Antioxidáns és keményítő-hidrolizáló enzimek gátló tulajdonságai a strigáknak ellenálló sárga-narancssárga kukoricahibridek

További információért forduljon:tina.xiang@wecistanche.com

Absztrakt: A gabonafélékből származó egészségügyi előnyök többsége bioaktív vegyületeinek tulajdonítható. Ez a tanulmány értékelte a bioaktív vegyületek szintjét és aantioxidánsés keményítő-hidrolizálásenzimekHat, Striga-rezisztens sárga-narancssárga kukoricahibrid (AS1828-1, 4, 6,8, 9, 11 kóddal) gátló tulajdonságai in vitro. A kukoricahibrideket a nigériai Nemzetközi Trópusi Mezőgazdasági Intézetben (ITA) termesztették. A bioaktív vegyületek (összes fenolok, tanninok,flavonoidok, és fitát) szintje, antioxidáns (DPPH" és ABTS megkötő képessége és redukálóképessége), valamint keményítő-hidrolizálásenzimekA kukoricahibridek (-amiláz és x-glükozidáz) gátló aktivitását spektrofotometriával határoztuk meg. Ezzel egyidejűleg a karotinoidokat fordított fázisú HPLC-rendszerrel mennyiségileg meghatároztuk. A bioaktív vegyületek tartománya:11.25-14.14 mg GAE/g (összes fenol),3.62-4.67 mg QE/g (összes flavonoid), 3.{{1{ {34}}}},29 mg/g (tannin),3.66-4.31% (fitát),8.92-12.11ug/g (összes xantofil),2.{19 }},89 ug/g (összes karotin) és 3.17-3.77 ug/g (összes A-provitamin karotinoidok). A kukoricahibridek kivonatai DPPH-t megkötve"(SC50: 9. 07-26,35 mg/ml) és ABTS*(2.{{30}},68 TEACmmol/g), Fe3 pluszt Fe2 pluszra csökkentette (0,25±0.64-0 0,43±0,01 mg GAE/g), és gátolta az -amilázt és -glükozidázt, 26.28-52.55 mg/ml és 47.72-63.98 mg/ml IC50 tartományokkal. A kukoricahibridek hat klónja közül az AS{50}} volt a legmagasabb (p<0.05)levels of="" tannins="" and="" phytate="" and="" the="" strongest="">antioxidánsés keményítő-hidrolizáló enzimek gátló aktivitása. Szignifikáns korrelációt figyeltek meg az összes fenoltartalom és a következők között: ABTS*(p<0.01, r="0.757)," dpph"sc50=""><0.01,r=-0.867), reducing=""><0.05,r=0.633), α-amylase=""><0.01,r=-0.836) and="" α-glucosidase=""><0.05, r="-0.582).Hence," the="" striga-resistant="" yellow-orange="" maize="" hybrids(especially="" as1828-9)="" may="" be="" beneficial="" for="" alleviating="" oxidative="" stress="" and="" postprandial="">

Kulcsszavak: összes fenol; összes flavonoid; tanninok; karotinoidok; fitinsav; alfa-glükozidáz gátlási vizsgálat; alfa-amiláz gátlási vizsgálat

1. Bemutatkozás

A magas hozamú, tápláló és egészséges élelmiszernövények biztosítása elengedhetetlen az alultápláltság és az ezzel kapcsolatos betegségek jelentette kihívások kezeléséhez. Ezért a növénynemesítési kutatási programokban különböző szisztematikus megközelítéseket alkalmaztak, mint például a betegségeknek ellenálló, jobb táplálkozási minőséggel rendelkező alapanyagok nemesítését, hogy kielégítsék a gyorsan növekvő globális népesség táplálkozási igényeit. Ez a környezetszennyezés, a globális felmelegedés és a globális élelmiszer-ellátás mennyiségének és minőségének drasztikus csökkenése miatt elengedhetetlenné vált.

újszerű bioüzemanyag-források [1]. A szubszaharai Afrikában kimutatták, hogy a kukorica (Zea mays L.) hozzájárul az alacsony jövedelmű családok élelmezésbiztonságához és a szegénység csökkentéséhez [2].

A sárgás-narancssárga kukorica genotípusok jól ismertek kiváló táplálkozási és egészségvédő tulajdonságaikról a bennük található bioaktív vegyületeknek köszönhetően, beleértve a karotinoidokat, a polifenol vegyületeket, a fitinsavat [3-5] és a tokoferolokat [6]. A szubszaharai Afrikában a megnövekedett kukoricatermelés révén azonban az élelmezésbiztonság és a jobb táplálkozás lehetőségét veszélyezteti a gyökérfélparazita növény, a Striga hermonthica (Del.)Benth, amely akár 100 százalékos terméskiesést is okoz a vízveszteség miatti súlyos fertőzések esetén. és tápanyagok a parazitizmus révén [7,8]. Következésképpen a S. hermonthica abiotikus korlátot jelent a szubszaharai Afrikában a kukoricatermesztésben, ami a gabonatermesztés hagyományos rendszerétől való paradigmaváltásból fakad, amely hosszú parlagidővel járt. Egy ilyen hagyományos gabonatermesztési rendszer biztosította, hogy a Striga magbank szintje a talajban elviselhető legyen a növények számára9]. A S.hermonthica-fertőzés okozta kukorica termés- és minőségveszteségének mérséklésére a legjobb védekezési módszer a Striga-rezisztens kukorica genotípusok ültetése. Ez a stratégia könnyen adaptálható, különösen más menedzsment gyakorlatokkal kombinálva [10].

Legutóbbi vizsgálatunk feltárta, hogy a Striga-rezisztens sárga-narancssárga kukoricahibridek karotinoidokat, polifenolokat és fitinsavat tartalmaznak [3]. Ezekről a bioaktív vegyületekről ismert, hogy antioxidánsként hatnak, és elnyomják a posztprandiális hiperglikémiát, egyéb egészségügyi előnyök mellett [4,5,11,12]. A narancskukoricaszem bioaktív vegyületei közül az antioxidáns [13,14] és az emésztőenzimek gátló hatása [15] a fenolos vegyületektől függ, amelyek főleg kötött formában léteznek. Ezen túlmenően a fenolos vegyületekről ismert, hogy számos más biológiai aktivitással is rendelkeznek, mint például a xantin-oxidáz és az angiotenzin 1-konvertáló enzimek gátlása, amelyek szerepet játszanak a köszvény, illetve a rennin-dependens magas vérnyomás patogenezisében [11], és anti- gyulladáscsökkentő, antimikrobiális, rákellenes, anti-Alzheimer és antiallergiás tulajdonságok az egyéb biológiai tevékenységek mellett[16]. Ezért az étrendi forrásokból származó fenolos vegyületek nagy figyelmet keltenek mind a tudósok, mind a fogyasztók körében az emberi egészségre gyakorolt ​​előnyeik miatt [16].

A vizsgálat célja hat darab strigával szemben ellenálló sárga-narancssárga kukoricahibrid bioaktív vegyületek szintjének, valamint antioxidáns és keményítő-hidrolizáló enzim gátló tulajdonságainak vizsgálata volt in vitro. A tanulmány a bioaktív összetevők közötti összefüggéseket is tesztelte, és aantioxidánsés keményítő-hidrolizáló enzimek gátló hatásai a hat vezetékes Striga-rezisztens sárga-narancssárga kukoricahibridnek.

2. Eredmények és megbeszélés

2.1. Bioactioe komponensek hat csővezeték strigával szemben ellenálló sárga-narancssárga kukoricahibridekben

A hat csővezetékben meghatározott bioaktív komponensek Striga-rezisztens sárga-narancssárga kukoricahibridek (AS1828-1(AS1), AS1828-4(AS4), AS1828-6(AS6), AS{{ 8}} (AS8), AS1828-9(AS9), AS1828-11(AS11)) ebben a vizsgálatban az összes fenolt tartalmazta,flavonoidok, tanninok, karotinoidok és fitinsav. Az összes fenol, összes flavonoid, tannin és fitinsav szintjeit az 1. táblázat mutatja be. Az összes fenoltartalom 11,25 és 14,14 mg GAE/g között volt AS4-ben és AS9-ben; az összes flavonoid 3,62 és 4,67 mg QE/g között volt az AS11-ben és az AS6-ban; a tannintartalom 3,64 és 6,29 mg/g között változott az AS1-ben és az AS9-ben; a fitinsav-tartalom pedig az AS6-ban 3,66 százaléktól az AS1-ben 4,47 százalékig terjedt.

Így az AS9 tartalmazta a legmagasabb értéket (p<0.05)total phenolics="" and="" tannin="" levels,="" while="" as6="" had="" the="" highest="" total="" flavonoids="" content.="" the="" total="" phenolic="" concentrations="" detected="" in="" the="" striga-resistant="" yellow-orange="" maize="" hybrids="" are="" higher="" than="" the="" values="" previously="" reported="" in="" yellow="" maize="" hybrids,="" including="" 2.15="" mg="" gae/g[15]and="" 2.08="" mg="" gae/g[17].="" similarly,="" the="" levels="" of="" total="" flavonoids="" detected="" in="" the="" striga-resistant="" yellow-orange="" maize="" hybrids="" in="" this="" study="" are="" higher="" than="" the="" 0.93±="" 0.03="" mg="" oqe/g="" recently="" reported="" in="" provitamin="" a="" yellow="" maize="" flour="" [17].="" although="" the="" tannin="" levels="" are="" within="" the="" range(2.1-7.3="" mg/g)previously="" reported="" in="" striga-resistant="" yellow-orange="" maize="" hybrids="" [3],="" the="" values="">

viszonylag magasabb, mint a pigmentált kukorica genotípusokban jelentett kondenzált tanninok tartománya (33,70-158,55 mg/100 g, ami 0,34-1,59 mg/g-nak felel meg) [13].

A hat csővezeték Striga-rezisztens sárga-narancssárga kukoricahibridekben megfigyelt magasabb összfenol-, összes flavonoid- és tanninszintek a meglévő szakirodalomban ezen polifenolok értékeihez képest a nem Striga-rezisztens sárgakukorica-genotípusokban összefüggésbe hozhatók a lehetséges különbségek genetikai felépítésükben [3]. Köztudott, hogy a polifenolok és más növényi másodlagos metabolitok bioszintézise fokozódik stresszorok jelenlétében, mint sejtes védekező és/vagy adaptív mechanizmus a növény által, hogy ellenálljon a kedvezőtlen körülményeknek [16,18]. Ezenkívül a Striga magok csírázását a kukorica növény gyökereiben lévő strigolaktonok (növényi hormonok) termelése serkenti, amelyet a növény stressz hatására felszabadít [19]. Így lehetséges, hogy a S. hermonthica-val szembeni rezisztencia tulajdonsága fokozta a polifenolvegyületek bioszintézisét a kukoricában, hogy ellenálljon a parazitának. Ezt támasztja alá egy korábbi jelentés, amely szerint a S. hermonthica-val szembeni megtapadást követő rezisztencia a növényi sejtfal megvastagodását, valamint sok kis vakuólum és fenolos lerakódás felhalmozódását jelentette, amelyek sűrűn festődnek a növényi sejtben [20].

A fenolos vegyületek antioxidáns hatásukról nevezetesek, redox tulajdonságaik miatt, amelyek lehetővé teszik, hogy szingulett oxigén kioltói, hidrogén donorok és redukálószerek [21]. Ezenkívül a fenolos vegyületekről beszámoltak arról is, hogy inaktiválják az emésztőenzimeket, köztük a hasnyálmirigy-lipázt, -amilázt és a-glükozidázt az egyes enzimekhez való nem specifikus kötődés révén [22]. Amint Villiger és munkatársai korábban beszámoltak.[23], a fenolos vegyületek nagy affinitást mutatnak a fehérjékhez hidrogén- és hidrofób kötéseken keresztül, fokozva az enzimek, például az -amiláz és -glükozidáz gátlását a fehérje denaturálásával.

The phytic acid contents were comparable (p>0.05) a hat csővezeték között Striga-rezisztens sárga-narancssárga kukoricahibridek. Ez a tartomány megegyezik a Striga-rezisztens sárga-narancssárga kukoricahibridek fitinsavtartalmáról szóló korábbi jelentésünkkel [3]. A fitinsav antioxidáns hatással rendelkezik, a vesekőképződés elleni gátló hatása mellett [24], valamint rákellenes tulajdonságokkal is rendelkezik [25]. A bioaktív komponensek antioxidáns tulajdonságai, különösen a fenolos összetevők (flavonoidok és tanninok) a Striga-rezisztens sárga-narancssárga kukoricahibridekben, szintén megakadályozhatják és/vagy lassíthatják a kukoricában egyes endogén tápanyagok oxidatív lebomlását, amelyek nagyon hajlamosak oxidáció, például telítetlen zsírsavak és vitaminok [16]. Továbbá a Striga-rezisztens sárga-narancssárga kukoricahibridek bioaktív komponensei csökkenthetik egyes mérgező oxidatív termékek képződésének sebességét, így megőrzik a tápanyagminőséget és meghosszabbítják a belőlük készült élelmiszerek [26] eltarthatóságát.

The carotenoid content in the Striga-resistant yellow-orange maize hybrids is presented in Table 2. Total β-carotene (9-cis-β-carotene + 13-cis-β-carotene + all-trans-β-carotene) ranged from 2.42 to 2.89ug/g; total xanthophylls (lutein+zeaxanthin) ranged from8.92 to 12.11l ug/g; and total provitamin A carotenoids(β-cryptoxanthin+β-carotene+α-carotene） ranged from 3.17 to 3.77 μg/g,in AS6 and AS9,respectively. There were no significant differences(p>0.05) a Striga-rezisztens sárga-narancs karotinoid tartalmában

kukorica hibridek. Az ebben a tanulmányban kapott karotinoidok tartományai megerősítik az Alamu és munkatársai által korábban az A-provitaminnal dúsított sárga kukoricahibridek esetében leírtakat [27]. Továbbá a striga-rezisztens sárga-narancssárga kukoricahibridekben az összes xantofill érték magasabb volt, mint az összes A-provitamin karotinoid, ami megerősíti Ortiz és mtsai. [28].

A karotinoidok kiegészíthették a fenolvegyületek antioxidáns és keményítő-hidrolizáló enzimek gátló hatását a Striga-rezisztens sárga-narancssárga kukoricahibridekben, a közölt bioaktivitásuknak megfelelően. Például arról számoltak be, hogy a karotinoidokról antioxidáns hatásuk van, mint az egészségügyi előnyeik mögött meghúzódó fő mechanizmus [29]. Védő hatást fejtenek ki a nem fertőző krónikus betegségek, például a rák[30] és a szív- és érrendszeri betegségek [31] ellen is. Ezenkívül a -kriptoxantinról beszámoltak arról, hogy jelentősen csökkenti a 2-es típusú diabétesz (T2D) kockázatát és enyhíti az inzulinrezisztenciát [32,33].

2.2. Hat csővezetékes striga-rezisztens sárga-narancssárga kukoricahibridek antioxidáns hatása

A Striga-rezisztens sárga-narancssárga kukoricahibridek antioxidáns aktivitása (3. táblázat) feltárta, hogy a hat csővezeték klón mindegyike antioxidáns aktivitást mutatott a szabad gyökök megkötésével (ABTS plusz és DPPH*) és a vasionok (Fe3 plusz) vasionokká redukálásával. (Fe2 plusz). Az antioxidáns aktivitás jelentősen változott (p<0.05) among="" the="" hybrids,="" with="" as9="" having="" the="" strongest=""><0.05) free="" radicals="" scavenging="" abilities(7.28="" teac="" mmol/g="" and="" sc50,="" 9.07±="" 0.27="" mg/ml="" for="" abts+="" and="" dpph,="" respectively)and="" ferric-reducing="" power="" (0.43="" mg="" gae/g).="" it="" is="" pertinent="" to="" recall="" that="" as9-9="" also="" had="" the="" highest="" level="" of="" total="" phenolics="" and="" tannins,="" as="" presented="" earlier="" in="" table="" 1.="" the="" dpph°scavenging="" abilities="" of="" the="" striga-resistant="" yellow-orange="" maize="" hybrids="" obtained="" in="" this="" study="" (sc50:="" 9.07="" to="" 26.35="" mg/ml)="" are="" more="" potent="" than="" those="" reported="" by="" rodriguez-salinas="" et="" al.="" [13]="" for="" pigmented="" maize="" genotypes(ic50:="" 31="" to="" 52="" mg/ml)="" since="" a="" lower="" sc50="" or="" ic50="" is="" indicative="" of="" a="" stronger="" activity="" [34].="" however,="" vitamin="" c,="" a="" standard="" antioxidant="" with="" a="" lower="" sc50(4.63±0.28="" mg/ml),="" had="" a="" stronger="" dpph*scavenging="" activity="" than="" all="" of="" the="" six="" striga-resistant="" yellow-orange="" maize="" hybrids.="" similarly,="" the="" abts·+="" scavenging="" activity="" of="" the="" striga-resistant="" yellow-orange="" maize="" hybrids="" (2.65-7.68="" teac="" mmol/g)is="" higher="" than="" the="" value="" (294.81±="" 2.23="" umol="" teac/g)reported="" by="" irondi="" et="" al.[17]="" for="" provitamin="" a="" yellow="" maize="" flour.="" the="" stronger="" antioxidant="" activity="" of="" the="" striga-resistant="" yellow-orange="" maize="" hybrids="" over="" the="" non-striga-resistant="" pigmented="" maize="" genotypes="" may="" be="" attributed="" to="" the="" increased="" deposition="" of="" polyphenolic="" compounds="" in="" their="" defense="" against="" s.="" hermonthica="" [20],="" which="" may="" have,="" consequently,="" enhanced="" the="" antioxidant="" capacity="" of="" the="" striga-resistant="" yellow-orange="" maize="">

A Striga-rezisztens sárga-narancssárga kukoricahibridek szabad gyökfogó képessége és vascsökkentő ereje azt sugallja, hogy előnyösek lehetnek a szervezet megvédésében a szabad gyökök és a reaktív oxigénfajták által kiváltott oxidatív támadásoktól. Így a Striga-rezisztens sárga-narancssárga kukoricahibridek védőhatással bírhatnak a szervezetben előforduló biomolekulák, köztük a nukleinsavak, fehérjék, lipidek és szénhidrátok oxidatív károsodása ellen [35], valamint az oxidatív stresszhez kapcsolódó krónikus betegségek [36]. .

2.3. A hat csővezeték striga-rezisztens bioerősített sárga-narancs kukoricahibridjeinek keményítő-hidrolizáló enzimeket gátló hatásai

A hat csővezeték Striga-rezisztens sárga-narancssárga kukoricahibrid keményítő-hidrolizáló enzimek (-amiláz és -glükozidáz) gátló hatását IC50-ben kifejezve (kivonatkoncentráció, amely 50 százalékkal gátolta az enzimaktivitást) a 4. táblázat mutatja be. Az IC50 a Striga-rezisztens sárga-narancssárga kukoricahibridek -amilázon és -glükozidázon 26,28-52,55 mg/ml, illetve 47,72-63,98 mg/mL értékei AS9-ben és AS4-ben. Így a hat Striga-rezisztens sárga-narancssárga kukoricahibrid közül a legalacsonyabb -amiláz és -glükozidáz IC50-értékkel rendelkező AS9 mutatta a legerősebbet (p<0.05)inhibitory activity="" on="" these="" two="" enzymes.="" interestingly,="" there="" was="" no="" significant="" (p="">0.05) különbség az AS9 és akarbóz (standard antidiabetikus gyógyszer) IC50-értékei között az -amilázon, ami azt jelzi, hogy az AS9 és az akarbóz -amiláz gátló képessége összehasonlítható volt. Azonban az AS9 -amiláz gátló képességétől eltekintve, amely összemérhető volt az akarbózéval, az akarbóz -amiláz és -glükozidáz gátló hatása erősebb volt, mint a Striga-rezisztens sárga-narancssárga kukoricahibrideké. A különböző pigmentált (sárga, lila, piros és fekete) kukorica genotípusok azon képességét, hogy gátolják a keményítő-hidrolizáló enzim (-glükozidáz) aktivitását, Fabila-Garcia et al. [15]. Eredményeik kimutatták, hogy a kukorica genotípusok közül a sárga kukorica kivonat rendelkezik a legmagasabb glükozidáz gátló aktivitással, százalékban kifejezve (69,8%). Ezen kívül Irondi et al. [17] a közelmúltban 237,12±2,60 és 157,18±1,05 ug/ml o-amiláz és -glükozidáz IC50 értékeket jelentettek az A-provitamin sárgakukorica liszt esetében. A kukoricaselyem kivonathoz képest, amelyről számoltak be [37], hogy gátolja az a-amilázt és a -glükozidázt 218,4 és 221,4 ug/ml átlagos IC50 értékkel, a hat Striga-rezisztens sárga-narancssárga kukoricahibrid gyengébb gátló hatást fejt ki. c-amilázon és x-glükozidázon.

Mind a c-amiláz, mind az o-glükozidáz részt vesz az étrendi szénhidrátok emésztésében. Míg a vékonybélben lévő -amiláz a keményítő -1,4 kötéseit hidrolizálja oligoszacharidok és diszacharidok felszabadítása érdekében, a vékonybél kefeszegélyében lévő -glukozidáz az oligoszacharidok és diszacharidok további hidrolizálásával befejezi az emésztést, így felszívódó monoszacharidokat, köztük glükózt eredményez. és fruktóz [38]. Ezért ennek a két emésztőenzimnek a gátlása jól bevált terápiás megközelítés az étkezés utáni hiperglikémia enyhítésére a T2D kezelésében, és kulcsfontosságú hatásmechanizmus.

számos antidiabetikus szer [39], beleértve a gyógyszereket, természetes termékeket és funkcionális élelmiszereket. Továbbá a Striga-rezisztens sárga-narancssárga kukoricahibridek jelentősebb gátló hatással voltak az -amilázra, mint a -glükozidázra. A keményítő-hidrolizáló enzimek gátlásának ez a mintája jótékony terápiás következményekkel jár, és megegyezik a korábbi tanulmányokban leírt mintával [17,A0]. Így a hat Striga-rezisztens sárga-narancssárga kukoricahibrid, különösen az AS9, bizonyos előnyökkel járhat az étkezés utáni hiperglikémia szabályozásában.

2.4. Összefüggések a hat csővezetékes csíkokra rezisztens sárga-narancssárga kukoricahibridek bioaktív komponensei, antioxidáns és keményítő-hidrolizáló enzimek gátló hatása között

A bioaktív komponensek közül az összes fenoltartalom szignifikánsan korrelált az ABTS· plusszal (p<><0.01,r=-0.867), reducing=""><0.05,r=0.633), α-amylase="" ic50=""><0.01,r=-0.836)and α-glucosidase="" ic50=""><0.05,r=-0.582) (table="" 5).="" as="" earlier="" stated,="" lower="" dpph"="" scs0="" and="" enzyme="" ics0="" values="" are="" indicative="" of="" stronger="" scavenging="" and="" inhibitory="" activities="" of="" a="" given="" sample="" on="" dpph*="" and="" enzymes,="" respectively="" [34].="" thus,="" when="" taken="" together,="" the="" negative="" correlations="" between="" total="" phenolics="" and="" dpph·sc50,="" α-amylase="" ic50="" and="" α-glucosidase="" ic50,="" as="" well="" as="" the="" positive="" correlations="" between="" total="" phenolics="" and="" abts="" scavenging="" ability="" and="" reducing="" power,="" suggest="" that="" phenolic="" compounds="" may="" have="" contributed="" majorly="" to="" the="" observed="" antioxidant="" and="" starch-hydrolyzing="" enzymes="" inhibitory="" activities="" of="" the="" striga-resistant="" yellow-orange="" maize="">

3. Anyagok és módszerek

3.1. Vegyszerek és reagensek

Trolox, kvercetin, L-aszkorbinsav, galluszsav, ABTS (2,2'-azino-bisz-(3-etilbenztiazolin-6-szulfonsav)), DPPH(2,2-difenil) A -2-pikrilhidrazil), a -glükozidáz a Bacillus stearothermophilus-tól, a p-nitrofenil-glükopiranozid (PNPG), az -amiláz, az oldható keményítő és az akarbóz a Sigmától (St. Louis) vásárolt. Az összes többi vegyszer és oldószer analitikai tisztaságát használtuk.

3.2. Minta kollekció

Hat, Striga-rezisztens sárga-narancssárga kukoricahibrid (AS1828-1,4,6,8,9,11 kóddal) száraz vetőmagmintái, amelyek mindegyike Saminakában nőtt (8° 39'E, 10 34' É-i fok; 760 m tengerszint feletti magasság; évi csapadékmennyiség 1149 mm; hőmérséklet 18.{15}}.3 fok; talajtípus, Dystric Nitosols) és Zaria (7 fok 45' é, 11 fok 8' É ; 622 m tengerszint feletti magasság; 1076 mm évi csapadékmennyiség; 13.{24}},5 fokos átlaghőmérséklet; talajtípus, Ferric Luvisols) a Nemzetközi Trópusi Mezőgazdasági Intézet (IITA) Kukoricafejlesztési Programjából gyűjtötték, Ibadan, Nigéria. A hibrideket májusban ültettük ki két szezonon keresztül, randomizált teljes blokk kialakításban, három ismétlésben, az esős évszakban. A mintákat Perten Laboratory Hammer Mill (3102, USA) lisztté őröltük (0,50 mm-es szitaméret) és hermetikusan csomagoltuk átlátszatlan mintazsákokba a további laboratóriumi elemzésekhez.

3.3. A minták kivonatának elkészítése1

A Striga-rezisztens sárga-narancssárga kukoricahibrid lisztből való kivonat elkészítéséhez a liszt 1 g-ját 10 ml metanolban áztattuk egy fedett 50 ml-es centrifugacsőben egy éjszakán át (12 órán át), szakaszos rázás mellett. Ezt követően a keveréket 3000 fordulat/perc sebességgel centrifugáltuk 10 percig, majd a felülúszót (metanolos kivonatot) összegyűjtöttük, és az elemzésig -4 C-on tároltuk [41].

3.4.Az összes fenoltartalom meghatározása

A Singleton és munkatársai által leírt Folin-Ciocalteu módszer. [42] a Striga-rezisztens sárga-narancssárga kukoricahibridek lisztkivonatának teljes fenoltartalmának meghatározására szolgált. A kivonat egy részét (300 uL) egy kémcsőbe adagoltuk (három példányban). Ezután 1,5 ml Folin-Ciocalteu reagenst (a Folin-Ciocalteu reagens törzsoldatát 10-szer desztillált vízzel) és 1,2 ml Na2CO3-oldatot (7,5 tömeg/térfogat%) adtunk hozzá, és az elegyet sötétben 30 percig inkubáltuk. szobahőmérséklet. Ezt követően az abszorbanciát 765 nm-en olvastuk le vakpróbával szemben. A teljes fenoltartalmat galluszsav-kalibrációs görbe segítségével számítottuk ki, és galluszsav-egyenértékben (GAE) fejeztük ki egy mg/g mintában.

3.5. Az összes flavonoid tartalom meghatározása

A Kale et al. [43] segítségével meghatározták a Striga-rezisztens sárga-narancssárga kukoricahibridek lisztkivonatának összes flavonoid tartalmát. Röviden: 0,5 ml kivonatot adagoltunk kémcsövekbe; ezt követte 1,5 ml metanol, 0,1 ml alumínium-klorid (10 százalék), 0,1 ml 1 M kálium-acetát és 2,8 ml desztillált víz hozzáadása. A reakcióelegyet vortexeljük és szobahőmérsékleten 30 percig inkubáljuk, majd az abszorbanciát 514 nm-en olvassuk le. A kivonatok összes flavonoid tartalmát kvercetin egyenértékben (QE) fejeztük ki mg/g mintában.

3.6. Tan1nin tartalom meghatározása

A Striga-rezisztens sárga-narancssárga kukoricahibridek lisztkivonatainak tannintartalmát a Joslyn [44] által korábban leírt kolorimetriás módszerrel határoztuk meg, kis módosítással. A minta egy részét (0,5 g) 5 ml 1%-os metanolos HCl-ban diszpergáltuk, és 15 percig állni hagytuk. Ezt követően a keveréket 3{{10}}00 fordulat/perc mellett 10 percig centrifugáltuk. A felülúszó 0,1 ml-es részét a 7,5 ml desztillált vizet tartalmazó kémcsőbe adagoltuk, majd 0,5 ml Folin-Dennis reagenst és 1 ml Na2CO3 (35%-os) oldatot adtunk hozzá, és a térfogatot feltöltöttük 10 ml 0,9 ml desztillált vízzel. Összekeverés után a reakcióelegyet 30 percig szobahőmérsékleten inkubáltuk, és az abszorbanciát 760 nm-en olvastuk le. A csersav-egyenértékben (TAE) kifejezett tannintartalmat mg/g mintában a csersav standard görbéből számítottuk ki.

3.7. A minta karotinoid tartalmának mennyiségi meghatározása

A Striga-rezisztens sárga-narancssárga kukoricahibridek lisztjének karotinoid tartalmát Howe és Tanumihardjo [45] módszerével határoztuk meg. A karotinoidokat a lisztekből 0,6 g minta 6 ml etanollal (0,1% butilezett hidroxil-toluolt tartalmazó) összekeverésével vontuk ki. Az elegyet 85 fokos vízfürdőbe helyezzük 5 percre. Ezután az elegyben lévő zavaró olajat kálium-hidroxiddal (80 tömeg/térfogat%) elszappanosítjuk 85 °C-on vízfürdőben 5 percig. A szuszpenziót ezután vortex gép segítségével összekeverjük, és további 5 percre visszatesszük a vízfürdőbe. Azonnal jeges fürdőbe helyeztük, és 3 ml hideg ionmentesített vizet adtunk hozzá. A karotinoid-tartalmat a keverékből három egymást követő alkalommal 3 ml n-hexánnal választottuk el 1000 rpm-en 10 másodpercig tartó centrifugálással. A keverék felső rétegét egy 50 ml-es koncentrátorcsőbe adagoljuk. Az egyesített hexános frakciót háromszor mostuk ionmentes vízzel, vortexeltük, és 10 másodpercig 1000 fordulat/perc mellett centrifugáltuk. Az n-hexános frakciót TurboVap (LIV) koncentrátorral szárítottuk nitrogéngáz alatt 25 percig. A szárított extraktumot metanol/diklór-metán eleggyel (1 ml, 50:50 v/v) helyreállítottuk, és egy 100 μl-es alikvot részt injektáltunk a HPLC rendszerbe a karotinoidok mennyiségi meghatározására. A HPLC rendszer (Water Corporation, Milford, MA, USA) tartalmazott egy védőoszlopot, C30 YMC karotinoid oszlopot (4,6 × 250 mm, 3 μM), bináris HPLC-szivattyút (Waters 626), automatikus mintavevőt (Waters 717) és egy fotodiódasoros detektor (Waters 2996). A rendszer az Empower 1 szoftverrel (Waters Corporation) működött. A mozgófázis az A oldószerből, amely metanol:víz (92:8 v/v) elegyet és 10 mmol/l ammónium-acetátot tartalmazott, és a B oldószerből, amely 100% metil-tercier-butil-étert tartalmazott. A gradiens elúciót 1 ml/perc áramlási sebességgel végeztük a következő körülmények között: 29 perc lineáris gradiens 83 százalékról 59 százalékra A; 6 perc lineáris gradiens 59 százalékról 30 százalékra A; 1 perc tartás 30 °C-on százalék A; 4 perc lineáris gradiens 30 százalékról 83 százalékra A és 4-perc tartás 83 százalékon. A karotinoidok kromatogramjait 450 nm-en állítottuk elő, és a specifikus karotinoidokat külső standardok módszerével azonosítottuk és mennyiségileg meghatároztuk a tiszta standardokból származó kalibrációs görbén, valamint az abszorpciós spektrum összehasonlítása és a standard karotinoidokkal való koeluálás alapján.

3.8. A fitinsavtartalom meghatározása

A lisztek fitinsavtartalmának meghatározására Wheeler és Ferrel [46] módszerét alkalmazták. Az extrakciót 1 g liszt és 25 ml 3 százalékos triklór-ecetsav (TCA) keverékének mechanikus rázásával végeztük 1 órán át, majd a szuszpenziót 15 percig centrifugáltuk 35 00 fordulat/perc mellett. A felülúszó 10 ml-es aliquot részét összekeverjük 4 ml vas(III)-klorid-oldattal, és az elegyet forrásban lévő vízfürdőben 45 percig melegítjük. A kapott szuszpenziót 3500 fordulat/perc sebességgel centrifugáltuk 15 percig, és a felülúszót óvatosan dekantáltuk. Ezt követően a csapadékot kétszer mostuk 25 ml 3%-os TCA-ban diszpergálva, forrásban lévő vízfürdőben 10 percig melegítve, majd 3500 fordulat/perc sebességgel 10 percig centrifugáltuk. A csapadék térfogatát desztillált vízzel 30 ml-re töltjük fel, és az elegyet forrásban lévő vízfürdőben 30 percig melegítjük. A forró szuszpenziót Whatman szűrőpapír (No 2) segítségével leszűrtük, és a csapadékot 60 ml forró desztillált vízzel mostuk a teljes szűrés biztosítása érdekében. Ezután a szűrőpapíron visszamaradt csapadékot 40 ml forró 3,2 M HNO3-ban feloldottuk egy 100 ml-es mérőlombikba. Egy 0,5 ml-es alikvot részt átvittünk egy centrifugacsőbe, és 7 ml desztillált vízzel hígítottuk, majd 2 ml 1,5 M KSCN-t adtunk hozzá, és a térfogatot 0,5 ml desztillált vízzel 10 ml-re növeltük. Az abszorbanciát (1 percen belül) 480 nm-en olvastuk le. A lisztek fitinsavtartalmát 4:6 Fe/P atomarány alkalmazásával számítottuk ki.

3.9. 2,2-Azinobis(3-etil-benzotiazolin-6-szulfonsav) gyökkation(ABTS· plus )ScaOenging Assay/

A Striga-rezisztens sárga-narancssárga kukoricahibridek lisztkivonatainak ABTS" megkötő képességét Reet al. [47] által ismertetett eljárás alkalmazásával vizsgálták. Az ABTS* plusz munkareagenst úgy állítottuk elő, hogy azonos térfogatú vizes oldatokat alaposan összekevertek ABTS plus (7 millimól/l) és K2S2Os (2,45 millimól/l) és a keverék inkubálása

sötét szekrényben szobahőmérsékleten 16 órán át. Ezt követően a reagens abszorbanciáját 0,70±0.02 értékre állítottuk be etanollal (95 százalék) 734 nm-en. Ezután 0,2 ml kivonatot és 2,0 ml ABTS* reagenst töltöttünk a kémcsőbe, jól összekevertük, és szobahőmérsékleten 15 percig inkubáltuk sötétben. Végül az abszorbanciát egy UV-Visible spektrofotométerrel (Milton Roy Company, USA) 734 nm-en olvastuk le. A lisztkivonatok ABTSe ​​plusz tisztító képességét később egy Trolox standard görbéből számítottuk ki, és a Trolox ekvivalens antioxidáns kapacitásban (TEAC) fejeztük ki.

3.10. 2,2-Difenil-2-pikrilhidrazil gyök (DPPH) scavenging Assay

A Cervato et al. [48] ​​segítségével meghatározták a lisztkivonatok DPPH-megkötő képességét", referencia antioxidánsként C-vitamint (aszkorbinsavat) használva. Röviden: 1.0 ml különböző koncentrációjú reakcióelegyet (8, 16 24, 32 mg/mL) kivonatot (vagy C-vitamint) és 3.{8}} ml DPPH fokú oldatot (60 μM) szobahőmérsékleten, sötétben inkubáltunk 30 percig. Ezt követően az abszorbancia 517 nm-en olvastuk le, és a kivonatok DPPH"fogóképességét (%) kiszámítottuk, és a DPPH 50 százalékát megkötő kivonat koncentrációjában fejeztük ki" (SC50).

3.11. Csökkentő teljesítmény vizsgálat

A lisztkivonatok azon képességét, hogy Fe3 pluszt Fe2 pluszra redukálják, az Oyaizu által leírt protokoll alkalmazásával tesztelték [49]. Röviden: a kivonat (2,5 ml), 200 mM nátrium-foszfát puffer (pH 6,6) (2,5 ml) és 1% kálium-ferricianid (2,5 ml) keverékét 50 fokon 20 percig inkubáltuk. Ezután 2,5 ml 10%-os triklór-ecetsavat adtunk hozzá. Ezután a keveréket 650 × g-vel centrifugáltuk 10 percig. A felülúszó 2,5 ml-es részét egy kémcsőbe adagoltuk, majd hozzáadtunk 2,5 ml desztillált vizet és 1 ml 0,1%-os vas-kloridot, és alaposan összekevertük, és az abszorbanciát 700 nm-en olvastuk le. Végül kiszámítottuk az extraktumok redukáló erejét, és milligramm galluszsav-ekvivalensben fejeztük ki a minta grammjára vonatkoztatva.

3.12. Alfa-amiláz gátlási vizsgálat

Az alfa-amiláz gátlási vizsgálatot a Kwon és munkatársai által leírt eljárás alkalmazásával végeztük. [50]. Ebben a vizsgálatban sertés hasnyálmirigy-amilázt (EC3.2.1.1) és oldható keményítőt (szubsztrátot) használtunk. A lisztkivonatok különböző hígításai, összesen 500μL és 500μL 0,02 M nátrium-foszfát puffer (pH6,9) 0,006 M NaCl) 0,5 mg/ml -amiláz oldatot tartalmazó oldatot összekevertünk és 37 °C-on 10 percig inkubáltuk. Ezt követően 500 μl 1%-os keményítőoldatot 0,02 M nátrium-foszfát pufferben adtunk hozzá, és a reakcióelegyet 37 fokon 15 percig inkubáltuk. Ezt követően a keményítő amilázzal katalizált hidrolízisét 1,0 ml DNSA színező reagens hozzáadásával leállítottuk (1% 35-dinitroszalicilsav és 12% nátrium-kálium-tartarát 0,4 M NaOH-ban). A reakcióelegyet később 5 percig forrásban lévő vízfürdőben inkubáltuk, szobahőmérsékletre hűtöttük, és 10 ml desztillált vízzel hígítottuk. Az elegy abszorbanciáját 540 nm-en olvastuk le. A kísérletbe egy referenciatesztet is bevontunk, amely kizárta a lisztkivonatot. Ezt követően a százalékos -amiláz gátlást a következőképpen számítottuk ki:

(A540R - A540S) × 100 százalékos gátlás =A540R

ahol A540R a referencia abszorbancia értéke; Az A540S a minta abszorbancia értéke.

3.13. Alfa-glükozidáz gátlási vizsgálat

Alpha-glucosidase inhibitory activity of the flours extracts was conducted by adopting the procedure reported by Kim et al. [39], using Bacillus stearothermophillus α-glucosidase (EC3.2.1.20) and para-nitrophenylglucopyranoside (PNPG) as the substrate. Five (5)units of an aliquot of α-glucosidase were incubated with 20 μg/mL of the extract for 15 min. The hydrolytic reaction was initiated by adding 3 mM PNPG prepared in 20 mM phosphate buffer, pH6.9, which served as a substrate. The hydrolytic reaction was allowed to proceed for 20 min at37°C, after which 2 mL of 0.1 M Na>A reakció leállítására CO:-t adtunk hozzá. A kísérletbe egy lisztkivonat nélküli referenciatesztet is bevontunk. A PNPG -glükozidáz által katalizált hidrolíziséből felszabaduló sárga p-nitrofenol abszorbanciáját 400 nm-en olvastuk le, és a százalékos o-glükozidáz gátlást a következőképpen számítottuk ki:

(A400R - A400S) × 100 százalékos gátlás =A400R

ahol A400R a referencia abszorbancia értéke; A400S a minta abszorbancia leolvasása.

3.14. Adatelemzés

Az ebben a vizsgálatban kapott adatokat (három párhuzamos meghatározásból) átlagértékek ± standard deviáció (SD) formájában fejeztük ki. Az SPSS statisztikai szoftvercsomag (16. verzió) segítségével egyutas varianciaanalízist (ANOVA) végeztünk az adatokon, és az átlagértékeket Tukey post hoc teszttel hasonlítottuk össze p.<0.05. the="" associations="" between="" the="" bioactive="" components,="" the="" antioxidant,="" and="" the="" starch-hydrolyzing="" enzymes="" inhibitory="" activities="" were="" calculated="" using="" the="" pearson="" correlation="" test.="" column="" representations="" of="" the="" mean="" values="" were="" done="" using="" graphpad="" prism="" (5th="">

4. Konklúziók

A hat vezetékes Striga-rezisztens sárga-narancssárga kukoricahibrid fontos bioaktív összetevőket tartalmazott (összes fenol, összes flavonoid, tannin, fitinsav és karotinoidok). Kivonataik erős antioxidáns aktivitást mutattak, és gátolták a keményítő-hidrolizáló enzimeket (-amiláz és -glükozidáz). A Striga-rezisztens sárga-narancssárga kukoricahibridek közül az AS1828-9 rendelkezett a legerősebb antioxidáns és keményítőhidrolizáló enzimgátló hatással. Szignifikáns korrelációt figyeltünk meg a Striga-rezisztens sárga-narancssárga kukoricahibridek összes fenoltartalma és az ABTS* plusz , DPPH fokú leválasztó képessége, redukálóereje, -amiláz és -glükozidáz gátló aktivitása között. Az antioxidáns és a keményítő-hidrolizáló enzimek gátló hatása arra utal, hogy a Striga-rezisztens sárga-narancssárga kukoricahibridek (különösen az AS1828-9) előnyösek lehetnek az oxidatív stressz és az étkezés utáni hiperglikémia megelőzésében és/vagy enyhítésében.