Uued antioksüdantsed koostisosad õlletehaste kõrvalsaadustest kosmeetikatoodete valmistamiseks

Palun võtke ühendustoscar.xiao@wecistanche.comrohkem informatsiooni

Abstraktne:Selle töö eesmärk oli hinnata erinevat tüüpi käsitööõllede (Ego, Alter, IFiat Lux, Triplo Malto, Ubi ja Maior) fenooli üldsisaldust ja antioksüdantset aktiivsust, samuti lähteaineid (linnased, humal jne. pärm), vahesaadused ja jäätmed (kasutatud linnased, humal ja pärm), pidades silmas nende kasutamist uuenduslikes kosmeetikatoodetes. Alg- ja kasutatud proovide ekstraktid võeti veest või 70-kraadisest piiritusest. Kõigi õlletoodete kogu fenoolisisaldus (Folin Ciocalteau essee) sõltus konkreetsest uurimisalusest tootest. Kõrgeimad väärtused olid alghumalal (vahemikus ligikaudu 93–155 mg GAE/g, vastavalt ekstraheerimislahustile), keskmised lähtelinnastes ja lähtepärmis ning madalaimad virdes. Lõppõlle kogu fenoolisisaldus pärineb fenoolidest, mis ekstraheeriti erinevatest koostisosadest, nimelt lähtelinnastest, humalast ja pärmist, kuid kasutatud toodetes täheldati siiski märkimisväärseid väärtusi. Antioksüdandi aktiivsuse, Troloxi ekvivalentse antioksüdantse võime (LPPH), raud-iooni redutseeriva antioksüdandi parameetri (FRAP) ning radikaali katioonide püüdmise aktiivsuse ja redutseerimisvõime (ABTS) hindamiseks kasutatud meetod mõjutas tulemusi tugevalt. Üldiselt peegeldasid tulemused üldfenoolisisalduse osas täheldatud suundumust: õlut rikastatakse järk-järgult kõigist lähteainetest pärinevate fenoolidega ja kasutatud toodetel on endiselt märkimisväärne antioksüdantne toime.cistanche kolesteroolHuvitav on märkida, et pärmijäätmed näitasid sageli kõrgemaid väärtusi kui lähtematerjalil; sellest võib järeldada, et pärm on võimeline õllest pruulimise ajal fenoole absorbeerima. Arvestades huvi toidu töötlemisel tekkivate jäätmete kasutamise vastu, on Alter õlletehase toodete jäätmete bioloogilist aktiivsust hinnatud keratinotsüütide rakukultuuril (linnaste, humala ja pärmi kasutatud tooted). Kasutatud ekstraktide potentsiaalse bioaktiivsuse hindamiseks viidi läbi esialgsed in vitro testid keratinotsüütide HaCaT rakkudes. Kasutatud ekstraktide hulgas näitasid kasutatud humala- ja pärmiekstraktid võimet parandada mitokondriaalset aktiivsust ja ennetada oksüdatiivset stressi HaCaT rakkudes, mis on kaks naha vananemise tunnust. Kokkuvõttes pakub see uuring tõendeid selle kohta, et käsitööna valmistatud õllejäätmed võivad olla huvitav allikas. fenoolid naha vananemisvastase kosmeetika valmistamiseks.

Märksõnad:käsitööõlu; õlletooted; üldfenoolisisaldus; antioksüdantne aktiivsus; tsütotoksilisus; vananemisvastane toime

1. Sissejuhatus

Käsitööõlu on muutunud USA-s ja Euroopas üha populaarsemaks [1,2], millel on olulised tagajärjed majandusele [3]. Seda edu on soodustanud tarbijate huvi maitsta uusi erineva maitse ja lõhnaga õllesid [2] ning tähelepanu mõõduka õlletarbimise kasulikkusele tervisele [4].

Lisateabe saamiseks klõpsake siin

Erinevalt kaubanduslikest õlledest on käsitööõlled filtreerimata ja pastöriseerimata ning seetõttu ei muutu nende sensoorsed omadused pruulimisprotsessi käigus. Lisaks võib säästa ka tervisele kasulikke aineid, näiteks antioksüdante.

Kaubanduslikku õlut ja nende jääkaineid on antioksüdantsete omaduste poolest juba hinnatud. Zhao et al. [5] määras kindlaks 34 kaubandusliku õlle fenooliprofiilid ja vastavad antioksüdantsed aktiivsused ning tuvastas märkimisväärsed erinevused üld- ja individuaalses fenoolisisalduses ja antioksüdantses aktiivsuses. Enim esinesid fenoolsed ühendid gallus- ja feruulhape. Samal perioodil Ribeiro Tafulo jt. [6] määras 27 teise kaubandusliku õlle antioksüdantse aktiivsuse, kasutades mitmeid spektrofotomeetrilisi meetodeid. Samal aastal hindasid Piazzon et al., 2010 [7] erinevat tüüpi kaubanduslike õllede (abbey, ale, bock, nisu, lager, pilsner ja alkoholivaba õlle) antioksüdantset aktiivsust ja fenoolisisaldust ning leidsid nende hulgas palju erinevaid. Koduõllede kohta tehtud uuringus leidsid Farcas et al. [8] määras polüfenoolide üldsisalduse ja antioksüdantse aktiivsuse kogu tootmisprotsessi vältel, alustades toorainest (linnased ja humal) ja lõpetades taaskasutatud jäätmetega. Need näitasid, et esialgne kõrgem polüfenoolide üldsisaldus ja antioksüdantne aktiivsus tooraines oli tingitud linnaste olemasolust ning et polüfenoolide üldsisaldus langes tugevalt õllele ja kasutatud linnastele üleminekul õlle lõpptootes ja kasutatud linnastes. Pärmi ei analüüsitud.

Cistanche on vananemisvastane toime

Linnastest saadud antioksüdantsete ühendite olemasolu tõestasid Zhao ja kaastöötajad [9], kes näitasid mitme õlleodra sordi antioksüdantset aktiivsust ja üldfenoolisisaldust. Teised autorid tuvastasid nelja tüüpi kaubanduslikust õllest nelikümmend seitse fenooliühendit, kasutades vedelikkromatograafiat koos elektropihustus-ionisatsiooniga hübriidse lineaarse ioonlõksu kvadrupooli Orbitrap massispektromeetria tehnikaga [10]. Hiljuti saavutati käsitööõllede madala molekulmassiga fenool- ja lämmastikuühendite tuvastamine HPLC-ESI-MS/MS analüüside abil [11]. Autorid püüdsid fenool- ja lämmastikuühendite järgi eristada õlletüüpe, nagu IPA, Lager ja Weiss, kuid ei leidnud nendes ühendites eri õlletüüpide vahel olulisi erinevusi.

Hiljuti [12] valiti välja 20 fenoolset ühendit, näiteks gallushape, katehhiin, kofeiinhape, kvertsetiin, ksantohumool ja humuloon, ning kvantifitseeriti erinevates käsitööõlledes, virdes ja pruulimise lähteainetes (odralinnased, humal ja pärm). ) ja kõrvalsaadused (odrakestad, kasutatud humal ja kasutatud pärm). Sellest uuringust selgus, et kõikide proovide vahel esines olulisi erinevusi ning õlle koostis sõltub vastuvõtu- ja pruulimisprotsessist. Õllede fenoolsed ühendid pärinesid peamiselt odralinnastest ja huvitaval kombel suutis pärm omastada fenoolseid ühendeid ka muudest allikatest.

Seega võib antioksüdantide hindamine õlletootmise jääkainetes omada suurt tähtsust, kui arvestada käsitööõlle turu kiiret kasvu üleilmselt.

Õlletehaste kõrvalsaaduste kasutamine tervisetoodete, näiteks kosmeetika ja/või toidulisandite väljatöötamiseks aitaks suurendada õlletootmise jätkusuutlikkust. Sellel uuringul on mitu eesmärki: hinnata erinevat tüüpi Itaalia käsitööõllede (laager, merevaigukollane, kolmelinnased, punane ja must) üldfenoolisisaldust ja antioksüdantset aktiivsust ning hinnata nende tootmise vaheprodukte ja jäätmeid. Seega hinnati Alteri õlletehase jäätmeekstraktide bioloogilist aktiivsust inimese keratinotsüütidel. See avab uued ja huvitavad võimalused kasutada õlletehaste kõrvalsaadustest uusi koostisosi kosmeetikatoodete valmistamiseks.

2. Eksperimentaalne

2.1. Materjalid

11-Diphenyl-2-picrylhydrazyl (DPPH),2,4,6-Tris(2-pyridyl)-s-triazine (TPTZ), (±)-6-Hydroxy-2,5,7,8-tetramethylchromane-2-carboxylic acid (TROLOX), 2,2'-Azino-bis(3-ethylbenzothiazoline-6-sulfonic acid) diammonium salt(98%TLC)(ABTS), gallic acid, sodium carbonate monohydrate ACS reagent, sodium acetate and ethanol(ethanol absolute grade) were purchased from Sigma-Aldrich(Steinheim, Germany). Manganese (IV)oxidize activated(>90 protsenti) ja Folin-Ciocalteu fenoolreaktiiv osteti firmast Fluka (Buchs, Šveits). Veevaba naatriumatsetaat ja veevaba raud(III)kloriid osteti ettevõttelt JT Baker (Center Valley, PA, USA) ja veevaba naatriumkarbonaat osteti ettevõttelt Carlo Erba (Milano, Itaalia). Kõik lahustid ja reaktiivid olid analüütiliselt puhtad. Ülipuhast vett tootis Gradient Milli-Q (Millipore, Molsheim, Prantsusmaa). Lähtematerjale, käsitööõlut, virde ja nende jääkaineid tarnis lahkelt Birrificio Collesi (Apecchio, Itaalia).

Käesolevas uuringus uuritud õllede üksikasjalikud omadused on toodud tabelis 1. Alglinnaste ja humala tüüp määrasid peamised erinevused kõigi õllede vahel. Kasutada saab viit erinevat lähtelinnast, sageli segudes ja erinevates vahekordades. Perle ja Saaz humalat kasutatakse nende erinevate aroomide jaoks erinevates vahekordades. Kõikide kõrge kääritusega õllede puhul kasutati sama pärmi Saccharomyces Cerevisiae. Erinevatest kombinatsioonidest saadakse erinevat tüüpi õlut (laager-, merevaigukollane, kolmelinnase-, punane ja must), mille alkoholisisaldus jääb vahemikku 6.0 kuni 9.{5}} V/V protsenti.

2.2. Proovi ettevalmistamine

Enne analüüse töödeldi lähteaineid (linnased, humal ja pärm), õlut, virde ja jäätmeid (kasutatud linnased, humal ja pärm) vastavalt nende füüsikalisele olekule erineval viisil, mis võib olla kuivatatud tahke, niiske. tahke või hägune vedelik (tabel 2).

Niisked tahked ained ja vedelikud allutati esmalt lüofiliseerimisele temperatuuril {{0}} kraadi ja rõhul 0,03 baari (FreeZone 1 Liter Benchtop Series77400 külmkuivati, LABCONCO, Kansans City, MO, USA). Kuivatatud tahked ained jahvatati freesfreesiga. Järgmisena ekstraheeriti kõik proovid. Proovi kogus kaaluti hoolikalt ja dispergeeriti 100 ml lahustis (vesi või 70-kraadine etanool). Saadud vedelik pandi Erlenmeyeri kolbi, mis seejärel suleti hoolikalt. Proove segati magnetiliselt 24 tundi toatemperatuuril, seejärel tsentrifuugiti 12, 000 p/min 20 kraadi juures 10 minutit, et eemaldada lahustumata osakesed (Zetalab CNZ-140HE, Padova, Itaalia). Proove lüofiliseeriti ja säilitati -20 kraadi juures keeratava korgiga 50 ml polüetüleenviaalides (BD Falcon TM, BD Biosciences, Bedford, MA, USA), et tagada optimaalsed säilitustingimused.

2.3. Üldfenoolisisalduse määramine

Proovide üldfenoolisisaldus (TPC) määrati Folin-Ciocalteu spektrofotomeetrilise meetodi [13] järgi koos mõningate muudatustega [14]. Lühidalt öeldes kasutati kõiki külmkuivatatud tooteid selgete lahuste valmistamiseks kontsentratsiooniga 10 mg ml -1. Selle lahuse 50 µl alikvoot lisati 150 µl Folin-Ciocalteu fenoolreagendile, mis oli lahjendatud 1:4 veega. Seejärel lisati 50 uL Na, CO3 küllastunud lahust. Pärast 10-minutilist inkubeerimist toatemperatuuril määrati iga süvendi neeldumine 765 nm juures, kasutades mikroplaadilugejat (FLUOstar Omega, BMG Labtech GmbH, Ortenberg, Saksamaa). Mõõtmist võrreldi gallushappe (GA) kalibreerimise standardlahusega ja tulemused väljendati gallushappe ekvivalentidena (GAE) milligrammides kõrvalsaaduse grammi kohta (mg GAE/g).

2.4. Antioksüdantse aktiivsuse hindamine

Käsitööõlle ja kõrvalsaaduste antioksüdantset aktiivsust hinnati 11-difenüül-2-pikrüülhüdrasüüli (DPPH)) radikaali püüdva aktiivsuse, 2,2'-asino-bis(3-) mõõtmisega. etüülbensotiasoliin-6-sulfoonhape (ABTS*) radikaali katioonide eemaldamise võime ja rauasisaldust vähendav antioksüdantide võime (FRAP).cistanche dosage redditKalibreerimisstandardina kasutati Troloxi (6-hüdroksü-2,5,7,8-tetrametüülkromaan-2-karboksüülhape). Väärtused väljendati mmol Troloxi ekvivalendina proovi grammi kohta IC50 funktsioonina, mis defineeriti kui testitava materjali kontsentratsioon, mis on vajalik DPPH, ABTS või raua esialgse kontsentratsiooni 50-protsendiliseks vähenemiseks.

2.5. Troloxi ekvivalentse antioksüdantse mahu (DPPH) hindamine

DPPH vabade radikaalide püüdmise aktiivsust hinnati mikroplaadi analüütilise analüüsi abil vastavalt varem avaldatud meetoditele[15], mõningate muudatustega [16]. Lühidalt, 50 μL proovi alikvoot (kontsentratsioon 10 mg ml-') ja standard lisati 150 μL DPPH-le absoluutses etanoolis 96-süvendiga mikrotiiterplaadil (BD FalconTM) pärast inkubeerimist 37 °C juures. kraadi 20 minuti jooksul, määrati iga süvendi neeldumine 517 nm juures, kasutades mikroplaadilugejat. Antioksüdantne aktiivsus arvutati ja väljendati Troloxi koguse suhtes vastavalt võrrandile (1)[17], kus Ag ja A on DPPH● radikaali lahuse neeldumised lainepikkusel 517 nm vastavalt kontrollproovi ja ekstrakti proovide juuresolekul.

2.6. Radikaalse katiooni püüdmise aktiivsus ja vähendav võimsus (ABTS)

ABTS-analüüs viidi läbi eelnevate protseduuride [18] järgi ja rakendati 96-süvendiga mikroliitri plaadi testile. ABTS* pluss lahus (5 mM) valmistati ABTS-i oksüdeerimisel MnO-ga vees 30 minutit pimedas. 50 μL alikvoot proovi ja standardi (Trolox) erinevates kontsentratsioonides lisati 150 μL ABTS* lahusele 96-süvendiga mikrotiiterplaadil (BD FalconTM).cistanche ekstrakti eelisedPärast 10-minutilist inkubeerimist toatemperatuuril määrati iga süvendi neeldumine 734 nm juures, kasutades mikroplaadilugejat. Väärtused arvutati ja väljendati Troloxi koguse suhtes vastavalt võrrandile (2) [17], kus Ag ja A on OHe radikaali lahuse neeldumised lainepikkusel 734 nm vastavalt kontrollproovi ja ekstrakti proovide juuresolekul.

2.7. Raud-pika redutseeriva antioksüdandi parameeter (FRAP)

Käsitööõlle/kõrvaltoodete FRAP väärtused määrati eelnevalt avaldatud meetodil [19], mõningate muudatustega [20]. FRAP-reaktiiv valmistati järgmise kolme lahuse segamisel:

1. 50mL 0,3 M atsetaatpuhver pH 3,6 (1,23 g naatriumatsetaati 50 ml vees hapestab

äädikhappega);

2. 5 ml 5 mMTPTZ(2,4,6-tripüridüül-s-triasiini) (15,6 mg) põhilahust 40 mM HCl-s; 3. 5 ml 5 mM FeCl3:6 H2O (16,2 mg) 40 mM HCl-s.

FRAP-reaktiivi kuumutati enne kasutamist temperatuuril 37 °C. 25 µl proovi alikvoodid (lahused kontsentratsiooniga 10 mg ml-1) lisati kolmes korduses 96-süvendiplaadi (BD Falcone) süvenditesse. Katse alustati 175 µl FRAP reaktiivi lisamisega igasse süvendisse. Plaati loksutati kohe FLUOstar Omega plaadilugejas 30 sekundit ja reaktsioonil lasti kulgeda 10 minutit, seejärel loeti plaati plaadilugejaga (593 nm). Troloxi võrdluslahust kasutati samaaegselt ja seda kasutati kalibreerimiskõvera genereerimiseks lineaarse regressiooni abil. Standardkõver oli lineaarne vahemikus 25 kuni 800 µM Trolox (TE). Tulemused väljendati μM Troloxi ekvivalendis (TE) gI proovis.

2.8. Rakukultuurid

Inimese keratinotsüütide rakuliini HaCaT kasvatati rutiinselt Dulbecco modifitseeritud Eagle'i söötmes (DMEM), millele oli lisatud 10 protsenti veise loote seerumit (FBS), 2 mM L-glutamiini, 50 U/mL penitsilliini ja 50 ug/ml streptomütsiini 37 kraadi juures. Niisutatud inkubaator 5% CO-ga. Tsütotoksilisuse, mitokondriaalse aktiivsuse ja rakusisese ROS-i moodustumise hindamiseks külvati HaCaT rakud 96-süvendiplaatidele tihedusega 2 × 10* rakku süvendi kohta. Kõik katsed viidi läbi pärast 24-tunnist inkubeerimist 37 kraadi juures 5% CO2 juures. HaCaT rakkudega tehtud katsete jaoks valmistati kasutatud ekstraktide põhilahused vees kontsentratsiooniga 60 mg/ml. Seejärel lahjendati põhilahused täielikus söötmes, et saada kasutatud ekstraktide soovitud kontsentratsioon.

2.9. Tsütotoksilisus ja mitokondriaalne aktiivsus

Rakkude elujõulisust hinnati {{{{10}}}}(4,5-dimetüül-2-tiasolüül)-2,5-difenüüli redutseerimise järgi -2H-tetrasooliumbromiid (MTT) lahustumatuks formataaniks, nagu eelnevalt kirjeldatud 21]. Lühidalt, HaCaT rakke töödeldi 24 tundi erinevate ekstrakti kontsentratsioonidega (0003-3 mg/mL) 37 kraadi juures 5% CO-ga. Seejärel asendati ravisööde MTT-ga Hanki tasakaalustatud soolalahuses ( HBSS) (0,5 mg/ml) 2 tundi 37 kraadi juures 5% CO-ga. Pärast HBSS-iga pesemist lahustati formatsaani kristallid isopropanoolis. Formasaani tasemeid mõõdeti (570 nm, võrdlusfilter 690 nm), kasutades mitme märgise plaadilugejat VICTORTM X3 (PerkinElmer, Waltham, MA, USA). Rakkude elujõulisust väljendati protsendina kontrollrakkudest.

Mitokondriaalne aktiivsus määrati MTT abil, nagu eelnevalt kirjeldatud, väikeste muudatustega [22].cistanche deserticola kõrvaltoimedLühidalt, HaCaT rakke töödeldi 4 tundi kas DMEM 10% FBS-iga (toitekeskkond) või Dulbecco fosfaatpuhverdatud soolalahusega (soolalahus ilma toitaineteta) 0,03 mg/ml ekstrakti juuresolekul 37 kraadi juures 5 °C juures. Seejärel asendati töötlemine MTT-ga 2 tunniks temperatuuril 37 kraadi 5% CO2-s. Pärast HBSS-ga pesemist lahustati formazaani kristallid isopropanoolis. Mitokondriaalse aktiivsusega korreleeruvaid formazaani tasemeid mõõdeti (570 nm, võrdlusfilter 690 nm), kasutades mitmemärgise plaadilugejat VICTORTM X3 (PerkinElmer). Mitokondriaalne aktiivsus väljendati kontrollrakkude protsendina.

2.10. Intratsellulaarne ROS-i moodustumine

Reaktiivsete hapnikuliikide (ROS) moodustumist hinnati fluorestsentssondiga 2'-7'diklorodihüdrofluorestseiindiatsetaat (H2DCF-DA), nagu eelnevalt kirjeldatud [23] (HaCaT rakke töödeldi 2 tundi 0-ga). {23}}3 mg/mL ekstrakti 37Cin 5% CO2 juures. Seejärel eemaldati töötlemiskeskkond ja igasse süvendisse lisati 100 μL H2DCF-DA (10 ug/mL). Pärast 30-minutilist inkubeerimist toatemperatuuril H2DCF-DA lahus asendati 30 minutiks H2O2 (100 µM) lahusega Paralleelset komplekti HaCaT rakke töödeldi H2O ja 0,03 mg/mL ekstraktiga 30 minutit.cistanche tšingis-khaanROS-i moodustumist mõõdeti suvaliste fluorestsentsi ühikutena, AUF (ergastus 485 nm juures ja emissioon 535 nm juures), kasutades mitmemärgise plaadilugejat VICTORTM X3 (PerkinElmer). Andmed on väljendatud ROS-i moodustumise kordse suurenemisena võrreldes töötlemata rakkudega (st H, O ja töötlemata rakkude AUF-ga töödeldud rakkude AUF).

See artikkel on välja võetud ajakirjast Cosmetics 2021, 8, 96. https://doi.org/10.3390/cosmetics8040096 https://www.mdpi.com/journal/cosmetics