Sažetak

Cistanche deserticolaMa, obično poznat kao "pustinjski ginseng", dragocjena je parazitska ljekovita biljka široko rasprostranjena u sjeverozapadnoj Kini. Njegove polisaharidne komponente predstavljaju jednu od najvitalnijih bioaktivnih tvari s djelovanjem protiv starenja, imunomodulatornim i antioksidativnim djelovanjem. U ovoj studiji, tri pristupa ekstrakciji, uključujući ekstrakciju vrućom vodom, enzimatsku ekstrakciju i ekstrakciju potpomognutu ultrazvukom, uspoređeni su za prinos polisaharida izCistanche deserticola. Eksperimenti s jednim faktorom u kombinaciji s Box-Behnkenovom metodologijom odzivne površine primijenjeni su za optimizaciju parametara ekstrakcije potpomognute ultrazvukom, s omjerom kruto-tekućina, vremenom ultrazvučne ekstrakcije i ultrazvučnom temperaturom kao neovisnim varijablama. In-vitro antioksidativni kapacitet dobivenih polisaharida karakteriziran je DPPH i ABTS analizama uklanjanja radikala, koristeći vitamin C (Vc) kao pozitivnu kontrolu. Rezultati su pokazali da ekstrakcija potpomognuta ultrazvukom daje najveći prinos polisaharida među tri testirane tehnike. Optimalni uvjeti bili su omjer krutina-tekućina 1:100 (5,0 g sirovog praha u 500 mL destilirane vode), vrijeme ultrazvučne ekstrakcije 40 minuta i temperatura ekstrakcije 48 stupnjeva, što daje stopu ekstrakcije polisaharida od 7,49 %. Pod ovim optimiziranim uvjetima, DPPH aktivnost hvatanja radikalaCistanche deserticolapolisaharidi su dosegli 84,27 % aktivnosti Vc, a kapacitet hvatanja radikala ABTS iznosio je 73,95 % u odnosu na Vc. Ovo istraživanje pruža eksperimentalnu referencu za veliku proizvodnju i primjenuCistanche deserticolapolisaharidi u funkcionalnoj prehrambenoj, nutraceutskoj i zdravstvenoj industriji.

Ključne riječi: Cistanche deserticola; pustinjski ginseng; biljni polisaharid; ekstrakcija potpomognuta ultrazvukom; metodologija odzivne površine; DPPH; ABTS; antioksidativno djelovanje; prirodni funkcionalni sastojak

1. Uvod

Cistanche deserticolaMa je ​​višegodišnja holoparazitska biljka koja uspijeva u pustinjskim regijama Xinjianga, unutarnje Mongolije i kineske provincije Gansu. Tisućama godina u tradicionalnoj kineskoj medicini bio je na glasu kao "pustinjski ginseng" za toniziranje esencije bubrega, opuštanje rada crijeva i odgađanje starenja Wiley. U suvremenim nutricionističkim i farmakološkim istraživanjima bioaktivni sastojci izCistanche deserticola, posebno polisaharidi, fenolni spojevi, flavonoidi i alkaloidi, privukli su sve veći globalni istraživački interes za prirodne antioksidativne sirovine za razvoj funkcionalne hrane.

Polisaharidi su visokomolekularne makromolekule polimerizirane iz monosaharidnih jedinica povezanih glikozidnim vezama.Cistanche deserticolapolisaharidi imaju široku distribuciju molekularne težine u rasponu od desetaka tisuća do milijuna Daltona, a sastoje se od glukoze, galaktoze, manoze i drugih monosaharidnih ostataka. Složene granate strukture pridonose njihovim jedinstvenim fizikalno-kemijskim svojstvima i biološkoj učinkovitosti. Osim polisaharida, sirova biljka također sadrži obilje esencijalnih aminokiselina, nezasićenih masnih kiselina i elemenata u tragovima kao što su cink, selen i bakar, podupirući ljudski fiziološki metabolizam i imunološku homeostazu. Endogeni antioksidativni spojevi uCistanche deserticolauključuju katehin, galnu kiselinu, kvercetin, kemferol, betain i alkaloide cistanhe. Ove tvari eliminiraju reaktivne vrste kisika i obuzdavaju peroksidaciju lipida kako bi ublažili oksidativno oštećenje. Važno je napomenuti da na učinkovitost antioksidansa uvelike utječu tijek ekstrakcije, postojeći oblici biomolekula i učinci interakcije spojeva između različitih fitokemikalija.

Tehnologija ekstrakcije je odlučujući korak za obnavljanje aktivnih spojeva biljnog podrijetla. Uobičajene strategije ekstrakcije botaničkih polisaharida u industrijskim laboratorijima uključuju ekstrakciju toplom vodom, alkoholnu ekstrakciju, ultrazvučnu ekstrakciju, mikrovalnu ekstrakciju i superkritičnu tekućinu. Svaka metoda ima različite prednosti i nedostatke. Ekstrakcija toplom vodom je jeftina i jednostavna za rad za masovnu proizvodnju, ali obično daje umjeren prinos i ko-ekstrahira značajne nečistoće. Protokoli koji se temelje na alkoholu favoriziraju lipofilne metabolite, ali su neprikladni za polisaharide topive u vodi i nose rizike od organskih otapala. Ekstrakcija potpomognuta ultrazvukom koristi mehaničke efekte kavitacije za razbijanje staničnih stijenki biljaka, ubrzavajući prijenos mase unutarstaničnih tvari u vodeno otapalo. Karakterizira ga kraće trajanje obrade i poboljšani prinos ekstrakcije; unatoč tome, visoki ultrazvučni intenzitet ili previsoka temperatura mogu degradirati bio-komponente osjetljive na toplinu i zahtijevaju veća kapitalna ulaganja za opremu. Ekstrakcijom superkritične tekućine postižu se ekstrakti bez otapala s visokom čistoćom, ali trpe komplicirani radni pragovi i skupa ulaganja u instrumente.

Iako se više istraga baviloCistanche deserticolaekstrakcije polisaharida i bioaktivnosti, sustavna usporedna procjena radnih tokova s ​​toplom vodom, enzima i ultrazvuka ostaje ograničena. Ovaj je rad osmišljen kako bi se usporedili prinosi polisaharida iz tri reprezentativna protokola ekstrakcije, optimizirali uvjeti potpomognuti ultrazvukom probirom s jednim faktorom i modeliranjem površine odgovora te kvantificirali in vitro antioksidativne profile pročišćenih polisaharidnih proizvoda. Cilj je bio uspostaviti praktične parametre obrade kako bi se maksimizirao oporavak polisaharida uz zadržavanje antioksidativne moći. Nalazi mogu poduprijeti daljnju eksploatacijuCistanche deserticolakao jestivo-ljekoviti resurs za globalna tržišta funkcionalne hrane i nude metodološku referencu za optimizaciju procesa prirodnih proizvoda.

2. Materijali i metode

2.1 Sirovine i kemijski reagensi

Osušeni blokovi gomoljaCistanche deserticolakupljeni su od lokalnog dobavljača kineskog bilja u gradu Baise. Pripravak celulaze-pektinaze i otopina fosfatnog pufera dobiveni su od Guangzhou Kangzhongyang Biotechnology Co., Ltd. Analitički stupanj 1,1-difenil-2-pikrilhidrazil (DPPH), 2,2′-azino-bis-(3-etilbenzotiazolin-6-sulfonska kiselina kiseline) diamonijeve soli (ABTS) isporučio je Shanghai Dongfulong Bio‑Reagent Co., Ltd. Druge kemikalije uključujući fenol, koncentriranu sumpornu kiselinu, 95 % etanol bile su analitičkog stupnja čistoće.

2.2 Instrumenti i aparati

CG‑01 analitička vaga, 6800 pulverizer velike brzine, RQ‑100 stroj za rezanje, TWS‑1000 termostatska vodena kupelj; WH50 rotacijski isparivač, SG30‑01A ultrazvučni ekstraktor (350 W, 40 kHz); UAR-2000 UV-Vis spektrofotometar, THQ-03 centrifuga, BTS-31E liofilizator.

2.3 Priprema uzorka

OsušenCistanche deserticolatubers were washed with ultrapure water and oven‑dried at 40℃until surface moisture removed. Materijal je narezan na 0,3 mm debljine, usitnjen i prosijan kroz sito od 100 mesha kako bi se dobio homogeni prah za naknadne testove ekstrakcije.

2.4 Tri protokola ekstrakcije polisaharida

2.4.1 Ekstrakcija toplom vodom

5.0 g Cistanche deserticolaprašak je prenesen u čašu od 1000 mL pomiješan s 500 mL destilirane vode. Ekstrakcija u vodenoj kupelji održavana je 2 sata na 100 stupnjeva. Ručno miješanje provodi se svakih 100 minuta kako bi se suspendirali precipitati i olakšalo otapanje polisaharida. Smjesa je ohlađena na sobnu temperaturu, centrifugirana na 4000 o/min tijekom 10 minuta da se sakupi supernatant tekućine. Supernatant je koncentriran pod sniženim tlakom na 40 stupnjeva pomoću rotacijskog isparivača do volumena od 20 mL . 60 mL 95 % etanola je dodan za alkoholno taloženje i ostavljen preko noći. Talog je sakupljen nakon centrifugiranja (3000 o/min, 10 min), liofiliziran sušenjem smrzavanjem da bi se dobio sirovi prah polisaharida.

2.4.2 Enzimska ekstrakcija

5,0 g praha uzorka je dispergirano u 500 mL puferske otopine spoja celulaza-pektinaza (pH 5,0). Enzimska hidroliza se odvijala u vodenoj kupelji od 45 stupnjeva tijekom 5 sati. Završetak reakcije ostvaren je zagrijavanjem otopine do 100 stupnjeva tijekom 10 minuta kako bi se inaktivirao enzimski protein. Nakon hlađenja, tekućina je centrifugirana (4000 o/min, 10 min). Supernatant je vakuumski koncentriran do 20 mL, pomiješan s 95 % etanolom za taloženje preko noći. Koraci centrifugiranja i sušenja smrzavanjem bili su identični postupku vruće vode za žetvu sirovog polisaharida.

2.4.3 Ekstrakcija potpomognuta ultrazvukom

5.0 g Cistanche deserticolaprašak je pomiješan sa 500 mL destilirane vode. Homogena suspenzija stavljena je u ultrazvučni ekstraktor postavljen na snagu 350 W i frekvenciju 40 kHz. Nakon planiranog ultrazvučnog tretmana, tekućina uzorka se prirodno ohladila. Koraci centrifugiranja, rotacijskog isparavanja, taloženja etanolom i liofilizacije slijedili su konzistentan tijek rada spomenut gore kako bi se dobili sirovi ekstrakti polisaharida.
 

2.5 Određivanje prinosa ekstrakcije polisaharida

Ukupni sadržaj ugljikohidrata kvantificiran je analizom fenol-sumporne kiseline prema modificiranoj metodi opisanoj u objavljenoj literaturi. Standardne otopine glukoze konfigurirane su na serijskim gradijentima koncentracije. 1 mL 10 % fenolnog reagensa plus 3 mL koncentrirane sumporne kiseline pomiješano je sa standardnim otopinama. Reakcija je inkubirana na 85 stupnjeva 15 minuta, vrijednost apsorbancije je očitana na 540 nm valne duljine da se iscrta kalibracijska krivulja. Regresijska jednadžba: \\(y=9.6959x+0.0077\\), koeficijent determinacije \\(R^2=0.999\\).

Sirovi uzorci polisaharida (0,1 g) otopljeni su u 100 mL destilirane vode. Alikvot je analiziran pod identičnom reakcijom fenol-sumporna kiselina. Prinos polisaharida (%) izračunat je formulom (1):

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

Gdje je: C=koncentracija polisaharida (g/mL); V=volumen otopine uzorka; n=višestruko razrjeđivanje; M=težina sirovineCistanche deserticolaprah (g).

2.6 Eksperimentalni dizajn s jednim faktorom za ekstrakciju potpomognutu ultrazvukom

Istraživane su tri glavne utjecajne varijable: omjer kruto-tekuće, trajanje ultrazvučne ekstrakcije i ultrazvučna temperatura. Prinos polisaharida služio je kao pokazatelj procjene. Gradijent omjera kruto-tekuće: 1:400, 1:200, 1:100, 1:50; ultrazvučni vremenski gradijent: 10 min, 20 min, 30 min, 40 min, 50 min; temperaturni gradijent: 37 stupnjeva, 43 stupnja, 48 stupnjeva, 53 stupnja. Svaka grupa je izvedena u tri primjerka.

2.7 Metodologija odzivne površine (Box-Behnken dizajn)

Na temelju rezultata testa jednog faktora, konstruirana je shema Box-Behnken odzivne površine tri faktora-tri razine. Faktor A predstavljao je omjer kruto-tekuće; Faktor B označava vrijeme ultrazvučne ekstrakcije; Faktor C predstavlja ultrazvučnu temperaturu. Prinos ekstrakcije polisaharida postavljen je kao vrijednost odgovora Y. Prilagodba regresijskog modela i analiza varijance dovršeni su kako bi se pregledali optimalni parametri ekstrakcije.

2.8 Procjena antioksidativne aktivnosti in vitro

Otopine uzoraka sirovih polisaharida pripremljene su unutar raspona koncentracija: 0,1 mg/mL-0,7 mg/mL. Otopina vitamina C (Vc) poslužila je kao kontrolna skupina s pozitivnim antioksidansima.

2.8.1 DPPH mjerenje aktivnosti uklanjanja radikala

2 mL otopine uzorka polisaharida reagiralo je s 1,5 mL radne otopine DPPH bezvodnog etanola. Miješana tekućina je inkubirana u tamnom okruženju 40 minuta. Apsorbancija \\(A_i\\) detektirana je na valnoj duljini od 517 nm. \\(A_j\\) označava apsorbanciju kontrolne skupine s Vc; \\(A_0\\) predstavljao je apsorpciju prazne skupine kada je destilirana voda zamijenila tekućinu uzorka. Stopa uklanjanja radikala DPPH (%) izračunata je pomoću formule (2):

\\(DPPH\\ stopa\\ uklanjanja\\ radikala\\(\\%)=\\frac{A_0-(A_i-A_j)}{A_0}\\times100\\% \\tag{2}\\)

2.8.2 ABTS analiza aktivnosti hvatanja radikala

ABTS radna tekućina bila je svježe pripremljena. 2 mL otopina uzorka polisaharida pomiješana s 4 mL ABTS reagensa, inkubirana u tami 15 minuta. Očitavanje apsorpcije zabilježeno je na 752 nm. \\(A_i\\), \\(A_j\\), \\(A_0\\) odgovaraju skupini uzorka, pozitivnoj kontrolnoj skupini i slijepoj kontrolnoj skupini. Stopa hvatanja radikala ABTS (%) izračunata je formulom (3):

\\(ABTS\\ stopa\\ uklanjanja\\ radikala\\(\\%)=\\frac{A_0-(A_i-A_j)}{A_0}\\times100\\% \\tag{3}\\)

2.9 Statistička analiza

Sva eksperimentalna ispitivanja ponovljena su tri puta. Obrada podataka, regresijska analiza i analiza varijance provedene su pomoću statističkog softvera. Izvedeno je crtanje grafikona za vizualnu usporedbu eksperimentalnih skupina.

3. Rezultati i rasprava

3.1 Usporedba prinosa ekstrakcije polisaharida za tri tehnologije ekstrakcije

Ekstrakcija toplom vodom, enzimska ekstrakcija i ekstrakcija potpomognuta ultrazvukom primijenjene su prema odgovarajućim standardnim radnim procesima. Postojale su značajne razlike u konačnim prinosima polisaharida. Ekstrakcija toplom vodom dala je najnižu vrijednost prinosa; enzimska ekstrakcija dovela je do umjerenog oporavka; ekstrakcija potpomognuta ultrazvukom postigla je najveći prinos od (7,27±0,04) %. Budući da su koncentracija nakon ekstrakcije, taloženje i koraci liofilizacije bili identični za tri serije, odstupanje u prinosu izravno je proizašlo iz razlika u mehanizmima ekstrakcije.

Ekstrakcija toplom vodom oslanja se samo na toplinsko otapanje u vodi. Određene frakcije polisaharida visoke molekularne težine pokazuju ograničenu topljivost u vodi pod uvjetima zagrijavanja pri atmosferskom tlaku, što dovodi do nepotpunog oslobađanja iz biljnog tkiva. Enzimska ekstrakcija razgrađuje celulozu i pektinske sastojke u staničnoj stjenki spojem hidrolaze kako bi se olakšalo oslobađanje aktivne tvari. Međutim, složeni enzimski sustav pokazuje ograničenu učinkovitost hidrolize za druge komponente matriksa stanične stijenke, ograničavajući ukupni izlaz polisaharida. Ultrazvučna kavitacijska sila kontinuirano šokira i lomiCistanche deserticolastrukturu stanične stijenke, povećanje kontaktne površine otapala i čvrste tvari i ubrzanje učinkovitosti prijenosa mase unutarstaničnih molekula polisaharida u vodenu fazu. Posljedično, ekstrakcija potpomognuta ultrazvukom značajno je poboljšala učinkovitost oporavka polisaharida. Prema ovom usporednom rezultatu, ekstrakcija potpomognuta ultrazvukom odabrana je za naknadno ispitivanje optimizacije procesa.

3.2 Rezultati ispitivanja jednog faktora za ekstrakciju potpomognutu ultrazvukom

3.2.1 Učinak omjera krutina-tekućina na prinos polisaharida

Omjer krutina-tekućina određuje pokretačku silu gradijenta koncentracije između unutrašnjosti biljne stanice i vanjskog vodenog otapala. S povećanjem udjela tekućine, prinos ekstrakcije polisaharida prvo je rastao, a zatim opadao. Pri omjeru krutina-tekućina 1:100 (5 g praha dodano u 500 mL destilirane vode), maksimum prinosa iznosio je 7,46 %. Kada je volumen otapala bio nedovoljan (omjer krutina-tekućina 1:50), kapacitet otapala je postao zasićen, ograničavajući otapanje polisaharida. Pretjerano visok omjer otapala (1:200, 1:400) razrijedio bi koncentraciju otopljene tvari i povećao radno opterećenje za kasniju vakuumsku koncentraciju bez daljnjeg poboljšanja prinosa. Stoga je omjer kruto-tekuće 1:100 odabran kao središnja razina za dizajn površine odziva.

3.2.2 Utjecaj vremena ultrazvučne ekstrakcije na izvedbu ekstrakcije

Prinos polisaharida kontinuirano je rastao s produženjem vremena ultrazvučnog tretmana unutar 30 minuta. Nakon više od 30 minuta, tendencija rasta prinosa se izravnala. Kratko trajanje ultrazvuka ne može osigurati odgovarajuću mehaničku kavitacijsku energiju za potpuno razbijanje barijera stanične stijenke. Nakon što je prekid stanične stijenke postigao zasićenje, produljenje vremena ultrazvučne obrade teško bi moglo potaknuti oslobađanje polisaharida. Pretjerano dugo izlaganje ultrazvuku može potencijalno izazvati djelomičnu degradaciju polisaharidnih makromolekularnih lanaca. Stoga je 30 minuta odabrano kao referentna središnja razina za dizajn površine odziva.

3.2.3 Utjecaj temperature ultrazvučne ekstrakcije

Prinos ekstrakcije polisaharida porastao je s porastom temperature do 53 stupnja. Nakon što je temperatura prešla 55 stupnjeva, prinos je naglo pao. Umjereno zagrijavanje povećava brzinu molekularne difuzije i topljivost polisaharida u vodi. Unatoč tome, visoki toplinski uvjeti potaknut će toplinsku degradaciju makromolekula polisaharida, kidanje glikozidnih veza i uništavanje ciljnih komponenti, što će rezultirati smanjenim mjerljivim prinosom. Na temelju trenda odgovora s jednim faktorom, temperaturni interval od 48-53 stupnja usvojen je za daljnju optimizaciju s više faktora.

3.3 Analiza optimizacije odzivne površine

Eksperimentalni dizajn Box-Behnkenove površine odziva izveden je uzimajući omjer čvrsto-tekuće (A), ultrazvučno vrijeme (B), ultrazvučnu temperaturu (C) kao nezavisne varijable i prinos polisaharida kao odgovor Y. Jednadžba višestruke kvadratne regresije postavljena je kao:

\\(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\\)), pokazujući dobar stupanj prilagodbe između regresijske jednadžbe i stvarnih eksperimentalnih podataka. Prilagođeni koeficijent determinacije \\(R^2_{Adj}=0.9232\\), koji dokazuje više od 92 % varijacije prinosa polisaharida, može se protumačiti ovim matematičkim modelom.

Usporedba značajnosti faktora: vrijeme ultrazvučne ekstrakcije (B) ima izuzetno značajan utjecaj na prinos (\\(P=0.0035\\)); ultrazvučna temperatura (C) proizvela je značajan utjecaj (\\(P=0.0256\\)); omjer kruto-tekuće (A) pokazao je neznačajan učinak (\\(P=0.3938\\)). Redoslijed prioriteta utjecaja čimbenika: vrijeme ultrazvučne ekstrakcije > temperatura ultrazvučne ekstrakcije > omjer kruto-tekuće. Termin interakcije AB (omjer krutina-tekućina × ultrazvučno vrijeme) postigao je iznimno značajan učinak interakcije.

Iz eksperimentalnih ciklusa matrice površine odgovora, pojavio se maksimalni izmjereni prinos polisaharida od 7,49 % pod uvjetima: omjer krutina-tekućina 1:100, vrijeme ultrazvučne ekstrakcije 40 min, temperatura ultrazvučne ekstrakcije 48 stupnjeva. Ovaj skup parametara potvrđen je kao optimalni uvjet ekstrakcije potpomognute ultrazvukom zaCistanche deserticolapolisaharidi.

3.4 Procjena antioksidativne aktivnosti optimalno ekstrahiranih polisaharida

Pod optimalnim parametrima ekstrakcije potpomognute ultrazvukom, in-vitro sposobnost hvatanja radikalaCistanche deserticolapolisaharida je mjeren s Vc kao pozitivnom referencom. Kapacitet uklanjanja radikala DPPH uzorka polisaharida dosegao je 84,27 % u odnosu na učinak uklanjanja Vc; njegova ABTS aktivnost hvatanja radikala iznosila je 73,95 % u usporedbi s Vc standardom. DPPH i ABTS dva su klasična komplementarna in vitro sustava za procjenu antioksidansa, koji odražavaju sposobnost eliminacije slobodnih radikala prema različitim vrstama radikala. Podaci ispitivanja su to potvrdiliCistanche deserticolapolisaharid ima izražen antioksidativni potencijal.

Antioksidacijski mehanizam biljnih polisaharida općenito je povezan s hidroksilnim skupinama raspoređenim na granama šećernog lanca. Hidroksilni dijelovi doniraju protone vodika za neutralizaciju slobodnih radikala i prekid lančane reakcije radikala. Dodatno, zaostale ko-ekstrahirane polifenolne i flavonoidne nečistoće u sirovom prahu polisaharida mogu stvoriti sinergistički antioksidativni učinak. Treba napomenuti da bi tehnološki parametri ekstrakcije mogli promijeniti distribuciju molekularne težine polisaharida i koegzistirajući sadržaj manjih komponenti, dodatno modificirajući konačnu antioksidacijsku snagu. Optimiziran tijek rada potpomognut ultrazvukom ne samo da je maksimizirao prinos polisaharida, već je i rezervirao relativno visoku antioksidacijsku aktivnost za ekstrakte.

3.5 Sveobuhvatna rasprava

U usporedbi s konvencionalnom ekstrakcijom vrućom vodom i enzimskom ekstrakcijom, ekstrakcija potpomognuta ultrazvukom kombinira mehanički kavitacijski fizički poremećaj s otapanjem vodenim otapalom. Ostvaruje veći prinos polisaharida bez velike potrošnje enzimskog pripravka. Prema rezultatima analize varijance, vrijeme ultrazvučne obrade bilo je najdominantnija varijabla. Nedovoljno trajanje ultrazvuka sprječava fragmentaciju stanične stijenke; prekomjerno vrijeme može dovesti do opasnosti od degradacije biomolekula. Temperatura se mora strogo kontrolirati ispod praga toplinske razgradnje polisaharidnih tvari. Omjer krutina-tekućina uglavnom utječe na ravnotežu otapanja i troškove energije nakon obrade; unutar razumnog intervala njegov utjecaj je relativno slabiji od vremena i temperature.

Dobiveni sirovi polisaharid pokazuje snažnu in vitro sposobnost uklanjanja slobodnih radikala, što podupire njegove razvojne izglede kao prirodne antioksidativne sirovine koja zamjenjuje djelomične sintetske antioksidanse u formulama funkcionalne hrane. Ova studija procjenjivala je samo sirovi polisaharid. Buduća istraživanja mogu se usredotočiti na pročišćavanje polisaharida, analizu sastava monosaharida, karakterizaciju molekularne težine i validaciju antioksidansa na razini stanice ili na životinjskom modelu. Osim toga, daljnja istraživanja mogu istražiti odnos kompromisa između prinosa ekstrakcije i biološke aktivnosti; određeni oštri parametri ekstrakcije visokog prinosa mogu oslabiti bioaktivnost iako povećavaju proizvodnju sirove mase.

4. Zaključak

U ovom istraživanju tri tijeka rada ekstrakcije zaCistanche deserticolapolisaharidi su sustavno uspoređivani. Ekstrakcija potpomognuta ultrazvukom nadmašila je ekstrakciju toplom vodom i enzimsku ekstrakciju u pogledu stope oporavka polisaharida. Jednofaktorski probir u kombinaciji s Box-Behnken metodologijom odzivne površine odredio je optimalne parametre ultrazvučne ekstrakcije: omjer kruto-tekuće 1:100 (5,0 gCistanche deserticolaprah pomiješan s 500 mL destilirane vode), vrijeme ultrazvučne ekstrakcije 40 min, temperatura ekstrakcije 48 stupnjeva. Pod ovim optimiziranim postavkama, prinos ekstrakcije polisaharida postigao je 7,49 %. Detekcija antioksidativne aktivnosti pokazala je da je aktivnost hvatanja radikala DPPH ekstrakata polisaharida dosegla 84,27 % učinka vitamina C; Kapacitet hvatanja radikala ABTS bio je ekvivalentan 73,95 % Vc.

Ova studija pruža praktične parametre obrade za proizvodnju uz pomoć ultrazvukaCistanche deserticolapolisaharidi. Eksperimentalni rezultati potvrđuju da polisaharidi izCistanche deserticolaposjeduju značajnu antioksidativnu bioaktivnost. Nalazi postavljaju eksperimentalne temelje za daljnju upotrebuCistanche deserticolakao prirodna funkcionalna sirovina u globalnim sektorima nutraceutike, dodataka prehrani i funkcionalne hrane.

Reference

[1] Liu ZX, Li BB, Zhao Y, et al. Priprema i stabilnost resveratrol Pickering emulzije stabilizirane proteinom oraha /Cistanche deserticolapolisaharid[J]. Znanost o hrani, 2024., 45(23): 2328-2334. [2] Ma JC, Li XP, Gong Y F. Optimizacija složene obrade pića s džemom od ruža iCistanche deserticolametodologijom odzivne površine [J]. China Condiment, 2024, 49(11):102-109. [3] Shu WL, Ye Y, Meng WD. Optimizacija pripreme i analiza komponenti originalaCistanche deserticolaoralna tekućina[J]. Istraživanje i razvoj hrane, 2024,45(19):132-139. [4] Liu W H. Studija ekstrakcije i antioksidativne aktivnosti hlapljivog ulja izCistanche deserticolaultrazvučno potpomognutom soljenjem destilacijom vodenom parom[J]. Guangzhou Chemical Industry, 2024,52(15):46-50,58. [5] Xiang S Q. Analiza nutritivnih komponenti i istraživanje antioksidativne aktivnostiCistanche deserticola[J]. Journal of Food Safety Review, 2024(12): 96-98. [6] Chen Y, Song ZP, Wu H. Optimizacija procesa ekstrakcije i analiza antioksidativne aktivnosti polisaharida izPeristrophe bivalvis[J]. Znanost i tehnologija prehrambene industrije, 2023,44(5):166‑173.