Utforska potentialen hos isländska sjögräsextrakt som produceras av vattenbaserade pulserande elektriska fält-assisterad extraktion för kosmetiska applikationer Del 2

Vänligen kontaktaoscar.xiao@wecistanche.comför mer information

2.4. Antioxidantkapacitet hos isländska sjögräsextrakt

A.esculenta hade den starkaste DPPH-rensande aktiviteten bland råextrakten av de tre algerterna (s.<0.05), with="" scavenging="" effects="" higher="" than="" 90%(table="" 3).="" compared="" with="" the="" different="" standard="" solutions,="" a.esculenta="" showed="" comparable="" scavenging="" activity="" as="" 100ug/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). Det förväntades att PEF-extrakt skulle visa bättre antioxidantvärden än extrakten som producerades med den heta traditionella extraktionen eftersom andra studier har visat att gröna tekniker (som mikrovågsassisterad extraktion eller enzymatisk extraktion) effektivt kunde undvika nedbrytning av bioaktiva föreningar, som uppvisar högre antioxidantaktiviteter [59,60].

Förmågan hos tångextrakt att reducera järn(Fe8#) till järn(Fe2 plus)jon och förmågan att rensa bort den radikala ABTS studerades också med FRAP- respektive ABTS-metoden. FRAP-resultat visade liknande trender som DPPH, vilket visar att A. esculenta hade den starkaste förmågan att reducera järn (Fe3 plus ) till järn (Fe2 plus) joner bland råextrakten av de tre algerterna (p.<0.05). however,="" a="" different="" behavior="" was="" found="" for="" the="" abts.="" all="" seaweed="" extracts="" showed="" a="" similar="" ability="" to="" scavenge="" the="" radical="" abts="" (p="">0.05), vilket indikerar att dessa arter förmodligen innehåller några effektiva föreningar som är ansvariga för deras rensande aktivitet.

Klicka här för att veta mer

I allmänhet är brunalger kända för att ha högre antioxidantpotential i jämförelse med röda och gröna familjer [61]. Våra resultat visade också att vattenhaltiga extrakt från A. esculenta uppvisade effektiva antioxidantaktiviteter när det gäller att avlägsna fria radikaler och minska kraften, vilket tyder på att A. esculenta potentiellt kan vara en resurs för naturliga antioxidanter. Den höga antioxidantaktiviteten som observerats för A.esculenta-extrakt kan kopplas till det höga innehållet av fenolföreningar som bestäms i brunalgextrakten. I många studier har antioxidantaktiviteten hos algextrakt tillskrivits fenolföreningarna, vilket visar positiva korrelationer mellan fenolhalt och renskapacitet, mestadels med DPPH[62,63]. Liknande korrelationsresultat hittades i den aktuella studien för A.esculenta-extrakt (se en bättre diskussion i avsnitt 2.6. Korrelationer mellan kemiska föreningar och bioaktiva egenskaper).

2.5. Enzumatisk hämmande aktiviteter av isländska sjögräsextrakt

Isländska tångextrakt uppvisade positiva hämmande effekter mot alla testade enzymer (tabell 4), vilket öppnade nya vägar för att utnyttja naturliga enzymatiska hämmare från algerresurser. Så vitt vi vet är detta första gången som enzymatiska hämmande aktiviteter av isländska tångextrakt producerade av PEF har testats.

köpa cistanche

2.5.1. Kollagenashämmande aktivitet

A.esculenta-extrakt visade positiv kollagenashämning från 68 till 91 procent, medan P. palmaria- och U. Lactuca-extrakt uppvisade obetydliga hämningsaktiviteter mot kollagenas (tabell 4). A.esculenta-varmvattenextrakt uppvisade 71,1 procent kollagenashämmande aktivitet, vilket var högre än epigallokatekin-3-gallat(EGCG)-standardlösning (63,2 procent) och jämförbar med positiv standard från det kommersiella enzymkitet (74,9 procent). Ett viktigt fynd var att A.esculenta-extrakten som producerats av PEF visade en kollagenashämning på 91 procent, och uppvisade ännu högre aktivitet än inhibitorn som tillhandahålls av det kommersiella kitet. Det bör betonas att denna aktivitet endast observerades i vattenextrakten som producerades av PEF och inte av kombinationen av PEF plus HW. Detta beteende kan förklaras av möjligheten att varmvattenprocessen kan ha en negativ effekt på de föreningar som är ansvariga för att hämma kollagenasaktivitet. Ytterligare studier behövs dock för att förklara dessa resultat på grund av komplexiteten hos råa algextrakt. Den tidigare nämnda forskargruppen arbetar för närvarande med identifieringen av hämningsmolekylerna i A.esculenta-extrakt för att bättre förstå dessa positiva effekter som produceras av PEF.

Cistanche kan anti-aging

Resultat angående hämning av kollagenas av A.esculenta-extrakt är i enlighet med tidigare data, i vilka A.esculenta används i kommersiella extrakt på grund av dess antiaging-effekt. Nedbrytningen av kollagen sker med åldrande på grund av kollagenasaktivitet, vilket resulterar i rynkor på huden. Hämningen av kollagenas av naturligt förekommande föreningar är en intressant möjlighet för anti-aging produkter. Till exempel, SEPPIC, en leverantör av ingredienser till kosmetikaindustrin, erbjuder ett lipofilt extrakt av A.esculenta (Kalpariane AD) [64].

2.5.2. Elastashämmande aktivitet

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). Jämfört med quercetinlösningar, en välkänd elastashämmare som visade 100 procent hämning vid 1 mM och 58,7 procent vid 0,5 mM, var prestandan för extrakt från A. esculenta hög.

Elastas är ett proteinasenzym som kan reducera elastin genom att bryta specifika peptidbindningar. Följaktligen kan hämningen av elastasaktivitet i dermisskiktet användas för att upprätthålla hudens elasticitet [65]. Många växtextrakt har identifierats som elastashämmare [17]; dock har få undersökningar gjorts på elastashämningen från algerresurser. Enligt litteraturdata är polyfenoler extraherade från växter kända för att vara starka elastas- och hyaluronidashämmare [66]. En nyligen genomförd studie rapporterade att florotanninerna, typen av tannin i brunalger, extrakt av havskelp Eisenia-cyklar och brunalgen Ecklonia cava, gynnar huden genom att minska elastasaktiviteten avsevärt [67]. A.esculenta-extrakten som producerades i denna studie visade de högsta TPC- och TFC-värdena i jämförelse med de andra arterna som studerades (tabell 4), så detta kan vara anledningen till att de vattenhaltiga extrakten från P. palmaria och U. Lactuca inte visade anti- elastasaktiviteter. För att bekräfta denna hypotes genomfördes en Pearson-korrelationsanalys, vilket tyder på att de anti-enzymatiska aktiviteterna positivt korrelerar med innehållet av fenoliska ämnen (se ytterligare diskussion i avsnitt 2.6. Korrelationer mellan kemiska föreningar och bioaktiva egenskaper).

2.5.3. Tyrosinashämmande aktivitet

A.esculenta-extrakt visade positiv tyrosinasinhibering högre än 90 procent för alla extraktionsmetoder som användes, medan P.palmaria- och U. Lactuca-extrakt inte uppvisade tyrosinashämmande effekter (tabell 4). Antityrosinasaktiviteterna hos A.esculenta-extrakten skilde sig dock inte (s<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="" inhibitory="" activities="" than="" these="" solutions(88="" and75%="" 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="" i68i.="" 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="" was="" positively="" correlated="" with="" flavonoid="" and="" phenolic="" content="" (see="" section="" 2.6.="" correlations="" between="" chemical="" compounds="" and="" bioactive="">

cistanche แอ ม เว ย์

Tyrosinas spelar en viktig roll i biosyntesen av melaninpigment i huden. Melanin är ansvarigt för skyddet mot skadlig ultraviolett strålning, som kan orsaka flera patologiska tillstånd [71]. Dessutom kan det skapa estetiska problem när melanin ackumuleras som hyperpigmenterade fläckar [72]. Således kan inkorporering av tyrosinashämmare i kosmetiska produkter vara attraktivt på grund av bleknings- och/eller ljusningseffekter.

2.5.4. Hyaluronidashämmande aktivitet

Alla tångextrakten uppvisade signifikant hög antihyaluronidasaktivitet (tabell 4), vilket visade resultat jämförbara med garvsyralösningarna (en välkänd hämmare av hyaluronidas). Specifikt visade A.esculenta-extrakt 100 procent av inhibering för alla testade metoder. Dessutom uppvisade U. Lactuca-extrakt aktiviteter som var högre än 90 procent av hämningen, där hämningen av extrakten producerad av PEF (96,8 procent o) och kombinationen av PEF plus HW (97,3 procent) var högre än hämningen som producerades av den traditionella heta vattenmetod 93,4 procent )(s<0.05). all="" p.palmaria="" extracts="" exhibited="" similar=""><0.05), the="" inhibition="" of="" the="" extracts="" produced="" by="" pef="" was="" (91.9="" %)and="" the="" combination="" of="" pef+hw="" (89.5%)="" and="" the="" traditional="" hot="" water="" method="">

Andra författare beskrev också antihyaluronidasaktiviteten hos olika tångextrakt, särskilt extrakt rika på florotanniner från brunalger [73,74]. Men så vitt vi vet är detta första gången som hyaluronidashämmande aktiviteter av P.palmata- och U. Lactuca-extrakt producerade av PEF har rapporterats.

Hyaluronsyra är en viktig komponent i dermis, där den är involverad i vävnadsreparation, den bryts ner med åldrande, vilket orsakar rynkor och förlust av hudens fasthet. I denna mening ökar hyaluronidashämmare hyaluronsyranivån i den dermala extracellulära matrisen för att förbättra utseendet på åldrande ansiktshud [13].cistanchDärför kan resultaten av denna studie öppna nya vägar för utnyttjande av naturliga hyaluronidashämmare från algresurser med potentiell användning i kosmetiska produkter.

Sammanfattningsvis tillät de insamlade data oss att dra slutsatsen att A.esculenta-extrakt uppvisade överlag bättre hämmande aktiviteter än P.palmaria och U.lactuca mot de testade enzymerna. Därför är den den mest lovande tångarten med utmärkta antienzymatiska aktiviteter och valdes därför ut för vidare studier i vårt laboratorium. Även om råextrakt från A. esculenta verkar vara goda kandidater för in vitro-experiment, måste ytterligare studier utföras för att klargöra identiteten hos de metaboliter som är ansvariga för dessa biologiska effekter.

2.6.Korrelationer mellan kemiska föreningar och bioaktiva egenskaper

Resultaten från principal component analysis (PCA) visade att huvudseparationen av grupperna definierades av PC1 och PC2, vilka stod för 71,9 procent av respektive 14,5 procent av variansen i data (Figur 2). A.esculenta-extrakten kännetecknades av högre halter av flavonoider och fenolföreningar, hämmande effekter på enzymer (kollagenas, tyrosinas och elastas) och DPPH- och FRAP-värden än de andra arterna, P. palmata och U.lactuca. Å andra sidan hade A.esculenta lägre kolhydratinnehåll, särskilt jämfört med P. palmitate (som var beläget på motsatt sida av PC1). Variationen i data längs PC2 var främst relaterad till ABTS och hyaluronidashämning. Som indikeras av platsen på tomten hade P. palmitate en starkare korrelation till ABTS medan U.lactuca var mer relaterad till hyaluronidashämmande effekter, jämfört med dessa två arter.

En hög och signifikant positiv korrelation mellan TPC, TFC, DPPH, FRAP och hämmande effekter på kollagenas, elastas och tyrosinas visades genom Pearson korrelationsanalys (tabell 5).

hur mycket cistanche att ta

Detta var i överensstämmelse med tidigare studier, som rapporterade att fenolföreningar (inklusive flavonoider) är de främsta bidragsgivarna till antioxidantaktiviteten hos olika alger [75-77]. Den höga antioxidantaktiviteten hos extrakt från bruna makroalger har relaterats till en specifik grupp av polyfenoler, florotanniner och deras unika molekylära struktur. Phlorotannis från brunalger rapporteras ha upp till åtta sammankopplade fenolringar som fungerar som elektronfällor [78,79]. Det förväntades att ABT skulle korrelera med TPC och andra antioxidantparametrar. Möjliga orsaker kan vara att metoderna är baserade på olika reaktionsförhållanden och att reaktiviteten skiljer sig både med avseende på tid och omfattning av komponenter. Till exempel reagerar ABTS-reagenset med ett bredare spektrum av antioxidanter än DPPH-radikalen [80]. Å andra sidan är en av de begränsningar som nämns för ABTS en lång reaktion och den allmänna reaktionstiden kanske inte tillåter att nå en slutpunkt.

Resultaten indikerar att det finns en hög positiv korrelation mellan TPC och TFC till den hämmande aktiviteten av kollagenas, elastas och tyrosinas ({{0}}.93-0.99), medan förhållandet till hämning av hyaluronidas var inte lika stark (r=0.42 respektive 0.54). Detta tyder på att andra komponenter kan ha bidragit till den hämmande effekten av extrakten. Andra studier har rapporterat att polysackarider har hyaluronidashämmande aktivitet, till exempel alginsyra i brunalger [81,82]. Ytterligare studier av makroalgerternas kemiska sammansättning för effekterna av isolerade föreningar på enzymet behövs för att utvärdera bidraget från varje kemisk komponent eftersom fokus i denna studie låg på råextrakt. Fynden stämde överens med tidigare studier, som konstaterade att extraktens kemiska sammansättning och nivåer av bioaktivitet varierar avsevärt mellan de tre härkomsterna (röda, gröna och bruna alger) och mellan olika arter som tillhör samma filum och påverkas av ålder och vävnadstyp. Dessutom beror sammansättningen och egenskaperna på många miljöfaktorer som påverkar utbredningen och tillväxten av makroalger. Till exempel ljus (UV-strålning), temperatur, tillgång på näringsämnen, exponering för luft, vattenrörelser, vågexponering och salthalt. Temperaturen har beskrivits som den faktor som har de starkaste effekterna på pigmentbildning och näringskoncentration, salthalt och UV-strålning som de faktorer som påverkar koncentrationen av TPC [83].

Utbredningen av olika makroalger varierar med vattendjupet. Positioner högre upp på stranden i tidvatten- eller kustzonen är mer stressande eftersom arterna som växer där måste motstå flera förändringar i abiotiska faktorer på grund av tidvattenförändringar. Till exempel luftens uttorkningseffekt, höga solinstrålningar (vid lågvatten), förändringar i salthalt och temperatur och, under förhållanden med låga lufttemperaturer, inklusive frysning. Under lågvattenmärket resulterar ökat djup i en mycket snabb minskning av ljusintensiteten och mindre exponering för bestrålning.

vad är en cistanche

Alger som växer i tidvattenområdet har lägre känslighet för UV-strålning och återhämtar sig snabbare från solstress. Medan alger som växer i den sublitorala zonen är mer känsliga för UV-strålning och har lägre återhämtning från solstress [84]. Samtidigt ger vattenpelaren skydd. I den aktuella studien var exponeringen för solljus förmodligen starkare för P. palmitate, jämfört med de andra arterna. Andra studier har visat att bildandet av MAA är direkt relaterat till solljus [85], vilket skyddar organismerna mot UV-A- och UV-B-strålning. Dessutom visades det att den specifika mängden MAA minskade med ökande insamlingsdjup. Kelps som A.esculenta är kända för att växa i den övre sublitorala zonen men sträcker sig också in i den lägsta tidvattenytan strax ovanför lågvattenmärket. Vilket betyder att vattenpelaren gav starkare skydd än för P. palmitate. Dessutom är de morfologiska egenskaperna olika, bladen av A.esculenta är tjockare jämfört med de andra två arterna. UI. lactuca, som växer huvudsakligen i tidvatten- och sublitoral, kan fotosyntetisera och växa under mycket låga strålar. Exponering för UVB-ljus har angetts påskynda återhämtningen av fotosyntetiska parametrar för U.lactuca från de negativa effekterna av UVA-ljus. Den är mindre, enklare i strukturen och kortare livslängd (3 månader) än både A.esculenta (5-7 år) och P. palmata som har en ny tillväxt varje år.

Sammanfattningsvis kan antagandena göras att de huvudsakliga skillnaderna i extraktens egenskaper är variationen i livslängd, morfologiska egenskaper och tillväxtförhållanden för algerterna.

3. Material och metoder

3.1. Material

Isländska sjögräs U.lactuca (gröna alger), A.esculenta (bruna alger) och P. palmitate (röda alger) tillhandahölls av isländska blåmusslor och sjögräs, som skördade sjögräs i Breidafjordur (Väst-Island). Efter skörd. tången torkades (till cirka 90 procent torrt material), maldes och levererades vakuumförpackade. Prover förvarades på en torr och mörk plats vid rumstemperatur tills de användes.

Tyrosinas från svamp, L-3,4-dihydroxifenylalanin (L-DOPA), elastas från svinbukspottkörteln, askorbinsyra, N-Succinyl-Ala-Ala-Ala-p-nitroanilid(AAPVN), hyaluronidas från bovina testiklar, quercetin, a-tokoferol, garvsyra,2,2-difenyl-1-picrylhydrazyl(DPPH),2.4,6-Tripyridyl-s-Triazin(TPTZ), Trolox, Folin- Ciocalteu-reagens, gallussyra och ett kolorimetriskt analyskit för kollagenasaktivitet (MAK293) köptes från Sigma-Aldrich Co. (St. Louis, MO, USA). Hyaluronsyranatriumsalt köptes från MakingCosmetics (Redmond, WA, USA). Alla andra kemikalier och reagens som användes var av analytisk kvalitet och erhölls från VWR International, LLC. Avjoniserat vatten (Elix Essential, Merck, Darmstadt, Tyskland) användes för extraktion och beredning av vattenbaserade lösningar.

3.2.Experimentell design

En faktoriell design användes för att utvärdera effekterna av isländska algarter (U. Lactuca, A. esculenta, P. palmitate) och extraktionsbehandling (hetvattenextraktion (HW,95 grader), PEF-assisterad extraktion (PEF) och kombinationen av båda teknikerna (PEF plus HW), på extraktsammansättning och bioaktivitet (tabell 6) Extraktionen utfördes i triplikat för varje grupp och varje extraktreplikat analyserades i triplikat.

bioflavonoid

3.3. Utvinning av bioaktiva ämnen från de isländska sjögräsen

Exploateringen av makroalgbiomassa på olika nivåer har motiverat forskare att utforska mer miljövänliga, effektiva och kostnadseffektiva utvinningstekniker, baserade på gröna utvinningsmetoder. I detta arbete utvärderades PEF-assisterad extraktion som en ny och grön metod för att producera funktionella extrakt, medan traditionell varmvattenextraktion användes för jämförelse. Dessutom studerades effekten av kombinationen av båda teknikerna, PEF-behandling av makroalger följt av traditionell varmvattenextraktion, på den bioaktiva återvinningen. På grund av den förväntade elektroporationen som produceras i cellmembranen efter den fysiska behandlingen, kan följande extraktion med varmt vatten ytterligare underlätta frisättningen av det intracellulära materialet [86], vilket ökar extraktionsfältet. En tid efter behandling behövs för materialen att diffundera ut ur cellerna [87,88], och i detta experiment väntade suspensionerna över natten tills vätskan (extraktet) separerades från massan.

När det gäller extraktionsmedium användes destillerat vatten för att producera tångextrakten för att övervinna begränsningar när det gäller användningen av giftiga ämnen och organiska lösningsmedel. Vatten visade sig vara ett bra lösningsmedel för utvinning av flera bioaktiva föreningar från sjögräs [46,89-91], och är miljövänligt. Dessutom används vanligtvis vatten för PEF-assisterad extraktion eftersom det är en bra ledare för elektricitet.

3.3.1. Extraktionsförfaranden

För varje replikat i varje grupp blötlades sjögräs (15 g) över natten vid rumstemperatur (22 grader) i avjoniserat vatten (300 ml). Därefter behandlades suspensionen med PEF (PEF), upphettad (HW), eller både PEF-behandlad och upphettad (PEF plus HW). Suspensionerna förvarades över natten i ett kylskåp följt av filtrering med ett grovt (20 um) filterpapper. Därefter lagrades filtraten (extrakten) vid 4 grader tills de analyserades.

Den pulsade elektriska fältassisterade extraktionen utfördes med hjälp av en egenbyggd pulsgenerator. Den hade en FuGHCK-200-2000-kondensator (Fu.G.Elektronik GmbH, Rosenheim, Tyskland) och gnistgap (18,5 kV OG75, Perkin-Elmer Optoelectronics, GMBH, Wiese-baden, Tyskland). PEF-utrustningen genererade exponentiella avklingningspulser med en bredd på 0.96 us och en amplitud på 18 kV. En behandlingskammare av plexiglas med måtten (L× H× B) 20×8×2,5 cm, med det kortaste avståndet mellan plattelektroderna, användes för att behandla suspensionerna med ett 8 kV/cm elektriskt fält vid 1,2 Hz under 10 min. . HW-extrakten framställdes genom upphettning av suspensionen i en bägare i ett termostatiskt vattenbad och hölls vid 95 grader i 45 minuter. För det kombinerade pulserade elektriska fältet och värmebehandlingen PEF-behandlades suspensionerna och placerades sedan i en bägare, upphettades i ett vattenbad och hölls vid 95 grader i 45 minuter.

3.3.2. Mätningar av ledningsförmåga, pH och temperatur

Den elektriska ledningsförmågan och pH för tångsuspensioner mättes efter blötläggning och efter extraktionsbehandlingarna, vid rumstemperatur, med en pH-mätare (Orion StarTM A215 pH/Conductivity Benchtop Meter, Thermo Scientific, Waltham, MA, USA) utrustad med en konduktivitetssensor och pH/ARC-triodkombinationselektrod. Dessutom registrerades temperaturförändringar på grund av behandlingar.

3.4. Spektrala profiler av sjögräsextrakten

UV-VIS-absorptionsspektra för de olika tångextrakten mättes i intervallet 200 till 450 nm med en dubbelstråle Thermo Scientific Evolution 350 UV-Vis-spektrofotometer (Thermo Fisher Scientific, Waltham, MA, USA) med 1 cm kvartskyvetter. Tre skanningar utfördes för varje tångextrakt.

3.5. Bestämning av totalt polyfenolinnehåll

Det totala fenolhalten (TPC) i tångextrakt bestämdes genom att använda Folin-Ciocalteu-reagenset enligt en något modifierad metod beskriven av Zhang [92] med användning av en Multiskan Sky Microplate Spectrophotometer (Thermo Fisher Scientific, Waltham, MA USA). 20 μL tångextrakt eller seriell standardlösning blandades med 100 μL Folin-Ciocalteu-reagens (10 procent i destillerat vatten). Efter 5 minuter tillsattes 80 μL 7,5 procent (/vikt) natriumkarbonatlösning. Reaktionsblandningen inkuberades vid rumstemperatur och mörker i 30 min. Absorbansen mättes vid våglängden 760 nm. Destillerat vatten användes som blank. En standardkurva av gallussyra användes för att bestämma det totala fenolhalten och uttrycktes som ug gallussyraekvivalenter（ GAE) per gram torrt material （ug GAE/g do）.

3.6. Bestämning av totalt flavonoidinnehåll

Den totala flavonoidhalten (TFC) i tångextrakt bestämdes med metoden som beskrivs av Kamtekar 【93】 och anpassad till 96-brunnsmikroplattor. Kortfattat blandades en volym på 25 μL tångextrakt eller seriell standardlösning med 1 00 μL natriumnitrit (0,375 % w/o). Efter 5 minuter tillsattes 25 μL aluminiumklorid (3 % w/o) till blandningen och inkuberades i 6 minuter vid rumstemperatur. Sedan sattes 100 μL natriumhydroxid (2 % w/ø) till blandningen och blandades. Omedelbart mättes absorbansen vid våglängden 510 nm. Destillerat vatten och etanol användes som blankprov. En standardkurva av quercetin (upplöst i etanol) användes för att bestämma den totala fenolhalten och uttrycktes som ug quercetinekvivalenter (QE) per gram torrt material (ug QE/g do). 3.7.Bestämning av kolhydratinnehåll

Halten fritt socker mättes enligt metoden som beskrivs av [94], med små modifieringar. En 50 μL fenollösning (4 procent) och 250 μL svavelsyra (96 procent) sattes till 100 μL prov eller standardlösning. Efter 10 minuters inkubation vid rumstemperatur avlästes blandningens absorbans vid 490 nm. En standardkurva för glukos användes för att bestämma det totala kolhydratinnehållet och uttrycktes som mg glukosekvivalenter (GluE) per gram torrt material (mg GluE/g do).

3.8. Antioxidantegenskaper hos sjögräsextrakt

3.8.1.2,2 Difenyl-1-pikrylhydrazyl (DPPH) analys för att avlägsna fria radikaler

Antioxidantaktiviteten (DPPH) för tångextrakt bestämdes enligt den tidigare beskrivna metoden 【94】 med vissa modifieringar. Kortfattat sattes 200 μL av 10,825 × 10-5 M DPPH-lösning till 100 ul prov (1:1 i metanol) i en 96-brunnsplatta. Samma volym DPPH blandades med 50μL standard plus 50μL metanol. Därefter inkuberades proverna och standarden på en mörk plats vid rumstemperatur under 30 min. Absorbansen mättes vid våglängden 517 nm. Destillerat vatten användes som ett blankprov. Förmågan att rensa DPPH-radikalen beräknades med hjälp av följande ekvation: där kontroll är absorbansen för kontrollen (DPH-lösning utan prov), A-provet är absorbansen av testprovet (DPPH-lösning plus testprov) och A-provet Blankprov är endast absorbansen för provet (prov utan DPPH-lösning) och amanolblind är endast absorbansen av metanol. Kommersiella antioxidanter (askorbinsyra, gallussyra och -tokoferol) användes som positiva kontroller.

3.8.2. Järnjonreducerande antioxidantkraftsanalys (FRAP).

FRAP-aktivitet mättes enligt metoden av Benzie and Strain [95]. I korthet, acetatbuffert (300 mM, pH 3,6), 2,4, 6-tripyridyl-s-triazin(TPTZ) 10 mM i 40 mMHCl, och FeCl; 6H-O (20 mM) blandades i förhållandet 10:1 för att erhålla det fungerande FRAP-reagenset. Reaktionsblandningen inkuberades vid 37 grader under 10 min. A50 μL prov från varje extrakt blandades med 150 μL fungerande FRAP-lösning i 8 minuter vid rumstemperatur. Absorbansen för den färgade produkten, Ferrous-TPTZ, mättes vid våglängden 593 nm. FRAP-värden för tångextrakt uttrycktes som uM Trolox-ekvivalenter (TE) per gram torrt material.

3.8.3.2,2 Azino-bis(3-etylbensotiazolin-6-sulfonsyra)(ABTS) analys

Analysen utfördes med hjälp av ABTS-avfärgningsprotokollet [76] med vissa modifieringar. En ABTS radikalkatjon (ABTS plus) producerades genom att reagera ABTS (66 mg) med 1 0 ml kaliumpersulfatlösning (2,45 mM). Blandningen lämnades i mörker vid rumstemperatur i 12-16 timmar före användning. ABTS plus-lösningen späddes med vatten till en absorbans av 0,700 vid 734 nm. Reaktionsblandningen (200 ul) överfördes till en mikroplatta, 50 μL av provet tillsattes och sedan 150 μL av reagenslösningen. Plattan skakades i 10 s vid medelhastighet och absorbansen mättes vid 734 nm efter 5 minuters inkubation vid rumstemperatur. En standardkurva framställdes genom att plotta inhiberingen av A734nm av Trolox-standarder som en funktion av deras koncentrationer. Trolox-ekvivalent antioxidantkapacitet (TEAC)-värdet för proverna beräknades med hjälp av ekvationen som erhölls från den linjära regressionen av standardkurvans substituerade A734nm-värden för varje prov:

3.9. Anti-enzymatiska aktiviteter av sjögräsextrakt

3.9.1. Kollagenasinhiberingsanalys

Ett kolorimetriskt analyskit för kollagenasaktivitet (MAK293), köpt från Sigma-Aldrich, användes för att bestämma kollagenasinhiberingen av tångextrakt. Satsen mätte kollagenasaktivitet med en syntetisk peptid (FALGPA) som efterliknar kollagens struktur. Proceduren utfördes enligt kitinstruktionerna.

3.9.2. Elastashämningsanalys

Elastasinhiberingen av tångextrakt undersöktes i TRIS-buffertlösning med den modifierade metoden som beskrivits tidigare 【96】. Kortfattat blandades 100 μL 0,1 M TRISbuffertlösning (pH8.0), 25 μL elastas (1 U/mL i TRIS-buffert) och 25 μL provextrakt och inkuberades i 15 minuter vid 30 C innan du tillsätter substratet för att påbörja reaktionen. Efter inkubationstid tillsattes 50 μL 2 mM AAAPVN-lösning. Sedan övervakades absorbansen vid 420 nm under 20 minuter med användning av en mikroplattläsare under en konstant temperatur på 30 C. Slutligen beräknades elastashämningen i procent med hjälp av ekvationen: där Abs-kontroll är absorbansen av analysen med användning av bufferten istället för hämmare (prov) och Absmples absorbansen av provextrakten. Quercetin användes som en positiv kontroll. Tris-buffert användes som blank.

3.9.3. Tyrosinasinhiberingsanalys

Tyrosinashämmande analys utfördes enligt den metod som tidigare beskrivits av 【66】 med användning av L-DOPA som substrat. 20 μL av provet, 10 μL svamptyrosinaslösning (50 U/mL i fosfatbuffert) och 80 μL fosfatbuffert (pH=6.8) blandades i en mikroplatta och förinkuberades vid 37C. 5 min. Därefter tillsattes 90 ul L-DOPA (2 mg/ml). Bildandet av dopakrom övervakades omedelbart under 20 minuter vid 475 nm i en mikroplattläsare under en konstant temperatur på 37 grader. Den procentuella inhiberingen av tyrosinasenzym beräknades med användning av ekvationen: där Abs-kontroll är absorbansen av analysen med användning av bufferten istället för inhibitor (prov) och ett prov är absorbansen av provextrakten. Quercetin användes som en positiv kontroll. Fosfatbuffert användes som blank.

3.9.4. Hyaluronidashämningsanalys

Hyaluronidashämmande aktivitet mättes som tidigare beskrivits av [66] med få modifieringar. En volym på 100 ulof typ-1-Sbovin testiklar hyaluronidas（2100 U/mL）upplöst i 0,1 M acetatbuffert (pH 3,5) blandades med 100 μL extrakt och inkuberades vid 37 grader i 20 minuter. En volym på 200 μL 6 mM kalciumklorid sattes till reaktionsblandningen och sedan inkuberades blandningen vid 37 grader C i 20 minuter. Detta Ca2 plus aktiverade hyaluronidas behandlades med 250 uL natriumhyaluronat (1,2 mg/ml) löst i 0,1 M acetatbuffert (pH 3,5) och inkuberades sedan i ett vattenbad vid 37 grader i 40 minuter. En 50 μL 0,9 M natriumhydroxid och 100 μL 0,2 M natriumborat sattes till reaktionsblandningen och inkuberades sedan i ett kokande vattenbad i 5 minuter. Efter kylning till rumstemperatur sattes 250 ul p-dimetylaminobensaldehyd (DAMB)-lösning till reaktionsblandningen. DAMB-lösningen framställdes genom att lösa 0,25 g DAMB i 21,88 ml 100% ättiksyra och 3,12 ml 10N saltsyra. Kontrollgruppen behandlades med 100 μL 5 procent vatten istället för extrakt. Absorbansen mättes vid våglängden 585 nm efter 45 min. Den procentuella enzyminhiberingen beräknades med användning av följande ekvation: där Abs-kontroll är absorbansen av analysen med användning av bufferten istället för inhibitor (prov) och Abs-prov är absorbansen av provextrakten. Garvsyra används som referensstandard.

3.10.Statistisk analys

Genomsnittet av triplikatanalysen av varje extrakt beräknades och användes för att hitta medelvärden och standardavvikelser för varje grupp (n=3). Allmänna linjära modeller (GLM) för fasta faktorer användes för att utvärdera de huvudsakliga effekterna och tvåvägsinteraktionerna av de experimentella faktorerna (arter och extraktionsmetoder) på uppmätta variabler. Dessutom användes ANOVA och Tukey-Kramer-testet för att identifiera signifikanta (s<0.05)differences between="" the="" groups.="" pearson="" correlation="" was="" used="" to="" evaluate="" linear="" relationships="" between="" the="" variables.="" principal="" component="" analysis="" (pca)="" was="" used="" to="" detect="" structure="" in="" the="" relationship="" between="" measured="" variables="" and="" experimental="" factors.="" the="" pca="" reduces="" voluminous="" data="" to="" a="" small="" set="" of="" linear="" combinations="" of="" related="" variables(i.e.,="" factors)="" based="" on="" patterns="" of="" correlation="" among="" the="" original="" variables.="" the="" resulting="" linear="" attribute="" combinations="" can="" be="" used="" for="" profiling="" specific="" product="" characteristics="" based="" on="" the="" variables="" studied.="" all="" statistical="" analyses="" were="" performed="" using="" ncss="" 2020="" statistical="" software="" (2020)="" (ncss,="" llc.,="" kaysville,="" ut,="">

4. Sammanfattningar

Resultaten av detta första screeningsexperiment visade potentialen hos tre isländska algarter genom att ge effektiva fördelaktiga effekter via flera vägar. Det gröna tillvägagångssättet som utvecklats med hjälp av vattenbaserade pulsade elektriska fält uppvisade liknande resultat som den traditionella varmvattenutvinningen, och visade flera fördelar som dess icke-termiska natur och kortare extraktionstid (10 min vs. 45 min). Bland de tre algerterna uppvisade den bruna makroalgen A.esculenta det högsta innehållet av TPC och TFC som också uppvisade den största antioxidantkapaciteten. Dessutom uppvisade A.esculenta vattenextrakt bättre hämmande aktiviteter än P. palmaria och U. Lactuca mot kollagenas, elastas, tyrosinas, och hyaluronidas är den mest lovande tångarten med utmärkta anti-enzymatiska aktiviteter för deras användning i hudblekning, anti-aging och hudhälsa. Intressant nog visade A.esculenta-extrakten framställda med PEF-metoden en kollagenashämning på 91 procent, högre än hämningsaktiviteten som visas av den traditionella hetvattenextraktionen och till och med högre än inhibitorn som tillhandahålls av det kommersiella kitet. Sammanfattningsvis tyder vår preliminära studie på att isländska tångbaserade extrakt, särskilt extrakten från den bruna makroalgen A. esculenta, framställda av vattenbaserade pulsade elektriska fält-assisterad extraktion är potentiella funktionella ingredienser som skulle kunna användas som aktiva föreningar för kosmetiska och kosmetiska formuleringar Inom en snar framtid.

Den här artikeln är extraherad från Mar. Drugs 2021, 19, 662. https://doi.org/10.3390/md19120662 https://www.mdpi.com/journal/marinedrugs