Нови антиоксидативни састојци из нуспроизвода пиваре за козметичке формулације

Контактирајтеoscar.xiao@wecistanche.comза више информација

Апстрактан:Сврха овог рада је била да се процени укупан садржај фенола и антиоксидативна активност различитих врста ручно рађених пива (Его, Алтер, ИФиат Лук, Трипло Малто, Уби и Маиор), као и полазних материјала (слада, хмеља и квасац), међупроизводе и отпадне производе (потрошени слад, хмељ и квасац), с обзиром на њихову употребу у иновативним козметичким формулацијама. Екстракције из почетних и истрошених узорака узимане су из воде или алкохола од 70 степени. Укупни садржај фенола (Фолин Циоцалтеау Ессаи) свих пиварских производа зависио је од специфичног производа који се испитује. Највеће вредности су утврђене код почетног хмеља (у распону од приближно 93 до 155 мг ГАЕ/г, према растварачу за екстракцију), средње вредности у почетном сладу и почетном квасцу, а најниже вредности у сладовини. Укупан садржај фенола у финалним пивима потиче од фенола који су екстраховани из различитих састојака, односно почетних сладова, хмеља и квасца, али су и даље уочене незанемарљиве вредности у истрошеним производима. Метода коришћена за процену антиоксидативне активности, Тролок еквивалентног антиоксидативног капацитета (ЛППХ), параметра антиоксиданса који редукује фери-јоне (ФРАП) и активности уклањања и редукционе моћи радикала катјона (АБТС) снажно је утицала на резултате. Генерално, резултати су одражавали тренд уочен за укупан садржај фенола: да се пива прогресивно обогаћују фенолима који потичу из свих почетних састојака, и да истрошени производи и даље поседују незанемариву антиоксидативну активност.цистанцхе холестеролЗанимљиво је приметити да је отпадни квасац често показивао веће вредности од вредности полазног материјала; може се закључити да је квасац у стању да апсорбује феноле из пива током кувања. Узимајући у обзир интересовање за експлоатацију отпада насталог прерадом хране, биолошка активност отпадних производа Алтер пиваре је процењена на ћелијској култури кератиноцита (истрошених производа слада, хмеља и квасца). Прелиминарни ин витро тестови у кератиноцитним ХаЦаТ ћелијама су спроведени да би се проценила потенцијална биоактивност истрошених екстраката. Међу потрошеним екстрактима, истрошени екстракти хмеља и квасца показали су способност побољшања митохондријалне активности и спречавања оксидативног стреса у ХаЦаТ ћелијама, две карактеристике старења коже. У закључку, ова студија нуди доказе да отпад из ручно израђеног пива може бити занимљив извор фенола за припрему козметике против старења коже.

Кључне речи:домаће пиво; производи за производњу пива; укупан садржај фенола; антиоксидативна активност; цитотоксичност;против старења

1. Представљање

Црафтбеер постаје све популарнији у САД и Европи [1,2], са важним реперкусијама по економију [3]. Овај успех је подстакнут интересовањем потрошача за дегустацију нових пива различитих укуса и арома [2] и пажњом на здравствене предности умерене конзумације пива [4].

Кликните овде да бисте сазнали више

За разлику од комерцијалних пива, занатска пива су нефилтрирана и непастеризована, тако да њихове сензорне карактеристике остају непромењене током процеса кувања. Поред тога, супстанце корисне за здравље, као што су антиоксиданси, такође могу бити поштеђене.

Комерцијална пива и њихови отпадни производи су већ оцењени због својих антиоксидативних својстава. Зхао ет ал. [5] је утврдио профиле фенола и одговарајуће антиоксидативне активности 34 комерцијална пива и открио значајне разлике у укупном и појединачном садржају фенола и антиоксидативној активности. Најзаступљенија фенолна једињења биле су гална и ферулна киселина. У истом периоду, Рибеиро Тафуло ет ал. [6] утврдио је антиоксидативну активност 27 других комерцијалних пива, користећи неколико спектрофотометријских метода. Исте године, Пиаззон ет ал., 2010 [7] проценили су антиоксидативну активност и садржај фенола у различитим врстама комерцијалних пива (абеи, але, боцк, пшенично, лагер, пилснер и деалкохолизовано) и открили велику разноликост међу њима. У студији о домаћим пивима, Фарцас ет ал. [8] је утврдио укупан садржај полифенола и антиоксидативну активност током целог процеса производње, почев од сировина (слада и хмеља) па до регенерисаног отпада. Показали су да је почетни већи садржај укупног полифенола и антиоксидативна активност у сировинама последица присуства слада и да је укупан садржај полифенола снажно опао при преласку у пиво и истрошеног слада у финалном пивском производу и у истрошеном сладу. Квасац није анализиран.

Цистанцхе може против старења

Чињеницу да су антиоксидативна једињења добијена из слада доказали Зхао и сарадници [9], који су показали антиоксидативну активност и укупан садржај фенола неколико сорти пиварског јечма. Други аутори су идентификовали четрдесет седам једињења фенола из четири врсте комерцијалног пива, користећи течну хроматографију у комбинацији са електроспреј јонизационом хибридном линеарном квадруполном орбитрап техником масене спектрометрије [10]. Недавно је идентификација нискомолекуларних фенолних и азотних једињења у занатским пивима постигнута ХПЛЦ-ЕСИ-МС/МС анализама [11]. Аутори су покушали да разликују врсте пива, као што су ИПА, Лагер и Веисс, према фенолним и азотним једињењима, али нису пронашли значајне разлике у овим једињењима међу различитим врстама пива.

Недавно [12], 20 фенолних једињења, на пример, гална киселина, катехин, кафеинска киселина, кверцетин, ксантохумол и хумулон, одабрано је и квантификовано у различитим занатским пивима, сладовини, почетним састојцима за пиварство (јечмени слад, хмељ и квасац ) и нуспроизводи (љуска јечма, истрошени хмељ и истрошени квасац). Из ове студије је установљено да постоје значајне разлике међу свим узорцима и да састав пива зависи од пријема и процеса варења. Фенолна једињења пива углавном потичу од јечменог слада, а занимљиво је да је квасац био у стању да апсорбује фенолна једињења из других извора.

Дакле, процена антиоксиданата у отпадним производима производње пива може бити од велике важности ако се узме у обзир брзи раст тржишта занатског пива широм света.

Експлоатација нуспроизвода пиваре за развој здравствених производа као што су козметика и/или суплементи помогла би повећању одрживости производње пива. Ова студија има више циљева: проценити укупан садржај фенола и антиоксидативну активност различитих врста италијанских занатских пива (лагер, амбер, троструки слад, црвени и црни) и проценити њихов међупроизводни производ, као и њихове отпадне производе. Биолошка активност отпадних екстраката из Алтер пиваре је тако процењена на људским кератиноцитима. Ово отвара нове и занимљиве могућности за експлоатацију нових састојака из пиварских нуспроизвода за коСметичке формулације.

2. Експериментални

2.1. Материјали

11-Diphenyl-2-picrylhydrazyl (DPPH),2,4,6-Tris(2-pyridyl)-s-triazine (TPTZ), (±)-6-Hydroxy-2,5,7,8-tetramethylchromane-2-carboxylic acid (TROLOX), 2,2'-Azino-bis(3-ethylbenzothiazoline-6-sulfonic acid) diammonium salt(98%TLC)(ABTS), gallic acid, sodium carbonate monohydrate ACS reagent, sodium acetate and ethanol(ethanol absolute grade) were purchased from Sigma-Aldrich(Steinheim, Germany). Manganese (IV)oxidize activated(>90 процената) и Фолин-Циоцалтеу-ов фенол реагенс је купљен од Флуке (Буцхс, Швајцарска). Анхидровани натријум ацетат и анхидровани гвожђе (ИИИ)хлорид су купљени од ЈТ Бакер (Центер Валлеи, ПА, САД), а анхидровани натријум карбонат је купљен од Царло Ерба (Милано, Италија). Сви растварачи и реагенси су били аналитичког квалитета. Ултра чисту воду производи Градиент Милли-К (Миллипоре, Молсхеим, Француска). Полазне материјале, ручна пива, сладовине и њихове отпадне производе љубазно је испоручио Биррифицио Цоллеси (Апеццхио, Италија).

Детаљне карактеристике пива испитиваних у овој студији дате су у табели 1. Тип почетног слада и хмеља одредили су главне разлике међу свим пивима. Може се користити пет различитих почетних сладова, често у мешавинама иу различитим пропорцијама. Хмељ Перле и Сааз се користи у различитим пропорцијама због различитих арома. Исти квасац, Саццхаромицес Церевисиае, коришћен је за сва пива, која су сва била врсте високе ферментације. Различите комбинације дају различите врсте пива (лагер, амбер, троструки слад, црвено и црно) са садржајем алкохола у распону од 6.0 до 9.0 процената В/В.

2.2. Припрема узорка

Пре анализе, полазни материјали (слад, хмељ и квасац), пиво, сладовина и отпад (истрошени слад, хмељ и квасац) били су подвргнути различитим процесима у зависности од њиховог физичког стања, који су могли да се суши у чврстом, влажном стању. чврста, или мутна течност (табела 2).

Влажне чврсте материје и течности су прво подвргнуте лиофилизацији на температури од {{0}} степена и притиску од 0,03 бара (ФрееЗоне 1 Литер Бенцхтоп Сериес 77400 замрзивач за сушење, ЛАБЦОНЦО, Кансанс Цити, МО, САД). Осушене чврсте материје су подвргнуте млевењу у глодалици. Затим су сви узорци подвргнути екстракцији. Количина узорка је пажљиво измерена и диспергована у 100 мЛ растварача (вода или етанол од 70 степени). Добијена течност је стављена у Ерленмајерову тиквицу, која је затим пажљиво затворена. Узорци су магнетно мешани 24 х на собној температури, а затим центрифугирани на 12,000 рпм на 20 степени током 10 минута да би се уклониле нерастворене честице (Зеталаб ЦНЗ-140ХЕ, Падова, Италија). Узорци су лиофилизовани и чувани на -20 степену у полиетиленским бочицама од 50 мЛ са поклопцем на навој (БД Фалцон ТМ, БД Биосциенцес, Бедфорд, МА, САД) како би се обезбедили оптимални услови складиштења.

2.3. Одређивање укупног садржаја фенола

Укупни садржај фенола (ТПЦ) у узорцима је одређен Фолин-Циоцалтеу спектрофотометријском методом [13] уз одређене модификације [14]. Укратко, сви лиофилизовани производи су коришћени за припрему бистрих раствора у концентрацији од 10 мг мЛ-1. Аликвот од 50 μЛ овог раствора је додат у 150 μЛ Фолин-Циоцалтеу-овог фенолног реагенса, разблаженог водом 1:4. Затим је додато 50 уЛ засићеног раствора На, ЦО3. После инкубације на собној температури у трајању од 10 минута, апсорбанција сваког базенчића је одређена на 765 нм помоћу читача микроплоче (ФЛУОстар Омега, БМГ Лабтецх ГмбХ, Ортенберг, Немачка). Мерење је упоређено са калибрационим стандардним раствором галне киселине (ГА), а резултати су изражени у милиграмима еквивалената галне киселине (ГАЕ) по граму нуспроизвода (мг ГАЕ/г).

2.4. Процена антиоксидативне активности

Антиоксидативна активност занатског пива и нуспроизвода процењена је мерењем активности уклањања радикала 11-дифенил-2-пикрилхидразил (ДППХ"), 2,2'-азино-бис(3- етилбензотиазолин-6-сулфонска киселина) (АБТС*) капацитет уклањања радикала катјона и антиоксидативни капацитет који смањује гвожђе (ФРАП).цистанцхе досаге реддитТролок (6-Хидроки-2,5,7,8-тетраметилхроман-2-карбоксилна киселина) је коришћен као стандард за калибрацију. Вредности су изражене као ммол Тролок еквивалент/г узорка као функција ИЦ50, дефинисане као концентрација тестираног материјала потребна да изазове 50 процената смањења почетне концентрације ДППХ, АБТС или гвожђа.

2.5. Процена Тролок еквивалентног антиоксидативног капацитета (ДППХ)

Активност уклањања слободних радикала ДППХ процењена је аналитичким тестом на микроплочи према раније објављеним методама[15] уз неке модификације [16]. Укратко, аликвот од 50 μЛ узорка (концентрација од 10 мг мЛ-') и стандард је додат у 150 μЛ ДППХ у апсолутном етанолу у 96- микротитарској плочи (БД ФалцонТМ) након инкубације на 37 степена током 20 мин, апсорбанца сваког бунарчића је одређена на 517 нм коришћењем читача микроплоче. Антиоксидативна активност је израчуната и изражена у односу на количину Тролокса према једначини (1)[17] где су Аг и А апсорбанције раствора ДППХ● радикала на 517 нм у присуству контролног узорка и узорка екстракта, респективно.

2.6. Активност уклањања радикала и смањења снаге (АБТС)

АБТС тест је изведен у складу са претходним процедурама [18] и примењен на микролитарски тест плоче са 96-бунарићем. АБТС* плус раствор (5 мМ) је припремљен оксидацијом АБТС са МнО, у води 30 мин у мраку. Аликвот од 50 μЛ различитих концентрација узорка и стандарда (Тролок) је додат у 150 μЛ АБТС* раствора у 96- микротитарској плочи (БД ФалцонТМ).предности екстракта цистанцхеПосле инкубације на собној температури у трајању од 10 минута, апсорбанца сваког базенчића је одређена на 734 нм помоћу читача микроплоче. Вредности су израчунате и изражене у односу на количину Тролокса према једначини (2) [17] где су Аг и А апсорбанције раствора радикала ОХе на 734 нм у присуству контролног узорка и узорака екстракта, респективно.

2.7. Параметар антиоксиданса који дуго редукује ферик (ФРАП)

ФРАП вредности занатског пива/нуспроизвода одређене су према претходно објављеној методи [19], уз одређене модификације [20]. ФРАП реагенс је припремљен мешањем следећа три раствора:

1. 50мЛ0,3М ацетатног пуфера пХ3,6(1,23г натријум ацетата у 50мЛ воде која закисељује

са сирћетном киселином);

2. 5 мЛофстоцк раствора 5мМТПТЗ(2,4,6-Трипиридил-с-триазина)(15,6мг) у 40 мМ ХЦл;3. 5 мЛ 5 мМ ФеЦл3:6 Х2О (16,2 мг) у 40 мМ ХЦл.

ФРАП реагенс је загрејан на 37 степени Ц пре употребе. Аликвоти узорка од 25 μЛ (раствори у концентрацији од 10 мг мЛ-1) додани су у три примерка у бунарчиће 96-бунарске плоче (БД Фалцоне). Тест је започет додавањем 175 μЛ ФРАП реагенса у сваки бунар. Плоча је одмах протресена у ФЛУОстар Омега читачу плоча током 30 секунди и реакција је остављена да тече 10 минута након чега је плоча очитана на читачу плоча (593 нм). Референтни раствор Тролок-а је покренут истовремено и коришћен за генерисање калибрационе криве линеарном регресијом. Стандардна крива је била линеарна између 25 и 800 μМ Тролок (ТЕ). Резултати су изражени у μМ Тролок еквивалентном （ТЕ） гИ узорку.

2.8. Целл Цултурес

Ћелијска линија људских кератиноцита, ХаЦаТ, је рутински узгајана у Дулбеццо-овом модификованом орловом медијуму (ДМЕМ), допуњеном са 10 процената феталног говеђег серума (ФБС), 2 мМ Л-глутамина, 50 У/мЛ пеницилина и 50 уг/мЛ на 37 степену стрептомицина влажни инкубатор са 5 процената ЦО. Да би се проценила цитотоксичност, митохондријална активност и интрацелуларно формирање РОС-а, ХаЦаТ ћелије су засејане у 96- плоче са отвором на 2×10* ћелија/бунарићу. Сви експерименти су изведени након 24 х инкубације на 37 степени у 5% ЦО. За експерименте са ХаЦаТ ћелијама припремљени су основни раствори истрошених екстраката у води од 60 мг/мЛ. Основни раствори су затим разблажени у комплетном медијуму да би се добиле жељене концентрације истрошених екстраката.

2.9. Цитотоксичност и митохондријална активност

Вијабилност ћелије је процењена смањењем {{{{10}}}}(4,5-диметил-2-тиазолил)-2,5-дифенила -2Х-тетразолијум бромид (МТТ) до његовог нерастворног формазана, као што је претходно описано 21]. Укратко, ХаЦаТ ћелије су третиране током 24 сата различитим концентрацијама екстракта (0.003-3 мг/мЛ) на 37 степени у 5 процената ЦО. Након тога, медијум за третман је замењен са МТТ у Хенк-овом балансираном раствору соли ( ХБСС) (0,5 мг/мЛ) током 2 х на 37 степени у 5 процената ЦО. После испирања са ХБСС, кристали формазана су растворени у изопропанолу. Нивои формазана су измерени (570 нм, референтни филтер 690 нм) коришћењем читача плоча са више етикета ВИЦТОРТМ Кс3 (ПеркинЕлмер, Валтхам, МА, УСА). Вијабилност ћелија је изражена као проценат контролних ћелија.

Митохондријална активност је одређена МТТ, као што је претходно описано, уз мале модификације [22].цистанцхе десертицола нежељени ефектиУкратко, ХаЦаТ ћелије су третиране током 4 х или са ДМЕМ 10 процентом ФБС (хранљиви медијум) или Дулбеццовим физиолошким раствором пуферованим фосфатом (физиолошки раствор без хранљивих материја) у присуству 0,03 мг/мЛ екстракта на 37 степени у 5 проценат ЦО. Након тога, третман је замењен са МТТ током 2 х на 37 степени у 5 процената ЦО2. После испирања са ХБСС, кристали формазана су растворени у изопропанолу. Нивои формазана који су у корелацији са митохондријалном активношћу мерени су (570 нм, референтни филтер 690 нм) коришћењем читача плоча са више ознака ВИЦТОРТМ Кс3 (ПеркинЕлмер). Митохондријална активност је изражена као проценат контролних ћелија.

2.10. Интрацелуларно формирање РОС

Формирање реактивних врста кисеоника (РОС) је процењено помоћу флуоресцентне сонде 2'-7'дихлородихидрофлуоресцеин диацетата (Х2ДЦФ-ДА), као што је претходно описано [23] (ХаЦаТ ћелије су третиране 2 х са 0.{101} {23}}3 мг/мЛ екстракта на 37Цин 5% ЦО2. Након тога, медијум за третман је уклоњен и 100 μЛ Х2ДЦФ-ДА (10уг/мЛ) је додато у сваки бунар. После 30 минута инкубације на собној температури, Раствор Х2ДЦФ-ДА је замењен раствором Х2О2 (100 μМ) током 30 мин Паралелни сет ХаЦаТ ћелија је третиран са Х2О и 0,03 мг/мЛ екстракта током 30 мин.Чистанче Џингис канФормирање РОС је мерено у смислу произвољних јединица флуоресценције, АУФ (ексцитација на 485 нм и емисија на 535 нм), коришћењем читача плоча са више ознака ВИЦТОРТМ Кс3 (ПеркинЕлмер). Подаци су изражени као вишеструко повећање у формирању РОС у односу на нетретиране ћелије (тј. АУФ ћелија третираних са Х, О,/АУФ нетретираних ћелија).

Овај чланак је преузет из Цосметицс 2021, 8, 96. хттпс://дои.орг/10.3390/цосметицс8040096 хттпс://ввв.мдпи.цом/јоурнал/цосметицс