Meneroka Potensi Ekstrak Rumpai Laut Iceland yang Dihasilkan Oleh Pengekstrakan Berbantukan Medan Elektrik Berdenyut Berair Untuk Aplikasi Kosmetik Bahagian 1

Sila hubungioscar.xiao@wecistanche.comuntuk maklumat lanjut

Abstrak:Kebimbangan yang semakin meningkat terhadap kesihatan keseluruhan memacu pasaran global bahan-bahan semula jadi bukan sahaja dalam industri makanan tetapi juga dalam bidang kosmetik. Dalam kajian ini, saringan ke atas aplikasi kosmetik yang berpotensi bagi ekstrak akueus daripada tiga rumpai laut Iceland yang dihasilkan oleh medan elektrik berdenyut (PEF) telah dilakukan. Ekstrak yang dihasilkan oleh PEF daripada Ulloa Lactuca, Alaria esculenta, dan Palmaria palmitate dibandingkan dengan pengekstrakan air panas tradisional dari segi kandungan polifenol, flavonoid dan karbohidrat. Lebih-lebih lagi,antioksidansifat dan aktiviti perencatan enzim telah dinilai dengan menggunakan ujian in vitro. PEF mempamerkan hasil yang serupa dengan kaedah tradisional, menunjukkan beberapa kelebihan seperti sifat bukan haba dan masa pengekstrakan yang lebih singkat. Antara tiga spesies Iceland,Alariaesculentamenunjukkan kandungan fenolik tertinggi (nilai min 8869.7 ug GAE/g dw） dan flavonoid （nilai min 12,098.7 ug QE/g DW） sebatian, juga mempamerkan kapasiti antioksidan tertinggi. Selain itu, ekstrak Alaria esculenta mempamerkan prestasi cemerlang.anti-enzimatikaktiviti (76.9, 72.8, 93.0 dan 100 peratus untuk kolagenase, elastase,tyrosinase, dan hyaluronidase, masing-masing) untuk kegunaannya dalam produk pemutihan kulit dan anti-penuaan. Oleh itu, kajian awal kami mencadangkan bahawa ekstrak berasaskan Iceland Alaria esculenta yang dihasilkan oleh PEF boleh digunakan sebagai bahan berpotensi untuk formulasi kosmetik dan kosmeseutikal semulajadi.

Kata kunci:makroalga; Uloa lactuca; Alaria esculenta;Palmariapalmata; Pengekstrakan berbantukan PEF; sebatian bioaktif; pengekstrakan hijau; bahan semulajadi;kosmeseutikal

Sila klik di sini untuk mengetahui lebih lanjut

1. Pengenalan

Dalam beberapa tahun kebelakangan ini, permintaan untuk sebatian bioaktif baharu dengan potensi manfaat kesihatan telah mengalami peningkatan yang ketara. Banyak kumpulan penyelidikan telah memberi penekanan kepada penyelidikan ke atas organisma marin, seperti makroalga, untuk mencari sumber baru dan mampan sebatian semula jadi untuk aplikasi dalam industri makanan pertanian, farmakologi, makanan, dan, lebih baru-baru ini, dalam bidang kosmetik [1]. ,2]. Makroalga adalah kumpulan organisma fotosintetik yang besar dan heterogen yang dicirikan oleh kepelbagaian biologi yang besar dan komposisi biokimia yang kompleks. Mengikut struktur kimia dan kandungan pigmennya, makroalga boleh dibahagikan kepada tiga keturunan termasuk alga perang (Phaeophyceae), alga merah (Rhodophyta), dan alga hijau (Viridiplantae). Sebatian alga disimpan di dalam sitoplasma sel atau terikat pada membran sel; Oleh itu, gangguan sel adalah penting untuk pengekalan biojisim alga. Selain itu, komposisi dinding sel sangat berubah-ubah antara spesies alga dari membran kecil hingga struktur kompleks berbilang lapisan, menjadikan pemulihan produk alga sebagai satu cabaran [3]. Secara amnya, rumpai laut sangat baik.

sumber polisakarida, protein, lipid dan pelbagai jenis metabolit sekunder seperti sebatian fenolik, terpenoid, karotenoid, pigmen dan derivatif nitrogen [4-6]. Walaupun metabolit primer mempunyai kepentingan yang sangat penting, data terkini menunjukkan bahawa kandungan metabolit sekunder menentukan aktiviti biologi ekstrak rumpai laut [7].

Cistanche boleh meningkatkan imuniti

Kebimbangan yang semakin meningkat terhadap kesihatan dan kesejahteraan keseluruhan, serta kesedaran tentang bahan kimia berbahaya dalam produk harian, memacu pasaran global bahan semula jadi dan organik [8]. Sejak beberapa tahun lalu, kesedaran pengguna terhadap keutamaan bahan semula jadi dan produk mesra alam telah meluas daripada industri makanan kepada industri kosmetik dan penjagaan diri [9]. Tambahan pula, dalam konteks semasa pemanasan global dan isu ekologi, terdapat peningkatan kesedaran orang ramai tentang isu alam sekitar. Memandangkan kebimbangan semasa ini, pengguna telah menukar minat mereka ke arah produk hijau, sihat dan bebas kimia. Akibatnya, industri kosmetik pada masa ini menggantikan bahan kimia toksik dan bahan berbahaya dengan sebatian baru dan semula jadi bernilai tinggi untuk menghasilkan produk kecantikan yang "bersih secara kimia" [10].

Kosmetik secara tradisinya ditakrifkan sebagai produk untuk digunakan pada tubuh manusia untuk membersihkan, mencantikkan, atau mempromosikan daya tarikan tanpa menjejaskan struktur atau fungsi badan. Walau bagaimanapun, trend baharu dan permintaan pengguna terkini telah menggalakkan pembangunan produk baharu yang membekalkan pelbagai faedah dengan usaha yang minimum. Istilah cosmeceutical kini kerap digunakan untuk menggambarkan produk kosmetik dengan bahan bioaktif yang mendakwa mempunyai manfaat perubatan atau seperti ubat [11]. Kosmeseutikal biasanya mengandungi bahan-bahan berfungsi seperti vitamin, fitokimia, enzim, antioksidan, dan/atau minyak pati [12]. Memandangkan rangkaian luas sebatian bioaktif ini telah ditemui dalam makroalga, penyiasatan ke atas rumpai laut dan ekstrak terbitan alga marin yang baru telah terbukti menjadi bidang kajian kosmeseutikal dan kosmetik yang menjanjikan|13,14].

Sebilangan metabolit sekunder yang diperoleh daripada rumpai laut terkenal dengan kesan berfaedah kesihatan yang berharga pada kulit, seperti ciri-ciri pelindung foto, pelembap, antioksidan, anti-radang dan regeneratif |15]. Berdasarkan kesan berfaedah ini, alga digabungkan dalam produk kosmetik seperti pelindung matahari, produk anti-penuaan, serta untuk pencegahan hiperpigmentasi, manakala polisakarida digunakan untuk mengekalkan kulit lembap dan untuk mengelakkan kekeringan [16]. Semasa penuaan, matriks-remaja ekstraselular terdedah kepada aktiviti berlebihan enzim proteolitik seperti kolagenase dan elastase, mengakibatkan perubahan ketara pada kulit, seperti kedutan atau kehilangan keanjalan kulit. Pendekatan yang menjanjikan untuk mencegah penuaan kulit ekstrinsik ialah perencatan aktiviti kolagenase dan elastase oleh sebatian semula jadi. Ekstrak tumbuhan telah disiasat secara meluas dan didapati mempunyai aktiviti anti-kolagenase dan anti-elastase [17]. Walau bagaimanapun, terdapat sedikit maklumat mengenai aktiviti enzimatik perencatan ekstrak rumpai laut.

Kaedah pengekstrakan yang paling kerap digunakan untuk pengasingan bioaktif daripada rumpai laut adalah berdasarkan teknik konvensional. Namun begitu, penggunaan kaedah tradisional mempunyai beberapa kelemahan, seperti penggunaan jumlah pelarut organik yang tinggi, masa pengekstrakan yang lebih lama, suhu tinggi, masalah selektiviti, keperluan tenaga yang tinggi, dan pengekstrakan bersama sebatian yang tidak disasarkan atau mengganggu [18]. Oleh itu, teknik pengekstrakan baru berdasarkan prinsip kimia hijau mempunyai potensi minat [19].

Medan elektrik berdenyut (PEF) ialah teknologi pemprosesan makanan yang baru muncul, bukan haba, dan cekap tenaga [20]. PEF melibatkan penggunaan denyutan medan elektrik biasanya pada voltan tinggi (julat kV) dan jangka masa pendek (mikro atau nanosaat) kepada produk yang diletakkan di antara dua elektrod [21]. Penggunaan denyutan elektrik menghasilkan pembentukan liang boleh balik atau tidak boleh balik dalam membran sel, ditakrifkan sebagai elektroporasi atau elektro-permeabilisasi, yang seterusnya memudahkan penyebaran cepat pelarut dan peningkatan pemindahan jisim sebatian intraselular [22]. Aplikasi terkini telah menumpukan pada penggunaan tenaga elektrik berdenyut sebagai teknik pengekstrakan (pengekstrakan dibantu PEF) daripada bio-, makanan, dan produk pertanian [23]. Dengan rawatan PEF adalah wajar untuk mendapatkan ekstrak dengan ketulenan yang lebih tinggi, meningkatkan kadar pengekstrakan sebatian bioaktif seperti polifenol, karotenoid, atau antosianin, menghapuskan penggunaan pelarut organik dan memendekkan masa pengekstrakan [24,25]. Rawatan PEF telah berjaya digunakan untuk pengekstrakan sebatian berharga daripada sumber marin yang berbeza, seperti protein [26-28], karbohidrat [29,30], lipid [31,32] dan pigmen seperti karotenoid, klorofil, atau phycocyanin [22,33,34] daripada mikroalga dan rumpai laut.

Oleh itu, objektif utama kajian ini adalah untuk menilai potensi aplikasi kosmetik ekstrak PEF daripada tiga spesies makroalga yang tumbuh di Iceland: U. Lactuca (makroalga hijau), A.esculenta (makroalga coklat), dan P.palmata (makroalga merah). ). Dalam usaha, untuk membangunkan bahan organik dan semula jadi untuk formulasi hijau, pengekstrakan berbantukan PEF dicadangkan sebagai alternatif mesra alam kepada pengekstrakan pelarut organik tradisional. Selepas proses pengekstrakan, ekstrak rumpai laut akueus dicirikan dari segi kandungan polifenol, flavonoid, dan karbohidrat. Selain itu, sifat antioksidan dan aktiviti perencatan enzimatik dinilai dengan menggunakan ujian aktiviti in vitro. Keputusan yang dilaporkan di sini akan menyediakan asas untuk meningkatkan pemahaman makroalga coklat, merah dan hijau untuk menghasilkan bahan aktif untuk formulasi inovatif dalam produk kosmetik yang mengandungi sebatian aktif biologi yang diasingkan daripada sumber semula jadi dan mampan.

2. Keputusan dan Perbincangan

2.1.Ekstraksi Berbantukan PEF untuk Pemprosesan Biojisim Rumpai Laut Iceland

Keputusan menunjukkan bahawa kekonduksian elektrik adalah tertinggi dalam ampaian yang disediakan daripada A.esculenta diikuti oleh P.palmata dan U. lactuca(p<0.05)(table 1).="" however,="" the="" effect="" of="" treatment="" type="" was="" not="" identified="" as="" significant="" (p="">0.05). Pengukuran kekonduksian elektrik telah berjaya digunakan oleh pengarang lain untuk menilai keberkesanan rawatan PEF dalam tisu biologi untuk pembebasan bahan ionik intraselular, akibat daripada peningkatan ketelapan membran sel [35-37].

Dalam kajian kami, keputusan tidak menunjukkan pelepasan bahan ini yang lebih kuat oleh PEF, kerana perubahan dalam kekonduksian yang disebabkan oleh rawatan pengekstrakan cenderung paling tinggi dalam penggantungan HIW. Kajian terdahulu telah membuat kesimpulan bahawa kekonduksian awal medium ekstraselular mempengaruhi keberkesanan elektroporasi tetapi terdapat kekurangan persetujuan sama ada hubungan positif atau negatif antara kedua-dua faktor ini [38]. Variasi dalam kekonduksian dan ciri-ciri bahan mungkin membuat perbandingan menjadi rumit. Dalam kajian kami, terdapat perbezaan yang besar antara kekonduksian suspensi A.esculenta dan dua spesies lain, yang tidak ditunjukkan dalam tahap perubahan kekonduksian semasa rawatan pengekstrakan. Telah dinyatakan bahawa kandungan abu rumpai laut perang boleh menyumbang lebih daripada 50 peratus berat keringnya [39], yang sebahagian besarnya terdiri daripada ion, yang sebahagian besarnya boleh menjelaskan kekonduksian tinggi dalam ampaian A.esculenta berbanding dengan dua spesies lain.

Keputusan menunjukkan bahawa pH dalam ampaian U. Lactuca adalah lebih rendah daripada dua spesies lain, tetapi tiada kesan jelas daripada jenis pengekstrakan dihasilkan. Suhu dinaikkan daripada 22 ± 1 darjah sebelum rawatan, kepada 95 darjah oleh HW(untuk semua spesies), kepada 36.0±1.0 darjah C,46.3±0. 6 darjah dan51.0±1 darjah mengikut PEE, dalam penggantungan A.esculenta, P.palmata dan U. Lactuca. Trend yang sama dilihat untuk kumpulan yang dirawat dengan PEF, yang kemudiannya dipanaskan lagi oleh HW. Kenaikan suhu disebabkan oleh penukaran tenaga elektrik kepada tenaga haba (pemanasan ohmik), dalam penggantungan semasa rawatan PEF. Tahap peningkatan suhu diketahui adalah berkadar dengan arus yang dikenakan tetapi dalam perkadaran songsang dengan kekonduksian. Ini boleh menjelaskan mengapa P. palmate dan U. Lactuca mencapai suhu yang lebih tinggi semasa rawatan PEF walaupun ia mempunyai kekonduksian yang lebih rendah daripada A. esculent.

2.2. Spektrum Penyerapan UV-VIS Ekstrak Rumpai Laut Iceland

Rumpai laut yang dikaji berbeza dalam profil spektrum (Rajah 1), menunjukkan bahawa komposisi dan potensi penyerapan UV berbeza antara spesies. Walau bagaimanapun, jenis teknik pengekstrakan tidak menunjukkan kesan yang luar biasa dalam spektrum penyerapan UV; ekstrak rumpai laut menunjukkan profil penyerapan yang sama tanpa mengira kaedah pengekstrakan.

Spektrum penyerapan UV alga hijau u. Lactuca menunjukkan puncak yang ketara dalam julat UV-B (280-320 nm)(Rajah la), manakala ekstrak daripada alga coklat A.esculenta tidak menunjukkan pembentukan zon penyerapan yang jelas (Rajah lc). Walau bagaimanapun, keputusan menunjukkan penyerapan yang lebih kuat pada 220 nm dalam ekstrak A.esculenta berbanding U.lactuca dan P. palmata yang dianggap hasil daripada kandungan sebatian fenolik yang tinggi dalam A.esculenta (Jadual 2). Penyerapan maksimum dalam julat ini telah dikaitkan dengan hubungan antara sebatian fenolik dan alginat. Hubungan ini dianggap dapat mengekalkan keupayaan penyerapan UV sebatian fenolik dari semasa ke semasa [40].

Penemuan yang lebih menarik ialah keputusan yang diperoleh untuk ekstrak alga merah, P. palmata menyerap sebahagian sinaran UV-A (320-400 nm). Adalah diketahui bahawa alga merah mengumpul sebatian fotoprotektif dengan keupayaan penyerapan sinaran ultraungu seperti asid amino (MAAs) seperti mikosporin, yang menyerap di kawasan UV khusus ini[41]. P. palmata cemerlang dalam spektrum penyerapan UV dengan puncak yang menonjol antara 320 dan 340 nm selaras dengan kehadiran MAA yang menyerap dalam julat ini[42], seperti polifenol(penyerapan puncak pada 332 nm), asteria-330 ( puncak serapan pada 330nm), Porphyra-334(serapan puncak pada 334 nm) dan lain-lain [43]. Oleh kerana keadaan pengekstrakan, seperti jenis pelarut, diketahui mempengaruhi kecekapan pengekstrakan, keputusan dalam kajian ini dibandingkan dengan kajian terdahulu mengenai pengekstrakan MAA dengan air daripada P. palmitate. Dalam kajian ini, puncak maksimum penyerapan dikesan pada 325 hingga 330 nm [44l, seperti dalam kajian ini. Oleh itu, adalah mungkin untuk mengandaikan bahawa puncak yang diperhatikan antara 320 dan 340 nm mungkin disebabkan oleh kehadiran MAA.

Perbezaan dalam spektrum penyerapan antara 350 dan 700 nm telah dijelaskan oleh kehadiran pigmen aksesori yang berbeza dalam fotosistem masing-masing makroalga hijau, coklat dan merah, klorofil-b (450-500 nm), fucoxanthin ({{4} } nm), dan phyco-erythrin(600-650 nm)masing-masing [45]. Kepekatan sebatian larut air dalam ekstrak mempunyai kesan yang lebih kuat. Akibatnya, corak yang mencerminkan perbezaan pigmen antara spesies alga tidak jelas dalam kajian ini. 2.3. Jumlah Kandungan Fenolik, Flavonoid dan Karbohidrat Ekstrak Rumpai Laut Iceland

Jumlah kandungan fenolik dalam rumpai laut adalah antara 1592 hingga 9368 ug GAE/g dw (Jadual 2). Alga coklat A.esculenta menunjukkan kuantiti tertinggi (m.s<0.05) of="" phenolic="" compounds="" (mean="" value="" 8869.7="" ug="" gae/g="" do),="" followed="" by="" p.="" palmitate="" (mean="" value="" 1806.2ug="" gae/g="" dw)="" and="" u.lactuca="" (mean="" value="" 1750.7="" ug="" gae/g="" dw)(there="" were="" no="" significant="" differences="" between="" p.palmata="" and="" u.="" lactuca="" extracts)).="" for="" each="" seaweed="" species,="" the="" content="" of="" polyphenols="" did="" not="" differ="" among="" extraction="" methods="" except="" for="" u.="" lactuca,="" which="" results="" showed="" that="" hw="" was="" the="" most="" efficient="" technique="" (p=""><0.05). however,="" the="" advantages="" of="" pef="" including="" its="" non-thermal="" nature,="" shorter="" extraction="" time="" (10="" min="" ys.="" 45="" min),="" and="" green="" process="" should="" be="">

Amongst the three algal groups, brown macroalgae contain a higher number of polyphenols than red and green macroalgae. Results were in agreement with early studies [46,47] who reported that brown (e.g., A.esculenta and Saccharina latissma) algae species had higher phenolic content than red (P. palmata)and green species(e.g., U, Lactuca). This was supported by other authors [48] who concluded that the mean polyphenol content was species-specific(A. esculenta > S.latissma>P. palmata) dan kandungan fenolik adalah lebih daripada tiga kali lebih tinggi dalam A.esculenta berbanding spesies lain(A.esculenta:37 mg setara phloroglucinol(PGE)/g dw; S.latissma:8 mg PGE/g dw; P. palmata:5 mg GAE/g dw). Tambahan pula, dalam kajian yang sama, penulis melaporkan bahawa kandungan polifenol berbeza mengikut musim, manakala variasi spatial (alga dituai di Norway, Perancis, dan Iceland) menunjukkan kesan kecil. Sebagai contoh, Gager et al.(2020) mendapati bahawa terdapat kesan ketara variasi bermusim dalam kandungan polifenol A.esculenta, dengan lebih daripada 300 mg GAE/g DW pada musim luruh berbanding di bawah 20 mg GAE/g DW pada musim bunga. . Phlorotannin daripada tujuh rumpai laut perang yang dituai secara komersial di Brit-tany (Perancis) yang dikesan oleh 1 H NMR dan ujian in vitro: variasi temporal dan potensi pengubahan dalam aplikasi kosmetik. Sampel kami telah dikumpulkan pada bulan Julai (U.lactuca dan A. esculenta) dan pada bulan November (P.palmata). Dalam kajian Roleda [48], kandungan purata dalam A.esculenta dari Trondheim, Norway (tidak dikumpulkan di Iceland) pada musim panas ialah 40mg PGE/g dw dan P. palmata dari Iceland tetapi 4 mg GAE/g dw pada musim luruh. Nilai yang lebih tinggi yang dilaporkan berbanding dengan kajian kami boleh dijelaskan oleh media pengekstrakan yang digunakan (80:20 aseton: air), berkemungkinan menghasilkan hasil pengekstrakan yang lebih tinggi. Kandungan polifenol yang lebih tinggi juga didapati untuk ekstrak A.esculenta menggunakan campuran etanol dan air(50:50)dengan ultrasound [49]. Walau bagaimanapun, menggunakan medium pengekstrakan yang sama dan pengekstrakan pelarut klasik, A.esculenta dilaporkan mengandungi 44.1 mg GAE/100 g dw dalam ekstrak akueus [50], secara relatifnya serupa dengan yang diperhatikan dalam kajian ini.

Mean flavonoid content was species-specific (A.esculenta>U.lactuca >P. palmata;(hlm<0.05)(table 2).="" the="" highest="" amount="" of="" flavonoids="" was="" observed="" for="" a.esculenta="" extracts="" （mean="" value="" 12098.7="" μg="" qe/g="" dw）,="" while="" lower="" content="" was="" found="" for="" u.lactuca="" （mean="" value="" 4152.4="" ug="" qe/g="" dw),="" and="" a="" minimum="" content="" was="" determined="" for="" p.palmata="" extracts="" (mean="" value="" 905.8ug="" qe/g="" dw).="" similar="" to="" the="" behavior="" found="" for="" the="" total="" phenolic="" content,="" the="" type="" of="" extraction="" technology="" did="" not="" have="" significant="" effects="" on="" the="" flavonoid="" content="" (p="">0.05), kecuali U. Lactuca. Keputusan menunjukkan bahawa HW dan gabungan kedua-dua teknik (PEF tambah HW) adalah teknik yang paling berkesan untuk pengekstrakan flavonoid dalam U. Lactuca (p<>

Terdapat banyak kajian tentang kandungan flavonoid dalam tumbuhan darat, tetapi kajian kandungan flavonoid dalam alga adalah terhad [51]dan terutamanya dalam spesies yang dikaji dalam karya ini. Iaitu kajian Ummat et al. [49] melaporkan bahawa pengekstrakan berbantukan ultrasound meningkatkan pemulihan flavonoid dalam alTl rumpai laut yang disiasat (termasuk A,esculenta) berbanding dengan pengekstrakan pelarut konvensional menggunakan campuran 50 peratus etanol. Dalam kajian lain, flavonoid dikira dalam ekstrak metanol empat spesies Uloa (Ulloa clathrate, Uloa Linza, Ulloa flexuosa dan Uloua intestinalis) yang ditanam di bahagian berlainan pantai utara Teluk Parsi di selatan Iran; kandungan flavonoid ekstrak alga berbeza dari 8 hingga 33 mg RE/g dw [52]. Walau bagaimanapun, kajian terdahulu oleh kumpulan penyelidikan yang sama mendapati perubahan ketara dalam juzuk kimia dengan perubahan musim dan keadaan persekitaran [53]. Oleh itu, agak sukar untuk mendapatkan gambaran keseluruhan penuh bibliografi sebatian bioaktif ini dalam rumpai laut, kerana kekurangan penyelidikan diterbitkan yang tersedia, tetapi juga kerana perubahan dalam kandungan flavonoid yang dipengaruhi oleh keadaan pertumbuhan dan lokasi geografi.

Mean carbohydrate content of produced extracts was also species-specific (P. palmata > U.lactuca>A.esculenta; hlm<0.05) (table="" 2).="" contents="" ranged="" from="" 44.8="" to="" 510="" mg="" glue/g="" dw="" depending="" on="" algae="" species.="" seaweed="" contains="" large="" amount="" of="" polysaccharides="" with="" important="" functions="" for="" the="" macroalgal="" cells="" including="" structural="" support="" and="" energy="" storage.="" for="" instance,="" the="" main="" part="" of="" red="" and="" brown="" seaweed="" cell="" walls="" is="" represented="" by="" sulfated="" galactans,="" which="" are="" known="" as="" agar,alginate,and="" carrageenan="" [54].the="" red="" algae="" p.="" palmata="" showed="" the="" highest="" amount="" of="" carbohydrate="" content="" (mean="" value="" 441="" mg="" glue/g="" dw).="" results="" were="" in="" agreement="" with="" previous="" studies="" that="" reported="" the="" highest="" polysaccharide="" concentration="" in="" palmaria="" species="" [55].="" moreover,="" mutripah="" et="" al.="" [56]described="" a="" total="" carbohydrate="" content="" of="" p.="" palmata="" of="" 469="" mg/g="" of="" dry="" seaweed,="" relatively="" similar="" to="" that="" observed="" in="" the="" present="">

Makroalga hijau. lactuca menunjukkan kandungan sehingga 249.5 mg GluE/g dw bergantung kepada teknik pengekstrakan yang digunakan (Jadual 2). Berdasarkan literatur, U. lactuca mempunyai selulosa larut air dan tidak larut sepadan dengan polisakarida struktur dengan komponen utama yang dipanggil ulvan, yang menyumbang daripada 9 hingga 36 peratus berat kering biojisim [57]. Ulvan terutamanya terdiri daripada rhamnose sulfat, asid uronik (asid glukuronik dan asid iduronik), dan xylose. Disebabkan sifat kutubnya, keterlarutan ulvan dalam larutan akueus dipertingkatkan dengan pengekstrakan pada suhu tinggi (80-90 darjah )58]. Suhu pengekstrakan boleh menjadi sebab mengapa jumlah kandungan karbohidrat ekstrak U. Lactuca yang dihasilkan oleh pengekstrakan air panas tradisional dan gabungan kedua-dua kaedah (PEF tambah HW) adalah lebih tinggi (p<0.05) than="" the="" content="" achieved="" using="" only="" pef.="" on="" the="" other="" hand,="" other="" authors="" highlight="" the="" importance="" of="" the="" seasonal="" variation="" in="" the="" polysaccharide="" content.="" for="" instance,="" schiener="" et="" al.,="" claim="" to="" identify="" seasonal="" variations="" and="" predict="" best="" harvest="" times="" for="" kelp.="" the="" seasonal="" composition="" analysis="" of="" a.esculenta="" demonstrated="" that="" maximum="" values="" of="" carbohydrates="" coincided="" with="" reduced="" concentrations="" of="" protein,="" ash,="" polyphenols,="" and="" moisture="" [39].="" according="" to="" the="" authors,="" these="" relationships,="" which="" vary="" between="" seasons="" and="" species,="" can="" be="" used="" by="" industries="" to="" maximize="" the="" yields="" of="" targeted="" seaweed="">

2.4. Kapasiti Antioksidan Ekstrak Rumpai Laut Iceland

A.esculenta mempunyai aktiviti penghapusan DPPH terkuat di kalangan ekstrak mentah tiga spesies alga (p<0.05), with="" a="" scavenging="" effect="" higher="" than="" 90%(table="" 3).="" compared="" with="" the="" different="" standard="" solutions,="" a.esculenta="" showed="" comparable="" scavenging="" activity="" as="" 100="" ug/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). Ekstrak PEF dijangka menunjukkan nilai antioksidan yang lebih baik daripada ekstrak yang dihasilkan dengan pengekstrakan tradisional panas kerana kajian lain telah menunjukkan bahawa teknik hijau (seperti pengekstrakan berbantukan gelombang mikro atau pengekstrakan enzim) dengan berkesan boleh mengelakkan penguraian sebatian bioaktif, mempamerkan lebih tinggi. aktiviti antioksidan [59,60].

Keupayaan ekstrak rumpai laut untuk mengurangkan ion ferik (Fe3 tambah) kepada ferus(Fe2 tambah) dan keupayaan untuk menghilangkan radikal ABTS juga telah dikaji, dengan kaedah FRAP dan ABTS, masing-masing. Keputusan FRAP menunjukkan trend yang serupa dengan DPPH, menunjukkan A.esculenta mempunyai keupayaan paling kuat untuk mengurangkan ion ferik (Fe) kepada ferus (Fe2) antara ekstrak mentah tiga spesies alga(p<0.05). however,="" a="" different="" behavior="" was="" found="" for="" the="" abts.="" all="" seaweeds="" extracts="" showed="" similar="" ability="" to="" scavenge="" the="" radical="" abts="" (p="">0.05), menunjukkan bahawa spesies ini mungkin mengandungi beberapa sebatian yang cekap yang bertanggungjawab untuk aktiviti penghapusan mereka.

Secara umum, alga coklat diketahui menunjukkan potensi antioksidan yang lebih tinggi berbanding keluarga merah dan hijau [61]. Keputusan kami juga menunjukkan bahawa ekstrak akueus daripada A.esculenta mempamerkan aktiviti antioksidan yang berkesan berkaitan dengan penghapusan radikal bebas dan mengurangkan kuasa, menunjukkan bahawa A.esculenta berpotensi menjadi sumber untuk antioksidan semula jadi. Aktiviti antioksidan yang tinggi diperhatikan untuk ekstrak A.esculenta boleh dikaitkan dengan kandungan tinggi dalam sebatian fenolik yang ditentukan dalam ekstrak alga perang. Dalam banyak kajian, aktiviti antioksidan ekstrak alga telah dikaitkan dengan sebatian fenolik, menunjukkan korelasi positif antara kandungan fenolik dan kapasiti penghapusan kebanyakannya dengan DPPH[62,63]. Keputusan korelasi yang sama ditemui dalam kajian semasa untuk ekstrak A.esculenta (lihat perbincangan yang lebih baik dalam Bahagian2.6. Korelasi antara sebatian kimia dan sifat bioaktif).

2.5. Aktiviti Perencatan Enzimatik Ekstrak Rumpai Laut Iceland

Ekstrak rumpai laut Iceland mempamerkan kesan perencatan positif terhadap semua enzim yang diuji (Jadual 4), membuka jalan baharu untuk eksploitasi perencat enzimatik semula jadi daripada sumber alga. Untuk pengetahuan terbaik kami, ini adalah kali pertama aktiviti perencatan enzimatik ekstrak rumpai laut Iceland yang dihasilkan oleh PEF telah diuji.

2.5.1. Aktiviti Perencatan Kolagenase

Ekstrak A.esculenta menunjukkan perencatan kolagenase positif antara 68 hingga 91 peratus, manakala ekstrak P. palmaria dan U. Lactuca mempamerkan aktiviti perencatan yang tidak ketara terhadap kolagenase (Jadual 4). Ekstrak air panas A.esculenta mempamerkan 71.1 peratus aktiviti perencatan kolagenase, iaitu lebih tinggi daripada penyelesaian standard epigallocatechin-3-gallate(EGCG)(63.2 peratus )dan setanding dengan standard positif yang disediakan oleh kit enzimatik komersial (74.9 peratus ). Penemuan penting ialah ekstrak A.esculenta yang dihasilkan oleh PEF menunjukkan perencatan kolagenase sebanyak 91 peratus, menunjukkan aktiviti yang lebih tinggi daripada perencat yang disediakan oleh kit komersial. Perlu diketengahkan bahawa aktiviti ini hanya diperhatikan dalam ekstrak air yang dihasilkan oleh PEF dan bukan oleh gabungan PEF ditambah HW. Tingkah laku ini boleh dijelaskan dengan kemungkinan bahawa proses air panas boleh memberi kesan negatif kepada sebatian yang bertanggungjawab untuk menghalang aktiviti kolagenase. Walau bagaimanapun, kajian tambahan diperlukan untuk menjelaskan keputusan ini kerana kerumitan ekstrak alga mentah. Kumpulan penyelidikan yang disebutkan di atas kini sedang mengusahakan pengenalpastian molekul perencatan dalam ekstrak A.esculenta untuk lebih memahami kesan positif yang dihasilkan oleh PEF ini.

Keputusan mengenai perencatan kolagenase oleh ekstrak A.esculenta adalah mengikut data sebelumnya, di mana A.esculenta digunakan dalam ekstrak komersial kerana kesan antipenuaannya. Degradasi kolagen berlaku dengan penuaan akibat aktiviti kolagenase, mengakibatkan kedutan pada kulit. Perencatan kolagenase oleh sebatian semulajadi adalah peluang menarik untuk produk anti-penuaan. Sebagai contoh, SEPPIC, pembekal bahan untuk industri kosmetik, menawarkan ekstrak lipofilik A. esculenta (KalparianeAD) [64].

2.5.2. Aktiviti Perencatan Elastase

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). Berbanding dengan larutan kuersetin, perencat elastase terkenal yang menunjukkan perencatan 100 peratus pada 1 mM dan 58.7 peratus pada 0.5 mM, prestasi ekstrak daripada A.esculenta adalah tinggi.

Elastase ialah enzim proteinase yang boleh mengurangkan elastin dengan memecahkan ikatan peptida tertentu. Akibatnya, perencatan aktiviti elastase dalam lapisan dermis boleh digunakan untuk mengekalkan keanjalan kulit[65]. Banyak ekstrak tumbuhan telah dikenal pasti sebagai perencat elastase [17l; walau bagaimanapun, beberapa penyiasatan telah dijalankan ke atas perencatan elastase daripada sumber alga. Menurut data kesusasteraan, polifenol yang diekstrak daripada tumbuhan diketahui sebagai perencat elastase dan hyaluronidase yang kuat [66]. Satu kajian baru-baru ini melaporkan bahawa phlorotannins, jenis tanin dalam alga coklat, ekstrak basikal Eisenia kelp laut, dan alga coklat Ecklonia cava, memberi manfaat kepada kulit dengan mengurangkan aktiviti elastase dengan ketara [67]. Ekstrak A. esculenta yang dihasilkan dalam kajian ini menunjukkan nilai TPC dan TFC tertinggi berbanding spesies lain yang dikaji (Jadual 4), jadi ini boleh menjadi sebab mengapa ekstrak akueus daripada P. palmaria dan U.lactuca tidak menunjukkan anti -aktiviti elastase. Untuk mengesahkan hipotesis ini, analisis korelasi Pearson telah dijalankan, mencadangkan bahawa aktiviti anti-enzimatik berkorelasi positif dengan kandungan bahan fenolik (lihat perbincangan lanjut dalam Bahagian 2.6. Korelasi antara sebatian kimia dan sifat bioaktif).

2.5.3. Aktiviti Perencatan Tirosinase

Ekstrak A.esculenta menunjukkan perencatan tyrosinase positif lebih tinggi daripada 90 peratus untuk semua kaedah pengekstrakan yang digunakan, manakala ekstrak P. palmaria dan U. lactuca tidak menunjukkan kesan perencatan tyrosinase (Jadual 4). Walau bagaimanapun, aktiviti anti-tirosinase ekstrak A.esculenta tidak berbeza (m.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="" inhibitorv="" activities="" than="" these="" solutions(88="" and="" 75%="" 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="" [68].="" 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="" were="" positively="" correlated="" with="" flavonoid="" and="" phenolic="" content="" (see="" section="" 2.6.="" correlations="" between="" chemical="" compounds="" and="" bioactive="">

Tyrosinase memainkan peranan penting dalam biosintesis pigmen melanin dalam kulit. Melanin bertanggungjawab untuk perlindungan terhadap penyinaran ultraviolet yang berbahaya, yang boleh menyebabkan beberapa keadaan patologi [71]. Selain itu, ia boleh menimbulkan masalah estetik apabila melanin terkumpul sebagai bintik-bintik hiperpigmen[72]. Oleh itu, memasukkan perencat tyrosinase dalam produk kosmetik boleh menjadi menarik kerana kesan pemutihan dan atau pencerahan.

Artikel ini diekstrak daripada Dadah Mac 2021, 19, 662. https://doi.org/10.3390/md19120662 https://www.mdpi.com/journal/marinedrugs