Nye antioxidantingredienser fra bryggeribiprodukter til kosmetiske formuleringer

Venligst kontaktoscar.xiao@wecistanche.comfor mere information

Abstrakt:Formålet med dette arbejde var at evaluere det samlede phenolindhold og antioxidantaktivitet i forskellige typer håndlavede øl (Ego, Alter, Fiat Lux, Triplo Malto, Ubi og Maior), såvel som udgangsmaterialerne (malt, humle og gær), mellemprodukterne og affaldsprodukterne (brugt malt, humle og gær), i lyset af deres anvendelse i innovative kosmetiske formuleringer. Ekstrakter fra start- og brugte prøver blev taget fra vand eller 70 graders alkohol. Det samlede phenolindhold (Folin Ciocalteau Essay) i alle bryggeriprodukterne afhang af det specifikke produkt, der blev undersøgt. De højeste værdier blev fundet i starthumle (fra ca. 93 til 155 mg GAE/g, ifølge ekstraktionsopløsningsmidlet), mellemværdier i startmalt og hurtig start og de laveste værdier i urten. Det samlede phenolindhold i de endelige øl stammer fra de phenoler, der blev udvundet af de forskellige ingredienser, nemlig startmalt, humle og gær, men der blev stadig observeret ikke-ubetydelige værdier i brugte produkter.cistanche stammeMetoden, der blev brugt til evaluering af antioxidantaktiviteten, Trolox-ækvivalent antioxidantkapacitet (DPPH), ferri-ion-reducerende antioxidantparameter (FRAP) og radikalkation-fjernende aktivitet og reducerende kraft (ABTS) påvirkede resultaterne kraftigt. Generelt afspejlede resultaterne den observerede tendens for det totale phenolindhold: at øl gradvist beriges med phenoler, der stammer fra alle udgangsingredienserne, og at brugte produkter stadig har en ikke-ubetydelig antioxidantaktivitet. Det er interessant at bemærke, at affaldsgær ofte viste højere værdier end udgangsmaterialets; det kan udledes, at gær er i stand til at absorbere phenoler fra øllet under brygning. Ved at overveje interessen for at udnytte affald fra forarbejdning af fødevarer, er den biologiske aktivitet af affaldsprodukter fra Alter bryggeri blevet evalueret på cellekulturen af keratinocytter (brugte produkter af malt, humle og gær). Foreløbige in vitro-assays i keratinocyt HaCaT-celler blev udført for at vurdere den potentielle bioaktivitet af brugte ekstrakter. Blandt de brugte ekstrakter viste de brugte humle- og gærekstrakter evnen til at forbedre mitokondriel aktivitet og forhindre oxidativ stress i HaCaT-celler, to træk ved hudens aldring. Som konklusion giver denne undersøgelse bevis på, at affald fra håndlavede øl kan være en interessant kilde til phenoler til fremstilling af hud anti-aging kosmetik.

Nøgleord:håndværk øl; bryggeri produkter; totalt phenolindhold; antioxidant aktivitet; cytotoksicitet; anti-aging

KSL11

Klik venligst her for at vide mere

1. Introduktion

Craftbeer er blevet mere og mere populært i USA og Europa [1, med vigtige konsekvenser for økonomien [3]. Denne succes er blevet drevet af forbrugernes interesse for at smage nye øl med forskellige smags- og aromastoffer [2] og opmærksomhed på de sundhedsmæssige fordele ved moderat ølforbrug [4].

I modsætning til kommercielle øl er håndværksøl ikke-filtrerede og upasteuriserede, og deres sensoriske egenskaber forbliver derfor uændrede af brygningsprocessen. Derudover kan der også spares på stoffer, der er gavnlige for sundheden, såsom antioxidanter.

Kommercielle øl og deres affaldsprodukter er allerede blevet evalueret for deres antioxidantegenskaber. Zhao et al.[5] bestemte phenolprofiler og tilsvarende antioxidantaktiviteter for 34 kommercielle øl og fandt bemærkelsesværdige forskelle i det totale og individuelle phenolindhold og antioxidantaktivitet.cistanche tubulosa fordele og bivirkningerDe mest udbredte phenolforbindelser var galliske og ferulinsyrer. I samme periode har Ribeiro Tafulo et al. [6] bestemte antioxidantaktiviteten af 27 andre kommercielle øl ved hjælp af flere spektrofotometriske metoder. Samme år evaluerede Piazzon et al., 2010[7|antioxidantaktiviteten og phenolindholdet i forskellige typer kommercielle øl (abbey, ale, bock, hvede, pilsner, pilsner og dealkoholiseret), og fandt stor variation blandt dem. I en undersøgelse om hjemmelavede øl har Farcas et al. [8]bestemte det samlede polyphenolindhold og antioxidantaktivitet under hele produktionsprocessen, startende fra råmaterialer (malt og humle) og sluttede med det genvundne affald. De viste, at et initialt højere totalt polyphenolindhold og antioxidantaktivitet i råvarerne skyldtes tilstedeværelsen af malt, og at det totale polyphenolindhold faldt kraftigt, når det gik over til øl og brugt malt i det endelige ølprodukt og i den brugte malt. Gær blev ikke analyseret.

KSL12

Cistanche kan anti-aging

Det faktum, at antioxidantforbindelser afledt af malt blev bevist af Zhao og kolleger [9], som viste antioxidantaktiviteten og det samlede phenolindhold i flere varianter af maltbyg. Andre forfattere identificerede syvogfyrre phenolforbindelser fra fire typer kommercielle øl ved hjælp af væskekromatografi kombineret med en elektrospray-ioniseringshybrid lineær ion-fælde-quadrupol Orbitrap-massespektrometriteknik [10]. For nylig blev identifikation af phenol- og nitrogenforbindelser med lav molekylvægt i håndværksøl opnået ved HPLC-ESI-MS/MS-analyser [11]. Forfatterne forsøgte at differentiere typerne af øl, såsom IPA, Lager og Weiss, efter phenol- og nitrogenforbindelserne, men fandt ingen signifikante forskelle i disse forbindelser mellem de forskellige øltyper.

For nylig [12] blev 20 phenolforbindelser, for eksempel gallussyre, catechin, koffeinsyre, quercetin, xanthohumol og humulon, udvalgt og kvantificeret i forskellige håndværksøl, urter, bryggestartingredienser (bygmalt, humle og gær). )og biprodukter (bygskaller, brugt humle og brugt gær).cistanche tubulosa ekstraktFra denne undersøgelse viste det sig, at der var betydelige forskelle mellem alle prøverne, og at ølsammensætningen afhænger af modtagelsen og brygningsprocessen. Fenolforbindelserne i øl stammer hovedsageligt fra bygmalt, og interessant nok var gær i stand til at absorbere phenolforbindelser fra andre kilder.

Evalueringen af antioxidanter i affaldsprodukterne fra ølproduktionen kan således have stor betydning, hvis man tænker på den hastige vækst på markedet for håndværksøl på verdensplan.

Udnyttelsen af bryggeribiprodukter til at udvikle sundhedsprodukter såsom kosmetik og/eller kosttilskud vil bidrage til at øge ølproduktionens bæredygtighed. Denne undersøgelse har flere formål: evaluere det samlede phenolindhold og antioxidantaktivitet af forskellige typer italienske håndværksøl (pilser, rav, triple malt, rød og sort), og evaluere deres mellemprodukt i produktionen, såvel som deres affaldsprodukter. Den biologiske aktivitet af affaldsekstrakter fra Alter bryggeri blev således vurderet på humane keratinocytter. Dette åbner nye og interessante muligheder for at udnytte nye ingredienser fra bryggeribiprodukter til kosmetiske formuleringer.

2. Eksperimentel

2.1. Materialer

1,1-Diphenyl-2-picrylhydrazyl (DPPH),2,4,6-Tris(2-pyridyl)-s-triazin (TPTZ), (±){{9 }}Hydroxy-2,5,7,8-tetramethylchroman-2-carboxylsyre(TROLOX),2,2'-Azino-bis(3-ethylbenzothiazolin{{20} }sulfonsyre) diammoniumsalt (98 procent TLC) (ABTS), gallussyre, natriumcarbonatmonohydrat ACS-reagens, natriumacetat og ethanol (ethanol absolut kvalitet) blev købt fra Sigma-Aldrich (Steinheim, Tyskland). Mangan (IV) oxidationsaktiveret (Større end eller lig med 90 procent) og Folin-Ciocalteus phenolreagens blev købt fra Fluka (Buchs, Schweiz). Vandfrit natriumacetat og vandfrit jern(III)chlorid blev købt fra JTBaker (Center Valley, PA, USA), og vandfrit natriumcarbonat blev købt fra Carlo Erba (Milano, Italien). Alle opløsningsmidler og reagenser var af analytisk kvalitet. Ultrarent vand blev produceret af Gradient Milli-Q (Millipore, Molsheim, Frankrig). Udgangsmaterialer, håndlavede øl, urter og deres affaldsprodukter blev venligst leveret af Birrificio Collesi (Apecchio, Italien).

De detaljerede karakteristika for de øl, der er undersøgt i denne undersøgelse, er angivet i tabel 1. Typen af startmalt og humle bestemte de vigtigste forskelle mellem alle øl. Fem forskellige startmalte kan bruges, ofte i blandinger og i forskellige proportioner. Perle- og Saaz-humlen bruges i forskellige proportioner på grund af deres forskellige aromaer. Den samme gær, Saccharomyces Cerevisiae, blev brugt til alle øllene, som alle var højgærede typer. De forskellige kombinationer giver forskellige typer øl (pilser, rav, triple malt, rød og sort) med alkoholindhold på mellem 6,0 og 9,0 procent V/V.

2.2. Prøveforberedelse

Forud for analyserne blev udgangsmaterialerne (malt, humle og gær), øl, urter og affald (brugt malt, humle og gær) udsat for forskellige processer alt efter deres fysiske tilstand, som kunne tørres fast, fugtigt fast eller grumset væske (tabel 2).

Fugtige faste stoffer og væsker blev først udsat for lyofilisering ved en temperatur på {{0}} grader og et tryk på 0,03 bar (FreeZone 1 Liter Benchtop Series 77.400 frysetørrer, LABCONCO, Kansans City, MO, USA). Tørrede faste stoffer blev udsat for formaling i en skæremølle. Dernæst blev alle prøverne udsat for ekstraktioner. En prøvemængde blev vejet omhyggeligt og dispergeret i 100 ml opløsningsmiddel (vand eller 70 grader ethanol). Den resulterende væske blev anbragt i Erlenmeyer-kolben, som derefter blev lukket forsigtigt. Prøver blev magnetisk omrørt i 24 timer ved stuetemperatur og derefter centrifugeret ved 12,000 rpm ved 20 grader i 10 minutter for at fjerne uopløste partikler (Zetalab CNZ-140HE, Padova, Italien). Prøver blev lyofiliseret og opbevaret ved -20 grad i 50 mL polyethylenhætteglas med skruelåg (BD Falcon TM, BD Biosciences, Bedford, MA, USA) for at sikre optimale opbevaringsforhold.

2.3. Bestemmelse af totalt phenolindhold

Det totale phenolindhold (TPC) af prøverne blev bestemt i henhold til Folin-Ciocalteu spektrofotometriske metode [13] med nogle modifikationer [14]. Kort fortalt blev alle de frysetørrede produkter brugt til at fremstille klare opløsninger i en koncentration på 10 mg mL -1. En 50 μL alikvot af denne opløsning blev tilsat til 150 μL Folin-Ciocalteus phenolreagens, fortyndet 1∶4 med vand. Derefter blev 50 μL mættet Na2CO3-opløsning tilsat. Efter inkubation ved stuetemperatur i 10 minutter blev absorbansen af hver brønd bestemt ved 765 nm under anvendelse af en mikropladelæser (FLUOstar Omega, BMG Labtech GmbH, Ortenberg, Tyskland). Målingen blev sammenlignet med en kalibreringsstandardopløsning af gallussyre (GA), og resultaterne blev udtrykt som milligram gallussyreækvivalenter (GAE) pr. gram biprodukt (mg GAE/g).

2.4. Evaluering af antioxidantaktiviteten

Antioxidantaktiviteten af håndværksøllet og biprodukterne blev evalueret ved at måle 11-Diphenyl-2-picrylhydrazyl (DPPH)radikalopfangende aktivitet,2,2'-Azino-bis(3-ethylbenzothiazolin -6-sulfonsyre)(ABTS* plus )radikalkationopfangende kapacitet og ferri-reducerende antioxidantkapacitet (FRAP). Trolox(6-Hydroxy-2,5,7,8-tetramethylchroman-2-carboxylsyre) blev brugt som kalibreringsstandard. Værdier blev udtrykt som mmol Trolox-ækvivalent/g af prøven som en funktion af IC50, defineret som koncentrationen af det testede materiale, der kræves for at forårsage et 50 procents fald i initial DPPH, ABTS eller jernkoncentration.

2.5. Evaluering af Trolox Equivalent Antioxidant Capacity (DPPH)

DPPH-frie radikal-fjernende aktivitet blev evalueret gennem en mikropladeanalytisk analyse i henhold til tidligere offentliggjorte metoder [15] med nogle modifikationer [16]. Kort fortalt blev en 50 ul aliquot af prøven (koncentration på 10 mg mL-) og standarden tilsat til 150 μL DPPH i absolut ethanol i en 96-brønds mikrotiterplade (BD FalconM) Efter inkubation ved 37 grader C i 20 minutter blev absorbansen af hver brønd bestemt ved 517 nm under anvendelse af en mikropladelæser. Antioxidantaktiviteten blev beregnet og udtrykt i forhold til Trolox-mængden ifølge ligning (1) [17], hvor Ao og A er absorbanserne af DPHe-radikalopløsningen ved 517 nm i nærvær af henholdsvis kontrolprøven og ekstraktprøverne.

KSL13

2.6. Radikal kationopfangende aktivitet og reducerende kraft (ABTS)

ABTS-assayet blev udført efter tidligere procedurer [18] og anvendt på en 96-brønds mikroliterpladeassay. ABTS9 plus-opløsningen (5 mM) blev fremstillet ved at oxidere ABTS med MnO i vand i 30 minutter i mørke. En 50 μL alikvot af de forskellige koncentrationer af prøve og standard (Trolox) blev tilsat til 150 μL ABTS* opløsning i en 96-brønds mikrotiterplade (BD Falcone). Efter inkubation ved stuetemperatur i 10 minutter blev absorbansen af hver brønd bestemt ved 734 nm under anvendelse af en mikropladelæser. Værdier blev beregnet og udtrykt versus Trolox-mængde ifølge ligning (2)[17], hvor A og A er absorbansen af OHe-radikalopløsningen ved 734 nm i nærvær af henholdsvis kontrolprøven og ekstraktprøverne.

2.7. Ferri-lang-reducerende antioxidantparameter (FRAP)

FRAP-værdierne for håndværksøl/biprodukter blev bestemt efter en tidligere offentliggjort metode [19], med nogle ændringer [20]. FRAP-reagenset blev fremstillet ved at blande følgende tre opløsninger:

1,5 0 mL 0,3 M acetatbuffer pH 3,6 (1,23 g natriumacetat i 50 mL forsurende vand

med eddikesyre);

2. 5 mL stamopløsning af 5 mM TPTZ(24,6-Tripyridyl-s-triazin)(15,6 mg) i 40 mM HCl; 3,5 mL 5 mM FeCl3·6 H2O (16,2 mg) i 40 mM HCl.

FRAP-reagenset blev opvarmet til 37 grader før brug. Alikvoter af en 25 μL prøve (opløsninger i en koncentration på 10 mg ml-l) blev tilsat i tre eksemplarer til brønde på en 96-brøndsplade (BD Falcon). Assayet blev startet ved at tilsætte 175 uL FRAP-reagens til hver brønd. Pladen blev straks rystet i en FLUOstar Omega-pladelæser i 30 sekunder, og reaktionen fik lov til at køre i 10 minutter, hvorefter pladen blev aflæst på en pladelæser (593 nm). En referenceopløsning af Trolox blev kørt samtidigt og brugt til at generere kalibreringskurven ved lineær regression.cistanche tubulosa anmeldelserStandardkurven var lineær mellem 25 og 800 uM Trolox(TE). Resultaterne blev udtrykt i uM Trolox-ækvivalent (TE)gI-prøve.

KSL14

2.8. Cellekulturer

Human keratinocytcellelinje, HaCaT, blev rutinemæssigt dyrket i Dulbeccos modificerede Eagle's Medium (DMEM), suppleret med 10 procent føtalt bovint serum (FBS), 2 mM L-glutamin, 50 U/mL penicillin og 50 ug/mL streptomycin ved 37 grader i en befugtet inkubator med 5 procent CO2. For at evaluere cytotoksicitet, mitokondriel aktivitet og intracellulær ROS-dannelse blev HaCaT-celler podet i 96-brøndsplader med 2×10* celler/brønd. Alle eksperimenter blev udført efter 24 timers inkubation ved 37 grader i 5 procent CO2. Til eksperimenterne med HaCaT-celler blev stamopløsninger af brugte ekstrakter fremstillet i vand ved 60 mg/ml. Stamopløsningerne blev derefter fortyndet i et komplet medium for at opnå de ønskede koncentrationer af brugte ekstrakter.

2.9. Cytotoksicitet og mitokondriel aktivitet

Cellelevedygtighed blev evalueret ved reduktion af {{{{10}}}}(4,5-dimethyl-2-thiazolyl)-2,5-diphenyl -2H-tetrazoliumbromid(MTT) til dets uopløselige formazan, som tidligere beskrevet [21]. Kort fortalt blev HaCaT-celler behandlet i 24 timer med forskellige koncentrationer af ekstrakt (0,003-3 mg/ml) ved 37 grader i5 procent CO2. Efterfølgende blev behandlingsmediet erstattet med MTTin Hank's Balanced Salt Solution (HBSS) (0,5 mg/ml) i 2 timer ved 37 grader i 5 procent CO2. Efter vask med HBSS blev formazankrystaller opløst i isopropanol. Niveauerne af formazan blev målt (570 nm, referencefilter 690 nm) ved hjælp af multi-label-pladelæseren VICTORTM X3 (PerkinElmer, Waltham, MA, USA). Cellelevedygtigheden blev udtrykt som en procentdel af kontrolceller.

Mitokondriel aktivitet blev bestemt ved MTT, som tidligere beskrevet, med små modifikationer [22]. Kort sagt blev HaCaT-celler behandlet i 4 timer med enten DMEM 10 procent FBS (næringsmedium) eller Dulbeccos fosfatpufret saltvand ( saltvandsopløsning uden næringsstoffer) i nærværelse af 0,03 mg/ml ekstrakt ved 37 grader i 5 procent CO.cistanche UKEfterfølgende blev behandlingen erstattet med MTT i 2 timer ved 37 grader i 5 procent CO2. Efter vask med HBSS blev formazankrystaller opløst i isopropanol. Niveauerne af formazan, der korrelerede med mitokondriel aktivitet, blev målt (570 nm, referencefilter 690 nm) under anvendelse af multilabel-pladelæseren VICTORTM X3(PerkinElmer). Den mitokondrielle aktivitet blev udtrykt som en procentdel af kontrolceller.

2.10.Intracellulær ROS-dannelse

Dannelse af reaktive oxygenarter (ROS) blev evalueret ved hjælp af fluorescerende probe 2'-7'dichlordihydrofluoresceindiacetat (H, DCF-DA), som tidligere beskrevet [23](HaCaT-celler blev behandlet i 2 timer med 0 .03 mg/ml ekstrakt ved 37 grader i 5 procent CO. Efterfølgende blev behandlingsmediet fjernet, og 100 μL H2DCF-DA (10 ug/mL) blev tilsat til hver brønd. Efter 30 minutters inkubation ved stuetemperatur blev H2CF-DA-opløsningen erstattet med en opløsning af H-O2（100 μM） i 30 min. Et parallelt sæt HaCaT-celler blev behandlet med H2Oz og 0,03 mg/ml ekstrakt i 30 min. ROS-dannelsen var målt i form af vilkårlige enheder af fluorescens, AUF (excitation ved 485 nm og emission ved 535 nm), ved hjælp af multilabel-pladelæseren VICTORTM X3(PerkinElmer). Data udtrykkes som en foldstigning i ROS-dannelse versus ubehandlede celler (dvs. AUF) af celler behandlet med Hoz/AUF af ubehandlede celler 2.11.Statistisk analyse

Data er vist som middel ± standardafvigelse (SD) af mindst tre uafhængige eksperimenter. Statistisk analyse blev udført under anvendelse af envejs ANOVA med Dunnett eller Bonferroni post hoc test og Students t-test, alt efter hvad der er relevant. Forskelle blev betragtet som væsentlige på s<0.05. analyses="" were="" performed="" using="" graphpad="" prism="" software="" (version="" 5.0;="" graphpad="" software,="" la="" jolla,="" ca,="" usa)="" on="" a="" windows="">

godt. Efter 3 0 minutters inkubation ved stuetemperatur blev H2CF-DA-opløsningen erstattet med en opløsning af H-O2 (100 μM) i 30 minutter. Et parallelt sæt HaCaT-celler blev behandlet med H2Oz og 0,03 mg/ml ekstrakt i 30 min. ROS-dannelsen blev målt i form af vilkårlige enheder af fluorescens, AUF (excitation ved 485 nm og emission ved 535 nm), under anvendelse af multilabel-pladelæseren VICTORTM X3(PerkinElmer). Data er udtrykt som en foldstigning i ROS-dannelse versus ubehandlede celler (dvs. AUF for celler behandlet med Hoz/AUF af ubehandlede celler).

2.11.Statistisk analyse

Denne artikel er uddraget fra Cosmetics 2021, 8, 96. https://doi.org/10.3390/cosmetics8040096 https://www.mdpi.com/journal/cosmetics

Forskning i Anti-aging af Cistanche

Effekter af skovhealing anti-aldringsprogram på psykologisk, fysiologisk og fysisk sundhed hos ældre mennesker med mild kognitiv svækkelse