Abstraktní

Oxidační stres vyvolaný nadměrným množstvím volných radikálů je jedním z hlavních faktorů stárnutí lidských buněk, chronického zánětu a mnohočetných metabolických degenerativních poruch. Nutraceutické přísady rostlinného původu z homologních zdrojů pro potravinářské lékařství získaly rozsáhlou celosvětovou pozornost jako přírodní antioxidační alternativy k syntetickým antioxidačním přísadám.Lycium ruthenicum, také známý jako černá goji bobule, aCistanche deserticola(pouštní smeták) jsou reprezentativní endemické léčivé a jedlé rostlinné zdroje pocházející z Hexi koridoru v severozápadní Číně. Obsahují bohaté charakteristické fytochemické složky včetně antokyanů, polyfenolů, bioaktivních polysacharidů a také fenylethanoidních glykosidů. I když jednotlivé biologické aktivity těchto dvou surovin byly zdokumentovány v mnoha existujících studiích, omezený výzkum se zaměřil na to, jak podmínky lidského gastrointestinálního trávení mění biologickou dostupnost a skutečný antioxidační potenciál jejich směsného prášku. V tomto výzkumu byl použit jednosložkový prášek a tři skupiny smíšených prášků s různými hmotnostními poměry (Lycium ruthenicum : Cistanche deserticola= 1:2, 1:1, 2:1). Byl implementován statický dvoufázový in-vitro model gastrointestinálního trávení, sestávající z 2hodinové simulované žaludeční digesce při pH 2,0 s pepsinem a následně 2hodinové simulované střevní digesce při pH 7,0 doplněné trypsinem. Dynamický odběr vzorků byl prováděn v několika časových intervalech během inkubace štěpení. Kvantitativně jsme stanovili rozpustné obsahy celkových polyfenolů, polysacharidů, antokyanů a fenylethanoidních glykosidů, spolu s DPPH a ABTS vychytávací kapacitou volných radikálů. Byla provedena Pearsonova korelační analýza k odhalení vnitřních vztahů mezi koncentracemi bioaktivní sloučeniny a antioxidačními indikátory. Experimentální výsledky ukázaly, že žaludeční trávení významně zvýšilo rozpustnost čtyř hlavních funkčních fytochemikálií, což dále zlepšilo účinnost vychytávání radikálů DPPH i ABTS. Během následné fáze střevního trávení se rozpustnost polyfenolů a fenylethanoidních glykosidů neustále zvyšovala, zatímco měřitelné obsahy polysacharidů a anthokyanů významně klesaly. Střevní trávení mělo podpůrné účinky na aktivitu vychytávání radikálů ABTS, ale nepřineslo žádné pozitivní zlepšení rychlosti eliminace volných radikálů DPPH. Polyfenoly, antokyany a fenylethanoidní glykosidy vykazovaly statisticky významné lineární korelace s parametry antioxidační kapacity (P < 0.05). Among all three blending formulations, the mixing ratio of 2:1 (Lycium ruthenicumnaCistanche deserticola) vykazovaly vynikající komplexní antioxidační kapacitu po úplné simulaci gastrointestinálního trávení. Tato studie objasnila variační pravidla bioaktivních látek v gastrointestinálním simulovaném prostředí pro jednotlivé a kombinované černé goji a prášek z řepky. Naše výsledky poskytují solidní experimentální podporu pro vývoj nových funkčních doplňků stravy využívajících pouštní rostlinné materiály Hexi-Corridor.

Klíčová slova: Lycium ruthenicum; Cistanche deserticola; in-vitro gastrointestinální trávení; biologická dostupnost; polyfenoly; fenylethanoidové glykosidy; antokyany; antioxidační aktivita; potravinářsko-medicínská homologie

1. Úvod

Stárnutí populace a rostoucí snaha veřejnosti o podzdravotní intervence učinila z výzkumu výživy proti stárnutí horké místo v globálním průmyslu funkčních potravin a nutraceutických výrobků. K interpretaci mechanismu stárnutí organismu byla široce přijímána hypotéza stárnutí volných radikálů. Neustálá akumulace reaktivních forem kyslíku v lidském těle spustí peroxidaci lipidů, poškodí strukturu DNA a funkci proteinů, urychlí stárnutí buněk a zvýší morbidní riziko aterosklerózy, chronických zánětlivých onemocnění a degenerativních symptomů souvisejících s věkem. Dietní příjem přírodních fytochemických antioxidantů je považován za šetrnou a bezpečnou nutriční strategii ke zmírnění oxidačního stresu ve srovnání s farmaceutickými intervencemi. Syntetické antioxidanty jako BHT a BHA postupně čelí přísnějšímu regulačnímu dohledu na mnoha regionálních trzích, což dále podporuje tržní poptávku po přírodních antioxidačních surovinách rostlinného původu.

Tradiční rostlinné zdroje z východní Asie homologního systému potravinových léků přitahují rostoucí zájem mezi západními výzkumníky výživy a výrobci doplňků.Lycium ruthenicumMurr., vytrvalý keřový druh čeledi Solanaceae, rozšířený v suchých a polosuchých zónách severozápadní Číny. Jeho tmavě fialové plody si vysloužily pověst „krále anthokyanů“ díky mimořádně vysoké koncentraci acylovaných derivátů anthokyanů, které se v běžném ovoci objevují jen zřídka. Plody kustovnice černé jsou kromě antokyanů bohaté také na komplexní směsi polyfenolů, ve vodě rozpustné polysacharidy, flavonoidní sloučeniny a různé stopové minerální prvky. Předchozí experimenty in-vitro a experimenty s buněčnou kulturou potvrdily jeho silné, protizánětlivé a imunomodulační biologické aktivity pohlcující radikály. Většina existujících publikací oLycium ruthenicumzaměření na identifikaci surovinových složek, optimalizaci extrakčního procesu a antioxidační hodnocení surového extraktu.

Cistanche deserticola, obyčejně pojmenovaný pouštní smeták, je obligátní holoparazitická rostlina patřící do čeledi Orobanchaceae. Po tisíce let se tato rostlina používá jako tonizující bylinný materiál v praxi tradiční čínské medicíny. Jeho hlavní bioaktivní složkou jsou fenylethanoidní glykosidy včetně echinakosidu a akteosidu spolu se specifickými ve vodě rozpustnými polysacharidovými frakcemi. Moderní farmakologické výzkumy ukazují, že fenylethanoidové glykosidy zCistanche deserticolamají antioxidační, neuroprotektivní a imunoregulační účinky, zatímco jeho polysacharidové frakce mohou modulovat imunitní odpověď makrofágů. Surovina je geograficky soustředěna v zónách pouštních oáz koridoru Gansu Hexi a pouštní oblasti Vnitřní Mongolsko.

Z místního průmyslového hlediska jsou oba druhy rostlin charakteristickými hospodářskými plodinami v koridoru Gansu Hexi. Místní zemědělské podniky zkoumají funkční potravinářské produkty s přidanou hodnotou založené na těchto dvou pouštních rostlinách. Klasická čínská teorie kompatibility bylin naznačuje, že shodaLycium ruthenicumaCistanche deserticolamůže vyvolat synergické tonické účinky. V současnosti většina publikovaných prací hodnotí pouze každou rostlinu samostatně. Pro jejich složení jsou k dispozici velmi omezené experimentální údaje.

Je důležité poznamenat, že celkový fytochemický obsah zjištěný v surovém prášku nemůže přímo reprezentovat skutečný antioxidační účinek v lidském gastrointestinálním traktu. Jakmile je rostlinný prášek konzumován orálně, bioaktivní molekuly projdou drastickými změnami prostředí: silně kyselým žaludečním stavem s hydrolýzou proteázy, následovaným neutrálně-alkalickým prostředím tenkého střeva s katalýzou pankreatických enzymů. Mnoho fenolických látek, antokyanů a polysacharidů je citlivých na pH; mohou se během procesu trávení rozpouštět, transformovat, degradovat nebo konjugovat. Fyziologickou funkci určuje skutečná biologicky dostupná frakce namísto původního celkového obsahu.

Statický in-vitro simulovaný test gastrointestinálního trávení je standardizovaný předvýzkumný nástroj široce používaný v potravinářské vědě. Tento laboratorní simulační systém dokáže napodobit změny pH a podmínky hydrolýzy proteázy lidského žaludku a tenkého střeva. Výzkumníci mohou sledovat dynamické změny biologicky dostupných fytochemikálií bez nákladných zkoušek krmení zvířat nebo intervenčních testů na lidských dobrovolnících. Tato metoda je široce používána pro hodnocení ovoce, zeleniny, bylinného prášku a nutraceutických surovin.

Až dosud žádná veřejná zpráva nepopsala charakteristiky gastrointestinálního trávení in-vitro pro smíšený kompozitní prášek zLycium ruthenicumv kombinaci sCistanche deserticola. Tato studie proto provedla statické simulované experimenty s gastrointestinálním trávením na prášku jedné suroviny a třech skupinách směsných prášků s variantami poměru. Průběžně jsme sledovali dynamické změny rozpustných polyfenolů, polysacharidů, anthokyanů, fenylethanoidních glykosidů, stejně jako kapacity vychytávání radikálů DPPH a ABTS ve více časových bodech trávení. Byla provedena statistická korelační analýza mezi koncentrací bioaktivní složky a antioxidačními indexy. Mezi naše cíle patří: (1) objasnit, jak prostředí simulované žaludkem a střevem ovlivňuje rozpustnost a stabilitu hlavních funkčních látek z plodů kustovnice černé a chundelky metlice; (2) porovnat antioxidační účinnost různých směšovacích poměrů po digesci; (3) vyřadit optimální poměr míšení pro směsný funkční prášek. Zjištění této práce mohou poskytnout základní experimentální důkazy pro vývoj antioxidačních funkčních potravin a doplňků stravy pocházejících z místních rostlinných zdrojů Hexi-Corridor.

2. Materiály a metody

2.1 Rostlinné suroviny

Zralé plodyLycium ruthenicumbyly sklizeny z umělého plantážového lesa ve městě Huahai, Yumen City, provincie Gansu, Čína, v roce 2022. Plody nasbírané na poli prošly přirozeným procesem sušení ve stínu za větrané okolní teploty. Poškozené ovoce, ovocné stopky a zbytky nečistot byly ručně odstraněny. Čisté sušené ovoce bylo rozdrceno a proseto přes síto 50 mesh, aby se získal homogenní prášek z černých plodů goji pro experimenty s trávením.

Čerstvé dužnaté stonkyCistanche deserticolabyly shromážděny v květnu 2022 z uměle naočkovanýchHaloxylon ammodendrondunový les v okrese Gaotai v provincii Gansu. Čerstvé tkáně byly důkladně omyty, aby se odstranila povrchová kontaminace pískem, nakrájeny na tenké plátky a okamžitě ponořeny do roztoku chránícího barvu, aby se zabránilo fenolické reakci zhnědnutí. Předem zpracované plátky byly lyofilizovány ve vakuu. Lyofilizovaná pevná látka byla rozdrcena a protlačena sítem 50 mesh k přípravěCistanche deserticolavzorek lyofilizovaného prášku.

Mícháním byly připraveny tři skupiny směsných práškůLycium ruthenicumprášek aCistanche deserticolalyofilizovaný prášek v různých hmotnostních poměrech:

Skupina A: hmotnostní poměr 1 : 2 (Lycium ruthenicum : Cistanche deserticola)

Skupina B: hmotnostní poměr 1 : 1 (Lycium ruthenicum : Cistanche deserticola)

Skupina C: hmotnostní poměr 2 : 1 (Lycium ruthenicum : Cistanche deserticola)

Celková hmotnost vzorku pro každý systém digesční reakce byla stanovena na 0,75 g, poměr pevná látka-kapalina byl řízen na 1:40 (w/v).

2.2 Chemická činidla

Pepsin (aktivita 3 000 U/g), trypsin (aktivita 250 U/mg), standardní látka kyseliny gallové, Folin-Ciocalteuovo činidlo, DPPH (1,1-difenyl-2-pikrylhydrazyl), ABTS (2,2′-azino-bis-(3-ethylbenzothiazolin)-6- byly zakoupeny od společnosti Macklin, kyselina ethylbenzothiazolin)-6-sulfonová Šanghaj, Čína. Kyselina chlorovodíková, hydrogenuhličitan sodný, uhličitan sodný, fenol, koncentrovaná kyselina sírová a další anorganické chemické látky byly domácími komerčními činidly analytické kvality.

2.3 Laboratorní vybavení a přístroje

DK‑98‑Ⅱ digitální vodní lázeň s konstantní teplotou (Taist Instrument Co., Ltd., Tianjin, Čína); elektronické analytické váhy QUINTIX‑224 (Sartorius, Německo); Stolní vysokorychlostní chlazená odstředivka GL‑12B (Hunan Hexi Instrument Equipment Co., Ltd., Čína); ultrafialový spektrofotometr DR6000 (Hach Company, USA); Termostatický třepací inkubátor s vodní lázní řady SPH‑110X (Shanghai Shiping Instrument Co., Ltd., Čína).

2.4 Protokol statického in-vitro gastrointestinálního trávení

Postup dvoufázového trávení byl upraven a optimalizován s ohledem na dříve publikované protokoly statického gastrointestinálního trávení pro matrici rostlinné potravy. Každý test štěpení byl proveden se třemi biologickými paralelními replikáty.

Fáze žaludečního trávení (GD, celková doba inkubace=2 h):Přesně jsme odvážili 0,75 g práškového vzorku a přenesli jej do 50 ml polypropylenové centrifugační zkumavky. K úplnému navlhčení pevné práškové matrice byl přidán příslušný objem deionizované vody. Hodnota pH suspenze vzorku byla opatrně upravena na pH 2,0 pomocí 1 mol/l vodného roztoku kyseliny chlorovodíkové. Poté byly doplněny 4 ml předem připravené simulované žaludeční tekutiny; simulovaná žaludeční tekutina obsahovala 3 g pepsinu rozpuštěného v 50 ml 0,01 mol/l roztoku HCl. Odstředivkové zkumavky byly umístěny do termostatického třepacího inkubátoru, inkubační teplota byla udržována na 37 stupních, aby napodobovala lidskou fyziologickou tělesnou teplotu, rychlost třepání byla nastavena na 100 ot./min. V plánovaných časových bodech odběru vzorků (0 h, 0,5 h, 1,0 h, 1,5 h, 2,0 h) byla odebrána částečná reakční směs. Aktivita enzymu byla ukončena zahříváním ve vroucí vodní lázni po dobu 10 minut. Ošetřená směs byla centrifugována při 4 stupních, rychlostí otáčení 6 000 r/min po dobu 15 minut. Čirý supernatant byl shromážděn a uchován pro následnou fytochemickou kvantifikaci a testy antioxidační aktivity.

Fáze střevního trávení (ID, celková doba inkubace=2 h):Po dokončení 2hodinové inkubace žaludeční digesce byla hodnota pH tráveniny upravena z pH 2,0 na neutrální pH 7,0 přidáním 1,0 mol/l roztoku hydrogenuhličitanu sodného po kapkách. Pracovní roztok trypsinu byl poté přidán do štěpícího systému; tento pracovní roztok byl připraven rozpuštěním 0,3 g prášku trypsinu v 50 ml 0,01 mol/l roztoku uhličitanu sodného. Podmínky inkubace ve střevní fázi byly udržovány konzistentní: teplota 37 stupňů, rychlost třepání 100 ot./min. Časové body odběru vzorků pro střevní trávení byly nastaveny jako 0 h, 0,5 h, 1,0 h, 1,5 h a 2,0 h. Po odběru vzorků byly kroky deaktivace enzymu, centrifugace v chladničce a odběr supernatantu totožné s operacemi v žaludeční fázi.

2.5 Stanovení bioaktivních funkčních složek

Celkový obsah rozpustného polyfenolu byl stanoven pomocí Folin-Ciocalteu kolorimetrické metody, výsledky výpočtu byly vyjádřeny jako miligram ekvivalentu kyseliny gallové na gram vzorku (mg GAE/g). Celkový obsah rozpustných polysacharidů byl měřen kolorimetrickou kvantitativní metodou s kyselinou fenol-sírovou. Celkový obsah anthokyanů byl detekován pH-diferenční spektrofotometrií. Celkový obsah fenylethanoidových glykosidů byl kvantifikován metodou ultrafialového spektrofotometrického stanovení. Každý vzorek supernatantu byl měřen v technických triplikátech, aby se snížila testovací odchylka.

2.6 Měření antioxidační kapacity

2.6.1 Test vychytávání volných radikálů DPPH

Procento DPPH vychytávání radikálů bylo vypočteno podle vzorce (1): \\(\\text{Poměr vychytávání DPPH (\\%)}= \\left(1-\\frac{A_1-A_2}{A_0}\\right)\\krát 100 \\tag{1}\\) Kde:A₁představuje odečet absorbance směsného roztoku obsahujícího supernatant vzorku a pracovní roztok DPPH;A₂představuje absorbanci supernatantu vzorku smíchaného se slepým vzorkem deionizované vody;A₀představuje absorbanci pracovního roztoku DPPH smíchaného s čistou deionizovanou vodou kontrolní skupiny.

2.6.2 Test vychytávání volných radikálů ABTS

Rychlost vychytávání kationtů ABTS byla vypočtena podle vzorce (2): \\(\\text{Rychlost vychytávání ABTS (\\%)}= \\left(1-\\frac{A_1-A_2}{A_0}\\right)\\krát 100 \\tag{2}\\) Definice parametru absorbanceA₁, A₂, A₀zachovat konzistentní logiku jako výpočet DPPH.

2.7 Statistické zpracování dat

Všechny experimenty štěpení byly opakovány pro tři nezávislé biologické replikáty. Statistický softwarový balík SPSS 22.0 byl přijat pro jednosměrnou analýzu rozptylu (ANOVA), test významnosti a výpočet Pearsonova korelačního koeficientu. Pro vykreslení experimentálních čísel byl použit software Origin 2018. Prah statistické významnosti byl definován jakoP < 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. Výsledky

3.1 Změny bioaktivních látek a antioxidační kapacity pro singlLycium ruthenicumprášek

V prostředí simulovaného žaludečního trávení se obsah rozpustného polyfenolu v prášku z černých plodů goji pozoruhodně zvýšil během prvních 1,5 hodiny inkubace a vykazoval mírný pokles v pozdější fázi žaludečního trávení. Žaludeční kyselý stav výrazně podporoval rozpouštění molekul polysacharidů a antokyanových složek (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.

Z hlediska antioxidační aktivity procenta vychytávání radikálů DPPH i ABTS nepřetržitě stoupala během inkubace žaludeční digesce. Když trávení vstoupilo do střevní fáze, kapacita vychytávání radikálů DPPH se prudce snížila.

Výsledky výpočtu Pearsonovy korelace ukázaly, že za podmínek žaludečního trávení měl obsah polyfenolů významnou pozitivní korelaci s rychlostí vychytávání DPPH. Polyfenol a anthokyan vykazovaly extrémně významnou pozitivní korelaci s účinností ABTS pohlcující radikály (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 Změny bioaktivních látek a antioxidační kapacity pro jednotlivéCistanche deserticolaprášek

Pro lyofilizovanéCistanche deserticolaprášek, koncentrace rozpustného polyfenolu dosáhla maximální hodnoty za 1,5 h inkubace v žaludeční fázi, po které následoval klesající trend. Během střevního trávení se obsah polyfenolu rychle zvýšil během počáteční 0,5 hodiny, poté klesl a znovu vzrostl ke konci 2hodinové střevní inkubace. Obsah rozpustných polysacharidů vykazoval celkovou klesající tendenci v žaludečních i střevních fázích trávení. Koncentrace rozpustného fenylethanoidního glykosidu udržovala kontinuální růst po celou 2hodinovou žaludeční digesci.

Pokud jde o antioxidační účinnost, žaludeční trávení zlepšilo rychlost vychytávání radikálů DPPH během prvních 1,5 hodiny a poté hodnota antioxidantů klesla. Po přechodu do prostředí střevního trávení se rychlost vychytávání DPPH nejprve snížila a poté se postupně vrátila. Rychlost vychytávání radikálů ABTS ukázala vzorec počátečního poklesu a následného zvýšení v průběhu celého časového průběhu trávení.

Korelační statistické výstupy prokázaly, že polyfenoly a fenylethanoidní glykosidy měly extrémně významnou pozitivní korelaci se schopností vychytávat radikály DPPH při trávení žaludku (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 deserticolasurovina.

3.3 Bioaktivní sloučeniny a antioxidační účinnost směsného prášku při simulovaném trávení žaludku

Tři formulace smíšeného prášku (skupina A 1:2, skupina B 1:1, skupina C 2:1) vykazovaly při simulaci trávení žaludku rozlišitelné vzorce fluktuace složek. Pro rozpustný polyfenol: Skupina A a skupina B zaznamenaly počáteční pokles, po kterém následovalo zvýšení obsahu, jak se prodloužila doba trávení. Skupina C vykazovala trvalý sestupný trend rozpustného polyfenolu v průběhu inkubace v žaludku. Obsahy rozpustných polysacharidů, antokyanů a fenylethanoidních glykosidů vykazovaly na poměru závislé fluktuační charakteristiky. Obecně řečeno, kyselé žaludeční prostředí usnadnilo rozpouštění těchto čtyř tříd bioaktivních fytochemikálií ze směsné práškovité rostlinné matrice.

Výsledky antioxidačních testů ukázaly, že procento DPPH a ABTS pohlcujících radikály u všech tří smíšených skupin významně vzrostlo s prodlouženou dobou trávení žaludku (P < 0.05). Comparative analysis among three formula groups demonstrated that Group C (2:1 ratio, higher proportion of Lycium ruthenicum) dosáhli relativně vyšších hodnot vychytávání radikálů po trávení v žaludeční fázi.

3.4 Bioaktivní sloučeniny a antioxidační účinnost směsného prášku při simulovaném střevním trávení

Po vstupu do stádia střevního trávení by si rozpustnost polyfenolových a fenylethanoidových glykosidů smíšeného prášku mohla udržet další rostoucí trend. Nicméně detekovatelné obsahy rozpustných polysacharidů a anthokyanů obecně utrpěly ztrátu látky. Míra vychytávání radikálů DPPH klesla v časném časovém bodě střevního trávení a obnovila se v pozdější inkubační době. Míra vychytávání radikálů ABTS představovala statisticky významný sestupný trend pro všechny tři smíšené skupiny v celé inkubaci trávení (P < 0.05).

Komplexní srovnání s ohledem na úroveň retence bioaktivních látek a integrovanou antioxidační kapacitu po úplném sekvenčním žaludečním a střevním trávení ukázalo, že skupina C se směsným poměrem 2 : 1 (Lycium ruthenicum : Cistanche deserticola) ve srovnání se skupinou A a skupinou B poskytly lepší celkový antioxidační účinek.

4. Diskuse

Naše experimentální výsledky in-vitro trávení jasně ukazují, že kyselé žaludeční prostředí je příznivé pro uvolňování rozpustných polyfenolů, polysacharidů, antokyanů a fenylethanoidních glykosidů z obouLycium ruthenicumaCistanche deserticolarostlinná prášková matrice. Kombinované účinky kyselé hydrolýzy s nízkým pH, inkubace s mechanickým třepáním a pepsinové proteázy mohou narušit částečnou strukturu rostlinné buněčné stěny, což urychluje intracelulární fytochemické rozpouštění do vodného supernatantu štěpení. Takové zvýšení rozpustnosti přímo zlepšuje koncentraci biologicky dostupné antioxidační látky a schopnost pohlcovat radikály.

Jakmile se trávicí systém přenese do neutrálně alkalického střevního prostředí, různé fytochemické kategorie chovají odlišné charakteristiky stability. Antokyany pocházející z černé goji jsou dobře známé molekuly citlivé na pH. Alkalický stav střev urychluje degradaci struktury antokyanového kruhu, což vede k měřitelnému snížení obsahu v supernatantu. Toto pozorování je v souladu s předchozími závěry výzkumu získanými z jiných materiálů z bobulí bohatých na antokyany. Částečné polysacharidové molekuly mohou podléhat hydrolytickému štěpení při kombinovaném vlivu střevního pH a katalytického působení trypsinu, což způsobuje snížení detekované koncentrace rozpustného polysacharidu. Naopak části polyfenolových sloučenin a fenylethanoidových glykosidů se mohou stále rozpouštět z rostlinné reziduální matrice i při inkubaci simulované střevem.

Mezi výsledky testu DPPH a testu ABTS existuje znatelný rozdíl. Reakční systém DPPH pracuje v parciálních organicko-vodných směsných rozpouštědlech a vykazuje vyšší citlivost vůči lipofilním fenolickým molekulám. Testovací systém ABTS dokáže detekovat hydrofilní i lipofilní antioxidační sloučeniny současně. Tento metodologický rozdíl poskytuje částečné vysvětlení našeho jevu: střevní trávení zlepšilo účinnost ABTS vychytávání radikálů, ale nedokázalo podpořit rychlost eliminace DPPH. Některé původní fytochemické molekuly jsou během inkubace simulované ve střevě degradovány a produkují sekundární metabolity se změněnou antioxidační účinností. Tyto nově vygenerované produkty rozkladu přetvoří konečné výsledky testu pohlcování radikálů.

Korelační statistická analýza potvrzuje, že antokyany slouží jako primární antioxidantyLycium ruthenicum, zatímco fenylethanoidové glykosidy dominují antioxidační aktivitěCistanche deserticola. Po fyzickém smíchání těchto dvou surovinových prášků tyto dvě sady charakteristických bioaktivních složek koexistují v supernatantu štěpení a společně určují celkovou antioxidační kapacitu smíšeného prášku. Srovnávací screening mezi třemi směšovacími poměry identifikuje 2 : 1 (Lycium ruthenicum : Cistanche deserticola) jako optimální receptura pro maximalizaci in-vitro antioxidační kapacity po úplné simulaci gastrointestinálního trávení.

Je nezbytné diskutovat o vnitřních omezeních tohoto statického modelu digesce in vitro v dávkovém režimu. Tato laboratorní simulace nemůže plně reprodukovat komplikované dynamické fyziologické procesy skutečného lidského gastrointestinálního traktu. Faktory, jako je pohyb gastrointestinální peristaltiky, kontinuální sekrece trávicí šťávy, účast žlučových solí a proces fermentace střevní mikroflóry, nejsou zahrnuty do současného experimentálního uspořádání. Kromě toho může krok deaktivace enzymu ve vroucí vodní lázni použitý v našem protokolu vyvolat menší ztrátu tepelně labilních fytochemických složek. Jako testovací vzorek v této studii byl použit surový hrubý prášek namísto purifikovaných extraktů. Naše experimentální výstupy proto mohou sloužit jako předběžná referenční data, ale nemohou se zcela rovnat skutečné biologické dostupnosti látky v lidském těle. K dalšímu ověření praktických fyziologických účinků této směsné práškové formule jsou vyžadovány následné pokusy krmení zvířat nebo intervenční studie výživy u lidí.

Z hlediska vývoje průmyslových produktů tento výzkum nabízí teoretickou referenci pro výrobu složených funkčních potravinových prášků s využitím surovin z plodů kustovnice černé a pouštní řepky pocházejících z oblastí produkce Hexi-Corridor. Při návrhu složení produktu a posouzení doby skladování by měli výrobci věnovat velkou pozornost vlastnosti chemické stability antokyanů a fenylethanoid-glykosidových složek v závislosti na pH. Měla by být přijata přiměřená úprava složení a kontrola podmínek skladování, aby se minimalizovala degradace bioaktivních složek během doby použitelnosti komerčního produktu.

5. Závěry

Simulované žaludeční trávení výrazně zlepšuje rozpustnost polyfenolů, polysacharidů, antokyanů a fenylethanoidových glykosidů pro obaLycium ruthenicumprášek aCistanche deserticolaprášek a současně zvyšuje aktivitu DPPH a ABTS pohlcující volné radikály.

V simulovaném prostředí střevního trávení se rozpustnost polyfenolů a fenylethanoidních glykosidů neustále zvyšuje, zatímco detekovatelné obsahy polysacharidů a anthokyanů klesají. Střevní trávení podporuje kapacitu vychytávání radikálů ABTS, ale nevykazuje žádný pozitivní podpůrný účinek na rychlost vychytávání radikálů DPPH. Polyfenoly, antokyany a fenylethanoidní glykosidy vykazují významnou lineární korelaci s antioxidačními indikátory. Anthokyaniny a fenylethanoidní glykosidy dominantně přispívají k antioxidačnímu účinku těchto dvou pouštních rostlinných materiálů.

Mezi třemi testovanými směšovacími poměry je směšovací poměr2 : 1 (Lycium ruthenicum : Cistanche deserticola) dosahuje nejvyšší komplexní antioxidační kapacity po kompletní simulované proceduře gastrointestinálního trávení.

Tento výzkum poskytuje základní experimentální základ pro vývoj inovativních funkčních potravinářských produktů využívajících charakteristikuLycium ruthenicumaCistanche deserticolarostlinné zdroje v severozápadní Číně.

Poděkování

Tato práce získala finanční podporu z projektu podpory průmyslu provinční univerzity Gansu (grant č.. 2021CYZC-56).

Střet zájmů

Autoři prohlašují, že nedochází ke střetu zájmů.

Reference

[1] Sun XK, Zhang YY, Zhang XY. Pokrok ve výzkumu mechanismu stárnutí a terapie proti stárnutí. Food and Drug. 2022;24(1):74-80.

[2] Yan YM, Dai GL, Ran LW. Analýza složení polyfenolůLycium ruthenicumovoce z různých divokých stanovišť. Scientia Agricultura Sinica. 2014;47(12):2450–2460.

[3] Gao Y, Tao P, Wang YJ. Studie molekulárního mechanismu antioxidační aktivity fenylethanoidních glykosidů zCistanche deserticolana základě síťové farmakologie. Chinese Journal of Modern Applied Pharmacy. 2022;39(17):2204-2215.

[4] Bouayed J, Hoffmann L, Bohn T. Celkové fenolické látky, flavonoidy, antokyany a antioxidační aktivita po simulovaném gastrointestinálním trávení a dialýze odrůd jablek: biologická dostupnost a potenciální příjem. Chemie potravin. 2011;128(1):14‑21.

[5] Mihailović V, Kreft S, Benković ET. Chemický profil, antioxidační aktivita a stabilita v modelovém systému stimulovaného gastrointestinálního traktu ze tříVerbascumdruh. Průmyslové plodiny a produkty. 2016;89:141-151.

[6] Liu YX, Wu YP, Ji BP. Změny složek a antioxidační aktivity borůvkových polyfenolů při simulovaném gastrointestinálním trávení. Journal of Chinese Institute of Food Science and Technology. 2016;16 (10):87-95.

[7] Ryan L, Prescott SL. Stabilita antioxidační kapacity dvaceti pěti komerčně dostupných ovocných šťáv podrobených trávení in vitro. International Journal of Food Science & Technology. 2010;45 (6):1191-1197.

[8] 那吉 N, Zhang HF, Yang FY. In-vitro simulované gastrointestinální trávení ovlivňuje antioxidační složky a aktivitu tatarské pohankové vařené rýže. Moderní jídlo. 2022;28 (2):219–223.

[9] Bermúdez-Soto MJ, Tomás-Barberán FA, García-Conesa MT. Stabilita polyfenolů v aronie podrobené in-vitro žaludečnímu a pankreatickému trávení. Food Chemistry. 2007;102 (3):865-874.

[10] O Sánchez-Velázquez, Mulero M, Cuevas-Rodríguez EO. Vliv in-vitro gastrointestinálního trávení na stabilitu, biologickou dostupnost a antioxidační aktivitu polyfenolů z divokých a komerčních ostružin. Jídlo a funkce. 2021;12 (4):1–21.