Abstract

Cistanche deserticolaMa, poznatiji kao "pustinjski ginseng", dragocjena je parazitska ljekovita biljka široko rasprostranjena u sjeverozapadnoj Kini. Njegove polisaharidne komponente predstavljaju jednu od najvažnijih bioaktivnih supstanci sa anti-aging, imunomodulatornim i antioksidativnim funkcijama. U ovoj studiji, tri pristupa ekstrakcije uključujući ekstrakciju toplom vodom, enzimsku ekstrakciju i ultrazvučnu ekstrakciju upoređena su za prinos polisaharida izCistanche deserticola. Eksperimenti sa jednim faktorom u kombinaciji sa Box-Behnkenovom metodologijom površine odziva primenjeni su za optimizaciju parametara ekstrakcije uz pomoć ultrazvuka, sa odnosom čvrsta i tečnost, vremenom ultrazvučne ekstrakcije i ultrazvučnom temperaturom kao nezavisnim varijablama. In-vitro antioksidativni kapacitet dobijenih polisaharida okarakterisan je DPPH i ABTS testovima uklanjanja radikala, koristeći vitamin C (Vc) kao pozitivnu kontrolu. Rezultati su pokazali da ultrazvučna ekstrakcija daje najveći prinos polisaharida među tri testirane tehnike. Optimalni uslovi su bili odnos čvrsta i tečnost 1:100 (5,0 g sirovog praha u 500 mL destilovane vode), vreme ultrazvučne ekstrakcije 40 min i temperatura ekstrakcije 48 stepeni, što je dalo stopu ekstrakcije polisaharida od 7,49 %. Pod ovim optimizovanim uslovima, DPPH aktivnost uklanjanja radikalaCistanche deserticolapolisaharidi su dostigli 84,27 % aktivnosti Vc, a kapacitet uklanjanja radikala ABTS iznosio je 73,95 % u odnosu na Vc. Ovo istraživanje pruža eksperimentalnu referencu za proizvodnju i primjenu velikih razmjeraCistanche deserticolapolisaharidi u industriji funkcionalne hrane, nutriceutskoj i zdravstvenoj industriji.

Ključne riječi: Cistanche deserticola; pustinjski ginseng; biljni polisaharid; ultrazvučna ekstrakcija; metodologija površine odgovora; DPPH; ABTS; antioksidativna aktivnost; prirodni funkcionalni sastojak

1. Uvod

Cistanche deserticolaMa je ​​višegodišnja biljka holoparazita koja uspijeva u pustinjskim regijama Xinjianga, Unutrašnje Mongolije i provincije Gansu u Kini. Hiljadama godina u tradicionalnoj kineskoj medicini slovio je kao "pustinjski ginseng" zbog toniziranja esencije bubrega, opuštanja funkcije crijeva i odlaganja starenja Wiley. U modernim nutricionističkim i farmakološkim istraživanjima, bioaktivni sastojci izCistanche deserticola, posebno polisaharidi, fenolna jedinjenja, flavonoidi i alkaloidi, privukli su sve veći globalni istraživački interes za prirodne antioksidativne sirovine za razvoj funkcionalne hrane.

Polisaharidi su makromolekule visoke molekularne težine polimerizirane iz monosaharidnih jedinica povezanih glikozidnim vezama.Cistanche deserticolapolisaharidi posjeduju široku distribuciju molekularne težine u rasponu od desetina hiljada do miliona daltona, a sastoje se od glukoze, galaktoze, manoze i drugih monosaharidnih ostataka. Složene granaste strukture doprinose njihovim jedinstvenim fizičko-hemijskim karakteristikama i biološkim performansama. Osim polisaharida, sirova biljka sadrži i obilje esencijalnih aminokiselina, nezasićenih masnih kiselina i elemenata u tragovima kao što su cink, selen i bakar, koji podržavaju ljudski fiziološki metabolizam i imunološku homeostazu. Endogena antioksidativna jedinjenja uCistanche deserticolauključuju katehin, galnu kiselinu, kvercetin, kempferol, betain i cistanche alkaloide. Ove tvari eliminiraju reaktivne vrste kisika i ograničavaju peroksidaciju lipida kako bi ublažile oksidativna oštećenja. Važno je napomenuti da na antioksidativnu efikasnost u velikoj meri utiču tok rada ekstrakcije, postojeći oblici biomolekula i efekti interakcije jedinjenja između različitih fitokemikalija.

Tehnologija ekstrakcije je odlučujući korak za obnavljanje aktivnih spojeva iz biljaka. Uobičajene strategije ekstrakcije botaničkih polisaharida u industrijskoj laboratoriji sadrže ekstrakciju vrućom vodom, alkoholnu ekstrakciju, ultrazvučnu ekstrakciju, ekstrakciju uz pomoć mikrovalne pećnice i ekstrakciju superkritičnom tekućinom. Svaka metoda ima različite prednosti i nedostatke. Ekstrakcija toplom vodom je jeftina i pogodna za rad za masovnu proizvodnju, ali obično daje umjereni prinos i ko-ekstrahuje značajne nečistoće. Protokoli zasnovani na alkoholu favorizuju lipofilne metabolite, ali su neprikladni za polisaharide rastvorljive u vodi i nose rizike od organskih rastvarača. Ekstrakcija potpomognuta ultrazvukom koristi efekte mehaničke kavitacije da razbije zidove biljnih stanica, ubrzavajući prijenos mase unutarćelijskih tvari u vodeni rastvarač. Odlikuje se kraćim trajanjem obrade i poboljšanim prinosom ekstrakcije; ipak, visoki ultrazvučni intenzitet ili previsoka temperatura mogu degradirati biokomponente osjetljive na toplinu i zahtijevaju veće kapitalne investicije za opremu. Ekstrakcija superkritičnim fluidom postiže ekstrakte bez rastvarača visoke čistoće, ali trpi komplikovane radne pragove i skupo ulaganje u instrumente.

Iako su se višestruke istrage bavileCistanche deserticolaekstrakcija polisaharida i bioaktivnost, sistematska komparativna procjena između tokova rada tople vode, enzima i ultrazvuka i dalje je ograničena. Ovaj rad je dizajniran da uporedi prinose polisaharida iz tri reprezentativna protokola ekstrakcije, optimizuje ultrazvučne uslove pomoću jednofaktorskog skrininga i modeliranja površine odgovora, i kvantifikuje 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 podržati dalju eksploatacijuCistanche deserticolakao jestivo-medicinski resurs za globalna tržišta funkcionalne hrane i nudi metodološku referencu za optimizaciju procesa prirodnih proizvoda.

2. Materijali i metode

2.1 Sirovine i hemijski reagensi

Osušeni blokovi gomoljaCistanche deserticolakupljeni su od lokalnog dobavljača kineskog bilja u gradu Baise. Preparat jedinjenja celulaza-pektinaza i rastvor fosfatnog pufera dobijeni su od Guangzhou Kangzhongyang Biotechnology Co., Ltd. Analitički stepen 1,1-difenil-2-pikrilhidrazil (DPPH), 2,2′‑azino‑bis‑(3‑etilbenzotiazolin‑6‑sulfonska kiselina) diamonijum so (ABTS) isporučila je Shanghai Dongfulong Bio‑Reagent Co., Ltd. Ostale hemikalije uključujući fenol, koncentrovanu sumpornu kiselinu, koncentrovanu sumpornu kiselinu, 9% čistoću.

2.2 Instrumenti i aparati

CG‑01 analitička vaga, 6800 brzi pulverizator, RQ‑100 mašina za sečenje, TWS‑1000 termostatsko vodeno kupatilo; WH50 rotacioni isparivač, SG30‑01A ultrazvučni ekstraktor (350 W, 40 kHz); UAR‑2000 UV‑Vis spektrofotometar, THQ‑03 centrifuga, BTS‑31E sušač zamrzavanjem.

2.3 Priprema uzorka

OsušeniCistanche deserticolagomolji su oprani ultračistom vodom i sušeni u pećnici na 40 stepeni dok se ne ukloni površinska vlaga. Materijal je narezan na 0,3 mm debljine, usitnjen i prosijan kroz sito od 100-mesh kako bi se dobio homogeni prah za naknadna ispitivanja ekstrakcije.

2.4. Tri protokola ekstrakcije polisaharida

2.4.1 Ekstrakcija tople vode

5.0 g Cistanche deserticolaprah je prebačen u čašu od 1000 mL pomešanu sa 500 mL destilovane vode. Ekstrakcija u vodenom kupatilu održavana je 2 h na temperaturi od 100 stepeni. Ručno miješanje je vršeno svakih 100 minuta kako bi se suspendirali precipitati i olakšalo otapanje polisaharida. Smjesa je ohlađena na sobnu temperaturu, centrifugirana na 4000 o/min 10 min da bi se sakupio supernatant. Supernatant je koncentrovan pod sniženim pritiskom na 40 stepeni pomoću rotacionog isparivača do 20 mL zapremine. 60 mL 95% etanola je dodan za alkoholnu precipitaciju i stajao preko noći. Talog je sakupljen nakon centrifugiranja (3000 o/min, 10 min), liofiliziran sušenjem zamrzavanjem kako bi se dobio sirovi polisaharidni prah.

2.4.2 Enzimska ekstrakcija

5,0 g praha uzorka dispergirano je u 500 mL puferskog rastvora jedinjenja celulaza-pektinaza (pH 5,0). Enzimska hidroliza se odvija u vodenom kupatilu na 45 stepeni tokom 5 h. Završetak reakcije je realizovan zagrevanjem rastvora do 100 stepeni u trajanju od 10 minuta da bi se inaktivirao protein enzima. Nakon hlađenja, tečnost je centrifugirana (4000 o/min, 10 min). Supernatant je u vakuumu koncentriran do 20 mL, pomiješan sa 95% etanolom za taloženje preko noći. Koraci centrifugiranja i sušenja zamrzavanjem bili su identični postupku vruće vode za sakupljanje sirovog polisaharida.

2.4.3 Ultrasonic‑Assisted Extraction

5.0 g Cistanche deserticolaprah je pomešan sa 500 mL destilovane vode. Homogena suspenzija je postavljena u ultrazvučni ekstraktor snage 350 W i frekvencije 40 kHz. Nakon planiranog ultrazvučnog tretmana, tečnost uzorka se prirodno ohladila. Centrifugiranje, rotaciono isparavanje, precipitacija etanolom i koraci liofilizacije pratili su dosljedan radni tok koji je gore spomenut da bi se dobili sirovi ekstrakti polisaharida.
 

2.5 Određivanje prinosa ekstrakcije polisaharida

Ukupni sadržaj ugljikohidrata kvantificiran je testom fenol-sumporne kiseline prema modificiranoj metodi opisanoj u objavljenoj literaturi. Standardni rastvori glukoze su konfigurisani na serijskim gradijentima koncentracije. 1 mL 10% fenolnog reagensa plus 3 mL koncentrovane sumporne kiseline su pomešani sa standardnim rastvorima. Reakcija je inkubirana na 85 stepeni tokom 15 minuta, vrednost apsorpcije je očitana na talasnoj dužini od 540 nm da bi se napravila kalibracija krive. Jednačina regresije: \\(y=9.6959x+0.0077\\), koeficijent determinacije \\(R^2=0.999\\).

Uzorci sirovog polisaharida (0,1 g) rastvoreni su u 100 mL destilovane vode. Alikvot je analiziran pod identičnom reakcijom fenol-sumporna kiselina. Prinos polisaharida (%) izračunat je po formuli (1):

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

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

2.6 Eksperimentalni dizajn s jednim faktorom za ekstrakciju uz pomoć ultrazvuka

Ispitivane su tri glavne varijable koje utiču: odnos čvrsta i tečnost, trajanje ultrazvučne ekstrakcije i ultrazvučna temperatura. Prinos polisaharida je bio indikator evaluacije. Gradijent odnosa čvrstog i tečnog: 1:400, 1:200, 1:100, 1:50; ultrazvučni vremenski gradijent: 10 min, 20 min, 30 min, 40 min, 50 min; temperaturni gradijent: 37 stepeni, 43 stepena, 48 stepeni, 53 stepena. Svaka grupa je izvedena u tri primjerka.

2.7 Metodologija odziva-površine (Box-Behnken dizajn)

Na osnovu izlaznih rezultata jednofaktorskog testa, konstruisana je trofaktorna-tri nivoa Box-Behnkenova odzivna šema. Faktor A predstavlja odnos čvrstog i tečnog; Faktor B označava vrijeme ultrazvučne ekstrakcije; Faktor C predstavlja ultrazvučnu temperaturu. Prinos ekstrakcije polisaharida postavljen je kao vrijednost odgovora Y. Prilagođavanje regresijskog modela i analiza varijanse su završeni da bi se prikazali optimalni parametri ekstrakcije.

2.8 Procjena antioksidativne aktivnosti in-vitro

Otopine uzoraka sirovih polisaharida pripremljene su u rasponu koncentracija: 0,1 mg/mL-0,7 mg/mL. Otopina vitamina C (Vc) služila je kao kontrolna grupa pozitivnih antioksidansa.

2.8.1 Mjerenje aktivnosti uklanjanja radikala DPPH

2 mL rastvora uzorka polisaharida reaguje sa 1,5 mL DPPH bezvodnog radnog rastvora etanola. Pomešana tečnost je inkubirana u tamnom okruženju 40 min. Apsorbanca \\(A_i\\) je detektirana na talasnoj dužini od 517 nm. \\(A_j\\) označava apsorpciju kontrolne grupe sa Vc; \\(A_0\\) predstavlja apsorbanciju prazne grupe kada destilovana voda zameni tečnost uzorka. Stopa uklanjanja radikala DPPH (%) izračunata je pomoću formule (2):

\\(DPPH\\ radikal\\ brzina čišćenja\\(\\%)=\\frac{A_0-(A_i-A_j)}{A_0}\\times100\\% \\tag{2}\\)

2.8.2 Analiza aktivnosti uklanjanja radikala ABTS

ABTS radna tečnost je svježe pripremljena . 2 mL otopina uzorka polisaharida pomiješana sa 4 mL ABTS reagensa, inkubirana u mraku 15 min. Očitavanje apsorpcije je zabilježeno na 752 nm. \\(A_i\\), \\(A_j\\), \\(A_0\\) odgovaraju grupi uzoraka, grupi pozitivne kontrole i grupi prazne kontrole respektivno. Stopa uklanjanja radikala ABTS (%) izračunata je po formuli (3):

\\(ABTS\\ radikal\\ brzina čišćenja\\(\\%)=\\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, regresiona analiza i analiza varijanse vršeni su statističkim softverom. Za vizuelno poređenje eksperimentalnih grupa izvršeno je crtanje grafikona.

3. Rezultati i diskusija

3.1 Poređenje prinosa ekstrakcije polisaharida za tri tehnologije ekstrakcije

Ekstrakcija toplom vodom, enzimska ekstrakcija i ultrazvučna ekstrakcija implementirani su prema odgovarajućim standardnim radnim tokovima. Postojale su značajne razlike u konačnim prinosima polisaharida. Ekstrakcija toplom vodom dala je najnižu vrijednost prinosa; enzimska ekstrakcija je dovela do umjerenog oporavka; Ekstrakcija uz pomoć ultrazvuka postigla je najveći prinos (7,27±0,04) %. Budući da su koncentracija, precipitacija i liofilizacija nakon ekstrakcije bili identični za tri serije, divergencija prinosa je direktno proizašla iz razlika u mehanizmu ekstrakcije.

Ekstrakcija toplom vodom se oslanja samo na termalno otapanje u vodi. Određene frakcije polisaharida visoke molekularne težine pokazuju ograničenu topljivost u vodi pod uvjetima zagrijavanja pod atmosferskim pritiskom, što dovodi do nepotpunog oslobađanja iz biljnog tkiva. Enzimska ekstrakcija razgrađuje sastojke celuloze i pektina u ćelijskim zidovima pomoću spoja hidrolaze kako bi se olakšalo oslobađanje aktivne supstance. Međutim, složeni enzimski sistem pokazuje ograničenu efikasnost hidrolize za druge komponente matriksa ćelijskog zida, ograničavajući ukupni izlaz polisaharida. Ultrazvučna sila kavitacije neprekidno udara i lomiCistanche deserticolastrukturu ćelijskog zida, povećavajući kontaktnu površinu rastvarača i čvrste materije i ubrzavajući efikasnost prenosa mase intracelularnih molekula polisaharida u vodenu fazu. Shodno tome, ultrazvučna ekstrakcija značajno je poboljšala efikasnost obnavljanja polisaharida. Prema ovom uporednom ishodu, ultrazvučna ekstrakcija je odabrana za naknadno ispitivanje optimizacije procesa.

3.2 Rezultati jednofaktorskog testa za ekstrakciju potpomognutu ultrazvukom

3.2.1 Utjecaj omjera čvrstog i tekućeg na prinos polisaharida

Odnos čvrsta i tečnost određuje pokretačku silu gradijenta koncentracije između unutrašnjosti biljne ćelije i spoljašnjeg vodenog rastvarača. Sa povećanjem udjela tekućine, prinos ekstrakcije polisaharida je prvo porastao, a zatim opao. U odnosu čvrsta i tečnost 1:100 (5 g praha dodano u 500 mL destilovane vode), prinos je dostigao maksimum od 7,46 %. Kada je zapremina rastvarača bila nedovoljna (odnos čvrsta i tečnost 1:50), kapacitet rastvarača je postao zasićen, ograničavajući otapanje polisaharida. Previše visok omjer rastvarača (1:200,1:400) bi razrijedio koncentraciju otopljene tvari i povećao radno opterećenje za kasniju vakuum-koncentraciju bez daljeg poboljšanja prinosa. Stoga je omjer čvrstoće i tekućine 1:100 odabran kao centralni nivo za dizajn površine odziva.

3.2.2 Utjecaj vremena ultrazvučne ekstrakcije na učinak ekstrakcije

Prinos polisaharida je kontinuirano rastao uz produženje vremena ultrazvučnog tretmana unutar 30 min. Nakon prekoračenja od 30 minuta, tendencija rasta prinosa se smanjila. Kratko trajanje ultrazvuka ne može osigurati adekvatnu mehaničku energiju kavitacije za potpuno razbijanje barijera ćelijskog zida. Jednom kada je prekid ćelijskog zida postigao zasićenje, produženje vremena ultrazvučne obrade teško bi moglo potaknuti oslobađanje polisaharida. Previše dugo izlaganje ultrazvuku može potencijalno izazvati delimičnu degradaciju polisaharidnih makromolekularnih lanaca. Stoga je 30 min odabrano kao referentni središnji nivo za dizajn površine odziva.

3.2.3 Utjecaj temperature ultrazvučne ekstrakcije

Prinos ekstrakcije polisaharida se povećavao kako se temperatura povećavala na 53 stepena. Kada je temperatura prešla 55 stepeni, prinos je naglo opao. Umjereno zagrijavanje povećava brzinu molekularne difuzije i topljivost polisaharida u vodi. Ipak, visoko termalno stanje će pokrenuti termičku degradaciju makromolekula polisaharida, razbijanje glikozidnih veza i uništavanje ciljnih komponenti, što rezultira smanjenim mjerljivim prinosom. Na osnovu jednofaktornog trenda odziva, 48-53 stepena temperaturnog intervala je usvojen za dalju multifaktorsku optimizaciju.

3.3 Analiza optimizacije odziva i površine

Eksperimentalni dizajn Box-Behnkenove površine odziva izveden je uzimajući omjer čvrsta i tekućina (A), ultrazvučno vrijeme (B), ultrazvučnu temperaturu (C) kao nezavisne varijable i prinos polisaharida kao odgovor Y. Višestruka kvadratna regresijska jednačina je postavljena 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 stepen uklapanja između jednadžbe regresije i stvarnih eksperimentalnih podataka. Prilagođeni koeficijent determinacije \\(R^2_{Adj}=0.9232\\), koji dokazuje više od 92% varijacije prinosa polisaharida može se interpretirati ovim matematičkim modelom.

Poređenje značajnosti faktora: ultrazvučno vrijeme ekstrakcije (B) ima izuzetno značajan utjecaj na prinos (\\(P=0.0035\\)); ultrazvučna temperatura (C) je proizvela značajan uticaj (\\(P=0.0256\\)); Odnos čvrstog i tečnog (A) pokazao je neznatan efekat (\\(P=0.3938\\)). Redoslijed prioriteta utjecaja faktora: vrijeme ultrazvučne ekstrakcije > temperatura ultrazvučne ekstrakcije > omjer čvrste tvari i tekućine. Termin interakcije AB (odnos čvrstog i tečnog puta × ultrazvučno vreme) postigao je izuzetno značajan efekat interakcije.

From experimental runs of response‑surface matrix, maximum measured polysaccharide yield 7.49 % appeared under conditions: solid‑liquid ratio 1:100, ultrasonic extraction time 40 min, ultrasonic extraction temperature 48℃. Ovaj skup parametara je potvrđen kao optimalni uvjet ekstrakcije uz pomoć ultrazvukaCistanche deserticolapolisaharidi.

3.4 Procjena antioksidativne aktivnosti optimalno ekstrahiranih polisaharida

Pod optimalnim ultrazvučnim parametrima ekstrakcije, in vitro kapacitet uklanjanja radikalaCistanche deserticolapolisaharidi su izmjereni sa Vc kao pozitivnom referentnom vrijednošću. Kapacitet uklanjanja radikala DPPH uzorka polisaharida dostigao je 84,27 % u odnosu na performanse uklanjanja Vc; njegova aktivnost uklanjanja radikala ABTS iznosila je 73,95 % u poređenju sa Vc standardom. DPPH i ABTS su dva klasična komplementarna in-vitro sistema za procjenu antioksidansa, koji odražavaju kapacitet eliminacije slobodnih radikala prema različitim vrstama radikala. Podaci testa su to potvrdiliCistanche deserticolapolisaharid ima izražen antioksidativni potencijal.

Antioksidativni mehanizam biljnih polisaharida općenito je povezan s hidroksilnim grupama raspoređenim na granama lanca šećera. Hidroksilne grupe daju protone vodika kako bi neutralizirali slobodne radikale i prekinuli radikalno-lančanu reakciju. Dodatno, zaostale koekstrahovane polifenolne i flavonoidne nečistoće u sirovom polisaharidnom prahu mogu stvoriti sinergistički antioksidativni efekat. Treba napomenuti da bi tehnološki parametri ekstrakcije mogli promijeniti distribuciju molekularne težine polisaharida i kopostojeći sadržaj manjih komponenti, dodatno modificirajući konačnu antioksidativnu moć. Optimizirani tok rada uz pomoć ultrazvuka ne samo da je maksimizirao prinos polisaharida, već je i zadržao relativno visoku antioksidativnu aktivnost za ekstrakte.

3.5 Sveobuhvatna diskusija

U poređenju sa konvencionalnom ekstrakcijom toplom vodom i enzimskom ekstrakcijom, ekstrakcija uz pomoć ultrazvuka kombinuje fizički poremećaj mehaničke kavitacije sa otapanjem u vodi. Ostvaruje veći prinos polisaharida bez velike potrošnje enzimskog preparata. Prema rezultatima analize varijanse, vrijeme ultrazvučne obrade bilo je najdominantnija varijabla. Nedovoljno trajanje ultrazvuka ograničava fragmentaciju ćelijskog zida; prekomjerno vrijeme može dovesti u opasnost degradaciju biomolekula. Temperatura se mora strogo kontrolisati ispod praga termičke razgradnje polisaharidnih supstanci. Odnos čvrsta i tečnost uglavnom utiče na ravnotežu rastvaranja i troškove energije nakon obrade; u razumnom intervalu njegov uticaj je relativno slabiji od vremena i temperature.

Dobijeni sirovi polisaharid pokazuje snažnu sposobnost uklanjanja slobodnih radikala in vitro, što podržava njegovu perspektivu razvoja kao prirodne antioksidativne sirovine koja zamjenjuje djelomične sintetičke antioksidante u formulama funkcionalne hrane. Ova studija je procijenila samo sirovi polisaharid. Buduća istraživanja mogu se fokusirati na pročišćavanje polisaharida, analizu sastava monosaharida, karakterizaciju molekularne težine i validaciju antioksidansa na nivou ćelije ili životinjskog modela. Osim toga, dalja istraživanja mogu istražiti odnos kompromisa između prinosa ekstrakcije i biološke aktivnosti; određeni oštri parametri ekstrakcije visokog prinosa mogu umanjiti bioaktivnost iako povećavaju proizvodnju sirove mase.

4. Zaključak

U ovom istraživanju, tri toka rada ekstrakcije zaCistanche deserticolapolisaharidi su sistematski upoređivani. Ekstrakcija potpomognuta ultrazvukom nadmašila je ekstrakciju toplom vodom i enzimsku ekstrakciju u pogledu brzine oporavka polisaharida. Jednofaktorski skrining u kombinaciji s Box-Behnken metodologijom odzivne površine odredio je optimalne ultrazvučne parametre ekstrakcije: omjer čvrste tvari i tekućine 1:100 (5,0 gCistanche deserticolapowder mixed with 500 mL distilled water), ultrasonic extraction time 40 min, extraction temperature 48℃. Pod ovim optimiziranim postavkama, prinos ekstrakcije polisaharida je dostigao 7,49 %. Detekcija antioksidativne aktivnosti pokazala je da je aktivnost polisaharidnih ekstrakata u uklanjanju radikala DPPH dostigla 84,27 % učinka vitamina-C; ABTS radical‑scavenging capacity was equivalent to 73.95 % of Vc.

Ova studija daje praktične parametre obrade za proizvodnju uz pomoć ultrazvukaCistanche deserticolapolisaharidi. Experimental outcomes validate that polysaccharides fromCistanche deserticolaposjeduju značajnu antioksidativnu bioaktivnost. Nalazi postavljaju eksperimentalnu osnovu za dalju upotrebuCistanche deserticolakao prirodna funkcionalna sirovina u globalnom nutricionističkom, dijetetskom i funkcionalnom sektoru ishrane.

Reference

[1] Liu ZX, Li BB, Zhao Y, et al. Priprema i stabilnost resveratrola Pickering emulzije stabilizirane proteinom oraha /Cistanche deserticolapolisaharid [J]. Food Science, 2024, 45(23): 2328‑2334. [2] Ma JC, Li XP, Gong Y F. Optimizacija obrade složenih napitaka sa džemom od ruže iCistanche deserticolametodologijom odgovor-površine[J]. China Condiment, 2024, 49(11):102‑109. [3] Shu WL, Ye Y, Meng W D. Optimizacija pripreme i analiza komponenti originalaCistanche deserticolaoralna tečnost[J]. Istraživanje i razvoj hrane, 2024,45(19):132‑139. [4] Liu W H. Studija o ekstrakciji i antioksidativnoj aktivnosti hlapljivog ulja izCistanche deserticoladestilacijom vodenom parom uz pomoć ultrazvučnog soljenja [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 izPeristroph bivalvis[J]. Nauka i tehnologija prehrambene industrije, 2023,44(5):166‑173.