Sažetak

Cistanche deserticola, također poznat kao pustinjski ginseng, dobro je poznati homologni biljni materijal za hranu i medicinu koji se naširoko primjenjuje u tradicionalnim istočnoazijskim formulacijama tonika. Feniletanoidni glikozidi predstavljeni ehinakozidom služe kao njegovi prepoznatljivi farmakološki aktivni spojevi, koji imaju antioksidativne, protuupalne i neuroprotektivne biofunkcije. Ipak, slaba oralna bioraspoloživost koja potječe od niske topljivosti u vodi i gastrointestinalne metaboličke razgradnje ozbiljno ograničava učinkovitost praktične primjene sirovogCistanche deserticolapuder. Mikrobna probiotička fermentacija predstavlja obećavajuću strategiju biokonverzije za razbijanje struktura biljnih staničnih stijenki, transformaciju makromolekularnih supstrata, obogaćivanje ciljnih fitokemikalija i modificiranje fizikalno-kemijskih svojstava praha kao što su poroznost i karakteristike površine. U ovom smo istraživanju pregledali prikladne sojeve fermentacije i optimizirali parametre uronjene fermentacije zaCistanche deserticolaprah, uzimajući koncentraciju ehinakozida kao primarni pokazatelj procjene. Nadalje, provedeno je ispitivanje otapanja in vitro kako bi se okarakteriziralo ponašanje otapanja fermentiranih biljnih proizvoda u prahu. Eksperimentalni rezultati su to pokazaliLactobacillus plantarumbio sposoban značajno povećati sadržaj ehinakozida u fermentiranoj matrici. I brzina otapanja i kumulativni stupanj otapanja ehinakozida iz uzoraka fermentiranog praha bili su izrazito bolji u usporedbi s nefermentiranim sirovim materijalom. Uspješno je uspostavljen stabilan i skalabilan radni tijek fermentacije za usmjereno obogaćivanje ključnih bioaktivnih sastojaka i poboljšanje učinka otapanjaCistanche deserticolapuder. Ova studija pruža ključnu tehničku podršku za proširenje vrijednosti primjeneCistanche deserticolana modernim tržištima funkcionalne hrane i dodataka prehrani.

Ključne riječi: Cistanche deserticola; ehinakozid;Lactobacillus plantarum; mikrobna fermentacija; optimizacija procesa; bioraspoloživost; in-vitro otapanje; biljni prah

1. Uvod

Rastuća globalna potražnja potrošača za prirodnim nutraceuticima biljnog podrijetla kontinuirano je poticala istraživanje o homolognim biljnim sirovinama za medicinu hrane koje potječu iz sustava tradicionalne kineske medicine.Cistanche deserticola, obligatna holoparazitska biljka koja raste u pustinjskim regijama sjeverozapadne Kine, dokumentirana je u klasičnoj biljnoj literaturi zbog svojih toničkih učinaka uključujući toniziranje bubrežnog janga i obnavljanje esencijalne krvi. Suvremena farmakološka istraživanja potvrdila su višestruku bioaktivnost njegovih glavnih sekundarnih metabolita, osobito feniletanoidnih glikozida (PhG), koji promiču zdravlje. Ehinakozid i akteozid (verbaskozid), dva dominantna PhG spoja izolirana izCistanche deserticola, posjeduju dobro dokumentirane antioksidativne, protuupalne, neuroprotektivne i reproduktivne učinke na pokusnim modelima stanica i životinja.

Iako ehinakozid pokazuje izvrstan farmakološki potencijal u laboratorijskim ispitivanjima, njegova oralna primjena nailazi na istaknuta uska grla bioraspoloživosti. Postojeći farmakokinetički podaci pokazuju da ehinakozid ima slabu topljivost u vodi i da je osjetljiv na hidrolitičku razgradnju pod gastrointestinalnim pH i metaboličkom transformacijom crijevnih mikroba. Prijavljena vrijednost oralne bioraspoloživosti ehinakozida ostaje ispod 1,3 % u modelima glodavaca, što značajno slabi in vivo farmakološku moć oralno davane sirovineCistanche deserticolamaterijala. Stoga razvoj izvedivih tehnologija obrade za poboljšanje učinkovitog sadržaja komponenti kao i svojstvo otapanja postaje ključni izazov za industrijski razvojCistanche deserticolafunkcionalni dodaci na bazi.

Mikronizacija biljnog praha je konvencionalna tehnika fizičke modifikacije kineskih biljnih sirovina. Smanjenjem dimenzija čestica i povećanjem specifične površine, tretman pulverizacijom može poboljšati učinkovitost otapanja ugrađenih bioaktivnih sastojaka u ograničenoj mjeri. Međutim, samo fizičko mljevenje ne može u potpunosti razbiti krutu staničnu stijenku biljke ili provesti usmjerenu biotransformaciju vezanih fitokemijskih tvari zarobljenih unutar matrice stanične stijenke.

Mikrobna fermentacija, posebice bioprocesiranje potpomognuto bakterijama mliječne kiseline, posljednjih godina privlači veliku pozornost u suvremenim istraživanjima obrade bilja. Probiotička fermentacija može izlučiti složene izvanstanične koktele enzima uključujući celulazu, hemicelulazu i pektinazu, koji djelomično razgrađuju polimerne komponente biljnih staničnih stijenki. Takva biološka razgradnja oslobađa fitokemikalije izvorno vezane unutar mreže stanične stijenke. U međuvremenu, metaboličke aktivnosti mikroba mogu transformirati makromolekularne prekursore, modificirati morfologiju površine praha, poroznost i fizikalno-kemijske karakteristike površine čestica, što sve dodatno utječe na uzorke otapanja i otpuštanja biljnih funkcionalnih sastojaka. Brojni objavljeni radovi dokazali su da fermentacija bakterija mliječne kiseline može povećati ukupni sadržaj fenola, flavonoida ili glikozida u različitim biljnim supstratima, poboljšati topljivost spojeva, pa čak i smanjiti antinutritivne čimbenike ili blage toksične komponente u biljnim matricama.

ZaCistanche deserticolamaterijala, većina postojećih studija još uvijek se fokusira na optimizaciju procesa ekstrakcije, identifikaciju komponenti ili procjenu biološke aktivnosti sirovih ekstrakata. Sustavno istraživanje usmjerene mikrobne fermentacijeCistanche deserticolapraha još uvijek nedovoljno. Ostaje nejasno kako ključni parametri fermentacije utječu na učinkovitost obogaćivanja karakterističnog markera spoja ehinakozida i može li fermentacijska modifikacija poboljšati njegovu izvedbu otapanja in-vitro koja je usko povezana s potencijalnom oralnom bioraspoloživošću.

Ehinakozid je odabran kao glavni ciljni marker u našem radu, iz razloga što je najreprezentativniji feniletanoidni glikozidni sastojak odgovoran za višestruke zdravstvene dobrobitiCistanche deserticola. U ovom radu definirana su tri glavna istraživačka cilja: prvo, ispitati visokoučinkovite mikrobne sojeve koji mogu obogatiti ehinakozid uCistanche deserticolapraškasta matrica; drugo, sustavno optimizirati kritične tehnološke varijable (volumen inokulacije, omjer krutina-tekućina, trajanje fermentacije, pod fiksnom temperaturom inkubacije od 37 stupnjeva) i izgraditi stabilan, ponovljiv potopljeni sustav fermentacije; treće, procijeniti in-vitro profile otapanja ciljnog sastojka nakon tretmana fermentacijom, kako bi se neizravno potvrdio potencijal tehnologije fermentacije za promicanje oralne bioraspoloživosti fermentiranogCistanche deserticolapuder. Očekuje se da će eksperimentalni rezultati ovog projekta ponuditi inovativne tehničke rute i temeljne laboratorijske dokaze za razvoj visoko učinkovitih komercijalnih dodataka prehrani u obliku praha proizvedenih odCistanche deserticola.
 

2. Materijali i metode

2.1 Sirovi biljni materijal, sojevi mikroba i kemijski reagensi

Osušene biljne kriškeCistanche deserticoladobiveni su od Shandong Hongjie Chinese Herbal Pieces Co., Ltd., broj serije C397233281. Biljne kriške dalje su usitnjene u fini prah prije pokusa fermentacije. Ispitni sojLactobacillus plantarumje prethodno izoliran i sačuvan u laboratoriju Fakulteta za biološke znanosti i tehnologiju Sveučilišta u Jinanu. De‑Man‑Rogosa‑Sharpe (MRS) medij za bakterijsku kulturu kupljen je od AoBoxing Biotechnology Co., Ltd., Peking, Kina. Referentni standard ehinakozida (HPLC čistoća veća ili jednaka 98 %) nabavljen je od Yuanye Bio‑Technology Co., Ltd., Šangaj, Kina. Acetonitril kromatografskog stupnja, fosfornu kiselinu analitičkog stupnja i druge anorganske kemijske agense isporučio je Sinopharm Chemical Reagent Group Co., Ltd. Ultra čista voda proizvedena pomoću laboratorijskog instrumenta za pročišćavanje vode usvojena je za sve postupke pripreme otopine.

2.2 Bakterijska aktivacija i pripremaLactobacillus plantarumsuspenzija

Sačuvana jedna kolonija bakterijaLactobacillus plantarumuzet je s čvrste MRS agar ploče i inokuliran u sterilni tekući MRS medij. Tekuća bakterijska kultura je inkubirana u termostatskom mućkajućem inkubatoru ispod 37 stupnjeva, brzinom mućkanja od 160 o/min tijekom 24 sata. Nakon uzgoja, gustoća stanica bakterijske suspenzije dosegla je približno \\(10^{8}\\) CFU/mL (jedinice koje stvaraju kolonije po mililitru). Pripremljena bakterijska suspenzija je privremeno pohranjena u hladnjaku na 4 stupnja za kasniju fermentacijsku inokulaciju.

2.3 Establishment of submerged fermentation system for Cistanche deserticolapuder

80 gCistanche deserticolapraškasti sirovi materijal izvagan je i prebačen u Erlenmeyerovu tikvicu od jedne litre, pomiješan s pročišćenom vodom slijedeći omjer mase i volumena od 1 : 5 (g/mL). Miješana suspenzija je sterilizirana pod visokim pritiskom pare na 121 stupanj tijekom 25 minuta. Nakon sterilizacije u autoklavu, supstrati za fermentaciju ohlađeni su na temperaturu okoline. 6 mL prethodno pripremljeniLactobacillus plantarumu pokusnu fermentacijsku skupinu dodana je bakterijska suspenzija; slijepa kontrolna skupina primila je ekvivalentni volumen sterilne deionizirane vode umjesto bakterijskog inokuluma. Inkubacija fermentacije odvijala se pod stabilnom okolinom od 37 stupnjeva. Alikvoti uzoraka prikupljeni su 3., 4., 5. i 6. dana tijekom fermentacije. Sakupljeni tekući uzorci fermentacije su centrifugirani na 12 000 okr/min 10 minuta, a frakcije supernatanta su sakupljene i sačuvane za kasnije HPLC kvantitativno određivanje koncentracije ehinakozida.

2.4 Kvantifikacija ehinakozida tekućinskom kromatografijom visoke učinkovitosti (HPLC)

Za kvantitativnu analizu ehinakozida korišten je sustav tekućinske kromatografije visoke učinkovitosti Agilent 1260 (Agilent Technologies, Waldbronn, Njemačka) opremljen YMC-Pack ODS-A kromatografskom kolonom (veličina čestica 5 μm, dimenzija kolone 4,6 mm × 100 mm). Sustav mobilne faze sastojao se od otapala A: 0,2 % vodene otopine fosforne kiseline; Otapalo B: acetonitril kromatografske čistoće. Postupak eluiranja gradijenta mobilne faze postavljen je kako slijedi: 0 min-15 min: održavati 95 % mobilne faze A; 15 min-28 min: linearni pomak gradijenta od 95 % A do 85 % A; 28 min-45 min: linearni pomak gradijenta od 85 % A do 80 % A; 45 min-45,01 min: linearni pomak gradijenta od 80 % A do 77 % A; 45,01 min-55 min: linearni pomak gradijenta sa 77 % A natrag na 95 % A.

Brzina protoka mobilne faze kontrolirana je na 1,0 mL/min; temperatura peći kolone je stabilizirana na 30 stupnjeva; detekcija ultraljubičaste valne duljine je fiksirana na 280 nm; volumen injekcije uzorka za svaki ciklus bio je 30 μL. Za izračun koncentracije ehinakozida u uzorcima fermentacijskog supernatanta primijenjena je metoda vanjske standardne kalibracijske krivulje.

2.5 Eksperimentalna optimizacija parametara fermentacije s jednim faktorom

Implementiran je eksperimentalni dizajn s varijabilnom alternacijom jednog faktora, pri čemu je sadržaj ehinakozida mjeren iz supernatanta fermentacije odabran kao primarni pokazatelj odgovora. Sve inkubacije fermentacije održavale su konstantnu temperaturu na 37 stupnjeva.

Test gradijenta volumena inokulacijeOmjer krutina:tekućina fiksiran je na 1 : 5 (g/mL), trajanje inkubacije fermentacije fiksirano je na 4 dana. Postavljen je gradijent volumena inokulacije: 1 mL, 3 mL, 5 mL, 7 mL, 9 mL pripremljene \\(10^{8}\\) CFU/mL bakterijske suspenzije, kako bi se procijenio utjecaj volumena inokulacije na akumulaciju ciljnog spoja.

Test gradijenta omjera kruto-tekuće: volumen inokulacije je fiksiran na 3 mL, trajanje fermentacije je fiksirano na 4 dana. Gradijent omjera kruto-tekućina uključivao je 1 : 3, 1 : 5, 1 : 8, 1 : 10, 1 : 12 (g/mL), za istraživanje učinaka omjera supstrat-voda.

Test gradijenta vremena fermentacije: volumen inokulacije fiksiran na 3 mL, usvojen je optimalni omjer kruto-tekućina 1 : 5 (g/mL) dobiven iz prethodnih testova. Vremenski gradijent fermentacije obuhvatio je 2 d, 3 d, 4 d, 5 d, 6 d za istraživanje dinamičkog trenda nakupljanja ehinakozida uz produljenje vremena inkubacije.

Nakon završetka svakog pokusa fermentacije, uzorci su centrifugirani, supernatant tekućine je sakupljen i podvrgnut HPLC kvantitativnom mjerenju koncentracije ehinakozida. Svaki eksperimentalni tretman izveden je u biološkom triplikatu.

2.6 In-vitro procjena otapanja

Pod prosijanim optimalnim tehnološkim parametrima vrenja, fermentiranoCistanche deserticolapripremljen je uzorak praha. Nefermentirani sirovi biljni prah poslužio je kao negativni kontrolni uzorak. Proveden je in vitro test otapanja kako bi se usporedila brzina otapanja i kumulativni stupanj otapanja ehinakozida između fermentiranog proizvoda i izvornog sirovog praškastog materijala. Vremenske točke uzorkovanja medija za otapanje postavljene su tako da se bilježi ponašanje dinamičkog otpuštanja spoja markera. HPLC analiza je usvojena za određivanje koncentracije ehinakozida u mediju za otapanje u svakoj vremenskoj točki, za izračunavanje brzine otapanja i kumulativnog postotka otapanja.

2.7 Statistička analiza

Eksperimentalni skupovi podataka obrađeni su pomoću statističkog softvera SPSS 22.0. Jednosmjerna analiza varijance (ANOVA) provedena je za usporedbu značajnosti između različitih eksperimentalnih skupina.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. Rezultati

3.1 Preliminarna usporedba fermentacije između eksperimentalne skupine i slijepe kontrolne skupine

Preliminarni rezultati ispitivanja uronjene fermentacije pokazali su da je pokusna skupina inokulirala sLactobacillus plantarumpostigla nevjerojatno višu koncentraciju ehinakozida u usporedbi s neinokuliranom slijepom kontrolnom skupinom tijekom vremenskih točaka uzorkovanja. Sadržaj ehinakozida u bakterijski fermentiranom uzorku postigao je značajnu statističku razliku u odnosu na slijepu probu počevši od drugog dana inkubacije (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 plantarumpridonio usmjerenom obogaćivanju ehinakozida iznutraCistanche deserticolapraškasta fermentacijska matrica.

3.2 Utjecaj volumena inokulacije na nakupljanje ehinakozida

Unutar eksperimenta s jednim faktorom volumena inokulacije, koncentracija ehinakozida je brzo porasla kada se volumen inokulacije povećao s 1 mL na 3 mL, dosegnuvši vršnu vrijednost od \\(43,64\\pm0,15\\) mg/mL ispod doze inokulacije od 3 mL. Kada je volumen inokulacije nastavio rasti iznad 3 mL, detektirana koncentracija ehinakozida pokazala je postupnu tendenciju pada. Pretjerano visoka inokulirana doza uzrokovala bi oštro natjecanje za ograničene hranjive resurse unutar fermentacijskog sustava, narušavajući metaboličku ravnotežu i ograničavajući učinkovitost obogaćivanja ciljne komponente. Stoga je odabran volumen inokulacije od 3 mL (gustoća bakterija oko \\(10^{8}\\) CFU po gramu matrice supstrata) kao optimalni parametar volumena inokulacije za sljedeće eksperimente.

3.3 Utjecaj omjera kruto-tekuće na nakupljanje ehinakozida

Jednofaktorski test omjera krutina-tekućina pokazao je da je sadržaj ehinakozida dostigao najveću vrijednost \\(40,42\\pm0,15\\) mg/mL pri omjeru krutina-tekućina od 1 : 5 (g/mL). Ako je omjer kruto-tekućina bio previsok (nedovoljno tekućeg medija), suspenzija supstrata pokazala je previsoku viskoznost, što je ometalo prijenos mase, proliferaciju bakterija i reakcije transformacije tvari. Kada je udio tekućine postao pretjerano velik (nizak omjer krutina-tekućina), koncentracija hranjivih tvari supstrata bila je previše razrijeđena, što je također smanjilo konačnu razinu obogaćivanja ehinakozida. Stoga je omjer krutina-tekućina 1 : 5 (g/mL) potvrđen kao najprikladniji uvjet omjera supstrat-voda.

3.4 Utjecaj vremena inkubacije fermentacije na nakupljanje ehinakozida

Na temelju gore određenih parametara volumena inokulacije i omjera krutina-tekućina, praćena je dinamička promjena koncentracije ehinakozida tijekom vremena fermentacije. Sadržaj ehinakozida je kontinuirano rastao i postigao maksimalnu vrijednost \\(43,33\\pm0,20\\) mg/mL 5. dana inkubacije fermentacije. Nakon postizanja vremenske točke od 6 dana inkubacije, mjerljiva koncentracija ehinakozida umjereno je opala, što se pripisuje djelomičnoj razgradnji glikozidnih spojeva uzrokovanoj produljenim metaboličkim djelovanjem mikroba. Posljedično, optimalno trajanje inkubacije fermentacije određeno je kao 5 dana na temperaturi od 37 stupnjeva.

Sintetizirajući sve rezultate optimizacije s jednim faktorom, sveobuhvatni optimalni tehnološki uvjeti uronjene fermentacije zaCistanche deserticolaprašak je sažeto: inokulacijski volumen 3 mL (približno \\(10^{8}\\) CFU/g supstrata), omjer krutina-tekućina 1 : 5 (g/mL), konstantna temperatura inkubacije na 37 stupnjeva, trajanje fermentacije od 5 dana.

3.5 Eksperimentalna procjena otapanja in-vitro

U okviru gore navedenog optimalnog tijeka fermentacije, fermentiranoCistanche deserticolaproizveden je uzorak praha za in-vitro procjenu otapanja. U usporedbi s nefermentiranim sirovim biljnim prahom, uzorak fermentiranog praha pokazao je izrazito višu stopu otapanja i veći kumulativni stupanj otapanja za markerski spoj ehinakozid. Ovo zapažanje sugerira da je tretman fermentacijom probiotika promijenio fizikalno-kemijska svojstva matrice biljnog praha i poboljšao učinak otpuštanja ključnog bioaktivnog sastojka ehinakozida, što ukazuje na njegov potencijal za povećanje oralne bioraspoloživosti.

4. Rasprava

U sadašnjem radu,Lactobacillus plantarumje potvrđeno kao učinkovit fermentacijski soj za usmjereno obogaćivanje ehinakozida unutarCistanche deserticolasupstrat u prahu. Prema prethodno objavljenoj literaturi, fermentacija bakterija mliječne kiseline može izlučiti više hidrolitičkih enzima za razgradnju krutih strukturnih polimera stanične stijenke biljaka kao što su celuloza i pektin, čime se oslobađaju fitokemijski sastojci zarobljeni unutar mreža stanične stijenke. S druge strane, mikrobna metabolička transformacija može pretvoriti prekursorske tvari u ciljne feniletanoidne glikozidne produkte, zajedno pridonoseći povišenoj koncentraciji ehinakozida u fermentiranom supernatantu PMC.

Doziranje inokulacije, omjer čvrsti/tekući supstrat/voda i vrijeme inkubacije fermentacije imali su značajan utjecaj na konačnu učinkovitost obogaćivanja ehinakozida. Premali volumen inokulacije dovodi do nedovoljne populacije održivih bakterija, što rezultira neadekvatnim kapacitetom biokonverzije. Pretjerano visoka količina inokulacije pokreće žestoko natjecanje hranjivih tvari unutar vrste unutar sustava fermentacije, a masivno nakupljanje metaboličkih nusproizvoda može ubrzati djelomičnu razgradnju molekula glikozida ehinakozida. Omjer kruto-tekuće izravno regulira viskoznost sustava, učinkovitost prijenosa mase i status koncentracije hranjivih tvari. Preduga inkubacija fermentacije uzrokovat će sekundarnu degradaciju ciljnog glikozidnog spoja, što objašnjava pad koncentracije ehinakozida nakon petodnevne inkubacije u našem eksperimentu vremenskog gradijenta. Stoga je precizna kontrola nad ova tri ključna procesna parametra neophodna za dobivanje stabilnog fermentiranog s visokim sadržajem ehinakozida.Cistanche deserticolaproizvodi u prahu.

Naši rezultati ispitivanja otapanja in-vitro pokazali su da je fermentirani prah pokazao superiorno ponašanje ehinakozida pri otpuštanju pri otpuštanju u odnosu na izvorni nefermentirani sirovi prah. Takvo poboljšanje moglo bi potjecati iz više razloga: djelomična degradacija stanične stijenke izazvana mikrobnim enzimima mijenja mikromorfologiju praha, povećava poroznost površine čestica i specifičnu površinu te smanjuje fizičku barijeru za otapanje sastojaka. U međuvremenu, metabolički procesi mikroba mogu promijeniti kemijske karakteristike površine praha, što dodatno potiče otapanje molekula feniletanoidnog glikozida u vodenoj fazi. Treba naglasiti da pokus otapanja in vitro daje samo neizravan dokaz za povećanje bioraspoloživosti. Prava in vivo oralna bioraspoloživost još uvijek zahtijeva daljnje farmakokinetičke testove na životinjama ili istraživanje ljudske intervencije za čvrstu validaciju.

Ostaje nekoliko ograničenja za naše trenutno istraživanje. Ovaj projekt usvojio je jednofaktorsku optimizaciju umjesto višefaktorske interakcijske analize površine odziva, a interaktivni učinci između različitih varijabli fermentacije nisu kvantitativno procijenjeni. Osim toga, uglavnom smo se usredotočili na kvantitativnu promjenu spoja markera ehinakozida; Sveobuhvatno profiliranje metabolomike za promjenu metaboličkog profila cijelog fermentiranog praha nije provedeno u ovoj studiji. Daljnja istraživanja mogla bi usvojiti LC-MS neciljanu metabolomičku tehnologiju za sustavno otkrivanje varijacija metabolita u punom opsegu nakonLactobacillus plantarumfermentacija odCistanche deserticolapuder. Osim toga, daljnji rad treba provesti farmakokinetičke pokuse na životinjama kako bi se izračunali stvarni parametri oralne bioraspoloživosti fermentiranogCistanche deserticolaprašak i provesti eksperimente verifikacije farmakološkog učinka kao što je procjena aktivnosti antioksidansa, protiv umora ili neurozaštitne aktivnosti.

Iz perspektive industrijske primjene, ovaj optimizirani proces potopljene fermentacije pruža izvediv tehnički put za nadogradnjuCistanche deserticolasrodni proizvodi od funkcionalnih prehrambenih sirovina. Za komercijalnu proizvodnju, naknadna tehnička istraživanja moraju se usredotočiti na provjeru tijeka rada fermentacije, istraživanje prikladne tehnologije sušenja nakon fermentacije (sušenje zamrzavanjem ili sušenje raspršivanjem), procjenu stabilnosti skladištenja fermentiranih gotovih praškastih proizvoda, kako bi se podržala industrijska proizvodnja velikih razmjera.

5. Zaključci

To je dokazao eksperiment s probirom sojevaLactobacillus plantarummože učinkovito promicati usmjereno obogaćivanje ključnog bioaktivnog markera ehinakozida iznutraCistanche deserticolapraškasta fermentacijska matrica.

Eksperimentom optimizacije varijabilne izmjene s jednim faktorom određeni su stabilni parametri uronjene fermentacije zaCistanche deserticolaprašak: volumen inokulacije 3 mL (gustoća bakterija \\(10^{8}\\) CFU/g supstrata), omjer krutina-tekućina 1 : 5 (g/mL), temperatura inkubacije 37 stupnjeva, vrijeme fermentacije 5 dana. Pod ovim optimiziranim uvjetima, sadržaj ehinakozida postigao je značajan porast (P < 0.01).

Procjena otapanja in vitro pokazala je da uzorak fermentiranog praha ima bržu stopu otapanja i viši kumulativni stupanj otapanja ehinakozida u usporedbi s nefermentiranim sirovinama, pokazujući obećavajući potencijal za poboljšanje oralne bioraspoloživostiCistanche deserticolabioaktivnih sastojaka.

Ovo istraživanje uspostavlja stabilnu tehnologiju fermentacije probiotika zaCistanche deserticolau prahu, nudi novo tehničko rješenje za prevladavanje uskog grla niske bioraspoloživosti sirovinaCistanche deserticolabiljnog praha i pruža laboratorijske eksperimentalne temelje za razvoj visokovrijedne funkcionalne hrane i proizvoda dodataka prehrani dobivenih izCistanche deserticola.

Priznanja

Ovaj istraživački rad financijski je podržao Projekt usmjeravanja tehnoloških inovacija provincije Shandong (potpora br. YDZX2024111); Ključni program istraživanja i razvoja provincije Shandong (dotpora br. 2023TSGC041, 2023TSGC053).

Sukob interesa

Autori izjavljuju da nema sukoba interesa.

Reference

[1] Komisija za kinesku farmakopeju. Farmakopeja Narodne Republike Kine (I. svezak) [M]. Peking: China Medical Science Press; 2020.

[2] Wang Y. Istraživanje učinkovitosti i mehanizma ehinakozida za spermatogenu disfunkciju u štakora [D]. Yanji: Sveučilište Yanbian; 2020.

[3] Gulinuer Mutelifu, et al. Istraživanje mehanizma protiv starenja ehinakozida [J]. Kineski časopis za hitne slučajeve u tradicionalnoj kineskoj medicini, 2020., 20(3):140-143.

[4] Zhang N, Chen Z, Hui C, et al. Neuroprotektivni učinci ehinakozida protiv MPTP-induciranog neuro-oštećenja kod miševa [J]. Neuropsihijatrijska bolest i liječenje, 2021, 17:1779-1792.

[5] Chen H, Wang YL. Neuroprotektivni mehanizam ehinakozida za štakore s ozljedom leđne moždine preko PI3K-Akt-eNOS signalnog puta [J]. Kineski časopis moderne primijenjene farmacije, 2021., 28(10): 1721-1725.

[6] Li G, Wan B, Han L, et al. Ehinakozid je ublažio upalu crijevnog epitela izazvanu LPS-om i apoptozu stanica u modelu štakora [J]. Biomedicina & Pharmacotherapy, 2021,140:111622.

[7] Li W, Zhou J, Zhang Y, et al. Ehinakozid ispoljava antitumorsko djelovanje na stanice raka jetre putem inhibicije puta mTOR/STAT3 [J]. Međunarodni časopis za molekularne znanosti, 2021., 22(1): 304.

[8] Wang Y, Wang F, Ma L C. Analiza kemijskih sastojaka tradicionalnog biljnog lijeka prije i nakon mikrobne fermentacije na temelju LC‑MS/MS[J]. Molecules, 2022, 28(1).

[9] Cao G, Xu J, et al. Sukcesija mikrobne zajednice i transformacija alkaloidne tvari tijekom fermentacije biljakaLactobacillus plantarum[J]. Letters in Applied Microbiology, 2020,70(4):318-325.

[10] Okamoto T, Sugimoto M, Noda S, et al. Inhibitori oslobađanja interleukina-8 nastali uArtemisia princepsekstrakt pampaninija fermentiran saLactobacillus plantarumSN13T[J]. Granice mikrobiologije, 2020.