Ramuan Antioksida Baharu Daripada Produk Sampingan Kilang Bir Untuk Formulasi Kosmetik

Sila hubungioscar.xiao@wecistanche.comuntuk maklumat lanjut

Abstrak:Tujuan kerja ini adalah untuk menilai jumlah kandungan fenol dan aktiviti antioksidan pelbagai jenis bir buatan tangan (Ego, Alter, IFiat Lux, Triplo Malto, Ubi, dan Maior), serta bahan permulaan (malt, hop, dan yis), produk perantaraan, dan produk buangan (malt, hop, dan yis yang dibelanjakan), memandangkan penggunaannya dalam formulasi kosmetik yang inovatif. Pengekstrakan daripada sampel mula dan habis diambil daripada air atau alkohol 70 darjah. Jumlah kandungan fenol (Folin Ciocalteau Essay) semua produk pembuatan bir bergantung pada produk tertentu yang sedang disiasat. Nilai tertinggi ditemui dalam hop permulaan (antara lebih kurang 93 hingga 155 mg GAE/g, mengikut pelarut pengekstrakan), nilai pertengahan dalam malt permulaan dan yis permulaan, dan nilai terendah dalam wort. Jumlah kandungan fenol dalam bir akhir berasal daripada fenol yang diekstrak daripada bahan yang berbeza, iaitu malt permulaan, hop dan yis, tetapi nilai yang tidak boleh diabaikan masih diperhatikan dalam produk terpakai. Kaedah yang digunakan untuk penilaian aktiviti antioksidan, kapasiti antioksida setara Trolox (LPPH), parameter antioksidan penurun ion ferik (FRAP), dan aktiviti penghapusan kation radikal dan kuasa pengurangan (ABTS) sangat mempengaruhi keputusan. Secara amnya, keputusan menunjukkan arah aliran yang diperhatikan untuk jumlah kandungan fenol: bahawa bir diperkaya secara progresif oleh fenol yang berasal daripada semua bahan permulaan, dan bahawa produk terpakai masih mempunyai aktiviti antioksidan yang tidak boleh diabaikan.kolesterol cistancheAdalah menarik untuk diperhatikan bahawa yis buangan kerap menunjukkan nilai yang lebih tinggi daripada nilai bahan permulaan; boleh disimpulkan bahawa yis mampu menyerap fenol daripada bir semasa membancuh. Dengan mengambil kira minat untuk mengeksploitasi sisa yang diperoleh daripada pemprosesan makanan, aktiviti biologi sisa produk kilang bir Alter telah dinilai pada kultur sel keratinosit (produk terpakai malt, hop dan yis). Ujian in vitro awal dalam sel HaCaT keratinosit telah dijalankan untuk menilai potensi bioaktiviti ekstrak yang dibelanjakan. Antara ekstrak yang dibelanjakan, ekstrak hop dan yis yang dibelanjakan menunjukkan keupayaan untuk meningkatkan aktiviti mitokondria dan mencegah tekanan oksidatif dalam sel HaCaT, dua ciri dalam penuaan kulit, Kesimpulannya, kajian ini menawarkan bukti bahawa sisa daripada bir buatan tangan boleh menjadi sumber yang menarik fenol untuk penyediaan kosmetik anti-penuaan kulit.

Kata kunci:bir kraf; produk pembuatan bir; jumlah kandungan fenol; aktiviti antioksidan; sitotoksisiti; anti-penuaan

1. Pengenalan

Craftbeer telah menjadi semakin popular di AS dan Eropah [1,2], dengan kesan penting kepada ekonomi [3]. Kejayaan ini telah didorong oleh minat pengguna untuk merasai bir baharu dengan perisa dan aroma yang berbeza [2] dan perhatian kepada faedah kesihatan penggunaan bir sederhana [4].

Sila klik di sini untuk mengetahui lebih lanjut

Tidak seperti bir komersial, bir kraf tidak ditapis dan tidak dipasteurisasi, dan oleh itu ciri derianya kekal tidak berubah oleh proses pembuatan bir. Di samping itu, bahan yang bermanfaat untuk kesihatan, seperti antioksidan, juga mungkin terhindar.

Bir komersial dan produk buangannya telah dinilai untuk sifat antioksidannya. Zhao et al. [5] menentukan profil fenol dan aktiviti antioksidan yang sepadan bagi 34 bir komersial dan mendapati perbezaan ketara dalam jumlah dan kandungan fenolik individu dan aktiviti antioksidan. Sebatian fenolik yang paling banyak ialah asid gallik dan ferulik. Dalam tempoh yang sama, Ribeiro Tafulo et al. [6] menentukan aktiviti antioksidan 27 bir komersial lain, menggunakan beberapa kaedah spektrofotometri. Pada tahun yang sama, Piazzon et al.,2010 [7] menilai aktiviti antioksidan dan kandungan fenolik pelbagai jenis bir komersial (abbey, ale, bock, gandum, lager, pilsner, dan dealcoholized), dan mendapati pelbagai jenis bir di antaranya. Dalam kajian mengenai bir buatan sendiri, Farcas et al. [8] menentukan jumlah kandungan polifenol dan aktiviti antioksidan semasa keseluruhan proses pengeluaran, bermula daripada bahan mentah (malt dan hop) dan berakhir dengan sisa yang diperoleh semula. Mereka menunjukkan bahawa jumlah kandungan polifenol awal yang lebih tinggi dan aktiviti antioksidan dalam bahan mentah adalah disebabkan oleh kehadiran malt dan bahawa jumlah kandungan polifenol berkurangan dengan kuat apabila beralih kepada bir dan malt yang dibelanjakan dalam produk bir akhir dan dalam malt yang dibelanjakan. Yis tidak dianalisis.

Cistanche boleh anti-penuaan

Fakta sebatian antioksidan yang diperoleh daripada malt telah dibuktikan oleh Zhao dan rakan sekerja [9], yang menunjukkan aktiviti antioksidan dan jumlah kandungan fenol beberapa jenis barli malting. Pengarang lain mengenal pasti empat puluh tujuh sebatian fenol daripada empat jenis bir komersial, menggunakan kromatografi cecair ditambah dengan teknik spektrometri jisim Orbitrap pengionan elektrospray hibrid linear perangkap ion empat kali ganda teknik spektrometri jisim Orbitrap [10]. Baru-baru ini, pengenalpastian sebatian fenolik dan nitrogen berat molekul rendah dalam bir kraf telah dicapai oleh analisis HPLC-ESI-MS/MS [11]. Penulis cuba membezakan jenis bir, seperti IPA, Lager, dan Weiss, mengikut sebatian fenolik dan nitrogen, tetapi tidak menemui perbezaan yang ketara dalam sebatian ini antara pelbagai jenis bir.

Baru-baru ini [12], 20 sebatian fenolik, contohnya, asid gallik, katekin, asid kafeik, kuersetin, xanthohumol, dan humulone, telah dipilih dan dikira dalam pelbagai jenis bir, wort, bahan permulaan pembuatan bir (barli malt, hop dan yis. ) dan hasil sampingan (sekam barli, lompat bekas dan yis habis). Daripada kajian ini, didapati perbezaan yang ketara wujud antara semua sampel dan komposisi bir bergantung kepada proses penerimaan dan pembuatan bir. Sebatian fenolik bir terutamanya berasal daripada malt barli, dan, menariknya, yis dapat menyerap sebatian fenolik daripada sumber lain.

Oleh itu, penilaian antioksidan dalam produk buangan daripada pengeluaran bir mungkin sangat penting jika seseorang menganggap pertumbuhan pesat pasaran bir kraf di seluruh dunia.

Eksploitasi produk sampingan kilang bir untuk membangunkan produk kesihatan seperti kosmetik dan/atau makanan tambahan akan membantu meningkatkan kemampanan pengeluaran bir. Kajian ini mempunyai pelbagai objektif: menilai jumlah kandungan fenol dan aktiviti antioksidan pelbagai jenis bir kraf Itali (lager, ambar, triple malt, merah dan hitam), dan menilai perantaraan pengeluarannya, serta produk buangannya. Oleh itu, aktiviti biologi ekstrak sisa dari kilang bir Alter dinilai pada keratinosit manusia. Ini membuka peluang baharu dan menarik untuk mengeksploitasi bahan baharu daripada produk sampingan kilang bir untuk formulasi koSmetik.

2. Eksperimen

2.1. Bahan

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 peratus ) dan reagen fenol Folin-Ciocalteu dibeli dari Fluka (Buchs, Switzerland). Natrium asetat kontang dan besi kontang (III) klorida dibeli dari JT Baker (Center Valley, PA, Amerika Syarikat) dan natrium karbonat kontang dibeli dari Carlo Erba (Milan, Itali). Semua pelarut dan reagen adalah daripada gred analitik. Air ultratulen dihasilkan oleh Gradient Milli-Q(Millipore, Molsheim, Perancis). Bahan permulaan, bir kraftangan, wort dan bahan buangan mereka telah dibekalkan oleh Birrificio Collesi (Apecchio, Itali).

Ciri-ciri terperinci bir yang disiasat dalam kajian ini disediakan dalam Jadual 1. Jenis malt permulaan dan hop menentukan perbezaan utama antara semua bir. Lima malt permulaan yang berbeza boleh digunakan, kerap dalam campuran dan dalam perkadaran yang berbeza. Hop Perle dan Saaz digunakan dalam perkadaran yang berbeza untuk aroma yang berbeza. Yis yang sama, Saccharomyces Cerevisiae, digunakan untuk semua bir, yang kesemuanya merupakan jenis penapaian tinggi. Pelbagai kombinasi menghasilkan pelbagai jenis bir (lager, ambar, triple malt, merah dan hitam) dengan kandungan alkohol antara 6.0 hingga 9.0 peratus V/V.

2.2. Penyediaan Sampel

Sebelum analisis, bahan permulaan (malt, hop, dan yis), bir, wort, dan sisa (malt, hop, dan yis yang dibelanjakan) tertakluk kepada proses yang berbeza mengikut keadaan fizikalnya, yang boleh dikeringkan pepejal, lembap pepejal, atau cecair keruh (Jadual 2).

Pepejal dan cecair lembap mula-mula tertakluk kepada lyophilization pada suhu {{0}} darjah dan tekanan 0.03 bar (FreeZone 1 Liter Benchtop Series77400 pengering beku, LABCONCO, Kansans City, MO, USA). Pepejal kering tertakluk kepada pengilangan dalam pengisar pemotong. Seterusnya, semua sampel telah dikenakan pengekstrakan. Sejumlah sampel ditimbang dengan teliti dan diserakkan dalam 100 mL pelarut (air atau etanol 70 darjah). Cecair yang terhasil dimasukkan ke dalam kelalang Erlenmeyer, yang kemudiannya ditutup dengan berhati-hati. Sampel dikacau secara magnetik selama 24 jam pada suhu bilik, kemudian disentrifugasi pada 12,000 rpm pada 20 darjah selama 10 minit untuk mengeluarkan zarah tidak terlarut (Zetalab CNZ-140HE, Padova, Itali). Sampel telah diliofilkan dan disimpan pada -20 darjah dalam botol polietilena 50 mL dengan penutup skru (BD Falcon TM, BD Biosciences, Bedford, MA, USA) untuk memastikan keadaan penyimpanan yang optimum.

2.3. Jumlah Penentuan Kandungan Fenol

Jumlah Kandungan Fenol (TPC) sampel ditentukan mengikut kaedah spektrofotometri Folin-Ciocalteu [13] dengan beberapa pengubahsuaian [14]. Secara ringkasnya, semua produk kering beku telah digunakan untuk menyediakan larutan lembab pada kepekatan 10 mg mL-1. Aliquot 50 μL larutan ini ditambah kepada 150 μL reagen fenol Folin-Ciocalteu, dicairkan 1:4 dengan air. Kemudian, 50 uL larutan tepu Na, CO3 ditambah. Selepas pengeraman pada suhu bilik selama 10 minit, penyerapan setiap telaga ditentukan pada 765 nm menggunakan pembaca plat mikro (FLUOstar Omega, BMG Labtech GmbH, Ortenberg, Jerman). Pengukuran telah dibandingkan dengan larutan piawai penentukuran asid gallik (GA), dan hasilnya dinyatakan sebagai miligram setara asid gallik (GAE) setiap gram produk sampingan (mg GAE/g).

2.4. Penilaian Aktiviti Antioksidan

Aktiviti antioksidan bir kraf dan produk sampingan telah dinilai dengan mengukur 11-Diphenyl-2-picrylhydrazyl (DPPH") aktiviti pembersihan radikal, 2,2'-Azino-bis(3- ethylbenzothiazoline-6-asid sulfonik)(ABTS*) kapasiti penghapusan kation radikal, dan Kapasiti Antioksidan Pengurang Ferrik (FRAP).dos cistanche redditTrolox(6-Hydroxy-2,5,7,8-tetramethylchroman-2-asid karboksilik) telah digunakan sebagai piawaian penentukuran. Nilai dinyatakan sebagai mmol Trolox bersamaan/g sampel sebagai fungsi IC50, ditakrifkan sebagai kepekatan bahan diuji yang diperlukan untuk menyebabkan penurunan 50 peratus dalam DPPH awal, ABTS atau kepekatan besi.

2.5. Penilaian Kapasiti Antioksidan Setara Trolox (DPPH)

Aktiviti penghapusan radikal bebas DPPH dinilai melalui ujian analitik plat mikro mengikut kaedah yang diterbitkan sebelum ini [15] dengan beberapa pengubahsuaian [16]. Secara ringkasnya, aliquot 50 μL sampel （kepekatan 10 mg mL-’）dan piawaian telah ditambah kepada 150 μL DPPH dalam etanol mutlak dalam 96-plat mikrotiter telaga （BD FalconTM）Selepas pengeraman pada 37 darjah selama 20 minit, penyerapan setiap telaga ditentukan pada 517 nm menggunakan pembaca plat mikro. Aktiviti antioksidan dikira dan dinyatakan berbanding jumlah Trolox mengikut Persamaan (1)[17] di mana Ag dan A ialah penyerapan larutan radikal DPPH● pada 517 nm dengan kehadiran sampel kawalan dan sampel ekstrak, masing-masing.

2.6. Aktiviti Penghapusan Kation Radikal dan Kuasa Pengurangan (ABTS)

Ujian ABTS dilakukan mengikut prosedur sebelumnya [18] dan digunakan pada 96-ujian plat mikroliter telaga. Larutan tambah ABTS* (5 mM) telah disediakan dengan mengoksidakan ABTS dengan MnO, dalam air selama 30 minit dalam gelap. Aliquot 50 μL daripada kepekatan sampel dan （Trolox） yang berbeza telah ditambah kepada 150 μL larutan ABTS* dalam 96-plat mikrotiter telaga (BD FalconTM).faedah ekstrak cistancheSelepas pengeraman pada suhu bilik selama 10 minit, penyerapan setiap telaga ditentukan pada 734 nm menggunakan pembaca plat mikro. Nilai dikira dan dinyatakan berbanding jumlah Trolox mengikut Persamaan (2) [17] di mana Ag dan A ialah penyerapan larutan radikal OHe pada 734 nm dengan kehadiran sampel kawalan dan sampel ekstrak, masing-masing.

2.7. Parameter Antioksidan Pengurangan Ferrik (FRAP)

Nilai FRAP bir kraf/produk sampingan ditentukan mengikut kaedah yang diterbitkan sebelum ini [19], dengan beberapa pengubahsuaian [20]. Reagen FRAP disediakan dengan mencampurkan tiga larutan berikut:

1. 50mL0.3M asetat penimbal pH3.6(1.23g natrium asetat dalam 50 mL pengasidan air

dengan asid asetik);

2. 5mLofstock larutan 5mMTPTZ(2,4,6-Tripyridyl-s-triazine)(15.6mg)dalam 40 mM HCl;3. 5 mL 5 mM FeCl3:6 H2O (16.2 mg) dalam 40 mM HCl.

Reagen FRAP dipanaskan pada 37 darjah C sebelum digunakan. Aliquot sampel 25 μL (larutan pada kepekatan 10 mg mL-1) telah ditambah dalam tiga kali ganda ke dalam telaga 96-plat perigi （BD Falcone）. Ujian dimulakan dengan menambah 175 μL reagen FRAP ke setiap telaga. Plat itu segera digoncang dalam pembaca plat FLUOstar Omega selama 30s dan tindak balas dibenarkan berjalan selama 10 minit selepas itu plat dibaca pada pembaca plat (593 nm). Penyelesaian rujukan Trolox dijalankan secara serentak dan digunakan untuk menjana lengkung penentukuran oleh regresi linear. Keluk piawai adalah linear antara 25 dan 800μM Trolox（TE）. Keputusan dinyatakan dalam sampel gI bersamaan μM Trolox （TE）.

2.8. Kultur Sel

Talian sel keratinosit manusia, HaCaT, ditanam secara rutin dalam Medium Eagle's Modified Dulbecco (DMEM), ditambah dengan 10 peratus serum lembu janin (FBS), 2 mM L-glutamin, 50 U/mL penisilin, dan 50ug/mL streptomycin pada 37 darjah dalam inkubator lembap dengan 5 peratus CO. Untuk menilai sitotoksisiti, aktiviti mitokondria dan pembentukan ROS intraselular, sel HaCaT telah disemai dalam 96-plat perigi pada 2×10* sel/telaga. Semua eksperimen dilakukan selepas 24 jam pengeraman pada 37 darjah dalam 5 peratus CO,. Untuk eksperimen dengan sel HaCaT, larutan stok ekstrak yang dibelanjakan telah disediakan dalam air pada 60 mg/mL. Penyelesaian stok kemudiannya dicairkan dalam medium yang lengkap untuk mendapatkan kepekatan ekstrak bekas yang dikehendaki.

2.9. Sitotoksisiti dan Aktiviti Mitokondria

Daya maju sel telah dinilai dengan pengurangan {{{{10}}}}(4,5-Dimetil-2-thiazolyl)-2,5-difenil -2H-tetrazolium bromide(MTT)kepada formazan tidak larutnya, seperti yang diterangkan sebelum ini 21]. Secara ringkasnya, sel HaCaT dirawat selama 24 jam dengan kepekatan ekstrak yang berbeza (0.003-3 mg/mL) pada 37 darjah dalam 5 peratus CO. Selepas itu, medium rawatan digantikan dengan MTT dalam Hank's Balanced Salt Solution ( HBSS)(0.5 mg/mL) selama 2 jam pada 37 darjah dalam 5 peratus CO. Selepas mencuci dengan HBSS, hablur formazan telah dilarutkan dalam isopropanol. Tahap formazan diukur (570 nm, penapis rujukan 690 nm) menggunakan pembaca plat berbilang label VICTORTM X3(PerkinElmer, Waltham, MA, USA). Daya maju sel dinyatakan sebagai peratusan sel kawalan.

Aktiviti mitokondria ditentukan oleh MTT, seperti yang diterangkan sebelum ini, dengan sedikit pengubahsuaian [22].kesan sampingan cistanche deserticolaSecara ringkasnya, sel HaCaT dirawat selama 4 jam dengan sama ada DMEM 10 peratus FBS (medium nutrien) atau garam penimbal fosfat Dulbecco (larutan garam tanpa nutrien) dengan kehadiran ekstrak 0.03 mg/mL pada 37 darjah dalam 5 peratus CO. Selepas itu, rawatan telah digantikan dengan MTT selama 2 jam pada 37 darjah dalam 5 peratus CO2. Selepas mencuci dengan HBSS, kristal formazan dibubarkan dalam isopropanol. Tahap formazan yang berkorelasi dengan aktiviti mitokondria diukur (570 nm, penapis rujukan 690 nm) menggunakan pembaca plat berbilang label VICTORTM X3 (PerkinElmer). Aktiviti mitokondria dinyatakan sebagai peratusan sel kawalan.

2.10. Pembentukan ROS intraselular

Pembentukan spesies oksigen reaktif(ROS) telah dinilai oleh probe pendarfluor 2'-7'dichlorodihydrofluorescein diacetate (H2DCF-DA), seperti yang diterangkan sebelum ini [23](sel HaCaT dirawat selama 2 jam dengan 0.{ {23}}Ekstrak 3 mg/mL pada 37Cin 5 peratus CO2. Selepas itu, medium rawatan dikeluarkan dan 100 μL H2DCF-DA（10ug/mL）ditambah pada setiap telaga. Selepas 30 minit pengeraman pada suhu bilik, Larutan H2DCF-DA digantikan dengan larutan H2O2（100 μM） selama 30 minit. Set sel HaCaT selari telah dirawat dengan H2O, dan ekstrak 0.03 mg/mL selama 30 minit.cistanche genghis khanPembentukan ROS diukur dari segi Unit Pendarfluor Arbitrari, AUF (pengujaan pada 485 nm dan pelepasan pada 535 nm), menggunakan pembaca plat berbilang label VICTORTM X3(PerkinElmer). Data dinyatakan sebagai peningkatan lipatan dalam pembentukan ROS berbanding sel yang tidak dirawat (iaitu, AUF sel yang dirawat dengan H, O,/AUF sel yang tidak dirawat).

Artikel ini diekstrak daripada Kosmetik 2021, 8, 96. https://doi.org/10.3390/cosmetics8040096 https://www.mdpi.com/journal/cosmetics