Abstrak

Tekanan oksidatif yang disebabkan oleh radikal bebas yang berlebihan adalah salah satu pemacu teras untuk penuaan selular manusia, keradangan kronik dan pelbagai gangguan degeneratif metabolik. Ramuan nutraseutikal terbitan tumbuhan daripada sumber homolog perubatan makanan telah mendapat perhatian global yang meluas sebagai alternatif antioksidan semula jadi kepada aditif antioksidan sintetik.Lycium rutenicum, juga dikenali sebagai black goji berry, danCistanche deserticola(penyapu padang pasir) merupakan wakil tumbuhan endemik yang boleh dimakan perubatan yang berasal dari Koridor Hexi di Barat Laut China. Ia mengandungi juzuk fitokimia ciri yang banyak termasuk antosianin, polifenol, polisakarida bioaktif serta glikosida phenylethanoid. Walaupun aktiviti biologi individu kedua-dua bahan mentah ini telah didokumenkan dalam pelbagai kajian sedia ada, penyelidikan terhad telah memfokuskan pada bagaimana keadaan pencernaan gastrousus manusia mengubah bioakses dan potensi antioksidan sebenar serbuk sebatian mereka. Dalam penyelidikan ini, serbuk komponen tunggal dan tiga kumpulan serbuk campuran dengan nisbah jisim yang berbeza (Lycium rutenicum : Cistanche deserticola= 1:2, 1:1, 2:1) telah disediakan. Model penghadaman gastrousus in-vitro statik dua peringkat telah dilaksanakan, yang terdiri daripada simulasi pencernaan gastrik selama 2 jam di bawah pH 2.0 dengan pepsin diikuti dengan simulasi pencernaan usus selama 2 jam di bawah pH 7.0 ditambah dengan trypsin. Persampelan dinamik telah dijalankan pada beberapa selang masa semasa pengeraman pencernaan. Kami secara kuantitatif menentukan kandungan larut bagi jumlah polifenol, polisakarida, antosianin dan glikosida phenylethanoid, di samping kapasiti penghapusan radikal bebas DPPH dan ABTS. Analisis korelasi Pearson dilakukan untuk mendedahkan hubungan dalaman antara kepekatan sebatian bioaktif dan penunjuk antioksidan. Keputusan eksperimen menunjukkan bahawa pencernaan gastrik dengan ketara meningkatkan keterlarutan empat fitokimia berfungsi utama, yang meningkatkan lagi prestasi penghapusan radikal DPPH dan ABTS. Semasa fasa pencernaan usus berikutnya, keterlarutan polifenol dan glikosida fenilethanoid terus meningkat, manakala kandungan polisakarida dan antosianin yang boleh diukur menurun dengan ketara. Pencernaan usus memberikan kesan menggalakkan pada aktiviti penghapusan radikal ABTS, tetapi tidak menghasilkan peningkatan positif pada kadar penghapusan radikal bebas DPPH. Polifenol, anthocyanin dan glikosida phenylethanoid menunjukkan korelasi linear yang signifikan secara statistik dengan parameter kapasiti antioksidan (P < 0.05). Among all three blending formulations, the mixing ratio of 2:1 (Lycium rutenicumkepadaCistanche deserticola) mempamerkan kapasiti antioksidan komprehensif yang unggul selepas simulasi penghadaman gastrousus penuh. Kajian ini menjelaskan peraturan variasi bahan bioaktif di bawah persekitaran simulasi gastrousus untuk goji beri hitam tunggal dan gabungan serbuk penyapu gurun. Hasil kami memberikan sokongan percubaan yang padu untuk membangunkan suplemen pemakanan berfungsi novel menggunakan bahan tumbuhan padang pasir Hexi‑Koridor.

Kata kunci: Lycium rutenicum; Cistanche deserticola; pencernaan gastrousus in-vitro; bioakses; polifenol; glikosida fenilethanoid; antosianin; aktiviti antioksidan; homologi makanan-perubatan

1. Pengenalan

Penuaan populasi dan usaha awam yang semakin meningkat terhadap campur tangan sub-kesihatan telah menjadikan penyelidikan pemakanan antipenuaan sebagai tempat yang hangat dalam industri makanan berfungsi dan nutraseutikal global. Hipotesis penuaan radikal bebas telah diterima secara meluas untuk mentafsir mekanisme penuaan organisma. Pengumpulan berterusan spesies oksigen reaktif di dalam badan manusia akan mencetuskan peroksidaan lipid, merosakkan struktur DNA dan fungsi protein, mempercepatkan penuaan sel, dan meningkatkan risiko morbiditi aterosklerosis, penyakit radang kronik dan gejala degeneratif yang berkaitan dengan usia. Pengambilan diet antioksidan fitokimia semulajadi dianggap sebagai strategi pemakanan yang lembut dan selamat untuk mengurangkan tekanan oksidatif berbanding dengan campur tangan farmaseutikal. Antioksidan sintetik seperti BHT dan BHA secara beransur-ansur menghadapi penelitian kawal selia yang lebih ketat di banyak pasaran serantau, yang meningkatkan lagi permintaan pasaran untuk bahan mentah antioksidan semula jadi sumber tumbuhan.

Sumber herba tradisional dari sistem homologus perubatan makanan Asia Timur telah menarik minat yang semakin meningkat di kalangan penyelidik pemakanan barat dan pengeluar makanan tambahan.Lycium rutenicumMurr., spesies pokok renek saka keluarga Solanaceae, mengedarkan merentasi zon gersang dan separa gersang di Barat Laut China. Buahnya yang berwarna ungu gelap mendapat reputasi sebagai "raja antosianin", kerana kepekatan derivatif antosianin tesilat yang sangat tinggi yang jarang terdapat dalam buah-buahan biasa. Selain daripada anthocyanin, buah goji berry hitam juga kaya dengan campuran polifenol kompleks, polisakarida larut air, sebatian flavonoid dan pelbagai unsur mineral surih. Eksperimen in-vitro dan kultur sel sebelum ini telah mengesahkan bioaktiviti anti-radang dan imunomodulatornya yang kuat. Kebanyakan penerbitan sedia ada tentangLycium rutenicumfokus pada pengenalpastian komponen bahan mentah, pengoptimuman proses pengekstrakan dan penilaian antioksidan ekstrak mentah.

Cistanche deserticola, yang biasa dinamakan penyapu padang pasir, adalah tumbuhan holoparasit wajib milik keluarga Orobanchaceae. Selama beribu-ribu tahun, tumbuhan ini telah digunakan sebagai bahan herba tonik dalam amalan perubatan tradisional Cina. Komponen bioaktif tandatangan utamanya ialah glikosida phenylethanoid termasuk echinacoside dan acteoside, bersama-sama dengan pecahan polisakarida larut air tertentu. Penyiasatan farmakologi moden mendedahkan bahawa glikosida phenylethanoid daripadaCistanche deserticolamempunyai kesan antioksidan, neuroprotektif dan imunoregulasi, manakala pecahan polisakaridanya boleh memodulasi tindak balas imun makrofaj. Bahan mentah tertumpu secara geografi di zon oasis padang pasir Koridor Gansu Hexi dan kawasan padang pasir Mongolia Dalam.

Dari perspektif perindustrian tempatan, kedua-dua spesies tumbuhan adalah ciri-ciri tanaman ekonomi di Koridor Gansu Hexi. Perusahaan pertanian tempatan sedang meneroka produk makanan berfungsi nilai tambah berdasarkan dua tumbuhan padang pasir ini. Teori keserasian herba Cina klasik mencadangkan bahawa padananLycium rutenicumdanCistanche deserticolaboleh menghasilkan kesan tonik sinergistik. Pada masa ini, kebanyakan kertas kerja yang diterbitkan hanya menilai setiap tumbuhan secara berasingan. Data percubaan yang sangat terhad tersedia untuk formula kompaun mereka.

Adalah penting untuk ambil perhatian bahawa jumlah kandungan fitokimia yang dikesan dalam serbuk mentah tidak boleh secara langsung mewakili kesan antioksidan sebenar di dalam saluran gastrousus manusia. Setelah serbuk tumbuhan dimakan secara lisan, molekul bioaktif akan melalui perubahan persekitaran yang drastik: keadaan gastrik berasid yang kuat dengan hidrolisis protease, diikuti oleh persekitaran usus kecil neutral-beralkali dengan pemangkinan enzim pankreas. Banyak bahan fenolik, antosianin dan polisakarida adalah sensitif pH; ia boleh melarut, mengubah, merosot atau terkonjugasi semasa prosedur penghadaman. Pecahan bioakses sebenar, bukannya jumlah kandungan asal, menentukan fungsi fisiologi.

Ujian penghadaman gastrousus simulasi in-vitro statik ialah alat penyelidikan awal piawai yang digunakan secara meluas dalam sains makanan. Sistem simulasi makmal ini boleh meniru variasi pH dan keadaan hidrolisis protease perut dan usus kecil manusia. Penyelidik boleh menjejaki perubahan dinamik fitokimia boleh diakses tanpa ujian pemakanan haiwan kos tinggi atau ujian campur tangan sukarelawan manusia. Kaedah ini digunakan secara meluas untuk menilai buah-buahan, sayur-sayuran, serbuk herba dan bahan mentah nutraseutikal.

Sehingga kini, tiada laporan awam telah menerangkan ciri pencernaan gastrousus in-vitro untuk serbuk komposit campuranLycium rutenicumdigabungkan denganCistanche deserticola. Oleh itu, kajian ini menjalankan eksperimen penghadaman gastrousus simulasi statik pada serbuk bahan mentah tunggal dan tiga kumpulan serbuk campuran varian perkadaran. Kami sentiasa memantau perubahan dinamik polifenol larut, polisakarida, antosianin, glikosida phenylethanoid, serta kapasiti penghapusan radikal DPPH dan ABTS pada berbilang titik masa pencernaan. Analisis korelasi statistik telah dijalankan antara kepekatan komponen bioaktif dan indeks antioksidan. Objektif kami termasuk: (1) menjelaskan bagaimana persekitaran simulasi gastrik dan simulasi usus mempengaruhi keterlarutan dan kestabilan bahan berfungsi utama daripada black goji berry dan penyapu gurun; (2) membandingkan prestasi antioksidan nisbah pencampuran yang berbeza selepas penghadaman; (3) menapis bahagian adunan optimum untuk serbuk berfungsi kompaun. Penemuan kerja ini boleh membekalkan bukti eksperimen asas untuk membangunkan produk makanan berfungsi antioksida generasi baharu dan produk makanan tambahan yang diperoleh daripada sumber tumbuhan tempatan Hexi‑Corridor.

2. Bahan dan Kaedah

2.1 Menanam bahan mentah

Buah matang daripadaLycium rutenicumtelah dituai dari hutan ladang tiruan di Bandar Huahai, Bandar Yumen, Wilayah Gansu, China, pada tahun 2022. Buah-buahan yang dikumpul di ladang menjalani proses pengeringan teduhan semula jadi di bawah suhu ambien yang berventilasi. Buah-buahan yang rosak, pedisel buah dan serpihan kekotoran dikeluarkan secara manual. Buah-buahan kering yang bersih ditumbuk dan diayak melalui skrin 50-mesh untuk mendapatkan serbuk goji berry hitam homogen untuk eksperimen penghadaman.

Batang berisi segarCistanche deserticolatelah dikumpulkan pada Mei 2022 daripada inokulasi buatanHaloxylon ammodendronhutan pasir yang terletak di Daerah Gaotai, Provinsi Gansu. Tisu segar telah dicuci dengan sempurna untuk menghapuskan pencemaran pasir permukaan, dipotong menjadi kepingan nipis, dan segera direndam dalam larutan pelindung warna untuk mengelakkan tindak balas peperangan fenolik. Potongan pra-diproses telah dikeringkan dalam keadaan vakum. Pepejal beku-kering dihancurkan dan melalui penapis 50-mesh untuk disediakanCistanche deserticolasampel serbuk kering beku.

Tiga kumpulan serbuk campuran telah disediakan dengan mengadunLycium rutenicumserbuk danCistanche deserticolaserbuk beku-kering pada nisbah jisim yang berbeza:

Kumpulan A: nisbah jisim 1 : 2 (Lycium rutenicum : Cistanche deserticola)

Kumpulan B: nisbah jisim 1 : 1 (Lycium rutenicum : Cistanche deserticola)

Kumpulan C: nisbah jisim 2 : 1 (Lycium rutenicum : Cistanche deserticola)

Jumlah jisim sampel untuk setiap sistem tindak balas pencernaan ditetapkan sebagai 0.75 g, nisbah pepejal-cecair dikawal pada 1 : 40 (b/v).

2.2 Reagen kimia

Pepsin (aktiviti 3 000 U/g), tripsin (aktiviti 250 U/mg), bahan standard asid gallic, reagen Folin‑Ciocalteu, DPPH (1,1‑diphenyl‑2‑picrylhydrazyl), ABTS (2,2′‑azino‑bis‑(3‑ethylbenzothiazoline‑6‑asid sulfonik)) telah dibeli daripada Macklin Biochemical Co., Ltd., Shanghai, China. Asid hidroklorik, natrium bikarbonat, natrium karbonat, fenol, asid sulfurik pekat dan agen kimia tak organik lain ialah reagen komersial domestik gred analitik.

2.3 Peralatan dan instrumen makmal

Tab mandi air bersuhu malar digital DK‑98‑Ⅱ (Taist Instrument Co., Ltd., Tianjin, China); Imbangan analitikal elektronik QUINTIX‑224 (Sartorius, Jerman); Empar peti sejuk berkelajuan tinggi desktop GL‑12B (Hunan Hexi Instrument Equipment Co., Ltd., China); DR6000 spektrofotometer boleh dilihat ultraviolet (Syarikat Hach, Amerika Syarikat); Inkubator mandi air goncang termostatik siri SPH‑110X (Shanghai Shiping Instrument Co., Ltd., China).

2.4 Protokol penghadaman gastrousus in-vitro statik

Prosedur penghadaman dua fasa telah diubah suai dan dioptimumkan merujuk kepada protokol penghadaman gastrousus statik yang diterbitkan sebelum ini untuk matriks makanan tumbuhan. Setiap ujian pencernaan dilakukan dengan tiga ulangan selari biologi.

Fasa pencernaan gastrik (GD, jumlah masa pengeraman=2 h):Kami menimbang sampel serbuk 0.75 g dengan tepat dan memindahkannya ke dalam tiub empar polipropilena 50 mL. Isipadu air ternyahion yang sesuai telah ditambah untuk melembapkan sepenuhnya matriks serbuk pepejal. Nilai pH ampaian sampel dilaraskan dengan teliti kepada pH 2.0 menggunakan larutan akueus asid hidroklorik 1 mol/L. Selepas itu, 4 mL cecair gastrik simulasi pra-sedia telah ditambah; cecair gastrik simulasi mengandungi 3 g pepsin yang dilarutkan dalam 50 mL 0.01 mol/L larutan HCl. Tiub emparan diletakkan di dalam inkubator goncang termostatik, suhu pengeraman dikekalkan pada 37 darjah untuk meniru suhu badan fisiologi manusia, kelajuan putaran goncangan ditetapkan sebagai 100 r/min. Pada titik masa pensampelan yang dijadualkan (0 h, 0.5 h, 1.0 h, 1.5 h, 2.0 h), campuran tindak balas separa telah dikeluarkan. Aktiviti enzim ditamatkan dengan pemanasan mandi air mendidih selama 10 minit. Campuran yang dirawat telah disentrifugasi di bawah 4 darjah , kelajuan berputar 6 000 r/min selama 15 minit. Cecair supernatan jernih dikumpul dan dipelihara untuk kuantiti fitokimia dan ujian aktiviti antioksidan seterusnya.

Fasa penghadaman usus (ID, jumlah masa pengeraman=2 h):Selepas melengkapkan inkubasi pencernaan gastrik selama 2 jam, nilai pH digesta dilaraskan daripada pH 2.0 sehingga pH neutral 7.0 dengan menambahkan 1.0 mol/L larutan natrium bikarbonat secara titis. Penyelesaian kerja trypsin kemudiannya ditambah ke dalam sistem pencernaan; larutan kerja ini disediakan dengan melarutkan 0.3 g serbuk trypsin dalam 50 mL 0.01 mol/L larutan natrium karbonat. Keadaan inkubasi fasa usus kekal konsisten: suhu 37 darjah, kelajuan gegaran 100 r/min. Titik masa pensampelan untuk pencernaan usus ditetapkan sebagai 0 h, 0.5 h, 1.0 h, 1.5 h dan 2.0 h. Selepas pensampelan, penyahaktifan enzim, sentrifugasi disejukkan dan langkah pengumpulan supernatan adalah sama dengan operasi fasa gastrik.

2.5 Penentuan komponen berfungsi bioaktif

Jumlah kandungan polifenol larut telah diuji melalui kaedah kolorimetrik Folin‑Ciocalteu, keputusan pengiraan dinyatakan sebagai miligram bersamaan asid gallik bagi setiap sampel gram (mg GAE/g). Jumlah kandungan polisakarida larut diukur menggunakan kaedah kuantitatif kolorimetrik asid fenol-sulfurik. Jumlah kandungan antosianin dikesan dengan spektrofotometri pembezaan pH. Jumlah kandungan glikosida phenylethanoid dikira melalui kaedah penentuan spektrofotometri ultraungu. Setiap sampel supernatan diukur dalam tiga kali ganda teknikal untuk mengurangkan sisihan ujian.

2.6 Pengukuran kapasiti antioksidan

2.6.1 ujian penghapusan radikal bebas DPPH

Peratusan penghapusan radikal DPPH dikira mengikut Formula (1): \\(\\text{kadar penghapusan DPPH (\\%)}= \\left(1-\\frac{A_1-A_2}{A_0}\\kanan)\\kali 100 \\tag{1}\\) Di mana:A₁mewakili bacaan penyerapan larutan campuran yang mengandungi supernatan sampel dan larutan kerja DPPH;A₂mewakili penyerapan supernatan sampel bercampur dengan kosong sampel air ternyahion;A₀mewakili penyerapan larutan kerja DPPH bercampur dengan kumpulan kawalan air ternyahiion tulen.

2.6.2 ujian penghapusan kation radikal bebas ABTS

Kadar penghapusan radikal ABTS dikira mengikut Formula (2): \\(\\text{Kadar penghapusan ABTS (\\%)}= \\left(1-\\frac{A_1-A_2}{A_0}\\kanan)\\kali 100 \\tag{2}\\) Definisi parameter penyerapanA₁, A₂, A₀mengekalkan logik yang konsisten sebagai pengiraan DPPH.

2.7 Pemprosesan data statistik

Semua eksperimen pencernaan diulang untuk tiga replika biologi bebas. Pakej perisian statistik SPSS 22.0 telah diterima pakai untuk analisis varians sehala (ANOVA), ujian keertian dan pengiraan pekali korelasi Pearson. Perisian Origin 2018 telah digunakan untuk memplot angka percubaan. Ambang kepentingan statistik ditakrifkan sebagaiP < 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. Keputusan

3.1 Perubahan bahan bioaktif dan kapasiti antioksidan untuk tunggalLycium rutenicumserbuk

Dalam persekitaran pencernaan gastrik yang disimulasikan, kandungan polifenol larut serbuk goji berry hitam meningkat dengan ketara dalam 1.5 jam pertama pengeraman dan menunjukkan sedikit penurunan pada peringkat akhir pencernaan gastrik. Keadaan berasid gastrik sangat menggalakkan pembubaran molekul polisakarida dan komponen antosianin (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.

Dari perspektif aktiviti antioksidan, kedua-dua peratusan penghapusan radikal DPPH dan ABTS terus meningkat semasa pengeraman pencernaan gastrik. Apabila pencernaan memasuki fasa usus, kapasiti penghapusan radikal DPPH menurun dengan mendadak.

Keputusan pengiraan korelasi Pearson menunjukkan bahawa di bawah keadaan pencernaan gastrik, kandungan polifenol mempunyai korelasi positif yang signifikan dengan kadar penghadaman DPPH. Polifenol dan antosianin menunjukkan korelasi positif yang sangat ketara dengan prestasi penghapusan radikal ABTS (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 Perubahan bahan bioaktif dan kapasiti antioksidan untuk tunggalCistanche deserticolaserbuk

Untuk kering bekuCistanche deserticolaserbuk, kepekatan polifenol larut mencapai nilai puncak pada 1.5 jam di bawah pengeraman fasa gastrik, diikuti dengan aliran menurun. Semasa penghadaman usus, kandungan polifenol meningkat dengan cepat dalam 0.5 jam awal, menurun selepas itu dan meningkat semula pada penghujung pengeraman usus selama 2 jam. Kandungan polisakarida larut menunjukkan kecenderungan menurun secara keseluruhan dalam kedua-dua peringkat pencernaan gastrik dan usus. Kepekatan glikosida fenilethanoid larut mengekalkan pertumbuhan berterusan melalui keseluruhan prosedur pencernaan gastrik selama 2 jam.

Dari segi prestasi antioksidan, pencernaan gastrik meningkatkan kadar penghapusan radikal DPPH dalam 1.5 jam pertama dan kemudian nilai antioksidan menurun. Selepas beralih kepada persekitaran pencernaan usus, kadar penghadaman DPPH mula-mula menurun dan kemudian pulih secara beransur-ansur. Kadar penghapusan radikal ABTS menunjukkan corak penurunan awal dan ketinggian seterusnya sepanjang perjalanan masa pencernaan penuh.

Output statistik korelasi menunjukkan bahawa polifenol dan glikosida phenylethanoid mempunyai korelasi positif yang sangat ketara dengan kapasiti penghapusan radikal DPPH di bawah pencernaan gastrik (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 deserticolabahan mentah.

3.3 Sebatian bioaktif dan prestasi antioksidan serbuk campuran di bawah simulasi pencernaan gastrik

Tiga formulasi serbuk campuran (Kumpulan A 1:2, Kumpulan B 1:1, Kumpulan C 2:1) mempersembahkan corak turun naik komponen yang boleh dibezakan di bawah simulasi pencernaan gastrik. Untuk polifenol larut: Kumpulan A dan Kumpulan B mengalami penurunan awal diikuti oleh peningkatan kandungan apabila masa pencernaan dilanjutkan. Kumpulan C menunjukkan aliran menurun yang berterusan bagi polifenol larut merentas pengeraman gastrik. Kandungan polisakarida, antosianin dan phenylethanoid glikosida larut mempamerkan ciri turun naik yang bergantung kepada nisbah. Secara umumnya, persekitaran gastrik berasid memudahkan pembubaran empat kelas fitokimia bioaktif ini daripada matriks tumbuhan serbuk campuran.

Hasil ujian antioksidan mendedahkan bahawa peratusan penghadaman radikal DPPH dan ABTS bagi ketiga-tiga kumpulan campuran meningkat dengan ketara dengan masa pencernaan gastrik yang berpanjangan (P < 0.05). Comparative analysis among three formula groups demonstrated that Group C (2:1 ratio, higher proportion of Lycium rutenicum) mencapai nilai penghapusan radikal yang lebih tinggi selepas pencernaan fasa gastrik.

3.4 Sebatian bioaktif dan prestasi antioksidan serbuk campuran di bawah pencernaan usus simulasi

Selepas memasuki peringkat penghadaman usus, polifenol dan phenylethanoid glikosida keterlarutan serbuk campuran boleh mengekalkan trend yang semakin meningkat. Walau bagaimanapun, kandungan polisakarida larut dan antosianin yang boleh dikesan secara amnya mengalami kehilangan bahan. Kadar penghapusan radikal DPPH menurun pada titik masa penghadaman awal usus dan pulih dalam tempoh inkubasi kemudian. Kadar penghapusan radikal ABTS menunjukkan trend menurun yang ketara secara statistik untuk ketiga-tiga kumpulan campuran dalam keseluruhan inkubasi pencernaan usus (P < 0.05).

Perbandingan menyeluruh dengan mengambil kira tahap pengekalan bahan bioaktif serta kapasiti antioksidan bersepadu selepas penghadaman lambung-tambah-usus berurutan lengkap menggambarkan Kumpulan C dengan nisbah pencampuran 2: 1 (Lycium rutenicum : Cistanche deserticola) memberikan prestasi antioksidan keseluruhan yang unggul, berbanding dengan Kumpulan A dan Kumpulan B.

4. Perbincangan

Hasil eksperimen penghadaman in-vitro kami dengan jelas menunjukkan bahawa persekitaran gastrik berasid sesuai untuk melepaskan polifenol, polisakarida, anthocyanin dan phenylethanoid glikosida larut daripada kedua-duanya.Lycium rutenicumdanCistanche deserticolamatriks serbuk tumbuhan. Kesan gabungan hidrolisis berasid pH rendah, pengeraman gegaran mekanikal dan protease pepsin boleh mengganggu struktur dinding sel separa tumbuhan, yang mempercepatkan pelarutan fitokimia intraselular ke dalam supernatan pencernaan berair. Peningkatan pembubaran sedemikian secara langsung meningkatkan kepekatan bahan antioksida yang boleh diakses secara bio dan keupayaan penghapusan radikal.

Sebaik sahaja sistem penghadaman dipindahkan ke persekitaran usus beralkali neutral, kategori fitokimia yang berbeza mempunyai ciri kestabilan yang berbeza. Antosianin yang berasal daripada beri goji hitam adalah molekul sensitif pH yang terkenal. Keadaan usus yang beralkali mempercepatkan kemerosotan struktur cincin antosianin, membawa kepada pengurangan kandungan yang boleh diukur dalam supernatan. Pemerhatian ini konsisten dengan kesimpulan penyelidikan terdahulu yang diperoleh daripada bahan beri yang kaya dengan anthocyanin. Molekul polisakarida separa mungkin mengalami pembelahan hidrolitik di bawah pengaruh gabungan pH usus dan tindakan pemangkin trypsin, menyebabkan penurunan kepekatan polisakarida larut yang dikesan. Sebaliknya, bahagian sebatian polifenol dan glikosida phenylethanoid masih boleh terus larut daripada matriks sisa tumbuhan walaupun di bawah inkubasi simulasi usus.

Perbezaan ketara wujud antara ujian DPPH dan keputusan ujian ABTS. Sistem tindak balas DPPH beroperasi dalam keadaan pelarut campuran berair organik separa dan mempamerkan kepekaan yang lebih tinggi terhadap molekul fenolik lipofilik. Sistem ujian ABTS boleh mengesan kedua-dua sebatian antioksidan hidrofilik dan lipofilik secara serentak. Perbezaan metodologi ini memberikan penjelasan separa untuk fenomena kami: pencernaan usus meningkatkan prestasi penghapusan radikal ABTS tetapi gagal menggalakkan kadar penyingkiran DPPH. Beberapa molekul fitokimia asli terdegradasi semasa inkubasi simulasi usus, dan menghasilkan metabolit sekunder dengan potensi antioksidan yang diubah. Produk penguraian yang baru dijana itu akan membentuk semula keputusan ujian penghapusan radikal akhir.

Analisis statistik korelasi mengesahkan antosianin berfungsi sebagai penyumbang antioksidan utama untukLycium rutenicum, manakala glikosida fenilethanoid mendominasi aktiviti antioksidan bagiCistanche deserticola. Selepas pengadunan fizikal kedua-dua serbuk bahan mentah ini, kedua-dua set ramuan bioaktif tandatangan ini wujud bersama dalam supernatan penghadaman dan secara kolaboratif menentukan jumlah kapasiti antioksidan serbuk campuran kompaun. Penapisan perbandingan antara tiga nisbah pencampuran mengenal pasti 2: 1 (Lycium rutenicum : Cistanche deserticola) sebagai formula optimum untuk memaksimumkan kapasiti antioksidan in-vitro selepas simulasi penghadaman gastrousus penuh.

Adalah penting untuk membincangkan had intrinsik yang dimiliki oleh model penghadaman in-vitro mod kelompok statik ini. Simulasi makmal ini tidak dapat menghasilkan semula sepenuhnya proses fisiologi dinamik rumit saluran gastrousus manusia sebenar. Faktor seperti pergerakan peristalsis gastrousus, rembesan jus pencernaan berterusan, penyertaan garam hempedu dan proses penapaian mikrobiota usus tidak termasuk dalam persediaan percubaan semasa. Selain itu, langkah penyahaktifan enzim mandi air mendidih yang digunakan dalam protokol kami boleh menyebabkan kehilangan kecil juzuk fitokimia tahan haba. Serbuk kasar mentah dan bukannya ekstrak tulen telah diguna pakai sebagai sampel ujian dalam kajian ini. Oleh itu, keluaran percubaan kami boleh bertindak sebagai data rujukan awal, tetapi tidak boleh menyamakan sepenuhnya dengan bioavailabiliti bahan sebenar di dalam badan manusia. Ujian susulan pemakanan haiwan atau kajian intervensi diet manusia diperlukan untuk mengesahkan lagi kesan fisiologi praktikal formula serbuk kompaun ini.

Dari perspektif pembangunan produk perindustrian, penyelidikan ini menawarkan rujukan teori untuk pengeluaran tambahan serbuk makanan berfungsi kompaun menggunakan beri hitam goji dan bahan mentah penyapu gurun yang diperoleh daripada kawasan pengeluar Hexi‑Koridor. Semasa reka bentuk formulasi produk dan penilaian penyimpanan jangka hayat, pengilang harus memberi perhatian yang teliti terhadap sifat kestabilan kimia yang bergantung kepada pH bagi komponen antosianin dan phenylethanoid-glikosida. Pelarasan rumusan yang munasabah dan kawalan keadaan penyimpanan harus diguna pakai untuk meminimumkan kemerosotan bahan bioaktif semasa jangka hayat produk komersial.

5. Kesimpulan

Pencernaan gastrik simulasi dengan ketara meningkatkan keterlarutan polifenol, polisakarida, antosianin dan glikosida phenylethanoid untuk kedua-duanya.Lycium rutenicumserbuk danCistanche deserticolaserbuk, dan secara serentak meningkatkan DPPH serta aktiviti penghapusan radikal bebas ABTS.

Dalam persekitaran pencernaan usus yang disimulasikan, keterlarutan polifenol dan glikosida phenylethanoid terus meningkat, manakala kandungan polisakarida dan antosianin yang boleh dikesan berkurangan. Pencernaan usus menggalakkan kapasiti penghapusan radikal ABTS tetapi tidak menunjukkan kesan menggalakkan positif untuk kadar penghapusan radikal DPPH. Polifenol, anthocyanin dan glikosida phenylethanoid menunjukkan korelasi linear yang ketara dengan penunjuk antioksidan. Antosianin dan glikosida phenylethanoid memberi sumbangan dominan kepada prestasi antioksidan kedua-dua bahan tumbuhan padang pasir ini.

Antara tiga perkadaran bancuhan yang diuji, nisbah adunan2 : 1 (Lycium rutenicum : Cistanche deserticola) mencapai kapasiti antioksidan komprehensif tertinggi selepas prosedur pencernaan gastrousus simulasi lengkap.

Penyelidikan ini menyediakan asas eksperimen asas untuk membangunkan produk makanan berfungsi yang inovatif menggunakan ciriLycium rutenicumdanCistanche deserticolasumber tumbuhan di Barat Laut China.

Ucapan terima kasih

Kerja ini menerima sokongan kewangan daripada Projek Sokongan Industri Universiti Provinsi Gansu (No Geran. 2021CYZC‑56).

Konflik Kepentingan

Penulis mengisytiharkan bahawa tidak ada konflik kepentingan.

Rujukan

[1] Sun XK, Zhang YY, Zhang XY. Kemajuan penyelidikan mengenai mekanisme penuaan dan terapi anti-penuaan. Makanan dan Dadah. 2022;24(1):74‑80.

[2] Yan YM, Dai GL, Ran LW. Analisis komposisi polifenol bagiLycium rutenicumbuah-buahan dari habitat liar yang berbeza. Scientia Agricultura Sinica. 2014;47(12):2450‑2460.

[3] Gao Y, Tao P, Wang YJ. Kajian mekanisme molekul mengenai aktiviti antioksidan glikosida phenylethanoid daripadaCistanche deserticolaberdasarkan farmakologi rangkaian. Chinese Journal of Modern Applied Pharmacy. 2022;39(17):2204‑2215.

[4] Bouayed J, Hoffmann L, Bohn T. Jumlah fenolik, flavonoid, antosianin dan aktiviti antioksidan berikutan simulasi pencernaan gastro-intestinal dan dialisis varieti epal: bioakses dan potensi pengambilan. Kimia Makanan. 2011;128(1):14‑21.

[5] Mihailović V, Kreft S, Benković ET. Profil kimia, aktiviti antioksidan dan kestabilan dalam sistem model saluran gastrousus yang dirangsang tigaVerbascumspesis. Tanaman dan Produk Perindustrian. 2016;89:141‑151.

[6] Liu YX, Wu YP, Ji BP. Perubahan komponen dan aktiviti antioksidan polifenol blueberry semasa pencernaan gastrousus simulasi. Jurnal Institut Sains dan Teknologi Makanan China. 2016;16 (10):87‑95.

[7] Ryan L, Prescott SL. Kestabilan kapasiti antioksidan dua puluh lima jus buah-buahan yang tersedia secara komersial tertakluk kepada pencernaan in-vitro. Jurnal Sains & Teknologi Makanan Antarabangsa. 2010;45 (6):1191‑1197.

[8] 那吉 N, Zhang HF, Yang FY. Pencernaan gastrousus simulasi in-vitro mempengaruhi komponen antioksidan dan aktiviti nasi masak soba tartari. Makanan Moden. 2022;28 (2):219‑223.

[9] Bermúdez‑Soto MJ, Tomás‑Barberán FA, García‑Conesa MT. Kestabilan polifenol dalam chokeberry tertakluk kepada pencernaan gastrik dan pankreas in-vitro. Kimia Makanan. 2007;102 (3):865‑874.

[10] O Sánchez‑Velázquez, Mulero M, Cuevas‑Rodríguez EO. Pencernaan gastrousus in-vitro memberi kesan ke atas kestabilan, bioakses dan aktiviti antioksidan polifenol daripada beri hitam liar dan komersial. Makanan & Fungsi. 2021;12 (4):1‑21.