Islandijos jūros dumblių ekstraktų, pagamintų naudojant impulsinį vandens impulsinį elektrinį lauką ekstrahavimą kosmetikos reikmėms, potencialo tyrimas 1 dalis

Prašau susisiektioscar.xiao@wecistanche.comDaugiau informacijos

Santrauka:Didėjantis susirūpinimas dėl bendros sveikatos skatina pasaulinę natūralių ingredientų rinką ne tik maisto pramonėje, bet ir kosmetikos srityje. Šiame tyrime buvo atliktas trijų Islandijos jūros dumblių vandeninių ekstraktų, pagamintų impulsiniais elektriniais laukais (PEF), galimo kosmetinio pritaikymo atranka. PEF pagaminti ekstraktai iš Ulloa Lactuca, Alaria esculenta ir Palmaria palmitate buvo lyginami su tradiciniu karšto vandens ekstrahavimu pagal polifenolių, flavonoidų ir angliavandenių kiekį. Be to,antioksidantassavybės ir fermentinis slopinamasis aktyvumas buvo įvertinti naudojant in vitro tyrimus. PEF parodė panašius rezultatus kaip ir tradicinis metodas, parodydamas keletą privalumų, tokių kaip jo nešiluma ir trumpesnis ekstrahavimo laikas. Tarp trijų Islandijos rūšių,Alariaesculentaparodė didžiausią fenolio (vidutinė vertė 8869,7 ug GAE/g dw) ir flavonoidų (vidutinė vertė 12 098,7 ug QE/g DW) junginių, taip pat pasižyminčių didžiausiu antioksidaciniu pajėgumu. Be to, Alaria esculenta ekstraktai pasižymi puikiaisantifermentinisaktyvumo (76,9, 72,8, 93.{5}} ir 100 proc. kolagenazės, elastazės,tirozinazė, ir hialuronidazės, atitinkamai) dėl jų naudojimo odos balinimo ir senėjimą stabdančiose priemonėse. Taigi, mūsų preliminarus tyrimas rodo, kad PEF pagaminti Islandijos Alaria esculenta ekstraktai galėtų būti naudojami kaip galimi natūralių kosmetikos ir kosmetikos preparatų ingredientai.

Raktiniai žodžiai:makrodumbliai; Uloa lactuca; Alaria esculenta;Palmariapalma; Ekstrahavimas naudojant PEF;biologiškai aktyvūs junginiai; žalias ištraukimas; natūralūs ingredientai;kosmetikos gaminiai

Norėdami sužinoti daugiau, spustelėkite čia

1. Įvadas

Pastaraisiais metais labai išaugo naujų bioaktyvių junginių, galinčių turėti naudos sveikatai, paklausa. Daugelis mokslinių tyrimų grupių daug dėmesio skyrė jūrų organizmų, tokių kaip makrodumbliai, tyrimams, siekdamos rasti naujų ir tvarių natūralių junginių šaltinių, skirtų naudoti žemės ūkio maisto pramonėje, farmakologijoje, maisto produktuose, o pastaruoju metu ir kosmetikos srityje [1 ,2]. Makrodumbliai yra didelė ir nevienalytė fotosintetinių organizmų grupė, kuriai būdinga didžiulė biologinė įvairovė ir sudėtinga biocheminė sudėtis. Pagal cheminę struktūrą ir pigmento kiekį makrodumbliai gali būti suskirstyti į tris linijas, įskaitant ruduosius dumblius (Phaeophyceae), raudondumblius (Rhodophyta) ir žaliuosius dumblius (Viridiplantae). Dumblių junginiai saugomi ląstelės citoplazmos viduje arba surišti su ląstelės membranomis; taigi, ląstelių ardymas yra labai svarbus dumblių biomasės naudojimui. Be to, ląstelių sienelių sudėtis labai skiriasi tarp dumblių rūšių – nuo ​​mažyčių membranų iki daugiasluoksnių sudėtingų struktūrų, todėl dumblių produktų atkūrimas yra iššūkis [3]. Apskritai jūros dumbliai yra puikūs.

polisacharidų, baltymų, lipidų ir daugybės antrinių metabolitų, tokių kaip fenolio junginiai, terpenoidai, karotenoidai, pigmentai ir azoto dariniai [4-6], šaltiniai. Nors pirminiai metabolitai turi lemiamą reikšmę, naujausi duomenys parodė, kad antrinių metabolitų kiekis lemia jūros dumblių ekstraktų biologinį aktyvumą [7].

Cistanche gali pagerinti imunitetą

Didėjantis susirūpinimas dėl bendros sveikatos ir gerovės, taip pat apie kenksmingas chemines medžiagas kasdieniuose gaminiuose skatina pasaulinę natūralių ir ekologiškų ingredientų rinką [8]. Pastaraisiais metais vartotojų sąmoningumas, kad pirmenybę teikia natūraliems ingredientams ir ekologiškiems produktams, išaugo nuo maisto pramonės iki kosmetikos ir asmens priežiūros pramonės [9]. Be to, atsižvelgiant į dabartines visuotinio atšilimo ir ekologijos problemas, visuomenės informuotumas aplinkosaugos klausimais didėja. Atsižvelgdami į šiuos dabartinius rūpesčius, vartotojai savo interesus nukreipė į ekologiškus, sveikus ir be cheminių medžiagų gaminius. Dėl to kosmetikos pramonė šiuo metu pakeičia toksiškas chemines medžiagas ir kenksmingas sudedamąsias dalis naujais ir natūraliais didelės vertės junginiais, kad galėtų gaminti „chemiškai švarius“ grožio produktus [10].

Kosmetika tradiciškai apibrėžiama kaip gaminiai, skirti žmogaus organizmui valyti, pagražinti ar suteikti patrauklumo nepažeidžiant kūno struktūros ar funkcijų. Tačiau naujos tendencijos ir naujausi vartotojų poreikiai paskatino kurti naujus produktus, kurie minimaliomis pastangomis suteikia daug naudos. Sąvoka „kosmeceutika“ dabar dažnai vartojama kosmetikos gaminiams su biologiškai aktyviomis sudedamosiomis dalimis apibūdinti, teigiama, kad jie turi medicininę ar panašią į vaistus naudą [11]. Kosmetikos gaminiuose paprastai yra funkcinių ingredientų, tokių kaip vitaminai, fitochemikalai, fermentai, antioksidantai ir (arba) eteriniai aliejai [12]. Kadangi makrodumbliuose rasta daugybė šių biologiškai aktyvių junginių, naujų jūros dumblių ir jūrinių dumblių ekstraktų tyrimas pasirodė esąs perspektyvi kosmetikos ir kosmetikos tyrimų sritis|13,14].

Daugybė antrinių metabolitų, gaunamų iš jūros dumblių, yra žinomi dėl savo vertingo sveikatai naudingo poveikio odai, pavyzdžiui, apsauginės, drėkinančios, antioksidacinės, priešuždegiminės ir regeneracinės savybės |15]. Remiantis šiuo teigiamu poveikiu, dumbliai yra naudojami kosmetikos gaminiuose, tokiuose kaip apsaugos nuo saulės, senėjimą stabdančios priemonės, taip pat hiperpigmentacijos prevencijai, o polisacharidai naudojami odos drėkinimui palaikyti ir išsausėjimui išvengti [16]. Senėjimo metu tarpląstelinė matrica-paaugliai yra jautrūs pernelyg dideliam proteolitinių fermentų, tokių kaip kolagenazės ir elastazės, aktyvumui, todėl odoje atsiranda matomų pokyčių, tokių kaip raukšlės arba odos elastingumo praradimas. Daug žadantis būdas išvengti išorinio odos senėjimo yra kolagenazės ir elastazės aktyvumo slopinimas natūraliais junginiais. Augalų ekstraktai buvo plačiai ištirti ir nustatyta, kad jie turi antikolagenazės ir anti-elastazės aktyvumą [17]. Tačiau informacijos apie slopinamąjį jūros dumblių ekstraktų fermentinį aktyvumą yra mažai.

Dažniausiai taikomi ekstrahavimo metodai bioaktyviosioms medžiagoms išskirti iš jūros dumblių yra pagrįsti įprastiniais metodais. Nepaisant to, tradicinių metodų panaudojimas turi keletą trūkumų, tokių kaip didelio kiekio organinių tirpiklių naudojimas, ilgesnis ekstrahavimo laikas, aukšta temperatūra, selektyvumo problemos, dideli energijos reikalavimai ir netikslių ar trukdančių junginių koekstrakcija [18]. Taigi naujos gavybos technologijos, pagrįstos žaliosios chemijos principais, gali būti įdomios [19].

Impulsinis elektrinis laukas (PEF) yra nauja, neterminė ir energiją taupanti maisto apdorojimo technologija [20]. PEF apima elektros lauko impulsų taikymą, paprastai esant aukštai įtampai (kV diapazonas) ir trumpam laikui (mikro arba nanosekundėms), gaminiui, esančiam tarp dviejų elektrodų [21]. Taikant elektrinius impulsus, ląstelių membranose susidaro grįžtamos arba negrįžtamos poros, apibrėžiamos kaip elektroporacija arba elektropralaidumas, o tai palengvina greitą tirpiklių difuziją ir padidina tarpląstelinių junginių masės perdavimą [22]. Naujausiose programose daugiausia dėmesio buvo skiriama impulsinės elektros energijos naudojimui kaip ekstrahavimo metodui (PEF pagalba) iš biologinių, maisto ir žemės ūkio produktų [23]. Apdorojant PEF galima gauti didesnio grynumo ekstraktus, padidinti bioaktyvių junginių, tokių kaip polifenoliai, karotenoidai ar antocianinai, ekstrahavimo greitį, atsisakyti organinių tirpiklių ir sutrumpinti ekstrahavimo laiką [24,25]. Gydymas PEF sėkmingai pritaikytas vertingų junginių, tokių kaip baltymai [26-28], angliavandeniai [29,30], lipidai [31,32], ir pigmentai, tokie kaip karotinoidai, chlorofilas, ekstrahavimui iš įvairių jūrinių šaltinių. arba fikocianinai [22,33,34] iš mikrodumblių ir jūros dumblių.

Taigi pagrindinis šio tyrimo tikslas buvo įvertinti galimas PEF ekstraktų iš trijų Islandijoje augančių makrodumblių rūšių: U. Lactuca (žaliųjų makrodumblių), A.esculenta (rudųjų makrodumblių) ir P.palmata (raudonųjų makrodumblių). ). Siekiant sukurti ekologiškas ir natūralias žaliavas, ekstrahavimas naudojant PEF buvo pasiūlytas kaip ekologiška alternatyva tradiciniam ekstrahavimui organiniais tirpikliais. Po ekstrahavimo vandeniniai jūros dumblių ekstraktai buvo apibūdinti pagal polifenolių, flavonoidų ir angliavandenių kiekį. Be to, antioksidacinės savybės ir fermentinis slopinamasis aktyvumas buvo įvertinti naudojant in vitro aktyvumo tyrimus. Čia pateikti rezultatai suteiks pagrindą geriau suprasti ruduosius, raudonuosius ir žaliuosius makrodumblius, kad būtų galima gaminti veikliąsias medžiagas naujoviškoms kosmetikos gaminių formulėms, kurių sudėtyje yra biologiškai aktyvių junginių, išskirtų iš natūralių ir tvarių šaltinių.

2. Rezultatai ir aptarimas

2.1.Islandinių jūros dumblių biomasei apdoroti skirtas ekstrahavimas naudojant PEF

Rezultatai rodo, kad didžiausias elektros laidumas buvo suspensijoje, paruoštoje iš A.esculenta, po to P.palmata ir U. lactuca(p).<0.05)(table 1).="" however,="" the="" effect="" of="" treatment="" type="" was="" not="" identified="" as="" significant="" (p="">0.05). Elektros laidumo matavimas buvo sėkmingai naudojamas kitų autorių, siekiant įvertinti PEF gydymo biologiniuose audiniuose efektyvumą, siekiant išlaisvinti tarpląstelines jonines medžiagas, dėl padidėjusios ląstelės membranos pralaidumo [35-37].

Mūsų tyrime rezultatai neparodė stipresnio šių medžiagų išsiskyrimo iš PEF, nes ekstrahavimo sukeltų laidumo pokyčiai buvo didžiausi HIW suspensijose. Ankstesni tyrimai padarė išvadą, kad pradinis ekstraląstelinės terpės laidumas turi įtakos elektroporacijos efektyvumui, tačiau nėra susitarimo, ar jie yra teigiami, ar neigiami šių dviejų veiksnių ryšys [38]. Dėl laidumo ir medžiagos savybių skirtumų palyginimas gali būti sudėtingas. Mūsų tyrime buvo didelis skirtumas tarp A.esculenta suspensijų ir kitų dviejų rūšių laidumo, kuris neatsispindėjo laidumo pokyčių laipsnyje ekstrahavimo metu. Nustatyta, kad rudųjų jūros dumblių pelenų kiekis gali sudaryti daugiau nei 50 procentų jų sausos masės [39], daugiausia sudarytas iš jonų, o tai iš dalies gali paaiškinti didelį A.esculenta suspensijų laidumą, palyginti su kitomis dviem rūšimis.

Rezultatai rodo, kad U. Lactuca suspensijos pH buvo žemesnis nei kitų dviejų rūšių, tačiau aiškaus ekstrahavimo poveikio nepastebėta. Temperatūra buvo padidinta nuo 22 ± 1 laipsnio prieš gydymą iki 95 laipsnių HW (visoms rūšims) iki 36.0±1.0 laipsnio C,46,3±0. 6 laipsniai ir 51.{12}}±1 laipsnis pagal PEE, A.esculenta, P.palmata ir U. Lactuca suspensijose. Ta pati tendencija buvo pastebėta grupėms, gydomoms PEF, kurios vėliau buvo šildomos HW. Temperatūros kilimą lėmė elektros energijos pavertimas šilumine energija (ominis šildymas) pakaboje apdorojant PEF. Yra žinoma, kad temperatūros padidėjimo lygis yra proporcingas naudojamai srovei, bet atvirkščiai proporcingas laidumui. Tai gali paaiškinti, kodėl P. palmate ir U. Lactuca pasiekė aukštesnę temperatūrą PEF apdorojimo metu, nors jų laidumas yra mažesnis nei A. esculent.

2.2. Islandijos jūros dumblių ekstraktų UV-VIS absorbcijos spektrai

Tirtų jūros dumblių spektriniai profiliai skiriasi (1 pav.), o tai rodo, kad sudėtis ir UV sugerties potencialas skiriasi įvairiose rūšyse. Tačiau ekstrahavimo technikos tipas neparodė ypatingo poveikio UV sugerties spektrams; jūros dumblių ekstraktų absorbcijos profiliai buvo panašūs, nepaisant ekstrahavimo metodo.

Žaliųjų dumblių UV sugerties spektrai u. Lactuca parodė ryškią smailę UV-B diapazone (280-320 nm) (la pav.), o rudųjų dumblių A.esculenta ekstraktuose aiškiai nesusidarė absorbcijos zona (lc pav.). Tačiau rezultatai parodė, kad A.esculenta ekstraktų absorbcija ties 220 nm yra didesnė, palyginti su U.lactuca ir P. palmata, kuri, kaip manoma, atsirado dėl didelio fenolinių junginių kiekio A.esculenta ekstraktuose (2 lentelė). Absorbcijos maksimumas šiame diapazone buvo susijęs su fenolio junginių ir alginatų ryšiu. Manoma, kad šis ryšys laikui bėgant išsaugo fenolio junginių gebėjimą sugerti UV spindulius [40].

Įdomesnis atradimas buvo tai, kad raudonųjų dumblių ekstraktų P. palmata rezultatai sugėrė dalį UV-A spinduliuotės (320-400 nm). Yra žinoma, kad raudonieji dumbliai kaupia ultravioletinę spinduliuotę sugeriančius fotoapsauginius junginius, pvz., į mikosporiną panašias aminorūgštis (MAA), kurios sugeria šią specifinę UV sritį[41]. P. palmata išsiskyrė UV sugerties spektre su ryškiomis smailėmis tarp 320 ir 340 nm, atsižvelgiant į MAA, sugeriančių šiame diapazone, buvimą[42], pvz., polifenolio (didžiausia absorbcija ties 332 nm), asteria-330 ( sugerties smailė ties 330 nm), Porphyra{10}}(didžiausia sugertis ties 334 nm) ir kt. [43]. Kadangi žinoma, kad ekstrahavimo sąlygos, pvz., tirpiklio tipas, turi įtakos ekstrahavimo efektyvumui, šio tyrimo rezultatai buvo lyginami su ankstesniais MAA ekstrahavimo vandeniu iš P. palmitate tyrimais. Šiuose tyrimuose didžiausios absorbcijos smailės buvo aptiktos ties 325–330 nm [44l, kaip ir šiame tyrime. Todėl galima daryti prielaidą, kad smailės, pastebėtos tarp 320 ir 340 nm, gali atsirasti dėl MAA.

Absorbcijos spektrų skirtumai tarp 350 ir 700 nm buvo paaiškinti skirtingų pagalbinių pigmentų buvimu atitinkamose žaliųjų, rudųjų ir raudonųjų makrodumblių fotosistemose, chlorofilo-b (450-500 nm), fukoksantino ({{4}). } nm) ir fikoeritrinas (600-650 nm) atitinkamai [45]. Vandenyje tirpių junginių koncentracija ekstraktuose turėjo stipresnį poveikį. Todėl šiame tyrime nebuvo matomas modelis, atspindintis pigmentų skirtumus tarp dumblių rūšių. 2.3. Bendras fenolio, flavonoidų ir angliavandenių kiekis Islandijos jūros dumblių ekstraktuose

Bendras fenolio kiekis jūros dumbliuose svyravo nuo 1592 iki 9368 ug GAE/g dw (2 lentelė). Didžiausias kiekis buvo rudųjų dumblių A.esculenta (p<0.05) of="" phenolic="" compounds="" (mean="" value="" 8869.7="" ug="" gae/g="" do),="" followed="" by="" p.="" palmitate="" (mean="" value="" 1806.2ug="" gae/g="" dw)="" and="" u.lactuca="" (mean="" value="" 1750.7="" ug="" gae/g="" dw)(there="" were="" no="" significant="" differences="" between="" p.palmata="" and="" u.="" lactuca="" extracts)).="" for="" each="" seaweed="" species,="" the="" content="" of="" polyphenols="" did="" not="" differ="" among="" extraction="" methods="" except="" for="" u.="" lactuca,="" which="" results="" showed="" that="" hw="" was="" the="" most="" efficient="" technique="" (p=""><0.05). however,="" the="" advantages="" of="" pef="" including="" its="" non-thermal="" nature,="" shorter="" extraction="" time="" (10="" min="" ys.="" 45="" min),="" and="" green="" process="" should="" be="">

Amongst the three algal groups, brown macroalgae contain a higher number of polyphenols than red and green macroalgae. Results were in agreement with early studies [46,47] who reported that brown (e.g., A.esculenta and Saccharina latissma) algae species had higher phenolic content than red (P. palmata)and green species(e.g., U, Lactuca). This was supported by other authors [48] who concluded that the mean polyphenol content was species-specific(A. esculenta > S.latissma>P. palmata), o fenolio kiekis A.esculenta buvo daugiau nei tris kartus didesnis nei kitose rūšyse (A.esculenta: 37 mg florogliucinolio ekvivalentų (PGE)/g dw; S.latissma: 8 mg PGE/g dw; P. palmata: 5 mg GAE/g dw). Be to, tame pačiame tyrime autoriai pranešė, kad polifenolių kiekis skiriasi priklausomai nuo sezono, o erdviniai svyravimai (dumbliai buvo surinkti Norvegijoje, Prancūzijoje ir Islandijoje) parodė nedidelį poveikį. Pavyzdžiui, Gager ir kt. (2020) nustatė, kad A.esculenta polifenolių kiekio sezoniniai svyravimai turėjo didelį poveikį: rudenį buvo daugiau nei 300 mg GAE/g DW, o pavasarį - mažiau nei 20 mg GAE/g DW. . Florotaninai iš septynių rudųjų jūros dumblių, komerciškai surinktų Bretanė (Prancūzija), aptikti 1H BMR ir in vitro tyrimais: laiko svyravimai ir galimas valorizacijos naudojimas kosmetikos srityje. Mūsų mėginiai buvo paimti liepos mėnesį (U.lactuca ir A. esculenta) ir lapkritį (P.palmata). Roleda tyrime [48] vidutinis A.esculenta kiekis iš Trondheimo, Norvegijoje (nerenkamas Islandijoje) vasarą buvo 40 mg PGE/g dw ir P. palmata iš Islandijos, bet rudenį buvo 4 mg GAE/g dw. Didesnes vertes, apie kurias pranešta, palyginti su mūsų tyrimu, galima paaiškinti naudojama ekstrahavimo terpe (80:20 acetonas: vanduo), todėl gali būti gaunama didesnė ekstrahavimo išeiga. Didesnis polifenolių kiekis buvo nustatytas ir A.esculenta ekstraktuose, naudojant etanolio ir vandens mišinį (50:50) ultragarsu [49]. Tačiau naudojant tą pačią ekstrahavimo terpę ir klasikinį ekstrahavimą tirpikliu, buvo pranešta, kad A.esculenta vandeniniuose ekstraktuose yra 44,1 mg GAE/100 g dw [50], palyginti su tuo, kas buvo pastebėta šiame tyrime.

Mean flavonoid content was species-specific (A.esculenta>U.lactuca >P. palma;(p<0.05)(table 2).="" the="" highest="" amount="" of="" flavonoids="" was="" observed="" for="" a.esculenta="" extracts="" （mean="" value="" 12098.7="" μg="" qe/g="" dw）,="" while="" lower="" content="" was="" found="" for="" u.lactuca="" （mean="" value="" 4152.4="" ug="" qe/g="" dw),="" and="" a="" minimum="" content="" was="" determined="" for="" p.palmata="" extracts="" (mean="" value="" 905.8ug="" qe/g="" dw).="" similar="" to="" the="" behavior="" found="" for="" the="" total="" phenolic="" content,="" the="" type="" of="" extraction="" technology="" did="" not="" have="" significant="" effects="" on="" the="" flavonoid="" content="" (p="">0.05), išskyrus U. Lactuca. Rezultatai parodė, kad HW ir abiejų metodų derinys (PEF ir HW) buvo veiksmingiausi U. Lactuca flavonoidų ekstrahavimo būdai (p.<>

Yra daug tyrimų apie flavonoidų kiekį sausumos augaluose, tačiau flavonoidų kiekio dumbliuose tyrimų yra nedaug [51], ypač šiame darbe tirtose rūšyse. Būtent, Ummat ir kt. [49] pranešė, kad ekstrahavimas ultragarsu pagerino flavonoidų išgavimą tirtuose alTl jūros dumbluose (įskaitant A,esculenta), palyginti su įprastine ekstrakcija tirpikliu naudojant 50 procentų etanolio mišinį. Kitame tyrime flavonoidai buvo kiekybiškai įvertinti keturių Uloa rūšių (Ulloa clathrate, Uloa Linza, Ulloa flexuosa ir Uloua intestinalis), auginamų skirtingose ​​Persijos įlankos šiaurinės pakrantės dalyse Irano pietuose, metanoliniuose ekstraktuose; flavonoidų kiekis dumblių ekstraktuose svyravo nuo 8 iki 33 mg RE/g dw [52]. Tačiau ankstesniuose tos pačios tyrėjų grupės tyrimuose nustatyta, kad keičiantis metų laikams ir aplinkos sąlygoms ryškūs cheminių sudedamųjų dalių pokyčiai [53]. Taigi, yra šiek tiek sunku išsamiai apžvelgti šių jūros dumblių bioaktyvių junginių bibliografiją, nes nėra paskelbtų tyrimų, bet ir dėl flavonoidų kiekio pokyčių, kuriuos įtakoja augimo sąlygos ir geografinė padėtis.

Mean carbohydrate content of produced extracts was also species-specific (P. palmata > U.lactuca>A.esculenta; p<0.05) (table="" 2).="" contents="" ranged="" from="" 44.8="" to="" 510="" mg="" glue/g="" dw="" depending="" on="" algae="" species.="" seaweed="" contains="" large="" amount="" of="" polysaccharides="" with="" important="" functions="" for="" the="" macroalgal="" cells="" including="" structural="" support="" and="" energy="" storage.="" for="" instance,="" the="" main="" part="" of="" red="" and="" brown="" seaweed="" cell="" walls="" is="" represented="" by="" sulfated="" galactans,="" which="" are="" known="" as="" agar,alginate,and="" carrageenan="" [54].the="" red="" algae="" p.="" palmata="" showed="" the="" highest="" amount="" of="" carbohydrate="" content="" (mean="" value="" 441="" mg="" glue/g="" dw).="" results="" were="" in="" agreement="" with="" previous="" studies="" that="" reported="" the="" highest="" polysaccharide="" concentration="" in="" palmaria="" species="" [55].="" moreover,="" mutripah="" et="" al.="" [56]described="" a="" total="" carbohydrate="" content="" of="" p.="" palmata="" of="" 469="" mg/g="" of="" dry="" seaweed,="" relatively="" similar="" to="" that="" observed="" in="" the="" present="">

Žalieji makrodumbliai. lactuca buvo iki 249,5 mg GluE/g dw, priklausomai nuo naudotos ekstrahavimo technikos (2 lentelė). Remiantis literatūra, U. lactuca turi vandenyje tirpią ir netirpią celiuliozę, atitinkančią struktūrinius polisacharidus, kurių pagrindinis komponentas vadinamas ulvanu, kuris sudaro nuo 9 iki 36 procentų sausos biomasės masės [57]. Ulvaną daugiausia sudaro sulfatuota ramnozė, urono rūgštys (gliukurono rūgštis ir idurono rūgštis) ir ksilozė. Dėl jo poliškumo ulvano tirpumas vandeniniuose tirpaluose padidėja ekstrahuojant aukštoje temperatūroje (80-90 laipsnis )58]. Ekstrahavimo temperatūra galėjo būti priežastis, kodėl bendras angliavandenių kiekis U. Lactuca ekstraktuose, pagamintuose tradiciniu karšto vandens ekstrahavimu ir abiejų metodų deriniu (PEF plius HW), buvo didesnis (p<0.05) than="" the="" content="" achieved="" using="" only="" pef.="" on="" the="" other="" hand,="" other="" authors="" highlight="" the="" importance="" of="" the="" seasonal="" variation="" in="" the="" polysaccharide="" content.="" for="" instance,="" schiener="" et="" al.,="" claim="" to="" identify="" seasonal="" variations="" and="" predict="" best="" harvest="" times="" for="" kelp.="" the="" seasonal="" composition="" analysis="" of="" a.esculenta="" demonstrated="" that="" maximum="" values="" of="" carbohydrates="" coincided="" with="" reduced="" concentrations="" of="" protein,="" ash,="" polyphenols,="" and="" moisture="" [39].="" according="" to="" the="" authors,="" these="" relationships,="" which="" vary="" between="" seasons="" and="" species,="" can="" be="" used="" by="" industries="" to="" maximize="" the="" yields="" of="" targeted="" seaweed="">

2.4. Islandijos jūros dumblių ekstraktų antioksidacinės savybės

A.esculenta pasižymėjo stipriausiu DPPH šalinimo aktyvumu tarp trijų dumblių rūšių neapdorotų ekstraktų (p<0.05), with="" a="" scavenging="" effect="" higher="" than="" 90%(table="" 3).="" compared="" with="" the="" different="" standard="" solutions,="" a.esculenta="" showed="" comparable="" scavenging="" activity="" as="" 100="" ug/ml="" of="" ascorbic="" acid="" (87.9%),="" gallic="" acid(91.0%),="" and="" α-tocopherol="" (87.9%).="" our="" results="" were="" in="" agreement="" with="" recent="" studies="" [50],="" which="" also="" reported="" a="" positive="" antioxidant="" activity="" of="" a.="" esculenta="" extracts.="" surprisingly,="" no="" significant="" differences="" in="" antioxidant="" activity="" were="" observed="" between="" the="" different="" extraction="" methods="" tested="" (p="">0.05). Buvo tikimasi, kad PEF ekstraktai turės geresnes antioksidacines savybes nei ekstraktai, pagaminti naudojant karštą tradicinę ekstrakciją, nes kiti tyrimai parodė, kad ekologiški metodai (pvz., ekstrahavimas mikrobangų pagalba arba fermentinis ekstrahavimas) gali veiksmingai išvengti biologiškai aktyvių junginių skilimo. antioksidacinė veikla [59,60].

Taip pat buvo tiriamas jūros dumblių ekstraktų gebėjimas redukuoti geležies (Fe3 plius) į geležies (Fe2 plius) jonus ir gebėjimas pašalinti radikalų ABTS, atitinkamai, FRAP ir ABTS metodais. FRAP rezultatai parodė panašias tendencijas kaip ir DPPH, o tai rodo, kad tarp trijų dumblių rūšių neapdorotų ekstraktų A.esculenta turėjo stipriausią gebėjimą redukuoti geležies (Fe) į geležies (Fe2) jonus (p<0.05). however,="" a="" different="" behavior="" was="" found="" for="" the="" abts.="" all="" seaweeds="" extracts="" showed="" similar="" ability="" to="" scavenge="" the="" radical="" abts="" (p="">0.05), nurodant, kad šiose rūšyse tikriausiai yra veiksmingų junginių, kurie yra atsakingi už jų sugeriamąjį aktyvumą.

Apskritai žinoma, kad rudieji dumbliai turi didesnį antioksidacinį potencialą, palyginti su raudonųjų ir žaliųjų šeimų atstovais [61]. Mūsų rezultatai taip pat parodė, kad vandeniniai A.esculenta ekstraktai turi veiksmingą antioksidacinį poveikį, susijusį su laisvųjų radikalų šalinimu ir redukcine galia, o tai rodo, kad A.esculenta gali būti natūralių antioksidantų šaltinis. Didelis A.esculenta ekstraktų antioksidacinis aktyvumas gali būti susijęs su dideliu fenolinių junginių kiekiu, nustatytu rudųjų dumblių ekstraktuose. Daugelyje tyrimų dumblių ekstraktų antioksidacinis aktyvumas buvo priskiriamas fenolio junginiams, o tai rodo teigiamą ryšį tarp fenolio kiekio ir pašalinimo pajėgumo, daugiausia su DPPH[62,63]. Panašūs koreliacijos rezultatai buvo rasti dabartiniame A.esculenta ekstraktų tyrime (geresnę diskusiją žr. 2.6 skyriuje. Cheminių junginių ir bioaktyvių savybių koreliacijos).

2.5. Islandijos jūros dumblių ekstraktų fermentinė slopinimo veikla

Islandijos jūros dumblių ekstraktai turėjo teigiamą slopinamąjį poveikį visiems tirtiems fermentams (4 lentelė), atverdami naujas natūralių fermentinių inhibitorių iš dumblių išteklių panaudojimo galimybes. Mūsų žiniomis, tai pirmas kartas, kai buvo išbandytas PEF gaminamų Islandijos jūros dumblių ekstraktų fermentinis slopinimas.

2.5.1. Kolagenazės slopinimo aktyvumas

A.esculenta ekstraktai parodė teigiamą kolagenazės slopinimą nuo 68 iki 91 proc., o P. palmaria ir U. Lactuca ekstraktai pasižymėjo nežymiu kolagenazės slopinimo aktyvumu (4 lentelė). A.esculenta karšto vandens ekstrakto kolagenazės slopinimo aktyvumas buvo 71,1 proc. didesnis nei etaloninis epigalokatechin-3-galato (EGCG) tirpalas (63,2 proc.) ir panašus į teigiamą standartą, gautą iš komercinio fermentinio rinkinio (74,9 proc.). Svarbi išvada buvo ta, kad A.esculenta ekstraktai, pagaminti naudojant PEF, rodė kolagenazės slopinimą 91 proc. Reikėtų pabrėžti, kad šis aktyvumas buvo pastebėtas tik PEF pagamintuose vandens ekstraktuose, o ne PEF ir HW derinyje. Tokį elgesį galima paaiškinti galimybe, kad karšto vandens procesas gali turėti neigiamą poveikį junginiams, atsakingiems už kolagenazės aktyvumo slopinimą. Tačiau norint paaiškinti šiuos rezultatus, reikia atlikti papildomus tyrimus dėl neapdorotų dumblių ekstraktų sudėtingumo. Pirmiau minėta tyrimų grupė šiuo metu identifikuoja A.esculenta ekstraktuose esančias slopinimo molekules, kad geriau suprastų šį teigiamą PEF poveikį.

Rezultatai dėl kolagenazės slopinimo A.esculenta ekstraktais atitinka ankstesnius duomenis, kuriuose A.esculenta dėl savo senėjimą stabdančio poveikio naudojama komerciniuose ekstraktuose. Kolageno degradacija vyksta senstant dėl ​​kolagenazės aktyvumo, todėl ant odos atsiranda raukšlių. Natūraliai susidarančių junginių kolagenazės slopinimas yra įdomi galimybė gaminant senėjimą stabdančius produktus. Pavyzdžiui, SEPPIC, kosmetikos pramonei skirtų ingredientų tiekėja, siūlo lipofilinį A. esculenta (KalparineAD) ekstraktą [64].

2.5.2. Elastazės slopinimo veikla

Only the crude extracts of A.esculenta inhibited elastase, exhibiting activities higher than 70% of inhibition (Table 4). However, the anti-elastase activities of A.esculenta extracts did not statistically differ among extraction methods (p>{{0}}.05). Palyginti su kvercetino tirpalais, gerai žinomu elastazės inhibitoriumi, kuris parodė 100 procentų slopinimą esant 1 mM ir 58,7 procentų prie 0,5 mM, A.esculenta ekstraktų našumas buvo didelis.

Elastazė yra proteinazės fermentas, kuris gali sumažinti elastino kiekį, nutraukdamas specifinius peptidinius ryšius. Vadinasi, elastazės aktyvumo slopinimas dermos sluoksnyje gali būti naudojamas odos elastingumui palaikyti[65]. Daugelis augalų ekstraktų buvo identifikuoti kaip elastazės inhibitoriai [17l; tačiau atlikta nedaug elastazės slopinimo iš dumblių išteklių tyrimų. Literatūros duomenimis, iš augalų išgauti polifenoliai yra stiprūs elastazės ir hialuronidazės inhibitoriai [66]. Neseniai atliktas tyrimas parodė, kad florotaninai, rudųjų dumblių tanino rūšis, jūros dumblių Eisenia dviračių ekstraktai ir rudadumbliai Ecklonia cava, yra naudingi odai, nes žymiai sumažina elastazės aktyvumą [67]. Šiame tyrime pagaminti A. esculenta ekstraktai parodė didžiausias TPC ir TFC reikšmes, lyginant su kitomis tirtomis rūšimis (4 lentelė), todėl tai gali būti priežastis, kodėl vandeniniai P. palmaria ir U.lactuca ekstraktai nepasižymėjo antibakteriniu poveikiu. -elastazės veikla. Šiai hipotezei patvirtinti buvo atlikta Pearsono koreliacinė analizė, leidžianti manyti, kad antifermentinis aktyvumas teigiamai koreliuoja su fenolinių medžiagų kiekiu (žr. tolesnę diskusiją 2.6 skyriuje. Cheminių junginių ir bioaktyvių savybių koreliacijos).

2.5.3. Tirozinazės slopinimo aktyvumas

A.esculenta ekstraktai parodė didesnį nei 90 procentų teigiamą tirozinazės slopinimą taikant visus naudotus ekstrahavimo būdus, o P. palmaria ir U. lactuca ekstraktai neturėjo tirozinazę slopinančio poveikio (4 lentelė). Tačiau A.esculenta ekstraktų antitirozinazės aktyvumas nesiskyrė (p<0.05)with extraction="" methods.="" comparing="" the="" effect="" of="" a.esculenta="" extracts="" with="" the="" quercetin="" solutions="" tested,="" the="" crude="" extracts="" of="" the="" brown="" algae="" showed="" better="" inhibitorv="" activities="" than="" these="" solutions(88="" and="" 75%="" for="" the="" 0.5="" and="" 1="" mm="" quercetin="" solutions,="" respectively).="" based="" on="" the="" literature,="" anti-tyrosinase="" activities="" of="" plants,="" bacteria,="" and="" fungi="" have="" been="" reported="" by="" several="" researchers="" [68].="" however,="" though="" different="" studies="" suggest="" that="" bioactive="" compounds="" derived="" from="" marine="" algae="" have="" a="" good="" potential="" to="" be="" utilized="" as="" skin="" whitening="" agents="" [13],="" this="" is="" still="" an="" unexplored="" domain="" and="" only="" a="" few="" studies="" have="" been="" carried="" out.="" most="" of="" the="" studies="" performed="" in="" this="" area="" have="" been="" focused="" on="" brown="" algae,="" agreeing="" with="" the="" results="" of="" the="" present="" study="" in="" which="" a.esculenta="" extracts="" exhibited="" the="" best="" anti-tyrosinase="" activities.="" for="" instance,="" phloroglucinol="" derivatives="" and="" phlorotannins,="" common="" secondary="" metabolites="" found="" in="" brown="" algae,="" have="" shown="" inhibitory="" activity="" against="" tyrosinase="" due="" to="" their="" ability="" to="" chelate="" copper="" [69].="" in="" a="" recent="" study,="" the="" extract="" of="" the="" brown="" algae="" lessonia="" trabeculate="" produced="" by="" microwave-assisted="" extraction="" inhibited="" a="" tyrosinase="" activity="" of="" 33.73%[60].="" in="" another="" study,="" the="" extract="" of="" the="" brown="" algae="" turbinaria="" conoides="" showed="" activity="" as="" an="" antioxidant="" and="" tyrosinase="" inhibitor,="" however,="" in="" this="" case="" ethanol="" was="" used="" as="" solvent="" [70].="" a="" significant="" correlation="" between="" the="" inhibitory="" potency="" of="" polyphenols="" extracted="" from="" plants="" on="" mushroom="" tyrosinase="" has="" been="" reported="" in="" previous="" studies="" [68].="" likewise,="" the="" results="" of="" this="" study="" suggest="" that="" the="" inhibitory="" activity="" towards="" tyrosinase="" were="" positively="" correlated="" with="" flavonoid="" and="" phenolic="" content="" (see="" section="" 2.6.="" correlations="" between="" chemical="" compounds="" and="" bioactive="">

Tirozinazė vaidina svarbų vaidmenį melanino pigmento biosintezėje odoje. Melaninas yra atsakingas už apsaugą nuo žalingo ultravioletinio spinduliavimo, kuris gali sukelti keletą patologinių būklių [71]. Be to, tai gali sukelti estetinių problemų, kai melaninas kaupiasi kaip hiperpigmentuotos dėmės[72]. Taigi tirozinazės inhibitorių įtraukimas į kosmetikos gaminius gali būti patrauklus dėl balinimo ir (arba) šviesinimo efektų.

Šis straipsnis yra ištrauktas iš Kov. Drugs 2021, 19, 662. https://doi.org/10.3390/md19120662 https://www.mdpi.com/journal/marinedrugs