Abstrakt

Oksidativt stress indusert av overdreven frie radikaler er en av kjernedriverne for menneskelig cellulær aldring, kronisk betennelse og flere metabolske degenerative forstyrrelser. Planteavledede næringsingredienser fra homologe ressurser fra matmedisin har fått omfattende global oppmerksomhet som naturlige antioksidantalternativer til syntetiske antioksidanttilsetningsstoffer.Lycium ruthenicum, også kjent som svart gojibær, ogCistanche deserticola(ørkenkvast) er representative endemiske medisinsk-spiselige planteressurser som kommer fra Hexi-korridoren i Nordvest-Kina. De inneholder rikelig med karakteristiske fytokjemiske bestanddeler, inkludert antocyaniner, polyfenoler, bioaktive polysakkarider så vel som fenyletanoidglykosider. Selv om individuelle biologiske aktiviteter av disse to råvarene har blitt dokumentert i flere eksisterende studier, har begrenset forskning fokusert på hvordan menneskelige gastrointestinale fordøyelsesforhold endrer biotilgjengelighet og reelt antioksidantpotensial til deres sammensatte blandede pulver. I denne forskningen, en-komponent pulver og tre grupper av blandet pulver med forskjellige masseforhold (Lycium ruthenicum : Cistanche deserticola= 1:2, 1:1, 2:1) ble forberedt. En statisk totrinns in vitro gastrointestinal fordøyelsesmodell ble implementert, bestående av 2-timers simulert gastrisk fordøyelse under pH 2,0 med pepsin etterfulgt av 2-timers simulert intestinal fordøyelse under pH 7,0 supplert med trypsin. Dynamisk prøvetaking ble utført med flere tidsintervaller under fordøyelsesinkubasjonen. Vi bestemte kvantitativt løselig innhold av totale polyfenoler, polysakkarider, antocyaniner og fenyletanoidglykosider, sammen med DPPH og ABTS friradikalfangende kapasitet. Pearson korrelasjonsanalyse ble utført for å avdekke indre forhold mellom konsentrasjoner av bioaktive forbindelser og antioksidantindikatorer. Eksperimentelle resultater viste at gastrisk fordøyelse betydelig forbedret løseligheten av fire viktige funksjonelle fytokjemikalier, noe som ytterligere forbedret både DPPH og ABTS radikalfangende ytelse. Under påfølgende tarmfordøyelsesfase fortsatte oppløseligheten av polyfenoler og fenyletanoidglykosider å øke, mens målbart innhold av polysakkarider og antocyaniner avtok betydelig. Intestinal fordøyelse utøvde fremmende effekter på ABTS-radikalfjernende aktivitet, men genererte ingen positiv forbedring på DPPH-frie radikalelimineringshastigheten. Polyfenoler, antocyaniner og fenyletanoidglykosider viste statistisk signifikante lineære korrelasjoner med antioksidantkapasitetsparametere (P < 0.05). Among all three blending formulations, the mixing ratio of 2:1 (Lycium ruthenicumtilCistanche deserticola) viste overlegen omfattende antioksidantkapasitet etter full gastrointestinal fordøyelsessimulering. Denne studien belyste variasjonsregler for bioaktive stoffer under gastrointestinalt simulert miljø for enkelt og kombinert svart gojibær og ørkenbroomrapepulver. Resultatene våre gir solid eksperimentell støtte for å utvikle nye funksjonelle kosttilskudd som bruker Hexi-Corridor-ørkenplantematerialer.

Nøkkelord: Lycium ruthenicum; Cistanche deserticola; in vitro gastrointestinal fordøyelse; biotilgjengelighet; polyfenoler; fenyletanoidglykosider; antocyaniner; antioksidant aktivitet; mat-medisinsk homologi

1. Introduksjon

Aldring av befolkningen og økende offentlig jakt på subhelseintervensjon har gjort ernæringsforskning mot aldring til et hot spot innen globale funksjonelle mat- og ernæringsindustrier. Hypotesen om fri-radikal aldring har blitt allment akseptert for å tolke mekanismen for alderdom av organismer. Kontinuerlig akkumulering av reaktive oksygenarter inne i menneskekroppen vil utløse lipidperoksidasjon, skade DNA-strukturen og proteinfunksjonen, akselerere cellealdring og øke sykelighetsrisikoen for aterosklerose, kroniske inflammatoriske sykdommer og aldersrelaterte degenerative symptomer. Kostinntak av naturlige fytokjemiske antioksidanter anses som en skånsom og sikker ernæringsstrategi for å dempe oksidativt stress sammenlignet med farmasøytiske intervensjoner. Syntetiske antioksidanter som BHT og BHA står gradvis overfor strengere reguleringskontroll i mange regionale markeder, noe som gir ytterligere næring til markedets etterspørsel etter plantebaserte naturlige antioksidantråvarer.

Tradisjonelle urteressurser fra det homologe systemet for matmedisin i Øst-Asia har vakt økende interesse blant vestlige ernæringsforskere og kosttilskuddsprodusenter.Lycium ruthenicumMurr., en flerårig buskeart av Solanaceae-familien, fordeler seg over tørre og halvtørre soner i Nordvest-Kina. Den mørke-lilla frukten får rykte som "kongen av antocyaniner", på grunn av eksepsjonelt høy konsentrasjon av acylerte antocyaninderivater som sjelden vises i vanlige frukter. Bortsett fra antocyaniner, er svart gojibær også rik på komplekse polyfenolblandinger, vannløselige polysakkarider, flavonoidforbindelser og ulike spormineralelementer. Tidligere in-vitro- og cellekultureksperimenter har validert dens sterke radikalfjernende, antiinflammatoriske og immunmodulerende bioaktivitet. De fleste eksisterende publikasjoner omLycium ruthenicumfokus på identifikasjon av råmaterialekomponenter, optimalisering av ekstraksjonsprosessen og vurdering av råekstraktantioksidanter.

Cistanche deserticola, vanligvis kalt desert broomrape, er en obligatorisk holoparsittplante som tilhører familien Orobanchaceae. I tusenvis av år har denne planten blitt brukt som styrkende urtemateriale i tradisjonell kinesisk medisinpraksis. Dens hovedsignatur bioaktive komponenter er fenyletanoidglykosider inkludert echinacoside og acteosid, sammen med spesifikke vannløselige polysakkaridfraksjoner. Moderne farmakologiske undersøkelser viser at fenyletanoidglykosider fraCistanche deserticolahar antioksidant-, nevrobeskyttende og immunregulerende effekter, mens polysakkaridfraksjonene kan modulere makrofagimmunrespons. Råstoffet er geografisk konsentrert i ørkenoasesonene i Gansu Hexi-korridoren og ørkenområdet Indre Mongolia.

Fra lokalt industrielt perspektiv er begge planteartene karakteristiske økonomiske avlinger i Gansu Hexi-korridoren. Lokale landbruksbedrifter utforsker funksjonelle matprodukter med verdiøkning basert på disse to ørkenplantene. Klassisk kinesisk urtekompatibilitetsteori antyder at matchingLycium ruthenicumogCistanche deserticolakan gi synergistiske styrkende effekter. For tiden vurderer de fleste publiserte artikler bare hver plante separat. Svært begrensede eksperimentelle data er tilgjengelige for deres sammensatte formel.

Det er viktig å merke seg at totalt fytokjemisk innhold oppdaget i råpulver ikke direkte kan representere den faktiske antioksidanteffekten i menneskelig mage-tarmkanal. Når plantepulver er konsumert oralt, vil bioaktive molekyler gå gjennom drastiske miljøendringer: sterk sur magetilstand med proteasehydrolyse, etterfulgt av nøytral-alkalisk tynntarmmiljø med katalyse av pankreasenzym. Mange fenoliske stoffer, antocyaniner og polysakkarider er pH-sensitive; de kan oppløses, transformeres, degraderes eller konjugeres under fordøyelsesprosedyren. Den virkelige biotilgjengelige fraksjonen, i stedet for originalt totalinnhold, bestemmer fysiologisk funksjon.

Statisk in vitro-simulert gastrointestinal fordøyelsesanalyse er et standardisert foreløpig forskningsverktøy som er mye brukt innen matvitenskap. Dette laboratoriesimuleringssystemet kan etterligne pH-variasjoner og proteasehydrolyseforhold i menneskelig mage og tynntarm. Forskere kan spore dynamiske endringer av biotilgjengelige fytokjemikalier uten dyrefôringsforsøk eller menneskelige frivillige intervensjonstester. Denne metoden brukes bredt for å evaluere frukt, grønnsaker, urtepulver og ernæringsmessige råvarer.

Til nå har ingen offentlig rapport beskrevet in vitro gastrointestinale fordøyelsesegenskaper for blandet komposittpulver avLycium ruthenicumkombinert medCistanche deserticola. Derfor utførte denne studien statiske simulerte gastrointestinale fordøyelseseksperimenter på enkeltråmaterialepulver og tre proporsjonsvariante blandede pulvergrupper. Vi overvåket kontinuerlig dynamiske endringer av løselige polyfenoler, polysakkarider, antocyaniner, fenyletanoidglykosider, samt DPPH og ABTS radikalfjernende kapasitet ved flere fordøyelsestidspunkter. Statistisk korrelasjonsanalyse ble utført mellom konsentrasjon av bioaktive komponenter og antioksidantindekser. Våre mål inkluderer: (1) klargjøre hvordan gastrisk-simulert og tarmsimulert miljø påvirker løseligheten og stabiliteten til hovedfunksjonelle stoffer fra svart gojibær og ørkenkost; (2) sammenligne antioksidantytelsen til forskjellige blandingsforhold etter fordøyelsen; (3) sil ut optimal blandingsforhold for sammensatt funksjonelt pulver. Funnene av dette arbeidet kan gi grunnleggende eksperimentelle bevis for utvikling av ny generasjon antioksidantfunksjonell mat og kosttilskuddsprodukter utledet fra Hexi-Corridor lokale planteressurser.

2. Materialer og metoder

2.1 Planteråvarer

Modne frukter avLycium ruthenicumble høstet fra kunstig plantasjeskog i Huahai Town, Yumen City, Gansu-provinsen, Kina, i år 2022. Åkerinnsamlet frukt gjennomgikk naturlig skyggetørking under ventilert omgivelsestemperatur. Skadede frukter, fruktblader og urenheter ble fjernet manuelt. Ren tørket frukt ble pulverisert og siktet gjennom en 50-mesh sikt for å oppnå homogent sort gojibærpulver for fordøyelseseksperimenter.

Friske kjøttfulle stilker avCistanche deserticolable samlet i mai 2022 fra kunstig inokulertHaloxylon ammodendronsanddyneskog som ligger i Gaotai County, Gansu-provinsen. Fersk vev ble grundig vasket for å eliminere overflatesandforurensning, kuttet i tynne skiver og umiddelbart nedsenket i en fargebeskyttende løsning for å forhindre fenolisk bruningsreaksjon. Forhåndsbehandlede skiver ble frysetørket under vakuum. Frysetørket fast stoff ble knust og ført gjennom en 50 mesh sikt for å forberedeCistanche deserticolafrysetørket pulverprøve.

Tre blandede pulvergrupper ble fremstilt ved å blandeLycium ruthenicumpulver ogCistanche deserticolafrysetørket pulver i forskjellige masseforhold:

Gruppe A: masseforhold 1 : 2 (Lycium ruthenicum : Cistanche deserticola)

Gruppe B: masseforhold 1 : 1 (Lycium ruthenicum : Cistanche deserticola)

Gruppe C: masseforhold 2 : 1 (Lycium ruthenicum : Cistanche deserticola)

Total prøvemasse for hvert fordøyelsesreaksjonssystem ble fastsatt til 0,75 g, faststoff-væskeforholdet ble kontrollert til 1:40 (vekt/volum).

2.2 Kjemiske reagenser

Pepsin (aktivitet 3 000 U/g), trypsin (aktivitet 250 U/mg), standardstoff for gallussyre, Folin-Ciocalteu-reagens, DPPH (1,1-difenyl-2-picrylhydrazyl), ABTS (2,2′‑azino‑bis‑(3‑ethylbenzothiazoline‑6‑sulfonsyre)) ble kjøpt fra Macklin Biochemical Co., Ltd., Shanghai, Kina. Saltsyre, natriumbikarbonat, natriumkarbonat, fenol, konsentrert svovelsyre og andre uorganiske kjemiske midler var kommersielle reagenser av analytisk kvalitet.

2.3 Laboratorieutstyr og instrumenter

DK‑98‑Ⅱ digitalt vannbad med konstant temperatur (Taist Instrument Co., Ltd., Tianjin, Kina); QUINTIX-224 elektronisk analytisk balanse (Sartorius, Tyskland); GL-12B stasjonær høyhastighets kjølt sentrifuge (Hunan Hexi Instrument Equipment Co., Ltd., Kina); DR6000 ultrafiolett-synlig spektrofotometer (Hach Company, USA); SPH-110X-serien termostatisk ristevannbadinkubator (Shanghai Shiping Instrument Co., Ltd., Kina).

2.4 Statisk in vitro gastrointestinal fordøyelsesprotokoll

Den tofasede fordøyelsesprosedyren ble modifisert og optimalisert med henvisning til tidligere publiserte statiske gastrointestinale fordøyelsesprotokoller for plantematmatrise. Hver fordøyelsestest ble utført med tre biologiske parallelle replikater.

Magefordøyelsesfase (GD, total inkubasjonstid=2 timer):Vi veide 0,75 g pulverprøve nøyaktig og overførte den til 50 ml polypropylen sentrifugerør. Passende volum avionisert vann ble tilsatt for å fullstendig fukte fast pulvermatrise. Prøvesuspensjonens pH-verdi ble forsiktig justert til pH 2,0 ved bruk av 1 mol/l saltsyre vandig løsning. Etterpå ble 4 mL forhåndstilberedt simulert magevæske supplert; simulert magevæske inneholdt 3 g pepsin oppløst i 50 ml 0,01 mol/l HCl-løsning. Sentrifugerør ble plassert i termostatisk ryste inkubator, inkubasjonstemperatur holdt på 37 grader for å etterligne menneskelig fysiologisk kroppstemperatur, riste rotasjonshastighet ble satt til 100 r/min. Ved planlagte prøvetakingstidspunkter (0 t, 0,5 t, 1,0 t, 1,5 t, 2,0 t) ble delvis reaksjonsblanding tatt ut. Enzymaktiviteten ble avsluttet ved oppvarming av kokende vannbad i 10 minutter. Den behandlede blandingen ble sentrifugert under 4 grader, rotasjonshastighet 6 000 r/min i 15 minutter. Klar supernatantvæske ble samlet og bevart for påfølgende fytokjemisk kvantifisering og antioksidantaktivitetsanalyser.

Intestinal fordøyelsesfase (ID, total inkubasjonstid=2 t):Etter fullført 2-timers gastrisk fordøyelsesinkubasjon, ble pH-verdien i fordøyelsen justert fra pH 2,0 til nøytral pH 7,0 ved dråpevis tilsetning av 1,0 mol/L natriumbikarbonatløsning. Trypsin arbeidsløsning ble deretter tilsatt i fordøyelsessystemet; denne arbeidsløsningen ble fremstilt ved å oppløse 0,3 g trypsinpulver i 50 ml 0,01 mol/l natriumkarbonatløsning. Inkubasjonstilstanden i tarmfasen holdt seg konsekvent: temperatur 37 grader, ristehastighet 100 r/min. Tidspunkt for prøvetaking for tarmfordøyelse ble satt til 0 timer, 0,5 timer, 1,0 timer, 1,5 timer og 2,0 timer. Etter prøvetaking var enzymdeaktivering, nedkjølt sentrifugering og supernatantoppsamlingstrinn identiske med gastriske faseoperasjoner.

2.5 Bestemmelse av bioaktive funksjonelle komponenter

Totalt innhold av løselig polyfenol ble analysert via Folin-Ciocalteu kolorimetrisk metode, beregningsresultater ble uttrykt som milligram gallussyreekvivalent per gram prøve (mg GAE/g). Totalt innhold av løselig polysakkarid ble målt ved hjelp av fenol-svovelsyre kolorimetrisk kvantitativ metode. Totalt antocyanininnhold ble påvist med pH-differensiell spektrofotometri. Totalt innhold av fenyletanoidglykosid ble kvantifisert ved hjelp av ultrafiolett spektrofotometrisk bestemmelsesmetode. Hver supernatantprøve ble målt i teknisk triplikat for å redusere testavvik.

2.6 Antioksidantkapasitetsmåling

2.6.1 DPPH fri-radikal-rensende analyse

DPPH radikal-rensingsprosent ble beregnet i henhold til formel (1): \\(\\text{DPPH-rensingshastighet (\\%)}= \\left(1-\\frac{A_1-A_2}{A_0}\\right)\\ ganger 100 \\tag{1}\\) Hvor:A₁representerer absorbansavlesning av blandet løsning som inneholder prøvesupernatant og DPPH arbeidsløsning;A₂representerer absorbansen til prøvesupernatanten blandet med avionisert vannprøveblindprøve;A₀representerer absorbansen til DPPH arbeidsløsning blandet med rent avionisert vann kontrollgruppe.

2.6.2 ABTS friradikal kationfangende analyse

ABTS radikal-kation-fjerningshastighet ble beregnet etter formel (2): \\(\\text{ABTS-fjerningshastighet (\\%)}= \\left(1-\\frac{A_1-A_2}{A_0}\\right)\\ ganger 100 \\tag{2}\\) Definisjoner av absorbansparameterA₁, A₂, A₀opprettholde konsistent logikk som DPPH-beregning.

2.7 Statistisk databehandling

Alle fordøyelseseksperimenter ble gjentatt for tre uavhengige biologiske replikater. SPSS 22.0 statistisk programvarepakke ble tatt i bruk for enveis variansanalyse (ANOVA), signifikanstest og Pearson-korrelasjonskoeffisientberegning. Opprinnelse 2018-programvare ble brukt for å plotte eksperimentelle figurer. Statistisk signifikans terskel ble definert somP < 0.05; P < 0.01 was judged as extremely significant difference. Different lowercase letters marked on chart bars indicate significant statistical difference between different treatment groups.

3. Resultater

3.1 Endringer av bioaktive stoffer og antioksidantkapasitet for singelLycium ruthenicumpulver

Innenfor simulert gastrisk fordøyelsesmiljø økte innholdet av løselig polyfenol i svart gojibærpulver bemerkelsesverdig i løpet av de første 1,5 timene av inkubasjonen og viste en liten nedgang på det senere stadiet av magefordøyelsen. Magesur tilstand fremmet i stor grad oppløsning av polysakkaridmolekyler og antocyaninkomponenter (P < 0.05). Once the digesta transferred to intestinal digestion alkaline environment, detected soluble polysaccharide and anthocyanin contents showed obvious decreasing tendency. Experimental observation confirmed that alkaline pH value of simulated intestinal fluid constituted the primary driving factor for anthocyanin molecular degradation.

Fra antioksidantaktivitetsperspektiv steg både DPPH- og ABTS-radikalfjernende prosenter kontinuerlig under inkubering av mage-fordøyelsen. Når fordøyelsen gikk inn i tarmfasen, reduserte DPPH radikal-fjernende kapasitet kraftig.

Pearson korrelasjonsberegningsresultater indikerte at under gastrisk fordøyelsestilstand hadde polyfenolinnhold signifikant positiv korrelasjon med DPPH-rensingshastighet. Polyfenol og antocyanin viste ekstremt signifikant positiv korrelasjon med ABTS radikal-fjernende ytelse (P < 0.01). In intestinal digestion environment, polyphenol concentration presented significant negative correlation with antioxidant indexes. This phenomenon suggested partial degradation and structural transformation of phenolic compounds under intestinal‑simulated condition. Meanwhile, polysaccharide and anthocyanin still maintained positive correlation with radical‑scavenging capability throughout intestinal digestion process.

3.2 Endringer av bioaktive stoffer og antioksidantkapasitet for singelCistanche deserticolapulver

For frysetørketCistanche deserticolapulver, oppløselig polyfenolkonsentrasjon nådde toppverdien etter 1,5 time under inkubasjon i magefase, etterfulgt av en synkende trend. Under intestinal fordøyelse økte polyfenolinnholdet raskt i løpet av de første 0,5 timene, falt etterpå og steg igjen mot slutten av 2-timers intestinkubasjon. Innhold av løselig polysakkarid viste en generell nedadgående tendens i både gastrisk og intestinal fordøyelsesstadier. Konsentrasjonen av løselig fenyletanoidglykosid holdt kontinuerlig vekst gjennom hele 2-timers gastrisk fordøyelsesprosedyre.

Når det gjelder antioksidantytelse, forbedret gastrisk fordøyelse DPPH-radikalfjerningshastigheten i løpet av først 1,5 time, og deretter falt antioksidantverdien. Etter å ha byttet til tarmfordøyelsesmiljøet, ble DPPH-rensehastigheten først redusert og deretter gradvis tilbake. ABTS-radikal-rensende rate viste mønsteret av initial nedgang og påfølgende stigning over hele fordøyelsestidsforløpet.

Korrelasjonsstatistiske utganger viste at polyfenoler og fenyletanoidglykosider hadde ekstremt signifikant positiv korrelasjon med DPPH radikal-fjernende kapasitet under gastrisk fordøyelse (P < 0.01). In intestinal digestion environment, phenylethanoid glycoside concentration showed significant correlation with both DPPH and ABTS scavenging indicators. This result strongly proved phenylethanoid glycosides act as the dominant antioxidant‑active constituents for Cistanche deserticolaråstoff.

3.3 Bioaktive forbindelser og antioksidantytelse av blandet pulver under simulert gastrisk fordøyelse

Tre blandingspulverformuleringer (Gruppe A 1:2, Gruppe B 1:1, Gruppe C 2:1) presenterte tydelige komponentfluktuasjonsmønstre under simulering av magefordøyelse. For løselig polyfenol: Gruppe A og gruppe B opplevde en innledende reduksjon etterfulgt av økning i innholdet ettersom fordøyelsestiden forlenget. Gruppe C viste vedvarende synkende trend av løselig polyfenol over gastrisk inkubasjon. Innhold av løselig polysakkarid, antocyanin og fenyletanoidglykosid viste forholdsavhengige fluktuasjonsegenskaper. Generelt sett lettet surt magemiljø oppløsning av disse fire klassene av bioaktive fytokjemikalier fra plantematrise med blandet pulver.

Antioksidanttestresultater avslørte at DPPH- og ABTS-radikalfjernende prosenter av alle tre blandede gruppene økte betydelig med forlenget gastrisk fordøyelsestid (P < 0.05). Comparative analysis among three formula groups demonstrated that Group C (2:1 ratio, higher proportion of Lycium ruthenicum) oppnådde relativt høyere radikalfjernende verdier etter fordøyelsen i magefasen.

3.4 Bioaktive forbindelser og antioksidantytelse av blandet pulver under simulert tarmfordøyelse

Etter å ha gått inn i fordøyelsesstadiet, kan polyfenol- og fenyletanoidglykosid-løseligheten av blandet pulver opprettholde en ytterligere økende trend. Ikke desto mindre led påvisbare oppløselige polysakkarid- og antocyaninhold generelt stofftap. DPPH-radikalfjerningshastigheten falt ved tidlig tarm-fordøyelsestidspunkt og kom seg i senere inkubasjonsperiode. ABTS radikal-fjernende rate presenterte en statistisk signifikant synkende trend for alle tre blandede grupper i hele tarmfordøyelsesinkubasjonen (P < 0.05).

Omfattende sammenligning med tanke på retensjonsnivå for bioaktive stoffer samt integrert antioksidantkapasitet etter fullstendig sekvensiell mage-pluss-tarm fordøyelse illustrerte at gruppe C med blandingsforhold 2 : 1 (Lycium ruthenicum : Cistanche deserticola) leverte overlegen generell antioksidantytelse sammenlignet med gruppe A og gruppe B.

4. Diskusjon

Våre in-vitro fordøyelsesresultater viser tydelig at surt magemiljø er gunstig for å frigjøre løselige polyfenoler, polysakkarider, antocyaniner og fenyletanoidglykosider fra beggeLycium ruthenicumogCistanche deserticolaplantepulvermatrise. Kombinerte effekter av sur hydrolyse med lav pH, mekanisk risteinkubasjon og pepsinprotease kan forstyrre delvis plantecelleveggstruktur, noe som akselererer intracellulær fytokjemisk oppløsning til vandig fordøyelsessupernatant. Slik oppløsningsforbedring forbedrer direkte konsentrasjonen av biotilgjengelige antioksidanter og evnen til å fjerne radikaler.

Når fordøyelsessystemet overføres til et nøytralt-alkalisk tarmmiljø, oppfører forskjellige fytokjemiske kategorier distinkte stabilitetsegenskaper. Antocyaniner som stammer fra svart gojibær er velkjente pH-sensitive molekyler. Alkalisk tarmtilstand akselererer nedbrytning av antocyaninringstrukturen, noe som fører til målbar innholdsreduksjon i supernatanten. Denne observasjonen er i samsvar med tidligere forskningskonklusjoner hentet fra andre antocyaninrike bærmaterialer. Partielle polysakkaridmolekyler kan lide av hydrolytisk spaltning under kombinert påvirkning av tarm-pH og trypsin-katalytisk virkning, noe som forårsaker reduksjon av påvist konsentrasjon av løselig polysakkarid. Tvert imot kan deler av polyfenolforbindelser og fenyletanoidglykosider fortsatt løses opp fra planterestmatrise selv under intestinal-simulert inkubasjon.

Det er merkbar forskjell mellom DPPH-analyse og ABTS-analyseresultater. DPPH-reaksjonssystemet fungerer i delvis organisk-vandig blandet løsningsmiddelomstendighet og viser høyere følsomhet overfor lipofile fenolmolekyler. ABTS-analysesystemet kan oppdage både hydrofile og lipofile antioksidantforbindelser samtidig. Denne metodologiske forskjellen gir en delvis forklaring på fenomenet vårt: tarmfordøyelsen forbedret ABTS radikal-fjernende ytelse, men klarte ikke å fremme DPPH-elimineringshastigheten. Noen originale fytokjemiske molekyler brytes ned under intestinal-simulert inkubasjon, og produserer sekundære metabolitter med endret antioksidantstyrke. Disse nygenererte nedbrytningsproduktene vil omforme de endelige testresultatene for radikalfjerning.

Korrelasjonsstatistisk analyse bekrefter at antocyaniner tjener som primære antioksidantbidragsytere forLycium ruthenicum, mens fenyletanoidglykosider dominerer antioksidantaktivitet avCistanche deserticola. Etter fysisk blanding av disse to råmaterialepulverene, eksisterer disse to settene med bioaktive signaturingredienser samtidig i fordøyelsessupernatanten og bestemmer sammen den totale antioksidantkapasiteten til blandet pulver. Sammenlignende screening blant tre blandingsforhold identifiserer 2 : 1 (Lycium ruthenicum : Cistanche deserticola) som optimal formel for å maksimere in vitro antioksidantkapasitet etter full fordøyelsessimulering.

Det er viktig å diskutere iboende begrensninger som tilhører denne statiske batch-mode in vitro fordøyelsesmodellen. Denne laboratoriesimuleringen kan ikke fullt ut reprodusere kompliserte dynamiske fysiologiske prosesser i ekte menneskelig mage-tarmkanal. Faktorer som gastrointestinal peristaltikk, kontinuerlig sekresjon av fordøyelsessaft, gallesaltdeltakelse og tarmmikrobiota-fermenteringsprosess er ikke inkludert i det nåværende eksperimentelle oppsettet. Dessuten kan deaktiveringstrinn for kokende-vann-badenzym brukt i protokollen vår indusere mindre tap av varmelabile fytokjemiske bestanddeler. Rått grovt pulver i stedet for rensede ekstrakter ble tatt i bruk som testprøve i denne studien. Derfor kan våre eksperimentelle utdata fungere som foreløpige referansedata, men kan ikke helt tilsvare reell biotilgjengelighet i menneskekroppen. Oppfølgingsstudier med dyrefôring eller intervensjonsstudier på mennesker er nødvendig for ytterligere å validere praktiske fysiologiske effekter av denne sammensatte pulverformelen.

Fra industrielt produktutviklingsperspektiv gir denne forskningen teoretisk referanse for produksjon av sammensatte funksjonelle matpulvertilskudd ved bruk av svarte gojibær og ørkenkvastråvarer hentet fra Hexi-Corridor-produserende regioner. Under produktformuleringsdesign og vurdering av holdbarhet ved lagring, bør produsenter være nøye med å følge pH-avhengige kjemiske stabilitetsegenskaper til antocyanin og fenyletanoid-glykosidkomponenter. Rimelig formuleringsjustering og kontroll av lagringstilstanden bør tas i bruk for å minimere nedbrytning av bioaktive ingredienser under kommersielle produkters holdbarhet.

5. Konklusjoner

Simulert gastrisk fordøyelse forbedrer oppløseligheten av polyfenoler, polysakkarider, antocyaniner og fenyletanoidglykosider betydelig for beggeLycium ruthenicumpulver ogCistanche deserticolapulver, og øker samtidig DPPH samt ABTS fri-radikal-fjernende aktivitet.

I simulert tarmfordøyelsesmiljø fortsetter oppløseligheten av polyfenoler og fenyletanoidglykosider å øke, mens påvisbart innhold av polysakkarider og antocyaniner reduseres. Intestinal fordøyelse fremmer ABTS-radikalfjernende kapasitet, men viser ingen positiv fremmende effekt for DPPH-radikalfjerningshastighet. Polyfenoler, antocyaniner og fenyletanoidglykosider har signifikant lineær korrelasjon med antioksidantindikatorer. Antocyaniner og fenyletanoidglykosider gir et dominerende bidrag til antioksidantytelsen til disse to ørkenplantematerialene.

Blant tre testede blandingsforhold, blandingsforholdet2 : 1 (Lycium ruthenicum : Cistanche deserticola) oppnår den høyeste omfattende antioksidantkapasiteten etter fullstendig simulert gastrointestinal fordøyelsesprosedyre.

Denne forskningen gir grunnleggende eksperimentell grunnlag for å utvikle innovative funksjonelle-matprodukter ved bruk av karakteristiskeLycium ruthenicumogCistanche deserticolaplanteressurser i Nordvest-Kina.

Anerkjennelser

Dette arbeidet mottok økonomisk støtte fra Gansu Provincial University Industry-Support Project (Grant No. 2021CYZC-56).

Interessekonflikter

Forfatterne erklærer at det ikke er noen interessekonflikt.

Referanser

[1] Sun XK, Zhang YY, Zhang XY. Forskningsfremgang på aldringsmekanismer og antialdringsterapi. Mat og narkotika. 2022;24(1):74-80.

[2] Yan YM, Dai GL, Ran LW. Polyfenolsammensetningsanalyse avLycium ruthenicumfrukt fra forskjellige ville habitater. Scientia Agricultura Sinica. 2014;47(12):2450-2460.

[3] Gao Y, Tao P, Wang YJ. Molekylær mekanismestudie på antioksidantaktivitet til fenyletanoidglykosider fraCistanche deserticolabasert på nettverksfarmakologi. Chinese Journal of Modern Applied Pharmacy. 2022;39(17):2204-2215.

[4] Bouayed J, Hoffmann L, Bohn T. Totale fenoler, flavonoider, antocyaniner og antioksidantaktivitet etter simulert gastrointestinal fordøyelse og dialyse av eplesorter: biotilgjengelighet og potensielt opptak. Matkjemi. 2011;128(1):14-21.

[5] Mihailović V, Kreft S, Benković ET. Kjemisk profil, antioksidantaktivitet og stabilitet i stimulert mage-tarmkanal modellsystem på treVerbascumarter. Industrielle avlinger og produkter. 2016;89:141-151.

[6] Liu YX, Wu YP, Ji BP. Endringer av komponenter og antioksidantaktivitet av blåbærpolyfenoler under simulert gastrointestinal fordøyelse. Journal of Chinese Institute of Food Science and Technology. 2016;16 (10):87-95.

[7] Ryan L, Prescott SL. Stabilitet av antioksidantkapasiteten til tjuefem kommersielt tilgjengelige fruktjuicer utsatt for en in vitro fordøyelse. International Journal of Food Science & Technology. 2010;45 (6):1191-1197.

[8] 那吉 N, Zhang HF, Yang FY. In vitro-simulert gastrointestinal fordøyelse påvirker antioksidantkomponentene og aktiviteten til tartarisk bokhvete kokt ris. Moderne mat. 2022;28 (2):219-223.

[9] Bermúdez-Soto MJ, Tomás-Barberán FA, García-Conesa MT. Stabilitet av polyfenoler i chokeberry utsatt for in vitro gastrisk og bukspyttkjertel fordøyelse. Food Chemistry. 2007;102 (3):865-874.

[10] O Sánchez-Velázquez, Mulero M, Cuevas-Rodríguez EO. In-vitro gastrointestinal fordøyelse påvirker stabilitet, biotilgjengelighet og antioksidantaktivitet til polyfenoler fra ville og kommersielle bjørnebær. Mat og funksjon. 2021;12 (4):1-21.