Abstraktne

Cistanche deserticolakõrbeženšenn, tuntud ka kui kõrbeženšen, on hästi tuntud toidu-meditsiiniline homoloogne taimne materjal, mida kasutatakse laialdaselt traditsioonilistes Ida-Aasia toonikutes. Fenüületanoidglükosiidid, mida esindab ehhinakosiidid, toimivad selle iseloomulike farmakoloogiliselt aktiivsete ühenditena, millel on antioksüdantsed, põletikuvastased ja neuroprotektiivsed biofunktsioonid. Sellegipoolest piirab vähesest vees lahustuvusest ja seedetrakti metaboolsest lagunemisest tulenev halb suukaudne biosaadavus tõsiselt tooraine praktilist kasutamise efektiivsust.Cistanche deserticolapulber. Mikroobne probiootiline kääritamine kujutab endast paljulubavat biokonversiooni strateegiat taimede rakuseina struktuuride purustamiseks, makromolekulaarsete substraatide muundamiseks, sihtotstarbeliste fütokemikaalide rikastamiseks ja pulbri füüsikalis-keemiliste omaduste, näiteks poorsuse ja pinnaomaduste muutmiseks. Selles uuringus skriinisime sobivaid kääritamistüvesid ja optimeerisime sukeldatava kääritamise parameetreidCistanche deserticolapulber, võttes esmaseks hindamisindikaatoriks ehhinakosiidi kontsentratsiooni. Lisaks viidi läbi in vitro lahustumiskatse, et iseloomustada kääritatud taimsete pulbritoodete lahustumiskäitumist. Eksperimentaalsed tulemused näitasid sedaLactobacillus plantarumoli võimeline märkimisväärselt tõstma ehhinakosiidi sisaldust kääritatud maatriksis. Nii ehhinakosiidi lahustumiskiirus kui ka kumulatiivne lahustumise määr kääritatud pulbriproovidest olid kääritamata toorainega võrreldes märkimisväärselt paremad. Stabiilne ja skaleeritav kääritamise töövoog loodi edukalt peamiste bioaktiivsete koostisosade suunavaks rikastamiseks ja lahuse lahustumisvõime parandamiseks.Cistanche deserticolapulber. See uuring pakub olulist tehnilist tuge rakenduse väärtuse suurendamiseksCistanche deserticolafunktsionaalse toidu ja toidulisandite turgudel.

Märksõnad: Cistanche deserticola; ehhinakosiid;Lactobacillus plantarum; mikroobne kääritamine; protsesside optimeerimine; biosaadavus; in vitro lahustamine; taimne pulber

1. Sissejuhatus

Tarbijate kasvav ülemaailmne nõudlus looduslike taimse päritoluga toitainete järele on pidevalt tõuganud traditsioonilistest Hiina meditsiinisüsteemidest pärinevate toiduainete homoloogsete taimsete toorainete uurimist.Cistanche deserticola, Loode-Hiina kõrbepiirkondades kasvav kohustuslik holoparasiittaim, mille toniseerivat toimet, sealhulgas neeru-yangi toniseerivat ja essentsivere taastamist, on dokumenteeritud klassikalises ravimtaimedes. Kaasaegsed farmakoloogilised uuringud on kinnitanud selle peamiste sekundaarsete metaboliitide, eriti fenüületanoidglükosiidide (PhG) mitmeid tervist edendavaid bioaktiivsusi. Ehhinakosiid ja akteosiid (verbaskosiid), kaks domineerivat PhG ühendit, mis on eraldatudCistanche deserticola, omavad raku- ja loomkatsetes hästi dokumenteeritud antioksüdantset, põletikuvastast, neuroprotektiivset ja paljunemist reguleerivat toimet.

Kuigi ehhinakosiidil on laboratoorsetes analüüsides suurepärane farmakoloogiline potentsiaal, tekib selle suukaudsel kasutamisel silmapaistvaid biosaadavuse kitsaskohti. Olemasolevad farmakokineetilised andmed näitavad, et ehhinakosiidil on madal vees lahustuvus ning see on tundlik hüdrolüütilise lagunemise suhtes seedetrakti pH ja soolestiku mikroobide metaboolse transformatsiooni korral. Ehhinakosiidi teatatud suukaudse biosaadavuse väärtus jääb näriliste mudelite puhul alla 1,3%, mis nõrgendab oluliselt suukaudselt manustatava tooraine in vivo farmakoloogilist toimet.Cistanche deserticolamaterjalid. Seetõttu muutub teostatavate töötlemistehnoloogiate väljatöötamine tõhusa komponentide sisalduse ja lahustumisomaduste suurendamiseks kriitiliseks väljakutseks tööstusliku arengu jaoks.Cistanche deserticola-põhised funktsionaalsed toidulisandid.

Taimse pulbri mikroniseerimine on Hiina taimsete toorainete tavapärane füüsikaline modifitseerimise tehnika. Osakeste mõõtmeid vähendades ja eripinda suurendades võib peenestamine parandada manustatud bioaktiivsete koostisosade lahustumist piiratud määral. Kuid füüsiline jahvatamine üksi ei suuda jäika taime rakuseina täielikult purustada ega viia läbi rakuseina maatriksitesse kinni jäänud seotud fütokeemiliste ainete suunatud biotransformatsiooni.

Mikroobne kääritamine, eriti piimhappe-bakterite abiga biotöötlus, on viimastel aastatel pälvinud laialdast tähelepanu tänapäevastes taimsete töötlemisuuringutes. Probiootiline fermentatsioon võib sekreteerida keerulisi rakuväliseid ensüümkokteile, sealhulgas tsellulaas, hemitsellulaas ja pektinaas, mis lagundavad osaliselt taime rakuseina polümeerseid komponente. Selline bioloogiline lagunemine vabastab fütokemikaalid, mis olid algselt seotud rakuseina võrkudes. Samal ajal võivad mikroobide metaboolsed aktiivsused muuta makromolekulaarseid prekursoreid, muuta pulbri pinna morfoloogiat, poorsust ja osakeste pinna füüsikalis-keemilisi omadusi, mis kõik mõjutavad veelgi taimsete funktsionaalsete koostisosade lahustumist ja vabanemist. Paljud avaldatud paberid on tõestanud, et piimhappebakterite kääritamine võib suurendada fenoolide, flavonoidide või glükosiidide kogusisaldust erinevates taimsetes substraatides, parandada ühendite lahustuvust ja isegi vähendada toitumisvastaseid tegureid või kergeid toksilisi komponente taimemaatriksites.

SestCistanche deserticolaEnamik olemasolevaid uuringuid keskendub endiselt ekstraheerimisprotsessi optimeerimisele, komponentide tuvastamisele või toorekstraktide bioloogilise aktiivsuse hindamisele. Süstemaatiline uurimine suunatud mikroobse kääritamise kohtaCistanche deserticolapulbrist on ikka veel vähe. Jääb ebaselgeks, kuidas peamised fermentatsiooniparameetrid mõjutavad signatuurmarkerühendi ehhinakosiidi rikastamise efektiivsust ja kas fermentatiivne modifikatsioon võib parandada selle in vitro lahustumisvõimet, mis on tihedalt seotud potentsiaalse suukaudse biosaadavusega.

Ehhinakosiid valiti meie praeguses töös peamiseks sihtmärgiks, kuna see on kõige tüüpilisem fenüületanoidglükosiidi koostisosa, mis vastutab mitmete tervisega seotud eeliste eest.Cistanche deserticola. Selles artiklis määratleti kolm peamist uurimiseesmärki: esiteks sõeluda kõrge efektiivsusega mikroobitüvesid, mis on võimelised ehhinakosiidi rikastama.Cistanche deserticolapulbermaatriks; teiseks optimeerida süstemaatiliselt kriitilisi tehnoloogilisi muutujaid (inokulatsiooni maht, tahke ja vedeliku suhe, fermentatsiooni kestus, fikseeritud inkubatsioonitemperatuuril 37 kraadi) ja luua stabiilne, korratav sukelkäärimissüsteem; kolmandaks hinnata sihtkomponendi in vitro lahustumisprofiile pärast fermentatsioonitöötlust, et kaudselt kontrollida kääritamistehnoloogia potentsiaali kääritatud toodete suukaudse biosaadavuse edendamisel.Cistanche deserticolapulber. Selle projekti eksperimentaalsed väljundid peaksid pakkuma uuenduslikke tehnilisi viise ja põhilisi laboratoorseid tõendeid kõrge efektiivsusega kaubanduslike pulbriliste toidulisandite väljatöötamiseks, mis on valmistatudCistanche deserticola.
 

2. Materjalid ja meetodid

2.1 Taimne tooraine, mikroobitüved ja keemilised reaktiivid

Kuivatatud ürdiviiludCistanche deserticolasaadi ettevõttelt Shandong Hongjie Chinese Herbal Pieces Co., Ltd., partii number C397233281. Ürdiviilud pulbristati enne kääritamiskatseid peeneks pulbriks. KatsetüviLactobacillus plantarumoli varem isoleeritud ja säilitatud Jinani ülikooli bioloogiateaduse ja tehnoloogia kolledži laboris. De-Man-Rogosa-Sharpe (MRS) bakterikultuuri sööde osteti ettevõttelt AoBoxing Biotechnology Co., Ltd., Peking, Hiina. Ehhinakosiidi võrdlusstandard (HPLC puhtus 98% või suurem) saadi ettevõttest Yuanye Bio-Technology Co., Ltd., Shanghai, Hiina. Kromatograafilise puhtusastmega atsetonitriili, analüütilise puhtusega fosforhapet ja muid anorgaanilisi keemilisi aineid tarnis Sinopharm Chemical Reagent Group Co., Ltd. Kõikide lahuse valmistamise operatsioonide jaoks kasutati laboratoorse veepuhastusseadmega toodetud ülipuhast vett.

2.2 Bakterite aktiveerimine ja ettevalmistamineLactobacillus plantarumpeatamine

Säilitatud üksik bakterikolooniaLactobacillus plantarumkorjati tahkelt MRS agarplaadilt ja inokuleeriti steriilsesse vedelasse MRS söötmesse. Vedelat bakterikultuuri inkubeeriti termostaatilises loksutamisinkubaatoris temperatuuril alla 37 kraadi, loksutamiskiirusel 160 p/min 24 tundi. Pärast kultiveerimist saavutas bakterisuspensiooni rakkude tihedus ligikaudu \\(10^{8}\\) CFU/mL (kolooniaid moodustavad ühikud milliliitri kohta). Valmistatud bakterisuspensiooni hoiti ajutiselt 4-kraadises külmkapis järgnevaks kääritamise inokuleerimiseks.

2.3 Sukelkääritussüsteemi loomineCistanche deserticolapulber

80 gCistanche deserticolapulbri toormaterjal kaaluti ja viidi üheliitrisesse Erlenmeyeri kolbi, mis segati puhastatud veega massi-mahu suhtega 1:5 (g/mL). Segatud suspensiooni steriliseeriti kõrgsurve auru tingimustes 121 kraadi juures 25 minutit. Pärast autoklaavis steriliseerimist jahutati fermentatsioonisubstraadid eelnevalt ette valmistatud toatemperatuurini . 6 mlLactobacillus plantarumeksperimentaalsesse fermentatsioonirühma lisati bakterisuspensioon; tühi kontrollrühm sai bakteriaalse inokulaadi asemel samaväärse koguse steriilset deioniseeritud vett. Fermentatsiooni inkubeerimine toimus stabiilses 37 kraadises keskkonnas. Proovide alikvoodid koguti fermentatsiooni käigus 3., 4., 5. ja 6. päeval. Kogutud fermentatsioonivedeliku proove tsentrifuugiti kiirusel 12 000 p/min 10 minutit ning supernatandi fraktsioonid koguti ja säilitati hilisemaks ehhinakosiidi kontsentratsiooni HPLC kvantitatiivseks määramiseks.

2.4 ehhinakosiidi kõrgefektiivse vedelikkromatograafia (HPLC) kvantifitseerimine

Ehhinakosiidi kvantitatiivseks analüüsiks kasutati kõrgjõudlusega vedelikkromatograafiasüsteemi Agilent 1260 (Agilent Technologies, Waldbronn, Saksamaa), mis oli varustatud YMC-Pack ODS-A kromatograafilise kolonniga (osakeste suurus 5 μm, kolonni mõõtmed 4,6 mm × 100 mm). Mobiilse faasi süsteem koosnes lahustist A: 0,2% fosforhappe vesilahus; lahusti B: kromatograafilise puhtusega atsetonitriil. Mobiilse faasi gradiendi elueerimise protseduur määrati järgmiselt: 0 min-15 min: säilitage 95% liikuv faas A; 15 min–28 min: lineaarne gradiendi nihe 95% A-lt 85% A-le; 28 min–45 min: lineaarne gradiendi nihe 85% A-lt 80% A-le; 45 min–45,01 min: lineaarne gradiendi nihe 80% A-lt 77% A-le; 45,01 min–55 min: lineaarne gradiendi nihe 77% A-lt tagasi 95% A-le.

Mobiilfaasi voolukiirust reguleeriti 1,0 ml/min; kolonni ahju temperatuur stabiliseeriti 30 kraadini; tuvastamise ultraviolettkiirguse lainepikkus fikseeriti 280 nm; proovi süstimise maht iga katse kohta oli 30 μL. Ehhinakosiidi kontsentratsiooni arvutamiseks fermentatsiooni supernatandi proovides kasutati välisstandardi kalibreerimiskõvera meetodit.

2.5 Fermentatsiooniparameetrite ühe teguri eksperimentaalne optimeerimine

Rakendati ühe teguri muutuva vahelduvusega eksperimentaalne ülesehitus, kusjuures ehhinakosiidi sisaldus mõõdeti kääritamise supernatandist, mis valiti esmaseks reaktsiooniindikaatoriks. Kõik fermentatsiooniinkubatsioonid hoidsid konstantset temperatuuri 37 kraadi juures.

Inokulatsiooni mahu gradiendi test: tahke-vedeliku suhe fikseeriti 1:5 (g/ml), fermentatsiooni inkubatsiooni kestuseks fikseeriti 4 päeva. Inokulatsiooni mahu gradient määrati: 1 ml, 3 ml, 5 ml, 7 ml, 9 ml valmistatud \\(10^{8}\\) CFU/mL bakterisuspensiooni, et hinnata inokulatsiooni mahu mõju sihtühendi akumulatsioonile.

Tahke-vedeliku suhte gradiendi test: inokulatsiooni mahuks fikseeriti 3 ml, fermentatsiooni kestuseks fikseeriti 4 päeva. Tahke-vedeliku suhte gradiendid hõlmasid 1 : 3, 1 : 5, 1 : 8, 1 : 10, 1 : 12 (g/mL), et uurida substraadi ja vee vahekorra mõjusid.

Käärimisaja gradiendi test: inokulatsiooni maht fikseeriti 3 ml, võeti kasutusele eelmiste testide põhjal saadud optimaalne tahke ja vedeliku suhe 1:5 (g/mL). Fermentatsiooniaja gradient hõlmas 2 päeva, 3 päeva, 4 päeva, 5 päeva, 6 päeva, et uurida ehhinakosiidi dünaamilise akumuleerumistrendi koos inkubatsiooniaja pikendamisega.

Pärast iga kääritamiskatse lõpetamist proovid tsentrifuugiti, supernatant koguti ja ehhinakosiidi kontsentratsiooni kvantitatiivselt mõõdeti HPLC abil. Iga eksperimentaalne ravi viidi läbi kolmes bioloogilises eksemplaris.

2.6 In vitro lahustuvuse hindamine

Sõelutud optimaalsete fermentatsioonitehnoloogiliste parameetrite all, kääritatudCistanche deserticolavalmistati pulbriproov. Negatiivse kontrollproovina toimis kääritamata toortaimne pulber. In vitro lahustumiskatse viidi läbi, et võrrelda ehhinakosiidi lahustumiskiirust ja kumulatiivset lahustumisastet kääritatud toote ja algse tooraine pulbri vahel. Lahustumiskeskkonna proovide võtmise ajapunktid määrati markerühendi dünaamilise vabanemiskäitumise registreerimiseks. Lahustumiskiiruse ja kumulatiivse lahustumisprotsendi arvutamiseks kasutati HPLC analüüsi, et määrata ehhinakosiidi kontsentratsioon lahustumiskeskkonnas igal ajahetkel.

2.7 Statistiline analüüs

Eksperimentaalseid andmekogumeid töödeldi SPSS 22.0 statistilise tarkvara abil. Erinevate katserühmade olulisuse võrdlemiseks viidi läbi ühesuunaline dispersioonanalüüs (ANOVA).P < 0.05 was defined as statistically significant difference, and P < 0.01 represented extremely significant difference condition. Origin 2018 software was used for plotting experimental trend graphs. All numerical data were presented as mean value ± standard deviation.

3. Tulemused

3.1 Esialgne fermentatsiooni võrdlus katserühma ja tühja kontrollrühma vahel

Esialgsed sukelkääritamise katsetulemused näitasid, et katserühm inokuleerisLactobacillus plantarumsaavutas proovivõtu ajahetkede jooksul märkimisväärselt kõrgema ehhinakosiidi kontsentratsiooni võrreldes inokuleerimata tühja kontrollrühmaga. Bakterite poolt fermenteeritud proovi ehhinakosiidide sisaldus saavutas alates teisest inkubatsioonipäevast silmatorkava statistilise erinevuse võrreldes tühikontrolliga (P < 0.05). The blank control group only exhibited slight spontaneous fluctuation of echinacoside concentration, without obvious enrichment phenomenon, which verified that metabolic activity of inoculated Lactobacillus plantarumaitas kaasa ehhinakosiidi suunalisele rikastamisele seesCistanche deserticolapulberkääritusmaatriks.

3.2 Inokulatsiooni mahu mõju ehhinakosiidi akumulatsioonile

Ühefaktorilise inokulatsioonimahu katses tõusis ehhinakosiidi kontsentratsioon kiiresti, kui inokulatsiooni maht suurenes 1 ml-lt 3 ml-le, saavutades 3 ml inokulatsiooniannuse korral maksimaalse väärtuse \\(43,64\\pm0,15\\) mg/ml. Kui inokulatsiooni maht tõusis üle 3 ml, näitas tuvastatud ehhinakosiidi kontsentratsioon järk-järgult vähenevat tendentsi. Liiga suur inokulatsioonidoos põhjustaks ägeda konkurentsi piiratud toitumisressursside pärast fermentatsioonisüsteemis, häirides metaboolset tasakaalu ja piirates sihtkomponentide rikastamise efektiivsust. Seetõttu valiti järgnevate katsete jaoks optimaalseks inokulatsioonimahu parameetriks 3 ml inokulatsiooni maht (bakteritihedus umbes \\(10^{8}\\) CFU grammi substraadimaatriksi kohta).

3.3 Tahke-vedeliku suhte mõju ehhinakosiidide akumulatsioonile

Tahke-vedeliku suhte ühefaktoriline test näitas, et ehhinakosiidi sisaldus saavutas maksimaalse väärtuse \\(40,42\\pm0,15\\) mg/mL tahke-vedeliku suhte 1:5 (g/mL) juures. Kui tahke ja vedeliku suhe oli liiga kõrge (ebapiisav vedel keskkond), oli substraadi lobril liiga kõrge viskoossus, mis takistas massiülekannet, bakterite vohamist ja aine muundamise reaktsioone. Kui vedeliku osakaal muutus liiga suureks (madal tahke ja vedeliku suhe), lahjendati substraadi toitainete kontsentratsioon liiga palju, mis vähendas ka ehhinakosiidi lõplikku rikastamise taset. Seetõttu kinnitati tahke ja vedeliku suhe 1:5 (g/mL) kui kõige sobivam substraadi ja vee suhte tingimus.

3.4 Fermentatsiooni inkubatsiooniaja mõju ehhinakosiidi akumulatsioonile

Eespool kindlaksmääratud inokulatsioonimahu ja tahke vedeliku suhte parameetrite põhjal jälgiti ehhinakosiidi kontsentratsiooni dünaamilist muutust fermentatsiooniaja jooksul. Ehhinakosiidi sisaldus tõusis pidevalt ja saavutas maksimaalse väärtuse \\(43,33\\pm0,20\\) mg/ml fermentatsiooni inkubatsiooni 5. päeval. Pärast 6-päevase inkubatsiooniaja saavutamist vähenes mõõdetav ehhinakosiidi kontsentratsioon mõõdukalt, mis oli tingitud glükosiidühendite osalisest lagunemisest, mis oli põhjustatud pikaajalisest mikroobse metaboolsest toimest. Järelikult määrati optimaalseks fermentatsiooni inkubatsiooni kestuseks 5 päeva temperatuuril 37 kraadi.

Sünteesib kõik ühe teguriga optimeerimise väljundid, mis on terviklik optimaalne sukelkääritamise tehnoloogiline tingimusCistanche deserticolapulber võeti kokku: inokulatsiooni maht 3 ml (ligikaudu \\(10^{8}\\) CFU/g substraati), tahke-vedeliku suhe 1:5 (g/mL), konstantne inkubatsioonitemperatuur 37 kraadi juures, fermentatsiooni kestus 5 päeva.

3.5 In vitro lahustamise eksperimentaalne hindamine

Ülalmainitud optimaalse kääritamise töövoo kohaselt kääritatudCistanche deserticolapulbri proov valmistati in vitro lahustuvuse hindamiseks. Võrreldes kääritamata toortaimse pulbriga, oli kääritatud pulbri proovil markerühendi ehhinakosiidi lahustumiskiirus selgelt kõrgem ja kumulatiivne lahustumisaste. See tähelepanek viitas sellele, et probiootiline kääritamine muutis taimse pulbri maatriksi füüsikalis-keemilisi omadusi ja parandas peamise bioaktiivse koostisosa ehhinakosiidi lahustumis- ja vabanemisvõimet, mis viitab selle potentsiaalile suurendada suukaudset biosaadavust.

4. Arutelu

Käesolevas töösLactobacillus plantarumtõestati kui tõhus fermentatsioonitüvi ehhinakosiidi suunaliseks rikastamiseksCistanche deserticolapulber substraat. Varasemalt avaldatud kirjanduse kohaselt võib piimhappebakterite kääritamine sekreteerida mitmeid hüdrolüütilisi ensüüme, et lagundada taime rakuseina struktuurseid polümeere, nagu tselluloos ja pektiin, mis vabastab rakuseina võrkudesse kinni jäänud fütokeemilisi koostisosi. Teisest küljest võib mikroobide metaboolne transformatsioon muuta lähteained sihtmärgiks olevateks fenüületanoidglükosiidiproduktideks, aidates ühiselt kaasa ehhinakosiidi kontsentratsiooni suurenemisele fermenteeritud supernatandis PMC.

Inokulatsiooniannus, tahke-vedeliku substraadi-vee suhe ja fermentatsiooni inkubatsiooniaeg avaldasid silmatorkavalt mõju ehhinakosiidi lõplikule rikastamise efektiivsusele. Liiga väike inokulatsioonimaht põhjustab ebapiisava elujõuliste bakterite populatsiooni, mille tulemuseks on ebapiisav biokonversioonivõime. Liiga suur inokulatsioonikogus vallandab fermentatsioonisüsteemis ägeda liigisisese toitainete konkurentsi ning metaboolsete kõrvalsaaduste massiline akumuleerumine võib kiirendada ehhinakosiidi glükosiidimolekulide osalist lagunemist. Tahke-vedeliku suhe reguleerib otseselt süsteemi viskoossust, massiülekande efektiivsust ja toitainete kontsentratsiooni olekut. Liiga pikk fermentatsiooni inkubeerimine põhjustab sihtglükosiidiühendi sekundaarset lagunemist, mis seletab ehhinakosiidi kontsentratsiooni langust pärast viiepäevast inkubeerimist meie ajagradiendi katses. Seetõttu on nende kolme peamise protsessiparameetri täpne juhtimine hädavajalik stabiilse kõrge ehhinakosiidisisaldusega fermentatsiooni saamiseks.Cistanche deserticolapulbrilised tooted.

Meie in vitro lahustumistesti tulemused näitasid, et kääritatud pulbril oli ehhinakosiidil parem lahustumis- ja vabanemiskäitumine võrreldes algse kääritamata toorpulbriga. Selline paranemine võib tuleneda mitmest põhjusest: mikroobsete ensüümide poolt indutseeritud rakuseina osaline lagunemine muudab pulbri mikromorfoloogiat, suurendab osakeste pinna poorsust ja eripinda ning vähendab füüsikalist barjääri koostisosade lahustumisel. Samal ajal võivad mikroobsed metaboolsed protsessid muuta pulbri pinna keemilisi omadusi, mis soodustab veelgi fenüületanoidglükosiidimolekulide lahustumist vesifaasis. Tuleb rõhutada, et in vitro lahustumiskatse annab ainult kaudseid tõendeid biosaadavuse suurendamise kohta. Tõeline in vivo suukaudne biosaadavus nõuab siiski täiendavaid farmakokineetilisi loomkatseid või inimese sekkumise uuringuid, et kinnitada.

Meie praegusel uurimisel on endiselt mitmeid piiranguid. Selles projektis kasutati pigem ühe teguri optimeerimist kui reageerimispinna mitmefaktorilise interaktsiooni analüüsi ning erinevate fermentatsioonimuutujate interaktiivseid mõjusid ei ole kvantitatiivselt hinnatud. Lisaks keskendusime peamiselt markerühendi ehhinakosiidi kvantitatiivsele muutusele; Selles uuringus ei tehtud terviklikku metaboolset profiili kogu fermenteeritud pulbri metaboolse profiili nihke jaoks. Edasised uuringud võiksid kasutusele võtta LC-MS-i mittesihipärase metaboolse tehnoloogia, et süstemaatiliselt paljastada metaboliitide täismahus varieerumine pärastLactobacillus plantarumkääritamineCistanche deserticolapulber. Lisaks tuleb järeltöös teha loomfarmakokineetilised katsed, et arvutada kääritatud toodete tegelikud suukaudse biosaadavuse parameetrid.Cistanche deserticolapulber ja viia läbi farmakoloogilise toime kontrollimise katseid, nagu antioksüdantide, väsimusevastaste või neuroprotektiivsete aktiivsuste hindamine.

Tööstusliku rakenduse seisukohast pakub see optimeeritud sukelkäärimisprotsess teostatava tehnilise võimaluse uuendamiseksCistanche deserticola- seotud funktsionaalse toidu toorainega tooted. Kaubandusliku tootmise puhul tuleb edaspidisel tehnilisel uurimisel keskenduda kääritamise töövoo kontrollimise suurendamisele, sobiva kääritamisjärgse kuivatamise tehnoloogia uurimisele (vaakumkülmkuivatamine või pihustuskuivatus), fermenteeritud valmispulbritoodete stabiilsuse hindamisele, et toetada suuremahulist tööstuslikku tootmist.

5. Järeldused

Tüvede sõelumise katse tõestas sedaLactobacillus plantarumvõib tõhusalt soodustada põhilise bioaktiivse markeri ehhinakosiidi suunavat rikastamistCistanche deserticolapulberkääritusmaatriks.

Ühefaktorilise muutuva vahelduva optimeerimise katse abil määrati stabiilsed sukelkäärimise parameetridCistanche deserticolapulber: inokulatsiooni maht 3 ml (bakteritihedus \\(10^{8}\\) CFU/g substraati), tahke-vedeliku suhe 1:5 (g/mL), inkubatsioonitemperatuur 37 kraadi, fermentatsiooniaeg 5 päeva. Nendes optimeeritud tingimustes saavutas ehhinakosiidide sisaldus märkimisväärse tõusu (P < 0.01).

In vitro lahustuvuse hindamine näitas, et fermenteeritud pulbriproovil oli ehhinakosiidi kiirem lahustumiskiirus ja kõrgem kumulatiivne lahustumisaste võrreldes fermenteerimata toorainega, mis näitab paljutõotavat potentsiaali parandada suukaudset biosaadavust.Cistanche deserticolabioaktiivsed koostisosad.

See uuring loob stabiilse probiootilise fermentatsioonitehnoloogiaCistanche deserticolapulber pakub uut tehnilist lahendust tooraine madala biosaadavusega kitsaskoha ületamiseksCistanche deserticolataimne pulber ja pakub laboratoorset eksperimentaalset alust väärtuslike funktsionaalsete toidu- ja toidulisandite väljatöötamiseks, mis on saadudCistanche deserticola.

Tänuavaldused

Seda uurimistööd toetas rahaliselt Shandongi provintsi tehnoloogiainnovatsiooni juhendamise projekt (grandi nr YDZX2024111); Shandongi provintsi peamine uurimis- ja arendusprogramm (grandi nr. 2023TSGC041, 2023TSGC053).

Huvide konfliktid

Autorid ei kinnita huvide konflikti.

Viited

[1] Hiina farmakopöa komisjon. Hiina Rahvavabariigi farmakopöa (I köide)[M]. Peking: Hiina meditsiiniteaduste ajakirjandus; 2020.

[2] Wang Y. Ehhinakosiidi efektiivsuse ja mehhanismi uurimine rottide spermatogeense düsfunktsiooni korral[D]. Yanji: Yanbiani ülikool; 2020.

[3] Gulinuer Mutelifu jt. Ehhinakosiidi vananemisvastase mehhanismi uurimine[J]. Chinese Journal of Emergency in Traditional Chinese Medicine, 2020, 20(3):140–143.

[4] Zhang N, Chen Z, Hui C jt. Ehhinakosiidi neuroprotektiivne toime MPTP-indutseeritud neurokahjustuste vastu hiirtel [J]. Neuropsühhiaatrilised haigused ja ravi, 2021, 17:1779–1792.

[5] Chen H, Wang YL. Ehhinakosiidi neuro-kaitsemehhanism seljaaju vigastatud rottide jaoks PI3K-Akt-eNOS signaaliraja kaudu [J]. Chinese Journal of Modern Applied Pharmacy, 2021, 28(10): 1721–1725.

[6] Li G, Wan B, Han L jt. Ehhinakosiid leevendas LPS-i põhjustatud sooleepiteeli põletikku ja raku apoptoosi rotimudelis [J]. Biomeditsiin ja farmakoteraapia, 2021, 140:111622.

[7] Li W, Zhou J, Zhang Y jt. Ehhinakosiid avaldab kasvajavastast toimet maksavähirakkudes, pärssides mTOR/STAT3 rada [J]. International Journal of Molecular Sciences, 2021, 22(1): 304.

[8] Wang Y, Wang F, Ma L C. Traditsioonilise taimse meditsiini keemiline koostisosade analüüs enne ja pärast mikroobset kääritamist LC-MS/MS[J] alusel. Molecules, 2022, 28(1).

[9] Cao G, Xu J et al. Mikroobikoosluse suktsessioon ja alkaloidsete ainete transformatsioon ürtide kääritamise ajalLactobacillus plantarum[J]. Letters in Applied Microbiology, 2020, 70 (4): 318–325.

[10] Okamoto T, Sugimoto M, Noda S jt. aastal genereeritud interleukiin-8 vabanemise inhibiitoridArtemisia princepspampaniini ekstraktiga kääritatudLactobacillus plantarumSN13T[J]. Mikrobioloogia piirid, 2020.