Nauji antioksidaciniai ingredientai iš alaus daryklų šalutinių produktų, skirtų kosmetinėms formoms

Prašau susisiektioscar.xiao@wecistanche.comDaugiau informacijos

Santrauka:Šio darbo tikslas – įvertinti įvairių rūšių rankų darbo alaus (Ego, Alter, IFiat Lux, Triplo Malto, Ubi ir Maior) bendrą fenolio kiekį ir antioksidacinį aktyvumą, taip pat pradines medžiagas (salyklus, apynius ir mielės), tarpiniai produktai ir atliekos (panaudotas salyklas, apyniai ir mielės), atsižvelgiant į jų naudojimą naujoviškose kosmetikos formose. Pradinių ir panaudotų mėginių ekstraktai buvo paimti iš vandens arba 70 laipsnių spirito. Bendras fenolio kiekis (Folin Ciocalteau Essay) visuose alaus gaminiuose priklausė nuo konkretaus tiriamo produkto. Didžiausios vertės buvo pradiniuose apyniuose (svyruoja nuo maždaug 93 iki 155 mg GAE/g, atsižvelgiant į ekstrahavimo tirpiklį), tarpinės – pradiniame salykle ir pradinėse mielėse, o mažiausios – misoje. Bendras fenolio kiekis galutiniame aluje susidaro iš fenolių, ekstrahuotų iš skirtingų ingredientų, būtent pradinio salyklo, apynių ir mielių, tačiau nereikšmingos vertės vis tiek buvo pastebėtos panaudotuose produktuose. Antioksidacinio aktyvumo, Trolox ekvivalentinio antioksidacinio pajėgumo (LPPH), geležies jonus redukuojančio antioksidacinio parametro (FRAP) ir radikalų katijonų pašalinimo aktyvumo bei redukcinės galios (ABTS) vertinimo metodas turėjo didelės įtakos rezultatams. Apskritai rezultatai atspindėjo bendro fenolio kiekio tendenciją: alus palaipsniui praturtinamas fenoliais, gaunamais iš visų pradinių ingredientų, o panaudoti produktai vis dar turi nereikšmingą antioksidacinį aktyvumą.cistanche cholesterolioĮdomu pastebėti, kad mielių atliekos dažnai buvo didesnės nei pradinės medžiagos; galima daryti išvadą, kad alaus gaminimo metu mielės sugeba absorbuoti fenolius iš alaus. Atsižvelgiant į susidomėjimą perdirbant maistą susidarančių atliekų panaudojimą, buvo įvertintas Alter alaus daryklos produktų atliekų biologinis aktyvumas keratinocitų (panaudotų salyklo, apynių ir mielių produktų) ląstelių kultūroje. Siekiant įvertinti galimą panaudotų ekstraktų biologinį aktyvumą, buvo atlikti preliminarūs in vitro tyrimai keratinocitų HaCaT ląstelėse. Iš panaudotų ekstraktų panaudoti apynių ir mielių ekstraktai parodė gebėjimą pagerinti mitochondrijų aktyvumą ir užkirsti kelią oksidaciniam stresui HaCaT ląstelėse – dvi odos senėjimo ypatybės. Apibendrinant, šis tyrimas pateikia įrodymų, kad rankų darbo alaus atliekos gali būti įdomus fenoliai, skirti odos senėjimą stabdančios kosmetikos gaminimui.

Raktiniai žodžiai:craft alus; alaus gaminiai; bendras fenolio kiekis; antioksidacinis aktyvumas; citotoksiškumas; stabdantis senėjimą

1. Įvadas

Craftbeer vis labiau populiarėja JAV ir Europoje [1,2], o tai turėjo reikšmingų padarinių ekonomikai [3]. Šią sėkmę paskatino vartotojų susidomėjimas paragauti naujų skirtingų skonių ir aromatų alų [2] ir dėmesys saikingo alaus vartojimo naudai sveikatai [4].

Norėdami sužinoti daugiau, spustelėkite čia

Skirtingai nuo komercinio alaus, craft alus yra nefiltruotas ir nepasterizuotas, todėl jo jutiminės savybės nepakinta virimo proceso metu. Be to, galima nepagailėti ir sveikatai naudingų medžiagų, tokių kaip antioksidantai.

Komercinis alus ir jo atliekos jau buvo įvertinti dėl antioksidacinių savybių. Zhao ir kt. [5] nustatė 34 komercinio alaus fenolio profilius ir atitinkamą antioksidacinį aktyvumą ir nustatė reikšmingus bendro ir individualaus fenolio kiekio bei antioksidacinio aktyvumo skirtumus. Gausiausi fenoliniai junginiai buvo galo ir ferulo rūgštys. Tuo pačiu laikotarpiu Ribeiro Tafulo ir kt. [6], naudodamas keletą spektrofotometrinių metodų, nustatė 27 kitų komercinių alaus rūšių antioksidacinį aktyvumą. Tais pačiais metais Piazzon ir kt., 2010 [7] įvertino įvairių rūšių komercinio alaus (abatijos, alaus, bocko, kvietinio, lagerio, pilsnerio ir dealkoholinio alaus) antioksidacinį aktyvumą ir fenolio kiekį ir rado didelę jų įvairovę. Naminio alaus tyrime Farcas ir kt. [8] nustatė bendrą polifenolių kiekį ir antioksidacinį aktyvumą viso gamybos proceso metu, pradedant nuo žaliavų (salyklo ir apynių) ir baigiant panaudotomis atliekomis. Jie parodė, kad pradinis didesnis bendras polifenolių kiekis ir antioksidacinis aktyvumas žaliavose atsirado dėl salyklo, o bendras polifenolių kiekis labai sumažėjo, kai galutiniame alaus produkte ir panaudotame salykle pereina į alų ir panaudotą salyklą. Mielės nebuvo analizuojamos.

Cistanche gali kovoti su senėjimu

Faktą, kad iš salyklo gaunami antioksidaciniai junginiai, buvo įrodytas Zhao ir bendradarbių [9], kurie parodė kelių rūšių salyklinių miežių antioksidacinį aktyvumą ir bendrą fenolio kiekį. Kiti autoriai nustatė keturiasdešimt septynis fenolio junginius iš keturių rūšių komercinio alaus, naudodami skysčių chromatografiją kartu su elektropurškimo jonizacijos hibridine linijine jonų gaudykle kvadrupolio Orbitrap masės spektrometrijos technika [10]. Neseniai mažos molekulinės masės fenolio ir azoto junginiai craft aluje buvo nustatyti HPLC-ESI-MS/MS analizėmis [11]. Autoriai bandė atskirti alaus rūšis, tokias kaip IPA, Lager ir Weiss, pagal fenolio ir azoto junginius, tačiau nerado reikšmingų šių junginių skirtumų tarp įvairių alaus rūšių.

Visai neseniai [12] 20 fenolinių junginių, pavyzdžiui, galo rūgštis, katechinas, kofeino rūgštis, kvercetinas, ksantohumolis ir humulonas, buvo atrinkti ir kiekybiškai įvertinti skirtinguose aluje, misose, alaus gamybos pradinėse sudedamosiose dalyse (miežių salyklas, apyniai ir mielės). ) ir šalutiniai produktai (miežių lukštai, panaudoti apyniai ir panaudotos mielės). Šio tyrimo metu buvo nustatyta, kad tarp visų mėginių buvo didelių skirtumų ir kad alaus sudėtis priklauso nuo gavimo ir virimo proceso. Alaus fenoliniai junginiai daugiausia atsirado iš miežių salyklo, o, įdomu, mielės sugebėjo absorbuoti fenolio junginius iš kitų šaltinių.

Taigi, antioksidantų įvertinimas alaus gamybos atliekose gali būti labai svarbus, atsižvelgiant į spartų craft alaus rinkos augimą visame pasaulyje.

Šalutinių alaus daryklų produktų panaudojimas kuriant sveikatos produktus, tokius kaip kosmetika ir (arba) papildai, padėtų padidinti alaus gamybos tvarumą. Šis tyrimas turi kelis tikslus: įvertinti bendrą fenolio kiekį ir antioksidacinį aktyvumą įvairių rūšių itališkame craft aluje (lagerio, gintaro, trigubo salyklo, raudonojo ir juodojo) bei įvertinti jų gamybos tarpinį produktą, taip pat atliekas. Taigi buvo įvertintas Alter alaus daryklos atliekų ekstraktų biologinis aktyvumas žmogaus keratinocituose. Tai atveria naujas ir įdomias galimybes panaudoti naujas sudedamąsias dalis iš alaus daryklų šalutinių produktų kosmetikos preparatams.

2. Eksperimentinis

2.1. Medžiagos

11-Diphenyl-2-picrylhydrazyl (DPPH),2,4,6-Tris(2-pyridyl)-s-triazine (TPTZ), (±)-6-Hydroxy-2,5,7,8-tetramethylchromane-2-carboxylic acid (TROLOX), 2,2'-Azino-bis(3-ethylbenzothiazoline-6-sulfonic acid) diammonium salt(98%TLC)(ABTS), gallic acid, sodium carbonate monohydrate ACS reagent, sodium acetate and ethanol(ethanol absolute grade) were purchased from Sigma-Aldrich(Steinheim, Germany). Manganese (IV)oxidize activated(>90 proc.) ir Folin-Ciocalteu fenolio reagentas buvo nupirktas iš Fluka (Buchs, Šveicarija). Bevandenis natrio acetatas ir bevandenis geležies (III) chloridas buvo įsigyti iš JT Baker (Center Valley, PA, JAV), o bevandenis natrio karbonatas buvo nupirktas iš Carlo Erba (Milanas, Italija). Visi tirpikliai ir reagentai buvo analitinės kokybės. Itin gryną vandenį gamino Gradient Milli-Q (Millipore, Molsheim, Prancūzija). Pradines medžiagas, rankų darbo alų, misas ir jų atliekas mielai tiekė Birrificio Collesi (Apecchio, Italija).

Išsamios šiame tyrime tirtų alų charakteristikos pateiktos 1 lentelėje. Pagrindinius skirtumus tarp visų alų lėmė pradinio salyklo ir apynių tipas. Galima naudoti penkis skirtingus pradinius salyklus, dažnai mišinius ir skirtingomis proporcijomis. Perle ir Saaz apyniai naudojami skirtingomis proporcijomis dėl skirtingų aromatų. Tos pačios mielės, Saccharomyces Cerevisiae, buvo naudojamos visiems alui, kuris buvo aukštos fermentacijos tipas. Įvairūs deriniai duoda skirtingų rūšių alų (lagerio, gintarinio, trigubo salyklo, raudonojo ir juodojo), kurių alkoholio kiekis svyruoja nuo 6.0 iki 9.{5}} procentų V/V.

2.2. Mėginio paruošimas

Prieš atliekant analizę, pradinės medžiagos (salyklas, apyniai ir mielės), alus, misa ir atliekos (panaudotas salyklas, apyniai ir mielės) buvo apdorojami skirtingais procesais, atsižvelgiant į jų fizinę būseną, kurios galėjo būti džiovinamos kietos, drėgnos. kietas arba drumstas skystis (2 lentelė).

Drėgnos kietosios medžiagos ir skysčiai pirmiausia buvo liofilizuojami {{0}} laipsnio temperatūroje ir 0,03 baro slėgyje (FreeZone 1 Liter Benchtop Series77400 šaldymo džiovintuvas, LABCONCO, Kansans City, MO, JAV). Džiovintos kietosios medžiagos buvo sumaltos pjaustytuvu. Tada visi mėginiai buvo ekstrahuoti. Mėginio kiekis buvo kruopščiai pasvertas ir disperguotas 100 ml tirpiklio (vandenyje arba 70 laipsnių etanolyje). Gautas skystis buvo patalpintas į Erlenmejerio kolbą, kuri buvo kruopščiai uždaryta. Mėginiai buvo magnetiniu būdu maišomi 24 valandas kambario temperatūroje, tada centrifuguojami 12, 000 aps./min 20 laipsnių temperatūroje 10 minučių, kad būtų pašalintos neištirpusios dalelės (Zetalab CNZ-140HE, Paduva, Italija). Mėginiai buvo liofilizuoti ir laikomi -20 laipsnių temperatūroje 50 ml polietileno buteliukuose su užsukamu dangteliu (BD Falcon TM, BD Biosciences, Bedford, MA, JAV), kad būtų užtikrintos optimalios laikymo sąlygos.

2.3. Bendro fenolio kiekio nustatymas

Bendrasis fenolio kiekis (TPC) mėginiuose nustatytas Folin-Ciocalteu spektrofotometriniu metodu [13] su tam tikrais pakeitimais [14]. Trumpai tariant, visi liofilizuoti produktai buvo naudojami skaidriems tirpalams, kurių koncentracija yra 10 mg ml -1, paruošti. 50 μL šio tirpalo alikvotinė dalis buvo pridėta į 150 μL Folin-Ciocalteu fenolio reagento, praskiesto vandeniu santykiu 1:4. Tada įpilama 50 ul Na, CO3 prisotinto tirpalo. Po 10 minučių inkubacijos kambario temperatūroje kiekvieno šulinėlio absorbcija buvo nustatyta 765 nm, naudojant mikroplokštelių skaitytuvą (FLUOstar Omega, BMG Labtech GmbH, Ortenberg, Vokietija). Matavimas buvo lyginamas su kalibravimo etaloniniu galio rūgšties (GA) tirpalu, o rezultatai buvo išreikšti miligramais galo rūgšties ekvivalentų (GAE) viename grame šalutinio produkto (mg GAE/g).

2.4. Antioksidacinės veiklos įvertinimas

Amatinio alaus ir šalutinių produktų antioksidacinis aktyvumas buvo įvertintas išmatavus 11-difenil-2-pikrilhidrazilo (DPPH)) radikalų sunaikinimo aktyvumą, 2,2'-Azino-bis(3-). etilbenzotiazolino -6-sulfo rūgšties) (ABTS*) radikalų katijonų šalinimo pajėgumas ir geležies kiekį mažinančio antioksidacinio pajėgumo (FRAP).cistanche dosage redditTrolox (6-Hidroksi-2,5,7,8-tetrametilchromano-2-karboksirūgštis) buvo naudojamas kaip kalibravimo standartas. Vertės buvo išreikštos mmol Trolox ekvivalentu/g mėginio kaip IC50 funkcija, apibrėžta kaip tiriamos medžiagos koncentracija, reikalinga 50 procentų sumažinti pradinę DPPH, ABTS arba geležies koncentraciją.

2.5. Trolox ekvivalento antioksidacinio pajėgumo (DPPH) įvertinimas

DPPH laisvųjų radikalų šalinimo aktyvumas buvo įvertintas naudojant mikroplokštelės analitinį tyrimą pagal anksčiau paskelbtus metodus[15] su tam tikrais pakeitimais [16]. Trumpai tariant, 50 μL mėginio alikvotinė dalis (koncentracija 10 mg ml-') ir etalonas buvo įpilta į 150 μL DPPH absoliučiame etanolyje 96-šulinėlių mikrotitravimo plokštelėje (BD FalconTM). Po inkubacijos 37 °C temperatūroje. laipsnį 20 min., kiekvieno šulinėlio absorbcija buvo nustatyta esant 517 nm, naudojant mikroplokštelių skaitytuvą. Antioksidacinis aktyvumas buvo apskaičiuotas ir išreikštas atsižvelgiant į Trolox kiekį pagal (1) [17] lygtį, kur Ag ir A yra DPPH● radikalo tirpalo absorbcija esant 517 nm, esant atitinkamai kontroliniam mėginiui ir ekstrakto mėginiams.

2.6. Radikaliųjų katijonų šalinimo veikla ir mažinimo galia (ABTS)

ABTS tyrimas buvo atliktas taikant ankstesnes procedūras [18] ir taikomas 96-šulinėlių mikrolitro plokštelės tyrimui. ABTS * plius tirpalas (5 mM) buvo paruoštas oksiduojant ABTS MnO vandenyje 30 minučių tamsoje. 50 μL skirtingų koncentracijų mėginio ir standarto (Trolox) alikvotinė dalis buvo pridėta į 150 μL ABTS* tirpalo 96-šulinėlių mikrotitravimo plokštelėje (BD FalconTM).cistanche ekstrakto privalumaiPo 10 minučių inkubacijos kambario temperatūroje kiekvieno šulinėlio absorbcija buvo nustatyta 734 nm, naudojant mikroplokštelių skaitytuvą. Vertės buvo apskaičiuotos ir išreikštos atsižvelgiant į Trolox kiekį pagal (2) lygtį [17], kur Ag ir A yra OHe radikalo tirpalo absorbcija, esant 734 nm, atitinkamai esant kontroliniam mėginiui ir ekstrakto mėginiams.

2.7. Geležies ilgio redukcinio antioksidanto parametras (FRAP)

Kraftinio alaus/šalutinių produktų FRAP reikšmės buvo nustatytos pagal anksčiau paskelbtą metodą [19], su tam tikrais pakeitimais [20]. FRAP reagentas buvo paruoštas sumaišant šiuos tris tirpalus:

1. 50mL 0,3 M acetato buferio pH 3,6 (1,23 g natrio acetato 50 ml vandens, rūgština

su acto rūgštimi);

2. 5 ml 5 mMTPTZ(2,4,6-tripiridil-s-triazino) (15,6 mg) pradinio tirpalo 40 mM HCl; 3. 5 ml 5 mM FeCl3:6 H2O (16,2 mg) 40 mM HCl.

Prieš naudojimą FRAP reagentas buvo pašildytas iki 37 °C. 25 μL mėginio alikvotinės dalys (10 mg mL koncentracijos tirpalai-1) trimis egzemplioriais buvo įpilami į 96-šulinėlių plokštelės (BD Falcone) šulinėlius. Tyrimas buvo pradėtas į kiekvieną šulinėlį įpylus 175 μL FRAP reagento. Plokštelė buvo nedelsiant suplakama FLUOstar Omega plokštelių skaitytuvu 30 sekundžių ir reakcijai leista vykti 10 minučių, po to plokštelė buvo nuskaityta plokštelių skaitytuvu (593 nm). Trolox etaloninis tirpalas buvo paleistas tuo pačiu metu ir naudojamas kalibravimo kreivei generuoti tiesinės regresijos būdu. Standartinė kreivė buvo tiesinė tarp 25 ir 800 μM Trolox (TE). Rezultatai buvo išreikšti μM Trolox ekvivalentu (TE) gI mėginio.

2.8. Ląstelių kultūros

Žmogaus keratinocitų ląstelių linija HaCaT buvo įprastai auginama Dulbecco modifikuotoje Eagle's Medium (DMEM), papildyta 10 procentų galvijų vaisiaus serumu (FBS), 2 mM L-glutamino, 50 U/mL penicilino ir 50 ug/mL streptomicino 37 laipsnių temperatūroje. sudrėkintas inkubatorius su 5 proc. CO. Norint įvertinti citotoksiškumą, mitochondrijų aktyvumą ir tarpląstelinį ROS susidarymą, HaCaT ląstelės buvo pasėtos į 96-šulinėlių plokšteles 2 × 10* ląstelių/šulinėlių kiekiu. Visi eksperimentai buvo atlikti po 24 valandų inkubacijos 37 laipsnių temperatūroje 5 procentų CO. Eksperimentams su HaCaT ląstelėmis buvo paruošti panaudotų ekstraktų pradiniai tirpalai 60 mg/ml vandenyje. Po to pradiniai tirpalai buvo atskiesti pilnoje terpėje, kad būtų gauta norima panaudotų ekstraktų koncentracija.

2.9. Citotoksiškumas ir mitochondrijų aktyvumas

Ląstelių gyvybingumas buvo įvertintas sumažinus {{{{10}}}}(4,5-dimetil-2-tiazolil)-2,5-difenilą -2H-tetrazolio bromidas (MTT) paverčiamas netirpiu formazanu, kaip aprašyta anksčiau 21]. Trumpai tariant, HaCaT ląstelės buvo apdorotos 24 valandas skirtingomis ekstrakto koncentracijomis (0003-3 mg/mL) 37 laipsnių temperatūroje 5 procentų CO. Vėliau gydymo terpė buvo pakeista MTT Hanko subalansuotame druskos tirpale ( HBSS) (0,5 mg/ml) 2 valandas 37 laipsnių temperatūroje 5 proc. CO. Po plovimo HBSS formazano kristalai buvo ištirpinti izopropanolyje. Formazano lygiai buvo išmatuoti (570 nm, etaloninis filtras 690 nm) naudojant kelių etikečių plokštelių skaitytuvą VICTORTM X3 (PerkinElmer, Waltham, MA, JAV). Ląstelių gyvybingumas buvo išreikštas kontrolinių ląstelių procentine dalimi.

Mitochondrijų aktyvumas buvo nustatytas MTT, kaip aprašyta anksčiau, su nedideliais pakeitimais [22].cistanche deserticola šalutinis poveikisTrumpai tariant, HaCaT ląstelės buvo apdorotos 4 valandas DMEM 10 procentų FBS (maistinė terpė) arba Dulbecco fosfatu buferiniu fiziologiniu tirpalu (fiziologiniu tirpalu be maistinių medžiagų), esant 0,03 mg/ml ekstraktui 37 laipsnių temperatūroje 5 val. proc. CO. Vėliau gydymas buvo pakeistas MTT 2 valandoms esant 37 laipsnių 5 proc. CO2. Po plovimo HBSS formazano kristalai buvo ištirpinti izopropanolyje. Formazano lygiai, koreliuojantys su mitochondrijų aktyvumu, buvo išmatuoti (570 nm, etaloninis filtras 690 nm), naudojant kelių etikečių plokštelių skaitytuvą VICTORTM X3 (PerkinElmer). Mitochondrijų aktyvumas buvo išreikštas kontrolinių ląstelių procentine dalimi.

2.10. Intraląstelinis ROS susidarymas

Reaktyviųjų deguonies rūšių (ROS) susidarymas buvo įvertintas fluorescenciniu zondu 2'-7'dichlorodihidrofluoresceino diacetatu (H2DCF-DA), kaip aprašyta anksčiau [23] (HaCaT ląstelės 2 valandas buvo apdorotos 0). {23}}3 mg/mL ekstraktas esant 37Cin 5 proc. CO2. Po to apdorojimo terpė buvo pašalinta ir į kiekvieną šulinėlį įpilama 100 μL H2DCF-DA (10 ug/mL). Po 30 min. inkubacijos kambario temperatūroje H2DCF-DA tirpalas buvo pakeistas H2O2 (100 μM) tirpalu 30 min. Lygiagretus HaCaT ląstelių rinkinys buvo apdorotas H2O ir 0,03 mg/mL ekstraktu 30 min.cistanche ČingischanasROS susidarymas buvo matuojamas savavališkais fluorescencijos vienetais, AUF (sužadinimas esant 485 nm ir emisija prie 535 nm), naudojant kelių etikečių plokštelių skaitytuvą VICTORTM X3 (PerkinElmer). Duomenys išreiškiami kaip ROS susidarymo padidėjimas, palyginti su neapdorotomis ląstelėmis (ty ląstelių, apdorotų H, O ir AUF, neapdorotų ląstelių AUF).

Šis straipsnis yra ištrauktas iš Cosmetics 2021, 8, 96. https://doi.org/10.3390/cosmetics8040096 https://www.mdpi.com/journal/cosmetics