Abstrakt

Oxidativ stress inducerad av överdriven mängd fria radikaler är en av de viktigaste drivkrafterna för mänskligt cellulärt åldrande, kronisk inflammation och flera metabola degenerativa störningar. Växtbaserade näringsingredienser från homologa resurser för livsmedelsmedicin har fått omfattande global uppmärksamhet som naturliga antioxidantalternativ till syntetiska antioxidantadditiv.Lycium ruthenicum, även känd som svart gojibär, ochCistanche deserticola(ökenkvast) är representativa endemiska medicinska ätbara växtresurser som kommer från Hexi-korridoren i nordvästra Kina. De innehåller rikligt med karakteristiska fytokemiska beståndsdelar inklusive antocyaniner, polyfenoler, bioaktiva polysackarider såväl som fenyletanoidglykosider. Även om individuella biologiska aktiviteter för dessa två råvaror har dokumenterats i flera befintliga studier, har begränsad forskning fokuserat på hur mänskliga gastrointestinala matsmältningsförhållanden förändrar biotillgängligheten och den verkliga antioxidantpotentialen hos deras sammansatta blandade pulver. I denna forskning, enkomponentspulver och tre grupper av blandat pulver med olika massförhållanden (Lycium ruthenicum : Cistanche deserticola= 1:2, 1:1, 2:1) förbereddes. En statisk tvåstegs in vitro gastrointestinal matsmältningsmodell implementerades, bestående av 2-timmars simulerad gastrisk matsmältning under pH 2,0 med pepsin följt av 2-timmars simulerad intestinal matsmältning under pH 7,0 kompletterat med trypsin. Dynamisk provtagning utfördes vid flera tidsintervall under matsmältningsinkubation. Vi bestämde kvantitativt lösliga halter av totala polyfenoler, polysackarider, antocyaniner och fenyletanoidglykosider, tillsammans med DPPH- och ABTS-förmåga att avlägsna fria radikaler. Pearson korrelationsanalys utfördes för att avslöja inre samband mellan koncentrationer av bioaktiva ämnen och antioxidantindikatorer. Experimentella resultat visade att gastrisk matsmältning avsevärt förbättrade lösligheten av fyra viktiga funktionella fytokemikalier, vilket ytterligare förbättrade både DPPH- och ABTS-radikalavlägsnande prestanda. Under efterföljande tarmnedbrytningsfas fortsatte lösligheten av polyfenoler och fenyletanoidglykosider att öka, medan mätbara halter av polysackarider och antocyaniner minskade signifikant. Intestinal matsmältning utövade främjande effekter på ABTS-radikalavlägsnande aktivitet, men genererade ingen positiv förbättring av DPPH-hastigheten för fria radikaler. Polyfenoler, antocyaniner och fenyletanoidglykosider visade statistiskt signifikanta linjära korrelationer med parametrar för antioxidantkapacitet (P < 0.05). Among all three blending formulations, the mixing ratio of 2:1 (Lycium ruthenicumtillCistanche deserticola) uppvisade överlägsen omfattande antioxidantkapacitet efter fullständig gastrointestinal matsmältningssimulering. Denna studie belyser variationsregler för bioaktiva ämnen under gastrointestinala simulerade miljöer för enkla och kombinerade svarta gojibär och ökenkvastpulver. Våra resultat ger gediget experimentellt stöd för att utveckla nya funktionella kosttillskott med hjälp av Hexi-Corridor ökenväxtmaterial.

Nyckelord: Lycium ruthenicum; Cistanche deserticola; in vitro gastrointestinal matsmältning; biotillgänglighet; polyfenoler; fenyletanoidglykosider; antocyaniner; antioxidantaktivitet; livsmedelsmedicinsk homologi

1. Inledning

Befolkningens åldrande och växande offentliga strävan efter sub-hälsointerventioner har gjort anti-aging näringsforskning till en hot spot inom den globala funktionella livsmedels- och näringsindustrin. Hypotesen om åldrande av fria radikaler har blivit allmänt accepterad för att tolka mekanismen för åldrande av organismer. Kontinuerlig ackumulering av reaktiva syrearter inuti människokroppen kommer att utlösa lipidperoxidation, skada DNA-struktur och proteinfunktion, påskynda cellåldring och öka sjuklighetsrisken för åderförkalkning, kroniska inflammatoriska sjukdomar och åldersrelaterade degenerativa symtom. Kostintag av naturliga fytokemiska antioxidanter betraktas som en skonsam och säker näringsstrategi för att mildra oxidativ stress jämfört med farmaceutiska interventioner. Syntetiska antioxidanter som BHT och BHA utsätts gradvis för en striktare kontroll på många regionala marknader, vilket ytterligare ökar efterfrågan på växtbaserade naturliga antioxidantråvaror.

Traditionella örtresurser från det homologa systemet för livsmedel och medicin i Östasien har rönt ett ökande intresse bland västerländska näringsforskare och kosttillskottstillverkare.Lycium ruthenicumMurr., en flerårig buskeart av familjen Solanaceae, sprider sig över torra och halvtorra zoner i nordvästra Kina. Dess mörklila frukt får ryktet om att vara "antocyaninernas kung", på grund av exceptionellt höga koncentrationer av acylerade antocyaninderivat som sällan förekommer i vanliga frukter. Förutom antocyaniner är svarta gojibärsfrukter också rika på komplexa polyfenolblandningar, vattenlösliga polysackarider, flavonoidföreningar och olika spårämnen. Tidigare experiment in vitro och cellkultur har validerat dess starka radikalfångande, antiinflammatoriska och immunmodulerande bioaktiviteter. De flesta befintliga publikationer omLycium ruthenicumfokus på identifiering av råmaterialkomponenter, optimering av extraktionsprocesser och bedömning av råextraktantioxidanter.

Cistanche deserticola, vanligen kallad ökenbroomrape, är en obligat holoparasitväxt som tillhör familjen Orobanchaceae. I tusentals år har denna växt använts som stärkande örtmaterial i traditionell kinesisk medicin. Dess huvudsakliga signatur bioaktiva komponenter är fenyletanoidglykosider inklusive echinakosid och akteosid, tillsammans med specifika vattenlösliga polysackaridfraktioner. Moderna farmakologiska undersökningar visar att fenyletanoidglykosider frånCistanche deserticolabesitter antioxidant, neuroprotektiva och immunreglerande effekter, medan dess polysackaridfraktioner kan modulera makrofagernas immunsvar. Råmaterialet är geografiskt koncentrerat i ökenoaszoner i Gansu Hexi-korridoren och ökenområdet Inre Mongoliet.

Ur lokalt industriellt perspektiv är båda växtarterna karakteristiska ekonomiska grödor i Gansu Hexi Corridor. Lokala jordbruksföretag utforskar funktionella livsmedelsprodukter med mervärde baserade på dessa två ökenväxter. Klassisk kinesisk växtbaserad kompatibilitetsteori tyder på att matchningLycium ruthenicumochCistanche deserticolakan ge synergistiska toniska effekter. För närvarande utvärderar de flesta publicerade tidningar bara varje anläggning separat. Mycket begränsade experimentella data finns tillgängliga för deras sammansättningsformel.

Det är viktigt att notera att det totala fytokemiska innehållet som upptäcks i råpulver inte direkt kan representera den faktiska antioxidanteffekten inuti människans mag-tarmkanal. När växtpulver väl har konsumerats oralt kommer bioaktiva molekyler att gå igenom drastiska miljöförändringar: starkt surt magsäckstillstånd med proteashydrolys, följt av neutral-alkalisk tunntarmsmiljö med pankreasenzymkatalys. Många fenoliska ämnen, antocyaniner och polysackarider är pH-känsliga; de kan lösas upp, transformeras, bryts ned eller konjugeras under uppslutningsproceduren. Den verkliga biotillgängliga fraktionen, istället för det ursprungliga totala innehållet, bestämmer den fysiologiska funktionen.

Statisk in vitro simulerad gastrointestinal matsmältningsanalys är ett standardiserat preliminärt forskningsverktyg som är allmänt använt inom livsmedelsvetenskapen. Detta laboratoriesimuleringssystem kan efterlikna pH-variationer och proteashydrolysförhållanden i mänsklig mage och tunntarm. Forskare kan spåra dynamiska förändringar av biotillgängliga fytokemikalier utan dyra djurfoderförsök eller försök från mänskliga frivilliga ingripanden. Denna metod används brett för att utvärdera frukt, grönsaker, örtpulver och nutraceutiska råvaror.

Hittills har ingen offentlig rapport beskrivit in vitro gastrointestinala matsmältningsegenskaper för blandade kompositpulver avLycium ruthenicumkombinerat medCistanche deserticola. Därför genomförde den aktuella studien statiska simulerade gastrointestinala matsmältningsexperiment på enstaka råmaterialpulver och tre proportionsvarierande blandade pulvergrupper. Vi övervakade kontinuerligt dynamiska förändringar av lösliga polyfenoler, polysackarider, antocyaniner, fenyletanoidglykosider, såväl som DPPH och ABTS radikalfångande kapacitet vid flera tidpunkter för digestion. Statistisk korrelationsanalys utfördes mellan koncentration av bioaktiva komponenter och antioxidantindex. Våra mål inkluderar: (1) klargöra hur magsimulerad och tarmsimulerad miljö påverkar lösligheten och stabiliteten hos huvudfunktionella substanser från svarta gojibär och ökenskraps; (2) jämför antioxidantprestanda för olika blandningsförhållanden efter nedbrytning; (3) sålla bort optimal blandningsproportion för sammansatt funktionellt pulver. Resultaten av detta arbete kan ge grundläggande experimentella bevis för utveckling av den nya generationens antioxidantfunktionella livsmedel och kosttillskottsprodukter som härrör från Hexi-Corridor lokala växtresurser.

2. Material och metoder

2.1 Växtråvaror

Mogna frukter avLycium ruthenicumskördades från konstgjord plantageskog i Huahai Town, Yumen City, Gansu-provinsen, Kina, år 2022. Fältinsamlade frukter genomgick en naturlig skuggtorkningsprocess under ventilerad omgivningstemperatur. Skadade frukter, fruktstjälkar och föroreningar togs bort manuellt. Rena torkade frukter pulveriserades och siktades genom en 50-mesh sikt för att erhålla homogent svart gojibärspulver för matsmältningsexperiment.

Färska köttiga stjälkar avCistanche deserticolasamlades in i maj 2022 från artificiellt inokuleradeHaloxylon ammodendrondynskog som ligger i Gaotai County, Gansu-provinsen. Färska vävnader tvättades noggrant för att eliminera ytsandkontamination, skars i tunna skivor och nedsänktes omedelbart i färgskyddande lösning för att förhindra fenolisk brunfärgningsreaktion. Förbehandlade skivor frystorkades under vakuum. Frystorkat fast material krossades och fick passera genom en 50-mesh sikt för att förberedaCistanche deserticolafrystorkat pulverprov.

Tre blandade pulvergrupper framställdes genom blandningLycium ruthenicumpulver ochCistanche deserticolafrystorkat pulver i olika viktförhållanden:

Grupp A: massförhållande 1 : 2 (Lycium ruthenicum : Cistanche deserticola)

Grupp B: massförhållande 1 : 1 (Lycium ruthenicum : Cistanche deserticola)

Grupp C: massförhållande 2 : 1 (Lycium ruthenicum : Cistanche deserticola)

Den totala provmassan för varje nedbrytningsreaktionssystem fastställdes till 0,75 g, förhållandet mellan fast och vätska kontrollerades till 1:40 (vikt/volym).

2.2 Kemiska reagenser

Pepsin (aktivitet 3 000 U/g), trypsin (aktivitet 250 U/mg), gallussyrastandardsubstans, Folin-Ciocalteu-reagens, DPPH (1,1-difenyl-2-picrylhydrazyl), ABTS (2,2′‑azino‑bis‑(3‑etylbensotiazolin‑6‑sulfonsyra)) köptes från Macklin Biochemical Co., Ltd., Shanghai, Kina. Saltsyra, natriumbikarbonat, natriumkarbonat, fenol, koncentrerad svavelsyra och andra oorganiska kemiska medel var kommersiella reagenser av analytisk kvalitet.

2.3 Laboratorieutrustning och -instrument

DK‑98‑Ⅱ digitalt vattenbad med konstant temperatur (Taist Instrument Co., Ltd., Tianjin, Kina); QUINTIX-224 elektronisk analytisk våg (Sartorius, Tyskland); GL-12B stationär höghastighets kylcentrifug (Hunan Hexi Instrument Equipment Co., Ltd., Kina); DR6000 ultraviolett-synlig spektrofotometer (Hach Company, USA); SPH-110X-serien termostatisk skakvattenbadinkubator (Shanghai Shiping Instrument Co., Ltd., Kina).

2.4 Statiskt in vitro gastrointestinal matsmältningsprotokoll

Den tvåfasiga matsmältningsproceduren modifierades och optimerades med hänvisning till tidigare publicerade statiska gastrointestinala matsmältningsprotokoll för växtmatris. Varje uppslutningstest utfördes med tre biologiska parallella replikat.

Magsmältningsfas (GD, total inkubationstid=2 timmar):Vi vägde noggrant 0,75 g pulverprov och överförde det till 50 ml polypropencentrifugrör. Lämplig volym avjoniserat vatten tillsattes för att helt fukta fast pulvermatris. Provsuspensionens pH-värde justerades försiktigt till pH 2,0 med användning av 1 mol/L vattenlösning av saltsyra. Efteråt tillsattes 4 mL förberedd simulerad magvätska; simulerad magvätska innehöll 3 g pepsin löst i 50 ml 0,01 mol/L HCl-lösning. Centrifugerör placerades i en termostatisk skakinkubator, inkubationstemperaturen hölls vid 37 grader för att efterlikna mänsklig fysiologisk kroppstemperatur, skakrotationshastigheten sattes till 100 r/min. Vid schemalagda provtagningstidpunkter (0 h, 0,5 h, 1,0 h, 1,5 h, 2,0 h) togs partiell reaktionsblandning ut. Enzymaktiviteten avslutades genom uppvärmning av ett kokande vattenbad under 10 minuter. Den behandlade blandningen centrifugerades under 4 grader, rotationshastighet 6 000 r/min under 15 min. Klar supernatantvätska uppsamlades och konserverades för efterföljande fytokemisk kvantifiering och antioxidantaktivitetsanalyser.

Intestinal matsmältningsfas (ID, total inkubationstid=2 h):Efter avslutad 2-timmars gastrisk inkubation justerades pH-värdet för matsmältningen från pH 2,0 upp till neutralt pH 7,0 genom att droppvis tillsätta 1,0 mol/L natriumbikarbonatlösning. Trypsin arbetslösning sattes sedan till matsmältningssystemet; denna arbetslösning framställdes genom att lösa 0,3 g trypsinpulver i 50 ml 0,01 mol/L natriumkarbonatlösning. Inkubationsförhållandet i tarmfasen hölls konsekvent: temperatur 37 grader, skakhastighet 100 r/min. Tidpunkter för provtagning för tarmnedbrytning sattes till 0 h, 0,5 h, 1,0 h, 1,5 h och 2,0 h. Efter provtagning var stegen för enzymdeaktivering, kyld centrifugering och supernatantuppsamling identiska med operationer i magfasen.

2.5 Bestämning av bioaktiva funktionella komponenter

Totalt innehåll av löslig polyfenol analyserades med Folin-Ciocalteu kolorimetrisk metod, beräkningsresultat uttrycktes som milligram gallussyraekvivalent per gram prov (mg GAE/g). Totalt innehåll av löslig polysackarid mättes med hjälp av fenol-svavelsyra kolorimetrisk kvantitativ metod. Totalt antocyanininnehåll detekterades med pH-differentialspektrofotometri. Totalt innehåll av fenyletanoidglykosid kvantifierades genom ultraviolett spektrofotometrisk bestämningsmetod. Varje supernatantprov mättes i tekniskt triplikat för att minska testavvikelsen.

2.6 Mätning av antioxidantkapacitet

2.6.1 DPPH-analys för att avlägsna fria radikaler

DPPH-radikal-rensande procentsats beräknades enligt formel (1): \\(\\text{DPPH-rensningshastighet (\\%)}= \\left(1-\\frac{A_1-A_2}{A_0}\\right)\\ gånger 100 \\tag{1}\\) Där:A₁representerar absorbansavläsning av blandad lösning innehållande provsupernatant och DPPH-arbetslösning;A₂representerar absorbansen av provsupernatanten blandad med avjoniserat vattenprovblindprov;A₀representerar absorbans av DPPH-arbetslösning blandad med rent avjoniserat vatten kontrollgrupp.

2.6.2 ABTS fri-radikal katjonfångande analys

ABTS-radikalkatjonrensningshastigheten beräknades enligt formel (2): \\(\\text{ABTS-rensningshastighet (\\%)}= \\left(1-\\frac{A_1-A_2}{A_0}\\right)\\ gånger 100 \\tag{2}\\) Definitioner av absorbansparameterA₁, A₂, A₀upprätthålla konsekvent logik som DPPH-beräkning.

2.7 Statistisk databehandling

Alla digestionsexperiment upprepades för tre oberoende biologiska replikat. SPSS 22.0 statistiska mjukvarupaket användes för envägsanalys av varians (ANOVA), signifikanstest och Pearson-korrelationskoefficientberäkning. Mjukvaran Origin 2018 användes för att plotta experimentella figurer. Statistisk signifikans tröskel definierades 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. Resultat

3.1 Förändringar av bioaktiva ämnen och antioxidantkapacitet för singelLycium ruthenicumpulver

Inom simulerad magsmältningsmiljö ökade innehållet av lösligt polyfenol i svart gojibärspulver anmärkningsvärt under de första 1,5 timmarna av inkubationen och uppvisade en liten minskning i det senare skedet av magsmältningen. Surt tillstånd i magen främjade i hög grad upplösningen av polysackaridmolekyler och 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.

Ur antioxidantaktivitetsperspektiv, steg både DPPH- och ABTS-radikalavlägsnande procentsatser kontinuerligt under magsmältningsinkubation. När matsmältningen gick in i tarmfasen minskade DPPH-radikalavlägsnande kapaciteten kraftigt.

Pearson korrelationsberäkningsresultat indikerade att polyfenolinnehållet under gastrisk matsmältningsförhållande hade signifikant positiv korrelation med DPPH-rensande hastighet. Polyfenol och antocyanin visade extremt signifikant positiv korrelation med ABTS-radikalavlägsnande prestanda (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 Förändringar av bioaktiva ämnen och antioxidantkapacitet för singelCistanche deserticolapulver

För frystorkadCistanche deserticolapulver, koncentrationen av löslig polyfenol nådde ett toppvärde efter 1,5 h under inkubation i magfasen, följt av en fallande trend. Under intestinal matsmältning ökade polyfenolinnehållet snabbt inom de första 0,5 timmarna, sjönk efteråt och steg igen mot slutet av 2 timmars tarminkubation. Innehållet av löslig polysackarid visade en generell nedåtgående tendens i både mag- och tarmmatsmältningsstadierna. Koncentrationen av löslig fenyletanoidglykosid höll kontinuerlig tillväxt under hela 2-timmars matsmältningsproceduren.

När det gäller antioxidantprestanda förbättrade magsmältningen DPPH-radikalavlägsningshastigheten inom de första 1,5 timmarna och sedan sjönk antioxidantvärdet. Efter att ha bytt till matsmältningsmiljö minskade DPPH-avskiljningshastigheten först och återhämtade sig sedan gradvis. ABTS radikalrenande hastighet visade mönstret av initial nedgång och efterföljande höjning under hela matsmältningstiden.

Korrelationsstatistiska utdata visade att polyfenoler och fenyletanoidglykosider hade extremt signifikant positiv korrelation med DPPH-radikalavlägsnande kapacitet under magsmältning (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 deserticolaråvara.

3.3 Bioaktiva föreningar och antioxidantprestanda hos blandat pulver under simulerad magsmältning

Tre blandade pulverformuleringar (Grupp A 1:2, Grupp B 1:1, Grupp C 2:1) presenterade särskiljbara fluktuationsmönster för komponenter under simulering med magsmältning. För löslig polyfenol: Grupp A och Grupp B upplevde en initial minskning följt av höjning av innehållet när rötningstiden förlängdes. Grupp C visade ihållande fallande trend av löslig polyfenol över maginkubation. Innehållet av löslig polysackarid, antocyanin och fenyletanoidglykosid uppvisade förhållandeberoende fluktuationsegenskaper. Generellt sett underlättade sur magmiljö upplösningen av dessa fyra klasser av bioaktiva fytokemikalier från blandad pulverväxtmatris.

Antioxidanttestresultat avslöjade att DPPH- och ABTS-radikalavlägsnande procentandelar av alla tre blandade grupperna ökade signifikant med förlängd gastrisk matsmältningstid (P < 0.05). Comparative analysis among three formula groups demonstrated that Group C (2:1 ratio, higher proportion of Lycium ruthenicum) uppnådde relativt högre radikalfångande värden efter matsmältning i magfasen.

3.4 Bioaktiva föreningar och antioxidantprestanda hos blandat pulver under simulerad tarmsmältning

Efter att ha gått in i tarmmatsmältningsstadiet kan polyfenol- och fenyletanoidglykosidlösligheten av blandat pulver upprätthålla ytterligare ökande trend. Icke desto mindre led detekterbara lösliga polysackarider och antocyanininnehåll i allmänhet substansförlust. DPPH-radikalavlägsningshastigheten sjönk vid tidpunkten för tidig tarmmatsmältning och återhämtade sig under senare inkubationsperiod. ABTS-radikalavlägsnande hastighet presenterade statistiskt signifikant fallande trend för alla tre blandade grupperna i hela tarmens matsmältningsinkubation (P < 0.05).

Omfattande jämförelse med hänsyn till retentionsnivån för bioaktiva ämnen samt integrerad antioxidantkapacitet efter fullständig sekventiell gastrisk-plus-tarmmatsmältning illustrerade att grupp C med blandningsförhållande 2 : 1 (Lycium ruthenicum : Cistanche deserticola) levererade överlägsen total antioxidantprestanda, jämfört med grupp A och grupp B.

4. Diskussion

Våra experimentella in vitro-rötningsresultat visar tydligt att sur magmiljö är gynnsam för att frigöra lösliga polyfenoler, polysackarider, antocyaniner och fenyletanoidglykosider från bådaLycium ruthenicumochCistanche deserticolaväxtpulvermatris. Kombinerade effekter av sur hydrolys med lågt pH, mekanisk skakningsinkubation och pepsinproteas kan störa partiell växtcellväggstruktur, vilket påskyndar intracellulär fytokemisk upplösning till vattenhaltig uppslutningssupernatant. Sådan upplösningsförbättring förbättrar direkt koncentrationen av biotillgängliga antioxidanter och radikalfångande förmåga.

När matsmältningssystemet väl har överförts till neutral-alkalisk tarmmiljö, uppträder olika fytokemiska kategorier distinkta stabilitetsegenskaper. Antocyaniner som kommer från svarta gojibär är välkända pH-känsliga molekyler. Alkaliskt tarmtillstånd påskyndar nedbrytningen av antocyaninringens struktur, vilket leder till en mätbar minskning av innehållet i supernatanten. Denna observation överensstämmer med tidigare forskningsslutsatser som erhållits från andra antocyaninrika bärmaterial. Partiella polysackaridmolekyler kan drabbas av hydrolytisk klyvning under kombinerad påverkan av intestinalt pH och trypsinkatalytisk verkan, vilket orsakar minskning av detekterad koncentration av löslig polysackarid. Tvärtom kan delar av polyfenolföreningar och fenyletanoidglykosider fortfarande lösas upp från växtrestmatrisen även under tarmsimulerad inkubation.

Märkbar skillnad finns mellan DPPH-analys och ABTS-analysresultat. DPPH-reaktionssystem fungerar i partiella organisk-vattenhaltiga blandade lösningsmedelsförhållanden och uppvisar högre känslighet mot lipofila fenolmolekyler. ABTS analyssystem kan detektera både hydrofila och lipofila antioxidantföreningar samtidigt. Denna metodologiska skillnad ger en delvis förklaring till vårt fenomen: tarmmatsmältningen förbättrade ABTS-radikalavlägsnande prestanda men misslyckades med att främja DPPH-elimineringshastigheten. Vissa ursprungliga fytokemiska molekyler bryts ned under tarmsimulerad inkubation och producerar sekundära metaboliter med förändrad antioxidantstyrka. Dessa nygenererade sönderdelningsprodukter kommer att omforma de slutliga testresultaten för avlägsnande av radikaler.

Korrelationsstatistisk analys bekräftar att antocyaniner fungerar som primära bidragsgivare till antioxidanterLycium ruthenicum, medan fenyletanoidglykosider dominerar antioxidantaktivitet avCistanche deserticola. Efter fysisk blandning av dessa två råmaterialpulver, samexisterar dessa två uppsättningar av signaturbioaktiva ingredienser i matsmältningssupernatanten och bestämmer tillsammans den totala antioxidantkapaciteten hos blandat pulver. Jämförande screening bland tre blandningsförhållanden identifierar 2 : 1 (Lycium ruthenicum : Cistanche deserticola) som optimal formel för att maximera in vitro antioxidantkapacitet efter fullständig gastrointestinal matsmältningssimulering.

Det är viktigt att diskutera inneboende begränsningar som hör till denna statiska batch-mode in vitro matsmältningsmodell. Denna laboratoriesimulering kan inte fullt ut reproducera komplicerade dynamiska fysiologiska processer i verkliga mänskliga mag-tarmkanalen. Faktorer som gastrointestinal peristaltik, kontinuerlig utsöndring av matsmältningsjuice, gallsaltdeltagande och tarmmikrobiotajäsning ingår inte i nuvarande experimentupplägg. Dessutom kan deaktiveringssteget för enzym-deaktivering av kokande vattenbad som tillämpas i vårt protokoll inducera mindre förlust av värmelabila fytokemiska beståndsdelar. Rå grovt pulver istället för renade extrakt användes som testprov i denna studie. Därför kan våra experimentella utdata fungera som preliminära referensdata, men kan inte helt likställas med verklig biotillgänglighet för ämnen i människokroppen. Uppföljande försök med utfodring av djur eller kostinterventionsstudier på människor krävs för att ytterligare validera praktiska fysiologiska effekter av denna sammansatta pulverformel.

Ur industriellt produktutvecklingsperspektiv erbjuder denna forskning teoretisk referens för produktion av sammansatta funktionella livsmedelspulvertillskott med användning av svarta gojibär och råvaror för ökenskraps från Hexi-Corridor-producerande regioner. Vid utformning av produktformulering och bedömning av hållbarhetstid bör tillverkare vara noga uppmärksamma på pH-beroende kemiska stabilitetsegenskaper hos antocyanin och fenyletanoid-glykosidkomponenter. Rimlig formuleringsjustering och kontroll av lagringsförhållanden bör antas för att minimera nedbrytning av bioaktiva ingredienser under kommersiell produkts hållbarhetstid.

5. Slutsatser

Simulerad magsmältning förbättrar avsevärt lösligheten av polyfenoler, polysackarider, antocyaniner och fenyletanoidglykosider för bådaLycium ruthenicumpulver ochCistanche deserticolapulver, och förstärker samtidigt DPPH och ABTS-friradikalfångande aktivitet.

I simulerad tarm-matsmältningsmiljö fortsätter lösligheten av polyfenoler och fenyletanoidglykosider att öka, medan det påvisbara innehållet av polysackarider och antocyaniner minskar. Intestinal matsmältning främjar ABTS radikalfångande kapacitet men visar ingen positiv befrämjande effekt för DPPH radikalfångningshastighet. Polyfenoler, antocyaniner och fenyletanoidglykosider uppvisar signifikant linjär korrelation med antioxidantindikatorer. Antocyaniner och fenyletanoidglykosider gör ett dominerande bidrag till antioxidantprestanda hos dessa två ökenväxtmaterial.

Bland tre testade blandningsproportioner, blandningsförhållandet2 : 1 (Lycium ruthenicum : Cistanche deserticola) uppnår den högsta omfattande antioxidantkapaciteten efter fullständig simulerad gastrointestinal matsmältningsprocedur.

Denna forskning ger grundläggande experimentell grund för att utveckla innovativa funktionella livsmedelsprodukter med hjälp av egenskaperLycium ruthenicumochCistanche deserticolaväxtresurser i nordvästra Kina.

Erkännanden

Detta arbete fick ekonomiskt stöd från Gansu Provincial University Industry-Support Project (bidrag nr. 2021CYZC-56).

Intressekonflikter

Författarna förklarar att det inte föreligger någon intressekonflikt.

Referenser

[1] Sun XK, Zhang YY, Zhang XY. Forskningsframsteg om åldrandemekanismer och anti-aging terapi. Mat och drog. 2022;24(1):74-80.

[2] Yan YM, Dai GL, Ran LW. Polyfenol sammansättning analys avLycium ruthenicumfrukter från olika vilda livsmiljöer. Scientia Agricultura Sinica. 2014;47(12):2450-2460.

[3] Gao Y, Tao P, Wang YJ. Molekylär mekanismstudie på antioxidantaktivitet hos fenyletanoidglykosider frånCistanche deserticolabaserad på nätverksfarmakologi. Chinese Journal of Modern Applied Pharmacy. 2022;39(17):2204-2215.

[4] Bouayed J, Hoffmann L, Bohn T. Totalt antal fenoler, flavonoider, antocyaniner och antioxidantaktivitet efter simulerad gastrointestinal nedbrytning och dialys av äppelsorter: biotillgänglighet och potentiellt upptag. Livsmedelskemi. 2011;128(1):14-21.

[5] Mihailović V, Kreft S, Benković ET. Kemisk profil, antioxidantaktivitet och stabilitet i stimulerade mag-tarmkanalen modellsystem av treVerbascumart. Industrigrödor och produkter. 2016;89:141-151.

[6] Liu YX, Wu YP, Ji BP. Förändringar av komponenter och antioxidantaktivitet hos blåbärspolyfenoler under simulerad gastrointestinal matsmältning. Journal of Chinese Institute of Food Science and Technology. 2016;16 (10):87-95.

[7] Ryan L, Prescott SL. Stabilitet av antioxidantkapaciteten hos tjugofem kommersiellt tillgängliga fruktjuicer som utsätts för en in vitro-smältning. International Journal of Food Science & Technology. 2010;45 (6):1191-1197.

[8] 那吉 N, Zhang HF, Yang FY. In vitro-simulerad gastrointestinal matsmältning påverkar antioxidantkomponenterna och aktiviteten hos vinkokt bovete-ris. Modern mat. 2022;28 (2):219-223.

[9] Bermúdez-Soto MJ, Tomás-Barberán FA, García-Conesa MT. Stabilitet av polyfenoler i aronia som utsätts för in vitro matsmältning i magen och bukspottkörteln. Food Chemistry. 2007;102 (3):865-874.

[10] O Sánchez‑Velázquez, Mulero M, Cuevas‑Rodríguez EO. In vitro gastrointestinal matsmältning påverkar stabilitet, biotillgänglighet och antioxidantaktivitet hos polyfenoler från vilda och kommersiella björnbär. Mat och funktion. 2021;12 (4):1-21.