 식이 성분, 병원성 세균 및 면역 세포와의 상호작용에 기인합니다 [122, 123]. 식초 또는 아세트산으로 치료한 결과, DSS에 의해 유발된 조직 병리학적 손상, 크립트 파괴, 단핵 세포 침윤, 잔 세포 손실 및 결장 점막 손상에 대해 효과적인 것으로 나타났습니다 [116]. 식초가 Th1 및 Th17 반응을 억제하고 염증성 사이토카인 발현을 완화하는 능력은 식초가 대장염에 미치는 긍정적인 영향을 설명할 수 있습니다 [116].

한계 및 향후 권장 사항

과일 발효 과정에서 발생하는 물리적, 화학적, 미생물학적 변화는 식초의 품질에 큰 영향을 미치며 최종 제품의 독특한 향과 맛을 결정합니다. 과일 식초는 물리화학적 특성으로 인해 생태학적 용매, 염증성 질환 치료제, 신경계 장애 치료제 등 다양한 용도로 활용될 수 있습니다. 과일 식초가 인간에서 어떻게 작용하는지 조사하는 데 있어 주요 문제는 임상 연구를 수행하는 것입니다. 민속 약리학 연구는 문명, 문화, 종교, 지역별로 다양한 전통적 용도를 가진 과일 식초의 광범위한 사용을 밝혀냈습니다. 그러나 과일 식초의 항염증 및 면역 조절 효과의 정확한 메커니즘을 규명하는 것이 중요합니다.

Conclusion

As research progressed, fruit vinegar became an interesting food ingredient due to its wide spectrum of active compounds, ultimately affecting various target tissues. Emerging evidence from experimental studies on the anti-inflammatory effect of fruit vinegar for health-promoting features throughout controlling intestinal microbiota and pro-inflammatory cytokine production. Thus, the chemical complexity of vinegar constitutes a framework for intestinal flora to produce numerous compounds such as SCFAs implicated in different biological properties.

결론

연구가 진행됨에 따라 과일 식초는 다양한 활성 화합물을 함유해 다양한 표적 조직에 영향을 미치는 흥미로운 식품 원료로 부상했습니다. 실험 연구에서 과일 식초의 항염증 효과가 장내 미생물군 조절과 염증성 사이토킨 생산 억제를 통해 건강 증진 특성을 나타내는 것으로 나타났습니다. 따라서 식초의 화학적 복잡성은 장내 미생물이 SCFAs와 같은 다양한 화합물을 생성하는 기반을 제공하며, 이는 다양한 생물학적 특성과 연관되어 있습니다.

Supplementary information

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ESM 2 (39.7KB, pptx)

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Author contributions

Conceptualization and writing original draft-review: Driss OUSAAID; writing, review, and editing: Meryem BAKOUR, Hassan LAAROUSSI, Asmae EL GHOUIZI; supervision: Badiaa LYOUSI and Ilham EL ARABI.

Funding

No funding received.

Data Availability

The data used to support the findings of this study are included within the article.

DeclarationsEthical approval

Not applicable.

Conflict of interest

The authors confirm‎ that there are no known conflicts of interest associated with this publication and there has been no significant financial support for this work that could have influenced its outcome.

Footnotes

Publisher’s Note

Springer Nature remains neutral with regard to jurisdictional claims in published maps and institutional affiliations.

References

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