Abstraktne

Liiga vabade radikaalide poolt põhjustatud oksüdatiivne stress on inimese rakkude vananemise, kroonilise põletiku ja mitmete metaboolsete degeneratiivsete häirete üks peamisi tegureid. Toidu-meditsiini homoloogsetest ressurssidest pärinevad taimsed toitained on pälvinud laialdast ülemaailmset tähelepanu kui looduslikud antioksüdantsed alternatiivid sünteetilistele antioksüdantsetele lisanditele.Lycium ruthenicum, tuntud ka kui must goji marja, jaCistanche deserticola(kõrbehari) on tüüpilised endeemilised söödavad ravimtaimed, mis pärinevad Loode-Hiinast Hexi koridorist. Need sisaldavad rohkesti iseloomulikke fütokeemilisi koostisosi, sealhulgas antotsüaniine, polüfenoole, bioaktiivseid polüsahhariide ja fenüületanoidglükosiide. Kuigi nende kahe tooraine individuaalsed bioloogilised aktiivsused on dokumenteeritud mitmes olemasolevas uuringus, on piiratud uuringud keskendunud sellele, kuidas inimese seedetrakti seedimise tingimused muudavad nende segatud pulbri biokättesaadavust ja tegelikku antioksüdantset potentsiaali. Selles uuringus kasutati ühekomponendilist pulbrit ja kolme erineva massisuhtega segapulbri rühma (Lycium ruthenicum : Cistanche deserticola= 1:2, 1:1, 2:1) valmistati ette. Rakendati staatiline kaheetapiline in vitro seedetrakti seedimise mudel, mis koosnes 2-tunnisest simuleeritud mao seedimisest pH 2,0 juures pepsiiniga, millele järgnes 2-tunnine simuleeritud soole seedimine pH 7,0 juures, millele oli lisatud trüpsiini. Dünaamiline proovide võtmine viidi seedimise inkubeerimise ajal läbi mitme ajaintervalli järel. Määrasime kvantitatiivselt polüfenoolide, polüsahhariidide, antotsüaniinide ja fenüületanoidglükosiidide lahustuva sisalduse koos DPPH ja ABTS vabade radikaalide eemaldamise võimega. Pearsoni korrelatsioonianalüüs viidi läbi, et paljastada sisemised seosed bioaktiivsete ühendite kontsentratsioonide ja antioksüdantide näitajate vahel. Eksperimentaalsed tulemused näitasid, et mao seedimine suurendas märkimisväärselt nelja peamise funktsionaalse fütokemikaalide lahustuvust, mis parandas veelgi nii DPPH kui ka ABTS-i radikaalide eemaldamise jõudlust. Järgnevas soolestiku seedimise faasis suurenes polüfenoolide ja fenüületanoidglükosiidide lahustuvus, samas kui polüsahhariidide ja antotsüaniinide mõõdetav sisaldus vähenes oluliselt. Soole seedimine avaldas soodustavat mõju ABTS-i radikaalide eemaldamise aktiivsusele, kuid ei parandanud positiivselt DPPH vabade radikaalide eliminatsiooni kiirust. Polüfenoolid, antotsüaniinid ja fenüületanoidglükosiidid näitasid statistiliselt olulist lineaarset korrelatsiooni antioksüdantide võime parameetritega (P < 0.05). Among all three blending formulations, the mixing ratio of 2:1 (Lycium ruthenicumjuurdeCistanche deserticola) näitas pärast täielikku seedetrakti seedimise simulatsiooni suurepäraseid kõikehõlmavaid antioksüdante. Selles uuringus selgitati bioaktiivsete ainete varieerumisreegleid seedetrakti simuleeritud keskkonnas ühe ja kombineeritud musta goji marja ja kõrbemarja pulbri puhul. Meie tulemused pakuvad tugevat eksperimentaalset tuge uudsete funktsionaalsete toidulisandite väljatöötamiseks, kasutades Hexi-Corridori kõrbetaimseid materjale.

Märksõnad: Lycium ruthenicum; Cistanche deserticola; in vitro seedetrakti seedimine; biokättesaadavus; polüfenoolid; fenüületanoidglükosiidid; antotsüaniinid; antioksüdantne aktiivsus; toidu-meditsiini homoloogia

1. Sissejuhatus

Rahvastiku vananemine ja avalikkuse kasvav püüdlus alatervise sekkumise poole on muutnud vananemisvastased toitumisuuringud ülemaailmses funktsionaalse toidu ja toitainete tööstuses kuuma koha. Vabade radikaalide vananemise hüpotees on organismi vananemise mehhanismi tõlgendamiseks laialdaselt aktsepteeritud. Reaktiivsete hapnikuliikide pidev kuhjumine inimkehas kutsub esile lipiidide peroksüdatsiooni, kahjustab DNA struktuuri ja valgu funktsiooni, kiirendab rakkude vananemist ning suurendab haigestumuse riski ateroskleroosi, krooniliste põletikuliste haiguste ja vanusega seotud degeneratiivsete sümptomite tekkeks. Looduslike fütokeemiliste antioksüdantide tarbimist toiduga peetakse õrnaks ja ohutuks toitumisstrateegiaks oksüdatiivse stressi leevendamiseks võrreldes farmaatsia sekkumisega. Sünteetilised antioksüdandid, nagu BHT ja BHA, seisavad paljudel piirkondlikel turgudel järk-järgult silmitsi rangema regulatiivse kontrolliga, mis suurendab veelgi turu nõudlust taimse päritoluga looduslike antioksüdantide toorainete järele.

Ida-Aasia toidu-meditsiini homoloogse süsteemi traditsioonilised taimsed ressursid on äratanud lääne toitumisteadlaste ja toidulisandite tootjate seas kasvavat huvi.Lycium ruthenicumMurr., Solanaceae perekonna mitmeaastane põõsaliik, levib Loode-Hiina kuivades ja poolkuivades piirkondades. Selle tumelilla vili teenib "antotsüaniinide kuninga" maine tänu erakordselt kõrgele atsüülitud antotsüaniini derivaatide kontsentratsioonile, mida tavalistes puuviljades esineb harva. Lisaks antotsüaniinidele on mustas goji marjas rikas ka keerulisi polüfenoolisegusid, vees lahustuvaid polüsahhariide, flavonoidühendeid ja erinevaid mikroelemente. Varasemad in vitro ja rakukultuuri katsed on kinnitanud selle tugevat radikaale püüdvat, põletikuvastast ja immunomoduleerivat bioaktiivsust. Enamik olemasolevaid väljaandeid teemalLycium ruthenicumkeskenduda tooraine komponentide tuvastamisele, ekstraheerimisprotsessi optimeerimisele ja toorekstrakti antioksüdantide hindamisele.

Cistanche deserticola, mida tavaliselt nimetatakse kõrbeks, on kohustuslik holoparasiittaim, mis kuulub Orobanchaceae perekonda. Tuhandeid aastaid on seda taime traditsioonilises hiina meditsiinis kasutatud toniseeriva taimse materjalina. Selle peamised bioaktiivsed komponendid on fenüületanoidglükosiidid, sealhulgas ehhinakosiid ja akteosiid, koos spetsiifiliste veeslahustuvate polüsahhariidide fraktsioonidega. Kaasaegsed farmakoloogilised uuringud näitavad, et fenüületanoidglükosiidid alatesCistanche deserticolaomavad antioksüdantset, neuroprotektiivset ja immunoreguleerivat toimet, samas kui selle polüsahhariidi fraktsioonid võivad moduleerida makrofaagide immuunvastust. Tooraine on geograafiliselt koondunud Gansu Hexi koridori kõrbeoaasi vöönditesse ja Sise-Mongoolia kõrbealasse.

Kohaliku tööstuse vaatenurgast on mõlemad taimeliigid Gansu Hexi koridoris iseloomulikud majanduskultuurid. Kohalikud põllumajandusettevõtted uurivad nendel kahel kõrbetaimel põhinevaid lisandväärtusega funktsionaalseid toiduaineid. Klassikaline Hiina ravimtaimede ühilduvuse teooria viitab sellele, et sobitamineLycium ruthenicumjaCistanche deserticolavõib tekitada sünergilist toonilist efekti. Praegu hindab enamik avaldatud töid iga taime eraldi. Nende ühendi valemi kohta on saadaval väga piiratud katseandmed.

Oluline on märkida, et toorpulbris tuvastatud fütokemikaalide kogusisaldus ei saa otseselt näidata tegelikku antioksüdantset toimet inimese seedetraktis. Kui taimepulbrit suukaudselt tarbida, läbivad bioaktiivsed molekulid drastilisi keskkonnamuutusi: tugeva happelise mao seisund koos proteaasi hüdrolüüsiga, millele järgneb neutraalne leeliseline peensoole keskkond koos pankrease ensüümi katalüüsiga. Paljud fenoolsed ained, antotsüaniinid ja polüsahhariidid on pH-tundlikud; need võivad seedimise käigus lahustuda, muunduda, laguneda või konjugeerida. Tegelik biokättesaadav fraktsioon algse kogusisalduse asemel määrab füsioloogilise funktsiooni.

Staatiline in vitro simuleeritud seedetrakti seedimise test on standardiseeritud esialgne uurimisvahend, mida kasutatakse laialdaselt toiduteaduses. See labori simulatsioonisüsteem võib jäljendada inimese mao ja peensoole pH muutusi ja proteaasi hüdrolüüsi tingimusi. Teadlased saavad jälgida biojuurdepääsetavate fütokemikaalide dünaamilisi muutusi ilma kallite loomade söötmiskatsete või vabatahtlike inimeste sekkumiskatseteta. Seda meetodit kasutatakse laialdaselt puuviljade, köögiviljade, ürdipulbri ja toitainete tooraine hindamiseks.

Seni ei ole üheski avalikus aruandes kirjeldatud segatud komposiitpulbri in vitro seedetrakti seedimise omadusi.Lycium ruthenicumkoosCistanche deserticola. Seetõttu viidi käesolevas uuringus läbi staatilised simuleeritud seedetrakti seedimise katsed ühe tooraine pulbri ja kolme proportsioonivariandiga segapulbri rühmaga. Jälgime pidevalt lahustuvate polüfenoolide, polüsahhariidide, antotsüaniinide, fenüületanoidglükosiidide dünaamilisi muutusi, samuti DPPH ja ABTS radikaalide püüdmise võimet mitmel seedimise ajahetkel. Bioaktiivsete komponentide kontsentratsiooni ja antioksüdantide indeksite vahel viidi läbi statistiline korrelatsioonianalüüs. Meie eesmärgid hõlmavad järgmist: (1) selgitada, kuidas mao- ja soolestiku simuleeritud keskkond mõjutab musta goji marja ja kõrbeharja peamiste funktsionaalsete ainete lahustuvust ja stabiilsust; (2) võrrelda erinevate segamissuhete antioksüdantide toimet pärast seedimist; (3) sõeluge välja funktsionaalse pulbri optimaalne segamisproportsioon. Selle töö tulemused võivad anda peamisi eksperimentaalseid tõendeid Hexi-Corridori kohalikest taimeressurssidest saadud uue põlvkonna antioksüdantsete funktsionaalsete toiduainete ja toidulisandite väljatöötamiseks.

2. Materjalid ja meetodid

2.1 Taimne tooraine

Küpsed viljadLycium ruthenicumkoristati Hiinas Gansu provintsis Yumeni linnas Huahai linnas asuvast kunstliku istanduse metsast aastal 2022. Põllult kogutud viljad kuivatati loomulikul varjus ventileeritava ümbritseva õhu temperatuuril. Kahjustatud puuviljad, viljavarred ja lisandijäägid eemaldati käsitsi. Puhtad kuivatatud puuviljad pulbristati ja sõeluti läbi 50-mešši sõela, et saada homogeenne musta goji marja pulber seedimisteksperimentide jaoks.

Värsked lihavad varredCistanche deserticolakoguti 2022. aasta mais kunstlikult nakatatudHaloksülon ammodendronluitemets, mis asub Gansu provintsis Gaotai maakonnas. Värsked koed pesti põhjalikult, et kõrvaldada pinnapealne liiva saastumine, lõigati õhukesteks viiludeks ja sukeldati koheselt värvi kaitsvasse lahusesse, et vältida fenoolse pruunistumise reaktsiooni. Eeltöödeldud viilud külmkuivatati vaakumis. Külmkuivatatud tahke tahke aine purustati ja lasti ettevalmistamiseks läbi 50-mešši sõelaCistanche deserticolakülmkuivatatud pulbriproov.

Kolm segapulbrirühma valmistati segamise teelLycium ruthenicumpulber jaCistanche deserticolakülmkuivatatud pulber erinevates massisuhetes:

Rühm A: massisuhe 1 : 2 (Lycium ruthenicum : Cistanche deserticola)

Rühm B: massisuhe 1 : 1 (Lycium ruthenicum : Cistanche deserticola)

Rühm C: massisuhe 2 : 1 (Lycium ruthenicum : Cistanche deserticola)

Proovi kogumass iga seedimisreaktsioonisüsteemi jaoks fikseeriti 0,75 g, tahke ja vedeliku suhe oli 1:40 (mass/maht).

2.2 Keemilised reaktiivid

Pepsiin (aktiivsus 3 000 U/g), trüpsiin (aktiivsus 250 U/mg), gallushappe standardaine, Foliin-Ciocalteu reaktiiv, DPPH (1,1-difenüül-2-pikrüülhüdrasüül), ABTS (2,2'-asino-bis-(3-etüülbensotiasool)-n-6-biokeemiline sulfoonhape. Ltd., Shanghai, Hiina. Vesinikkloriidhape, naatriumvesinikkarbonaat, naatriumkarbonaat, fenool, kontsentreeritud väävelhape ja muud anorgaanilised keemilised ained olid analüütilise puhtusega kodumaised kaubanduslikud reaktiivid.

2.3 Laboriseadmed ja instrumendid

DK-98-Ⅱ digitaalne konstantse temperatuuriga veevann (Taist Instrument Co., Ltd., Tianjin, Hiina); QUINTIX-224 elektrooniline analüütiline kaal (Sartorius, Saksamaa); GL-12B lauaarvuti kiire jahutustsentrifuug (Hunan Hexi Instrument Equipment Co., Ltd., Hiina); UV-nähtav spektrofotomeeter DR6000 (Hach Company, USA); SPH-110X seeria termostaadiga raputav vesivanni inkubaator (Shanghai Shiping Instrument Co., Ltd., Hiina).

2.4 Staatiline in vitro seedetrakti seedimise protokoll

Kahefaasilist seedimisprotseduuri muudeti ja optimeeriti, viidates varem avaldatud taimse toidu maatriksi staatilistele seedetrakti seedimise protokollidele. Iga seedimiskatse viidi läbi kolme bioloogilise paralleelse kordusega.

Mao seedimise faas (GD, kogu inkubatsiooniaeg=2 h):Kaalusime täpselt 0,75 g pulbriproovi ja viisime selle 50 ml polüpropüleenist tsentrifuugitorusse. Tahke pulbrimaatriksi täielikuks niisutamiseks lisati sobiv kogus deioniseeritud vett. Proovisuspensiooni pH väärtus reguleeriti hoolikalt 1 mol/l vesinikkloriidhappe vesilahusega pH 2,0-ni. Seejärel lisati 4 ml eelnevalt ettevalmistatud simuleeritud maovedelikku; simuleeritud maovedelik sisaldas 3 g pepsiini, mis oli lahustatud 50 ml 0,01 mol/l HCl lahuses. Tsentrifuugitorud asetati termostaatilise loksutamisinkubaatorisse, inkubatsioonitemperatuuri hoiti 37 kraadi juures, et jäljendada inimese füsioloogilist kehatemperatuuri, raputamise pöörlemiskiiruseks määrati 100 p/min. Planeeritud proovide võtmise ajahetkedel (0 h, 0,5 h, 1,0 h, 1,5 h, 2,0 h) eemaldati osaline reaktsioonisegu. Ensüümi aktiivsus lõpetati 10 minuti jooksul keeva veevannis kuumutamisega. Töödeldud segu tsentrifuugiti 4 kraadi juures, pöörlemiskiirusega 6 000 p/min 15 minutit. Selge supernatant koguti ja säilitati järgnevate fütokeemiliste kvantifitseerimise ja antioksüdantse aktiivsuse analüüside jaoks.

Soole seedimise faas (ID, kogu inkubatsiooniaeg=2 h):Pärast 2-tunnise mao seedimise inkubatsiooni lõppu reguleeriti seedevedeliku pH väärtus pH-lt 2,0 kuni neutraalse pH-ni 7,0, lisades tilkhaaval 1,0 mol/L naatriumvesinikkarbonaadi lahust. Seejärel lisati seedesüsteemi trüpsiini töölahus; see töölahus valmistati 0,3 g trüpsiini pulbri lahustamisega 50 ml 0,01 mol/l naatriumkarbonaadi lahuses. Intestinaalse faasi inkubatsioonitingimused hoiti ühtlased: temperatuur 37 kraadi, loksutamiskiirus 100 pööret minutis. Soolestiku seedimise proovide võtmise ajapunktid määrati 0 h, 0, 5 h, 1, 0 h, 1, 5 h ja 2, 0 h. Pärast proovide võtmist olid ensüümi desaktiveerimise, jahutatud tsentrifuugimise ja supernatandi kogumise etapid identsed maofaasi operatsioonidega.

2.5 Bioaktiivsete funktsionaalsete komponentide määramine

Lahustuvate polüfenoolide kogusisaldust analüüsiti Folin-Ciocalteu kolorimeetrilise meetodi abil, arvutustulemused väljendati milligrammi gallushappe ekvivalendina proovi grammi kohta (mg GAE/g). Lahustuvate polüsahhariidide üldsisaldust mõõdeti fenool-väävelhappe kolorimeetrilise kvantitatiivse meetodi abil. Antotsüaniini kogusisaldus tuvastati pH-diferentsiaalspektofotomeetriaga. Fenüületanoidglükosiidide kogusisaldus kvantifitseeriti ultraviolettkiirguse spektrofotomeetrilise määramise meetodi abil. Testimishälbe vähendamiseks mõõdeti iga supernatandi proovi tehniliselt kolmes korduses.

2.6 Antioksüdantide mahu mõõtmine

2.6.1 DPPH vabade radikaalide püüdmise test

DPPH radikaalide eemaldamise protsent arvutati vastavalt valemile (1): \\(\\text{DPPH eemaldamise määr (\\%)}= \\left(1-\\frac{A_1-A_2}{A_0}\\right)\\times 100 \\tag{1}\\) Kus:A₁kujutab proovi supernatanti ja DPPH töölahust sisaldava segalahuse neeldumisnäitu;A₂tähistab deioniseeritud vee prooviga segatud proovi supernatandi neeldumist;A₀tähistab puhta deioniseeritud vee kontrollrühmaga segatud DPPH töölahuse neeldumist.

2.6.2 ABTS vabade radikaalide katioonide püüdmise test

ABTS-i radikaali katiooni eemaldamise määr arvutati valemi (2) järgi: \\(\\tekst{ABTS-i eemaldamise määr (\\%)}= \\left(1-\\frac{A_1-A_2}{A_0}\\right)\\times 100 \\tag{2}\\) Neeldumisparameetri definitsioonidA₁, A₂, A₀ maintain consistent logic as DPPH calculation.

2.7 Statistiliste andmete töötlemine

Kõiki seedimise katseid korrati kolme sõltumatu bioloogilise korduse jaoks. SPSS 22.0 statistiline tarkvarapakett võeti kasutusele ühesuunalise dispersioonanalüüsi (ANOVA), olulisuse testi ja Pearsoni korrelatsioonikordaja arvutamise jaoks. Eksperimentaalsete kujundite joonistamiseks kasutati tarkvara Origin 2018. Statistilise olulisuse lävi määratleti kuiP < 0.05; P < 0.01 was judged as extremely significant difference. Different lowercase letters marked on chart bars indicate significant statistical difference between different treatment groups.

3. Tulemused

3.1 Bioaktiivsete ainete ja antioksüdantse võime muutused üksikuteleLycium ruthenicumpulber

Simuleeritud mao seedimise keskkonnas suurenes musta goji marja pulbri lahustuvate polüfenoolide sisaldus inkubatsiooni esimese 1,5 tunni jooksul märkimisväärselt ja mao seedimise hilisemas etapis ilmnes kerge langus. Mao happeline seisund soodustas oluliselt polüsahhariidimolekulide ja antotsüaniini komponentide lahustumist (P < 0.05). Once the digesta transferred to intestinal digestion alkaline environment, detected soluble polysaccharide and anthocyanin contents showed obvious decreasing tendency. Experimental observation confirmed that alkaline pH value of simulated intestinal fluid constituted the primary driving factor for anthocyanin molecular degradation.

Antioksüdantse aktiivsuse vaatenurgast tõusid nii DPPH kui ka ABTS-i radikaalide püüdmise protsendid mao seedimise inkubatsiooni ajal pidevalt. Kui seedimine sisenes soolefaasi, vähenes DPPH radikaalide eemaldamise võime järsult.

Pearsoni korrelatsiooni arvutamise tulemused näitasid, et mao seedimise tingimustes oli polüfenoolide sisaldusel oluline positiivne korrelatsioon DPPH eemaldamise kiirusega. Polüfenoolil ja antotsüaniinil oli äärmiselt oluline positiivne korrelatsioon ABTS-i radikaale püüdva toimega (P < 0.01). In intestinal digestion environment, polyphenol concentration presented significant negative correlation with antioxidant indexes. This phenomenon suggested partial degradation and structural transformation of phenolic compounds under intestinal‑simulated condition. Meanwhile, polysaccharide and anthocyanin still maintained positive correlation with radical‑scavenging capability throughout intestinal digestion process.

3.2 Bioaktiivsete ainete ja antioksüdantse võime muutused üksikuteleCistanche deserticolapulber

KülmkuivatamiseksCistanche deserticolapulbri korral saavutas lahustuva polüfenooli kontsentratsioon maksimumväärtuse 1,5 tunni pärast maofaasi inkubeerimisel, millele järgnes langustrend. Soole seedimise ajal suurenes polüfenoolide sisaldus kiiresti 0, 5 tunni jooksul, seejärel langes ja tõusis uuesti 2-tunnise soolestiku inkubatsiooni lõpus. Lahustuvate polüsahhariidide sisaldus näitas üldist langustendentsi nii mao kui ka soolte seedimisetapis. Lahustuva fenüületanoidglükosiidi kontsentratsioon säilitas pideva kasvu kogu 2-tunnise mao seedimise protseduuri jooksul.

Antioksüdantide toime osas parandas mao seedimine DPPH radikaalide eemaldamise kiirust esimese 1,5 tunni jooksul ja seejärel antioksüdantide väärtus langes. Pärast soolestiku seedimiskeskkonnale üleminekut vähenes DPPH eemaldamise määr kõigepealt ja seejärel taastus järk-järgult. ABTS-i radikaalide eemaldamise määr näitas esialgse languse ja sellele järgneva tõusu mustrit kogu seedimise aja jooksul.

Korrelatsioonistatistika väljundid näitasid, et polüfenoolidel ja fenüületanoidglükosiididel oli äärmiselt oluline positiivne korrelatsioon DPPH radikaalide eemaldamise võimega mao seedimise ajal (P < 0.01). In intestinal digestion environment, phenylethanoid glycoside concentration showed significant correlation with both DPPH and ABTS scavenging indicators. This result strongly proved phenylethanoid glycosides act as the dominant antioxidant‑active constituents for Cistanche deserticolatooraine.

3.3 Segapulbri bioaktiivsed ühendid ja antioksüdantne toime simuleeritud mao seedimisel

Kolm segatud pulbrilist koostist (rühm A 1:2, rühm B 1:1, rühm C 2:1) näitasid mao seedimise simulatsioonil eristatavaid komponentide kõikumise mustreid. Lahustuva polüfenooli puhul: rühmad A ja B kogesid algset langust, millele järgnes sisalduse suurenemine, kuna seedimise aeg pikenes. Rühm C näitas lahustuva polüfenooli püsivat langustrendi kogu mao inkubatsiooni ajal. Lahustuvate polüsahhariidide, antotsüaniinide ja fenüületanoidglükosiidide sisaldus näitas suhtest sõltuvaid kõikumise omadusi. Üldiselt hõlbustas happeline maokeskkond nende nelja klassi bioaktiivsete fütokemikaalide lahustumist segapulbrilisest taimemaatriksist.

Antioksüdantide testi tulemused näitasid, et DPPH ja ABTS radikaalide püüdmise protsent kõigis kolmes segarühmas suurenes märkimisväärselt mao seedimise pikenemisega (P < 0.05). Comparative analysis among three formula groups demonstrated that Group C (2:1 ratio, higher proportion of Lycium ruthenicum) saavutasid pärast maofaasi seedimist suhteliselt kõrgemad radikaalide eemaldamise väärtused.

3.4 Bioaktiivsed ühendid ja segapulbri antioksüdantne toime simuleeritud soolestiku seedimisel

Pärast soolestiku seedimisetappi sisenemist võib segatud pulbri polüfenoolide ja fenüületanoidglükosiidide lahustuvus säilitada edasist kasvutendentsi. Sellegipoolest kaotas tuvastatav lahustuva polüsahhariidi ja antotsüaniini sisaldus üldiselt aine kadu. DPPH radikaalide eemaldamise määr langes varases soolestiku seedimise ajahetkel ja taastus hilisemal inkubatsiooniperioodil. ABTS-i radikaalide eemaldamise määr näitas statistiliselt olulist langustrendi kõigis kolmes segarühmas kogu soolestiku seedimise inkubatsioonis (P < 0.05).

Põhjalik võrdlus, võttes arvesse bioaktiivsete ainete retentsiooni taset ja integreeritud antioksüdantide võimet pärast täielikku järjestikust mao- ja soolestiku seedimist, näitas, et rühm C segamissuhtega 2:1 (Lycium ruthenicum : Cistanche deserticola) andis võrreldes rühma A ja rühmaga B parema üldise antioksüdantide jõudluse.

4. Arutelu

Meie in vitro seedimise katsetulemused näitavad selgelt, et happeline maokeskkond on soodne lahustuvate polüfenoolide, polüsahhariidide, antotsüaniinide ja fenüületanoidglükosiidide vabastamiseks mõlemast.Lycium ruthenicumjaCistanche deserticolataimepulbri maatriks. Madala pH-ga happelise hüdrolüüsi, mehaanilise loksutamise inkubatsiooni ja pepsiini proteaasi kombineeritud toimed võivad häirida taime rakuseina osalist struktuuri, mis kiirendab rakusisest fütokeemilist lahustumist vesilahusesse lagundatud supernatandis. Selline lahustuvuse parandamine parandab otseselt antioksüdantsete ainete biojuurdepääsu kontsentratsiooni ja radikaalide eemaldamise võimet.

Kui seedesüsteem läheb üle neutraalsesse leeliselisse soolekeskkonda, on erinevatel fütokemikaalide kategooriatel erinevad stabiilsusomadused. Mustast goji marjast pärinevad antotsüaniinid on hästi tuntud pH-tundlikud molekulid. Leeliseline soole seisund kiirendab antotsüaniini ringi struktuuri lagunemist, mis viib supernatandi sisalduse mõõdetava vähenemiseni. See tähelepanek on kooskõlas varasemate uuringute järeldustega, mis on saadud teistest antotsüaniinirikastest marjamaterjalidest. Osalised polüsahhariidimolekulid võivad soolestiku pH ja trüpsiini katalüütilise toime koosmõjul hüdrolüütiliselt lõhustada, põhjustades tuvastatud lahustuva polüsahhariidi kontsentratsiooni vähenemist. Vastupidi, osad polüfenoolühendid ja fenüületanoidglükosiidid võivad taimede jääkmaatriksist siiski lahustuda isegi soolestiku simuleeritud inkubeerimisel.

DPPH-testi ja ABTS-testi tulemuste vahel on märgatav erinevus. DPPH reaktsioonisüsteem toimib osaliselt orgaanilise-vesilahuse segatud lahustites ja sellel on suurem tundlikkus lipofiilsete fenoolmolekulide suhtes. ABTS-testisüsteem suudab samaaegselt tuvastada nii hüdrofiilseid kui ka lipofiilseid antioksüdantseid ühendeid. See metoodiline erinevus selgitab meie nähtust osaliselt: soolestiku seedimine parandas ABTS-i radikaalide eemaldamise jõudlust, kuid ei soodustanud DPPH eliminatsiooni kiirust. Mõned algsed fütokeemilised molekulid lagunevad soolestiku simuleeritud inkubeerimise ajal ja toodavad sekundaarseid metaboliite, millel on muutunud antioksüdantne toime. Need vastloodud lagunemissaadused kujundavad ümber lõplikud radikaalide püüdmise testi tulemused.

Korrelatsioonistatistika analüüs kinnitab, et antotsüaniinid on peamised antioksüdandidLycium ruthenicum, samas kui fenüületanoidglükosiidid domineerivad antioksüdantse toimegaCistanche deserticola. Pärast nende kahe toormaterjali pulbri füüsilist segamist eksisteerivad need kaks bioaktiivsete koostisosade komplekti koos seedimise supernatandis ja määravad ühiselt segatud pulbri antioksüdantse toime. Võrdlev sõelumine kolme segamissuhte vahel tuvastab 2:1 (Lycium ruthenicum : Cistanche deserticola) kui optimaalne valem in vitro antioksüdantide võime maksimeerimiseks pärast täielikku seedetrakti seedimise simulatsiooni.

Oluline on arutada selle staatilise partiirežiimiga in vitro lagundamise mudeli sisemisi piiranguid. See laborisimulatsioon ei suuda täielikult reprodutseerida inimese tegeliku seedetrakti keerulisi dünaamilisi füsioloogilisi protsesse. Sellised tegurid nagu seedetrakti peristaltika liikumine, pidev seedemahla sekretsioon, sappsoolade osalus ja soolestiku mikrobiota kääritamisprotsess ei ole praeguses katseseadistuses kaasatud. Lisaks võib meie protokollis rakendatud keeva veevanni ensüümi desaktiveerimise etapp põhjustada kuumuslabiilsete fütokeemiliste koostisosade vähese kadu. Selles uuringus võeti katseproovina puhastatud ekstraktide asemel toores jäme pulber. Seetõttu võivad meie eksperimentaalsed väljundid toimida esialgsete võrdlusandmetena, kuid ei saa täielikult võrduda aine tegeliku biosaadavusega inimkehas. Selle ühendi pulbrilise valemi praktiliste füsioloogiliste mõjude täiendavaks kinnitamiseks on vaja järelkatseid loomade söötmise või inimeste toitumise sekkumise kohta.

Tööstusliku tootearenduse vaatenurgast pakub see uurimus teoreetilist viidet kombineeritud funktsionaalse toidupulbri tootmiseks, kasutades musta goji marja ja kõrbemarja toorainet, mis on hangitud Hexi-Corridori tootmispiirkondadest. Toote koostise kavandamisel ja säilivusaja hindamisel peaksid tootjad pöörama suurt tähelepanu antotsüaniini ja fenüületanoid-glükosiidi komponentide pH-st sõltuvale keemilisele stabiilsusele. Bioaktiivsete koostisosade lagunemise minimeerimiseks kaubandusliku toote kõlblikkusaja jooksul tuleks kasutada mõistlikku koostise kohandamist ja säilitamistingimuste kontrolli.

5. Järeldused

Simuleeritud mao seedimine parandab oluliselt mõlema polüfenoolide, polüsahhariidide, antotsüaniinide ja fenüületanoidglükosiidide lahustuvustLycium ruthenicumpulber jaCistanche deserticolapulber ja suurendab samaaegselt DPPH ja ABTS vabade radikaalide püüdmise aktiivsust.

Simuleeritud soolestiku seedimise keskkonnas suureneb polüfenoolide ja fenüületanoidglükosiidide lahustuvus, samas kui tuvastatav polüsahhariidide ja antotsüaniinide sisaldus väheneb. Soolestiku seedimine soodustab ABTS-i radikaalide eemaldamise võimet, kuid ei näita positiivset mõju DPPH radikaalide eemaldamise kiirusele. Polüfenoolid, antotsüaniinid ja fenüületanoidglükosiidid omavad olulist lineaarset korrelatsiooni antioksüdantide näitajatega. Antotsüaniinid ja fenüületanoidglükosiidid annavad domineeriva panuse nende kahe kõrbetaime materjali antioksüdantide toimimisse.

Kolme testitud segamisproportsiooni hulgas on segamissuhe2 : 1 (Lycium ruthenicum : Cistanche deserticola) saavutab kõrgeima kõikehõlmava antioksüdantse võime pärast täielikku simuleeritud seedetrakti seedimise protseduuri.

See uuring annab fundamentaalse eksperimentaalse aluse uuenduslike funktsionaalsete toiduainete väljatöötamiseks, kasutades omadusiLycium ruthenicumjaCistanche deserticolaTaimeressursid Loode-Hiinas.

Tänuavaldused

See töö sai rahalist toetust Gansu provintsi ülikooli tööstuse tugiprojektilt (grandi nr. 2021CYZC-56).

Huvide konfliktid

Autorid kinnitavad, et huvide konflikt puudub.

Viited

[1] Sun XK, Zhang YY, Zhang XY. Vananemismehhanismi ja vananemisvastase ravi uurimise edusammud. Toit ja ravimid. 2022;24(1):74–80.

[2] Yan YM, Dai GL, Ran LW. Polüfenooli koostise analüüsLycium ruthenicumerinevate looduslike elupaikade viljad. Scientia Agricultura Sinica. 2014;47(12):2450–2460.

[3] Gao Y, Tao P, Wang YJ. Molekulaarmehhanismi uuring fenüületanoidglükosiidide antioksüdantse toime kohtaCistanche deserticolapõhineb võrgufarmakoloogial. Chinese Journal of Modern Applied Pharmacy. 2022;39(17):2204–2215.

[4] Bouayed J, Hoffmann L, Bohn T. Üldfenoolide, flavonoidide, antotsüaniinide ja antioksüdantide aktiivsus pärast simuleeritud õunasortide seedetrakti seedimist ja dialüüsi: biokättesaadavus ja potentsiaalne omastamine. Toidukeemia. 2011;128(1):14–21.

[5] Mihailović V, Kreft S, Benković ET. Keemiline profiil, antioksüdantne aktiivsus ja stabiilsus kolmest stimuleeritud seedetrakti mudelisüsteemisVerbascumliigid. Tööstuslikud põllukultuurid ja tooted. 2016;89:141–151.

[6] Liu YX, Wu YP, Ji BP. Mustika polüfenoolide komponentide ja antioksüdantse aktiivsuse muutused simuleeritud seedetrakti seedimise ajal. Hiina Toiduteaduse ja -tehnoloogia instituudi ajakiri. 2016;16 (10):87–95.

[7] Ryan L, Prescott SL. Kahekümne viie kaubanduslikult saadava puuviljamahla antioksüdantsuse stabiilsus, mis on allutatud in vitro seedimisele. International Journal of Food Science & Technology. 2010;45 (6):1191–1197.

[8] 那吉 N, Zhang HF, Yang FY. In-vitro simuleeritud seedetrakti seedimine mõjutab antioksüdantseid komponente ja tatrast keedetud riisi aktiivsust. Kaasaegne toit. 2022;28 (2):219–223.

[9] Bermúdez-Soto MJ, Tomás-Barberán FA, García-Conesa MT. Polüfenoolide stabiilsus aroonias, mis on allutatud in vitro mao- ja pankrease seedimisele. Toidukeemia. 2007;102 (3):865-874.

[10] O Sánchez-Velázquez, Mulero M, Cuevas-Rodríguez EO. In-vitro seedetrakti seedimine mõjutab looduslike ja kaubanduslike murakate polüfenoolide stabiilsust, biokättesaadavust ja antioksüdantset aktiivsust. Toit ja funktsioon. 2021;12 (4):1–21.