Abstraktne

Cistanche deserticolaMa, üldtuntud kui "kõrbe ženšen", on Loode-Hiinas laialt levinud väärtuslik parasiitravim. Selle polüsahhariidkomponendid on üks elutähtsamaid bioaktiivseid aineid, millel on vananemisvastane, immunomoduleeriv ja antioksüdant. Selles uuringus võrreldi polüsahhariidide saagise saamiseks kolme ekstraheerimismeetodit, sealhulgas kuuma veega ekstraheerimist, ensümaatilist ekstraheerimist ja ultraheli abil ekstraheerimist.Cistanche deserticola. Ultraheli abil ekstraheerimise parameetrite optimeerimiseks kasutati ühe teguri katseid kombineerituna Box-Behnkeni reaktsioonipinna metoodikaga, kusjuures sõltumatud muutujad on tahke ja vedeliku suhe, ultraheli ekstraheerimisaeg ja ultraheli temperatuur. Saadud polüsahhariidide in vitro antioksüdantset võimet iseloomustati DPPH ja ABTS radikaalide püüdmise testidega, kasutades positiivse kontrollina C-vitamiini (Vc). Tulemused näitasid, et ultraheliga ekstraheerimine andis kolme testitud tehnika seas kõrgeima polüsahhariidi saagise. Optimaalsed tingimused olid tahke ja vedeliku suhe 1:100 (5,0 g toorpulbrit 500 ml destilleeritud vees), ultraheliga ekstraheerimisaeg 40 minutit ja ekstraheerimistemperatuur 48 kraadi, andes polüsahhariidi ekstraheerimiskiiruseks 7,49%. Nendes optimeeritud tingimustes on DPPH radikaale püüdev aktiivsusCistanche deserticolapolüsahhariidid saavutasid 84,27% Vc aktiivsusest ja ABTS-i radikaalide püüdmise võime moodustas 73,95% Vc-st. See uurimus pakub eksperimentaalset võrdlusmaterjali laiaulatuslikuks tootmiseks ja rakendamiseksCistanche deserticolapolüsahhariidid funktsionaalse toidu, toitumis- ja tervishoiutööstuses.

Märksõnad: Cistanche deserticola; kõrbe ženšenn; taimne polüsahhariid; ultraheli abil ekstraheerimine; reageerimispinna metoodika; DPPH; ABTS; antioksüdantne aktiivsus; looduslik funktsionaalne koostisosa

1. Sissejuhatus

Cistanche deserticolaMa on mitmeaastane holoparasiittaim, mis õitseb Xinjiangi, Sise-Mongoolia ja Hiina Gansu provintsi kõrbepiirkondades. Traditsioonilises hiina meditsiinis on seda tuhandeid aastaid tuntud kui "kõrbe ženšenni", mis toniseerib neeruessentsi, lõõgastab soolefunktsiooni ja aeglustab Wiley vananemist. Kaasaegsetes toitumis- ja farmakoloogilistes uuringutes on bioaktiivsed koostisosad päritCistanche deserticola, eriti polüsahhariidid, fenoolühendid, flavonoidid ja alkaloidid, on äratanud kasvavat ülemaailmset uurimishuvi looduslike antioksüdantsete toorainete vastu funktsionaalse toidu arendamiseks.

Polüsahhariidid on suure molekulmassiga makromolekulid, mis on polümeriseerunud monosahhariidühikutest, mis on ühendatud glükosiidsidemetega.Cistanche deserticolapolüsahhariididel on lai molekulmassi jaotus, mis ulatub kümnetest tuhandetest kuni miljonite daltoniteni, ning koosnevad glükoosi, galaktoosi, mannoosi ja muude monosahhariidide jääkidest. Keerulised hargnevad struktuurid aitavad kaasa nende ainulaadsetele füüsikalis-keemilistele omadustele ja bioloogilisele jõudlusele. Peale polüsahhariidide sisaldab toortaim ka ohtralt asendamatuid aminohappeid, küllastumata rasvhappeid ja mikroelemente nagu tsink, seleen ja vask, toetades inimese füsioloogilist ainevahetust ja immuunsüsteemi homöostaasi. Endogeensed antioksüdantsed ühendidCistanche deserticolahõlmavad katehhiini, gallushapet, kvertsetiini, kaempferooli, betaiini ja tsistanche alkaloide. Need ained kõrvaldavad reaktiivsed hapniku liigid ja piiravad lipiidide peroksüdatsiooni, et leevendada oksüdatiivseid kahjustusi. Tähelepanuväärne on see, et antioksüdantide efektiivsust mõjutavad tugevalt ekstraheerimise töövoog, olemasolevad biomolekulide vormid ja erinevate fütokemikaalide vahelised ühendite vastasmõjud.

Ekstraheerimistehnoloogia on otsustav samm taimse päritoluga toimeainete taastamiseks. Tavalised botaaniliste polüsahhariidide tööstusliku mastaabiga ekstraheerimisstrateegiad hõlmavad kuuma veega ekstraheerimist, alkoholiga ekstraheerimist, ultraheliga ekstraheerimist, mikrolaineahju abil ekstraheerimist ja superkriitilise vedeliku ekstraheerimist. Igal meetodil on erinevad tugevused ja puudused. Kuuma vee ekstraheerimine on masstootmise jaoks odav ja töösõbralik, kuid annab tavaliselt mõõduka saagise ja ekstraheerib märkimisväärseid lisandeid. Alkoholipõhised protokollid eelistavad lipofiilseid metaboliite, kuid ei sobi vees lahustuvate polüsahhariidide jaoks ja sisaldavad orgaaniliste lahustite riske. Ultraheli abil ekstraheerimisel kasutatakse mehaanilist kavitatsiooniefekti, et lõhkuda taimeraku seinad, kiirendades rakusiseste ainete massiülekannet vesilahustisse. Sellel on lühem töötlemisaeg ja parem ekstraheerimisvõime; Sellegipoolest võivad kõrge ultraheli intensiivsus või liigne temperatuur kahjustada kuumustundlikke biokomponente ja nõuab suuremaid kapitaliinvesteeringuid seadmetesse. Ülikriitilise vedeliku ekstraheerimisel saadakse kõrge puhtusastmega lahustivabad ekstraktid, kuid see kannatab keeruliste töölävede ja kallite instrumentide investeeringute tõttu.

Kuigi mitmed uurimised on käsitlenudCistanche deserticolapolüsahhariidide ekstraheerimine ja bioaktiivsus, süstemaatiline võrdlev hindamine kuuma vee, ensümaatiliste ja ultraheliga töövoogude vahel on endiselt piiratud. Selle töö eesmärk oli võrrelda polüsahhariidide saagiseid kolmest tüüpilisest ekstraheerimisprotokollist, optimeerida ultraheliga toetatud tingimusi ühefaktorilise sõelumise ja reageerimispinna modelleerimisega ning kvantifitseerida puhastatud polüsahhariidtoodete in vitro antioksüdantide profiile. Eesmärk oli kehtestada praktilised töötlemisparameetrid, et maksimeerida polüsahhariidide taastumist, säilitades samal ajal antioksüdantse toime. Leiud võivad toetada edasist kasutamistCistanche deserticolasöödava meditsiinilise ressursina ülemaailmsetel funktsionaalsete toiduainete turgudel ja pakub metoodilist võrdlusmaterjali looduslike toodete protsesside optimeerimiseks.

2. Materjalid ja meetodid

2.1 Toorained ja keemilised reaktiivid

Kuivatatud mugulaplokidCistanche deserticolaosteti kohalikult Hiina ürtide tarnijalt Baise linnas. Tsellulaasi-pektinaasi ühendpreparaat ja fosfaatpuhverlahus saadi ettevõttelt Guangzhou Kangzhongyang Biotechnology Co., Ltd. Analüütilise puhtusega 1,1-difenüül-2-pikrüülhüdrasüül (DPPH), 2,2'-asino-bis-(3-etüülbensotiasoliin-6-sulfoonhape) tarniti Shanghai poolt. Bio-Reagent Co., Ltd. Muud kemikaalid, sealhulgas fenool, kontsentreeritud väävelhape ja 95% etanool, olid analüütilise puhtusastmega.

2.2 Instrumendid ja seadmed

CG-01 analüütilised kaalud, 6800 kiire pulverisaator, RQ-100 viilutamismasin, TWS-1000 termostaadiga veevann; WH50 rootoraurusti, SG30-01A ultraheli ekstraktor (350 W, 40 kHz); UAR-2000 UV-Vis spektrofotomeeter, THQ-03 tsentrifuug, BTS-31E külmkuivati.

2.3 Proovi ettevalmistamine

KuivatatudCistanche deserticolamugulaid pesti ülipuhta veega ja kuivatati ahjus 40 kraadi juures kuni pinnaniiskuse eemaldamiseni. Materjal viilutati 0,3 mm paksusteks viiludeks, pulbristati ja sõeluti läbi 100-sõela, et saada homogeenne pulber järgnevateks ekstraheerimiskatseteks.

2.4 Kolm polüsahhariidide ekstraheerimisprotokolli

2.4.1 Kuuma vee ekstraheerimine

5.0 g Cistanche deserticolapulber kanti 1000 ml keeduklaasi, mis oli segatud 500 ml destilleeritud veega. Veevanni ekstraheerimist hoiti 2 tundi temperatuuril alla 100 kraadi. Sademete suspendeerimiseks ja polüsahhariidide lahustumise hõlbustamiseks segati käsitsi iga 100 minuti järel. Segu jahutati ümbritseva keskkonna temperatuurini, tsentrifuugiti kiirusel 4000 p/min 10 minutit, et koguda supernatant. Supernatant kontsentreeriti alandatud rõhul 40 kraadi juures pöördaurustiga kuni 20 ml mahuni lisati alkoholi sadestamiseks ml 95% etanooli ja seisis üleöö. Sade koguti pärast tsentrifuugimist (3000 p/min, 10 min), lüofiliseeriti külmkuivatiga, et saada toorpolüsahhariidi pulber.

2.4.2 Ensümaatiline ekstraheerimine

5,0 g proovipulbrit dispergeeriti 500 ml ühendi tsellulaasi-pektinaasi puhverlahuses (pH 5,0). Ensümaatiline hüdrolüüs toimus 45-kraadises veevannis 5 tundi. Reaktsioon lõpetati, kuumutades lahust 10 minuti jooksul temperatuurini 100 kraadi, et inaktiveerida ensüümvalk. Pärast jahutamist tsentrifuugiti vedelikku (4000 p/min, 10 min). Supernatant kontsentreeriti vaakumis mahuni 20 ml, segati üleöö sadestamiseks 95% etanooliga. Tsentrifuugimise ja külmkuivatamise etapid olid identsed toorpolüsahhariidi kogumiseks kuuma vee protseduuriga.

2.4.3 Ultraheli abil ekstraheerimine

5.0 g Cistanche deserticolapulber segati 500 ml destilleeritud veega. Homogeenne suspensioon asetati ultraheli ekstraktorisse, mille võimsus oli 350 W ja sagedus 40 kHz. Pärast plaanilist ultrahelitöötlust jahtus proovivedelik loomulikult maha. Tsentrifuugimise, pöörleva aurustamise, etanooli sadestamise ja lüofiliseerimise etapid järgisid ülalmainitud järjepidevat töövoogu, et saada toorpolüsahhariidiekstraktid.
 

2.5 Polüsahhariidide ekstraheerimise saagise määramine

Süsivesikute kogusisaldus kvantifitseeriti fenool-väävelhappe testiga, viidates avaldatud kirjanduses kirjeldatud modifitseeritud meetodile. Glükoosi standardlahused konfigureeriti järjestikuste kontsentratsioonigradientidega . 1 ml 10% fenoolreaktiivi pluss 3 ml kontsentreeritud väävelhapet segati standardlahustega. Reaktsiooni inkubeeriti 85 kraadi juures 15 minutit, kalibreerimiskõvera joonistamiseks loeti neeldumise väärtus 540 nm lainepikkusel. Regressioonivõrrand: \\(y=9.6959x+0.0077\\), määramistegur \\(R^2=0.999\\).

Toorpolüsahhariidi proovid (0,1 g) lahustati 100 ml destilleeritud vees. Alikvooti analüüsiti identse fenool-väävel-happe reaktsiooniga. Polüsahhariidi saagis (%) arvutati valemiga (1):

\\(Tootlus(\\%)=\\frac{C\\times V\\times n}{M}\\times100\\% \\tag{1}\\)

Kus: C=polüsahhariidi kontsentratsioon (g/mL); V=proovilahuse maht; n=lahjenduskordne; M=toore kaalCistanche deserticolapulber (g).

2.6 Ultraheli abil ekstraheerimise ühe teguri eksperimentaalne disain

Uuriti kolme peamist mõjutavat muutujat: tahke ja vedeliku suhe, ultraheliga ekstraheerimise kestus ja ultraheli temperatuur. Polüsahhariidide saagis toimis hindamisindikaatorina. Tahke-vedeliku suhte gradient: 1:400, 1:200, 1:100, 1:50; ultraheli-aja gradient: 10 min, 20 min, 30 min, 40 min, 50 min; temperatuurigradient: 37 kraadi, 43 kraadi, 48 kraadi, 53 kraadi. Iga rühm viidi läbi kolmes eksemplaris.

2.7 Vastuse pinna metoodika (Box-Behnkeni disain)

Ühe teguri testiväljundite põhjal koostati kolme teguri ja kolme taseme Box-Behnken reageerimispinna skeem. Tegur A esindas tahke ja vedeliku suhet; Tegur B tähistas ultraheli ekstraheerimisaega; Tegur C esindas ultraheli temperatuuri. Polüsahhariidide ekstraheerimise saagis määrati vastuse väärtuseks Y. Optimaalsete ekstraheerimisparameetrite skriinimiseks viidi lõpule regressioonimudeli sobitamine ja dispersioonanalüüs.

2.8 Antioksüdantide aktiivsuse hindamine in vitro

Toorpolüsahhariidi proovilahused valmistati kontsentratsioonivahemikus 0,1 mg/mL–0,7 mg/mL. C-vitamiini (Vc) lahus toimis positiivse antioksüdantide kontrollrühmana.

2.8.1 DPPH radikaali eemaldamise aktiivsuse mõõtmine

2 ml polüsahhariidi proovilahust reageeris 1,5 ml DPPH veevaba etanooli töölahusega. Segatud vedelikku inkubeeriti pimedas keskkonnas 40 minutit. Neelduvus \\(A_i\\) tuvastati 517 nm lainepikkusel. \\(A_j\\) tähistab kontrollrühma neeldumist Vc-ga; \\(A_0\\) tähistas tühja rühma neeldumist, kui proovivedelikku asendas destilleeritud vesi. DPPH radikaalide eemaldamise määr (%) arvutati valemi (2) abil:

\\(DPPH\\ radical\\ scavenging\\ rate(\\%)=\\frac{A_0-(A_i-A_j)}{A_0}\\times100\\% \\tag{2}\\)

2.8.2 ABTS-i radikaali püüdmise aktiivsuse test

ABTS-i töövedelik valmistati värskelt . 2 ml polüsahhariidi proovilahust, mis segati 4 ml ABTS-reagendiga, inkubeeriti pimedas 15 minutit. Neeldumisnäit registreeriti 752 nm juures. \\(A_i\\), \\(A_j\\), \\(A_0\\) vastavad vastavalt proovirühmale, positiivse kontrollrühmale ja tühja kontrollrühmale. ABTS-i radikaalide eemaldamise määr (%) arvutati valemiga (3):

\\(ABTS\\ radical\\ scavenging\\ rate(\\%)=\\frac{A_0-(A_i-A_j)}{A_0}\\times100\\% \\tag{3}\\)

2.9 Statistiline analüüs

Kõiki katseid korrati kolm korda. Andmetöötlus, regressioonanalüüs ja dispersioonanalüüs viidi läbi statistikatarkvaraga. Katserühmade visuaalseks võrdlemiseks viidi läbi graafik.

3. Tulemused ja arutelu

3.1 Polüsahhariidide ekstraheerimise saagise võrdlus kolme ekstraheerimistehnoloogia puhul

Kuuma vee ekstraheerimine, ensümaatiline ekstraheerimine ja ultraheli abil ekstraheerimine rakendati vastavate standardsete töövoogude alusel. Polüsahhariidi lõppsaagises esines olulisi erinevusi. Kuuma vee ekstraheerimine andis madalaima saagise väärtuse; ensümaatiline ekstraheerimine andis mõõduka taastumise; Ultraheliga ekstraheerimine saavutas suurima saagise (7,27±0,04) %. Kuna ekstraheerimisjärgsed kontsentreerimise, sadestamise ja lüofiliseerimise etapid olid kolme partii puhul identsed, tulenes saagise erinevus otseselt ekstraheerimismehhanismi erinevustest.

Kuuma vee ekstraheerimine põhineb ainult termilisel vesilahustumisel. Teatud suure molekulmassiga polüsahhariidi fraktsioonid lahustuvad atmosfäärirõhul kuumutamisel piiratud vees, mis põhjustab taimekoest mittetäieliku vabanemise. Ensümaatiline ekstraheerimine lagundab tselluloosi ja pektiini koostisosi rakuseintes ühendi hüdrolaasiga, et hõlbustada toimeaine vabanemist. Kuid keerukas ensüümsüsteemis on teiste rakuseina maatriksi komponentide hüdrolüüsi efektiivsus piiratud, piirates polüsahhariidide kogutoodangut. Ultraheli kavitatsioonijõud põrutab ja murrab pidevaltCistanche deserticolarakuseina struktuur, suurendades lahusti ja tahke aine kontaktpinda ja kiirendades rakusiseste polüsahhariidimolekulide massiülekande efektiivsust vesifaasi. Järelikult parandas ultraheliga ekstraheerimine märkimisväärselt polüsahhariidide taastamise efektiivsust. Selle võrdleva tulemuse kohaselt valiti järgnevaks protsessi optimeerimise uurimiseks ultraheli abil ekstraheerimine.

3.2 Ultraheli abil ekstraheerimise ühe teguri testi tulemused

3.2.1 Tahke-vedeliku suhte mõju polüsahhariidide saagisele

Tahke-vedeliku suhe määrab kontsentratsioonigradiendi liikumapaneva jõu taimeraku sisemuse ja välise vesilahuse vahel. Vedeliku osakaalu suurenemisega polüsahhariidide ekstraheerimise saagis esmalt tõusis ja seejärel vähenes. Tahke-vedeliku suhtel 1:100 (5 g pulbrit lisati 500 ml destilleeritud veele) oli saagis 7,46%. Kui lahusti maht oli ebapiisav (tahke-vedeliku suhe 1:50), sai lahusti maht küllastunud, piirates polüsahhariidide lahustumist. Liiga kõrge lahusti suhe (1:200, 1:400) lahjendaks lahustunud aine kontsentratsiooni ja suurendaks töökoormust hilisemaks vaakumkontsentratsiooniks ilma saagise edasise paranemiseta. Seega valiti reaktsioonipinna kujundamise keskseks tasemeks tahke ja vedeliku suhe 1:100.

3.2.2 Ultraheli ekstraheerimise aja mõju ekstraheerimise jõudlusele

Polüsahhariidide saagis tõusis pidevalt, pikendades ultrahelitöötluse aega 30 minuti jooksul. Pärast 30 minuti möödumist saagikuse kasvu tendents tasanes. Lühike ultraheli kestus ei suuda pakkuda piisavat mehaanilist kavitatsioonienergiat, et täielikult purustada rakuseina barjäärid. Kui rakuseina katkemine on küllastunud, võib ultraheli töötlemise aja pikendamine vaevalt soodustada polüsahhariidide vabanemist. Liiga pikk ultraheliga kokkupuude võib potentsiaalselt vallandada polüsahhariidi makromolekulaarsete ahelate osalise lagunemise. Seetõttu valiti reageerimispinna kujundamise keskseks võrdlustasemeks 30 minutit.

3.2.3 Ultraheli ekstraheerimistemperatuuri mõju

Polüsahhariidide ekstraheerimise saagis tõusis temperatuuri tõustes 53 kraadini. Kui temperatuur ületas 55 kraadi, langes saagikus järsult. Mõõdukas kuumutamine suurendab polüsahhariidi molekulaarset difusioonikiirust ja vees lahustuvust. Sellegipoolest põhjustavad kõrged termilised tingimused polüsahhariidi makromolekulide termilise lagunemise, glükosiidsidemete katkemise ja sihtkomponentide hävitamise, mille tulemuseks on mõõdetava saagise vähenemine. Ühefaktorilise reaktsioonitrendi põhjal võeti edasiseks mitmefaktoriliseks optimeerimiseks kasutusele 48–53-kraadine temperatuurivahemik.

3.3 Vastuse-pinna optimeerimise analüüs

Box-Behnkeni reaktsioonipinna eksperimentaalne kavandamine viidi läbi, võttes sõltumatute muutujatena tahke ja vedeliku suhte (A), ultraheli aega (B), ultraheli temperatuuri (C) ja vastuseks Y polüsahhariidi saagist. Mitu ruutregressiooni võrrandit sobitati järgmiselt:

\\(Y=7.120-0.065A+0.280B-0,210C+0.390AB+0.04AC+0.072BC-0,190A^2-0,860B^2-0,075C^2\\)

Variance‑analysis outcomes illustrated that overall regression model reached extremely significant level (\(P=0.0003\)). The lack‑of‑fit term showed non‑significant difference (\(P=0.0592>0,05\\)), mis näitab head sobivust regressioonivõrrandi ja tegelike katseandmete vahel. Selle matemaatilise mudeli abil saab tõlgendada kohandatud määramiskoefitsienti \\(R^2_{Adj}=0.9232\\), mis tõendab polüsahhariidide saagise enam kui 92% varieerumist.

Faktori olulisuse võrdlus: ultraheli ekstraheerimisaeg (B) avaldas saagile äärmiselt olulist mõju (\\(P=0.0035\\)); ultraheli temperatuur (C) avaldas märkimisväärset mõju (\\(P=0.0256\\)); tahke ja vedeliku suhe (A) ei avaldanud olulist mõju (\\(P=0.3938\\)). Mõjutegurite prioriteetsuse järjekord: ultraheliga ekstraheerimisaeg > ultraheli ekstraheerimise temperatuur > tahke ja vedeliku suhe. Interaktsioonitermin AB (tahke-vedeliku suhe × ultraheliaeg) saavutas äärmiselt olulise interaktsiooniefekti.

Vastuspinna maatriksi katsetest selgus, et maksimaalne mõõdetud polüsahhariidi saagis oli 7,49% järgmistes tingimustes: tahke ja vedeliku suhe 1:100, ultraheliga ekstraheerimisaeg 40 minutit, ultraheli ekstraheerimise temperatuur 48 kraadi. See parameetrite komplekt kinnitati optimaalseks ultraheli abil ekstraheerimiseksCistanche deserticolapolüsahhariidid.

3.4 Optimaalselt ekstraheeritud polüsahhariidide antioksüdantse aktiivsuse hindamine

Ultraheli abil optimaalsete ekstraheerimisparameetrite korral on in vitro radikaalide eemaldamise võimeCistanche deserticolapolüsahhariide mõõdeti positiivse võrdlusalusena Vc-ga. Polüsahhariidi proovi DPPH-radikaalide eemaldamise võime saavutas 84,27% võrreldes Vc-püüdmisvõimega; selle ABTS-i radikaale püüdev aktiivsus moodustas Vc standardiga võrreldes 73,95%. DPPH ja ABTS on kaks klassikalist täiendavat in vitro antioksüdantide hindamissüsteemi, mis peegeldavad vabade radikaalide kõrvaldamise võimet erinevate radikaaliliikide suhtes. Testiandmed kinnitasid sedaCistanche deserticolapolüsahhariidil on silmapaistev antioksüdantne potentsiaal.

Taimsete polüsahhariidide antioksüdantne mehhanism on üldiselt seotud suhkruahela okstel jaotunud hüdroksüülrühmadega. Hüdroksüülrühmad loovutavad vesiniku prootoneid, et neutraliseerida vabu radikaale ja lõpetada radikaali ahelreaktsioon. Lisaks võivad toorpolüsahhariidipulbris olevad koekstraheeritud polüfenool- ja flavonoidlisandid tekitada sünergistlikku antioksüdantset toimet. Tuleb märkida, et ekstraheerimise tehnoloogilised parameetrid võivad muuta polüsahhariidi molekulmassi jaotust ja samaaegset väiksemate komponentide sisaldust, muutes veelgi lõplikku antioksüdantide tugevust. Ultraheli abil optimeeritud töövoog mitte ainult ei maksimeerinud polüsahhariidide saagist, vaid säilitas ka ekstraktidele suhteliselt kõrge antioksüdantse aktiivsuse.

3.5 Põhjalik arutelu

Võrreldes tavapärase kuuma vee ja ensümaatilise ekstraheerimisega ühendab ultraheli abil ekstraheerimine mehaanilise kavitatsiooni füüsilise katkestamise ja lahustumisega vesilahuses. See saavutab suurema polüsahhariidi saagise ilma ensüümpreparaatide suure tarbimiseta. Dispersioonanalüüsi tulemuste kohaselt oli ultraheli töötlemise aeg kõige domineerivam muutuja. Ebapiisav ultraheli kestus takistab rakuseina killustumist; liigne aeg võib ohustada biomolekuli lagunemist. Temperatuuri tuleb rangelt kontrollida allpool polüsahhariidainete termilise lagunemise läve. Tahke-vedeliku suhe mõjutab peamiselt lahustumise tasakaalu ja järeltöötluse energiakulusid; mõistliku aja jooksul on selle mõju suhteliselt nõrgem kui aeg ja temperatuur.

Saadud toorpolüsahhariidil on tugev in vitro vabade radikaalide eemaldamise võime, mis toetab selle arenguperspektiivi loodusliku antioksüdandi toorainena, mis asendab funktsionaalse toidu koostises osaliselt sünteetilisi antioksüdante. Selles uuringus hinnati ainult toorpolüsahhariidi. Edasine uurimine võib keskenduda polüsahhariidide puhastamisele, monosahhariidide koostise analüüsile, molekulmassi iseloomustamisele ja rakutaseme või loommudeli antioksüdantide valideerimisele. Lisaks võivad edasised uuringud uurida ekstraheerimise saagise ja bioloogilise aktiivsuse vahelist kompromissi; teatud karmid suure saagisega ekstraheerimisparameetrid võivad bioaktiivsust halvendada, isegi kui toormassi toodang suureneb.

4. Järeldus

Selles uuringus on kolm ekstraheerimise töövooguCistanche deserticolapolüsahhariide võrreldi süstemaatiliselt. Ultraheli abil ekstraheerimine ületas polüsahhariidide taastumiskiiruse osas kuuma veega ekstraheerimist ja ensümaatilist ekstraheerimist. Ühefaktoriline sõelumine koos Box-Behnkeni reaktsioonipinna metoodikaga määras kindlaks optimaalsed ultraheliga ekstraheerimise parameetrid: tahke ja vedeliku suhe 1:100 (5,0 g)Cistanche deserticolapulber segatud 500 ml destilleeritud veega), ultraheli ekstraheerimisaeg 40 minutit, ekstraheerimistemperatuur 48 kraadi. Nende optimeeritud seadete korral saavutati polüsahhariidide ekstraheerimise saagis 7,49%. Antioksüdantse aktiivsuse tuvastamine näitas, et polüsahhariidiekstraktide DPPH radikaale püüdev aktiivsus saavutas 84,27% C-vitamiini toimest; ABTS-i radikaalide eemaldamise võime oli võrdne 73,95% Vc-st.

Käesolev uuring pakub praktilisi töötlemisparameetreid ultraheli abil tootmiseksCistanche deserticolapolüsahhariidid. Katsetulemused kinnitavad, et polüsahhariidid pärinevadCistanche deserticolaneil on märkimisväärne antioksüdantne bioaktiivsus. Tulemused loovad eksperimentaalse aluse edasiseks kasutamiseksCistanche deserticolaloodusliku funktsionaalse toorainena ülemaailmses toitumis-, toidulisandi- ja funktsionaalse toidu sektoris.

Viited

[1] Liu ZX, Li BB, Zhao Y jt. Kreeka pähkli valguga stabiliseeritud resveratrooli Pickering emulsiooni valmistamine ja stabiilsus /Cistanche deserticolapolüsahhariid[J]. Food Science, 2024, 45(23): 2328-2334. [2] Ma JC, Li XP, Gong Y F. Segujoogi töötlemise optimeerimine roosimoosiga jaCistanche deserticolareageerimispinna metoodikaga[J]. Hiina maitseaine, 2024, 49 (11): 102–109. [3] Shu WL, Ye Y, Meng W D. Originaali ettevalmistamise optimeerimine ja komponentide analüüsCistanche deserticolasuukaudne vedelik[J]. Food Research and Development, 2024, 45 (19): 132–139. [4] Liu W H. Uuring lenduva õli ekstraheerimise ja antioksüdantse aktiivsuse kohtaCistanche deserticolaaurudestilleerimisega ultraheli abil väljasoolamisega[J]. Guangzhou Chemical Industry, 2024,52(15):46–50,58. [5] Xiang S Q. Toiteväärtuse komponentide analüüs ja antioksüdantide aktiivsuse uurimineCistanche deserticola[J]. Journal of Food Safety Review, 2024(12): 96–98. [6] Chen Y, Song ZP, Wu H. Polüsahhariidide ekstraheerimisprotsessi optimeerimine ja antioksüdantse aktiivsuse analüüsKahepoolmeline peristroof[J]. Toiduainetööstuse teadus ja tehnoloogia, 2023,44(5):166-173.