Az izlandi hínárkivonatok lehetőségeinek feltárása kozmetikai alkalmazásokhoz, impulzusos elektromos mezővel segített extrakcióval 1. rész

Kérlek keress feloscar.xiao@wecistanche.comtovábbi információért

Absztrakt:Az általános egészséggel kapcsolatos egyre növekvő aggodalom a természetes összetevők globális piacát mozgatja nemcsak az élelmiszeriparban, hanem a kozmetikai területen is. Ebben a tanulmányban három izlandi hínárból származó, impulzusos elektromos mezővel (PEF) előállított vizes kivonat lehetséges kozmetikai alkalmazásának szűrését végezték el. A PEF által előállított Ulloa Lactuca, Alaria esculenta és Palmaria palmitát kivonatokat a hagyományos forró vizes extrakcióval hasonlították össze polifenol-, flavonoid- és szénhidráttartalom tekintetében. Ráadásul,antioxidánstulajdonságait és enzimatikus gátló aktivitását in vitro vizsgálatok segítségével értékeltük. A PEF a hagyományos módszerhez hasonló eredményeket mutatott, számos előnyt mutatva, mint például a nem termikus természete és a rövidebb extrakciós idő. A három izlandi faj közülAlariaesculentaa legmagasabb fenolos (átlagérték 8869,7 ug GAE/g dw） és flavonoid (átlagérték 12 098,7 ug QE/g DW）) vegyületet mutatta, amelyek a legmagasabb antioxidáns kapacitást is mutatják. Ezen túlmenően az Alaria esculenta kivonat is kiválóantienzimatikusaktivitások (76,9, 72,8, 93.{5}} és 100 százalék a kollagenáz, elasztáz,tirozináz, illetve hialuronidáz) bőrfehérítő és öregedésgátló termékekben való felhasználásukhoz. Így előzetes tanulmányunk azt sugallja, hogy a PEF által előállított izlandi Alaria esculenta alapú kivonatok felhasználhatók természetes kozmetikai és kozmetikai készítmények lehetséges összetevőjeként.

Kulcsszavak:makroalgák; Uloa lactuca; Alaria esculenta;Palmariapalma; PEF által támogatott extrakció;bioaktív vegyületek; zöld kitermelés; természetes összetevők;kozmetikai szerek

További információért kattintson ide

1. Bemutatkozás

Az elmúlt években jelentősen megnőtt a kereslet a potenciális egészségügyi előnyökkel bíró új bioaktív vegyületek iránt. Számos kutatócsoport a tengeri élőlényekkel, például a makroalgákkal kapcsolatos kutatásokra helyezte a hangsúlyt, hogy új és fenntartható természetes vegyületek forrásokat találjanak az agrár-élelmiszeriparban, a farmakológiában, az élelmiszeriparban, és újabban a kozmetikumok területén [1]. ,2]. A makroalgák a fotoszintetikus szervezetek nagy és heterogén csoportja, amelyet hatalmas biológiai sokféleség és összetett biokémiai összetétel jellemez. Kémiai szerkezetük és pigmenttartalmuk szerint a makroalgák három törzsre oszthatók, beleértve a barna algákat (Phaeophyceae), a vörös algákat (Rhodophyta) és a zöld algákat (Viridiplantae). Az algavegyületek a sejt citoplazmájában tárolódnak, vagy a sejtmembránokhoz kötődnek; így a sejtmegszakítás döntő fontosságú az alga biomassza felértékelődése szempontjából. Ezenkívül a sejtfal összetétele igen változó az algafajok között, az apró membránoktól a többrétegű komplex struktúrákig, ami kihívást jelent az algatermékek visszanyerése [3]. Általában véve a hínárok kiválóak

poliszacharidok, fehérjék, lipidek és sokféle másodlagos metabolit forrásai, például fenolos vegyületek, terpenoidok, karotinoidok, pigmentek és nitrogénszármazékok [4-6]. Bár az elsődleges metabolitok döntő fontosságúak, a legújabb adatok azt mutatják, hogy a másodlagos metabolitok tartalma meghatározza a tengeri algakivonatok biológiai aktivitását [7].

A Cistanche javíthatja az immunitást

Az általános egészséggel és jóléttel kapcsolatos növekvő aggodalom, valamint a mindennapi termékekben előforduló káros vegyi anyagok iránti tudatosság a természetes és szerves összetevők globális piacát mozgatja [8]. Az elmúlt években a fogyasztói tudatosság a természetes összetevők és a környezetbarát termékek preferálása iránt az élelmiszeripartól a kozmetikai és testápolási iparig terjedt [9]. Ezenkívül a globális felmelegedés és az ökológiai kérdések jelenlegi kontextusában a közvélemény egyre jobban tudatosítja a környezeti problémákat. E jelenlegi aggályok fényében a fogyasztók érdeklődésüket a zöld, egészséges és vegyszermentes termékek felé fordították. Ennek eredményeként a kozmetikai ipar jelenleg a mérgező vegyi anyagokat és a káros összetevőket új és természetes, nagy értékű vegyületekkel helyettesíti, hogy "kémiailag tiszta" szépségápolási termékeket állítson elő [10].

A kozmetikumokat hagyományosan olyan termékekként határozták meg, amelyeket az emberi test tisztítására, szépítésére vagy vonzerejének elősegítésére alkalmaznak anélkül, hogy befolyásolnák a test szerkezetét vagy funkcióit. Az új trendek és a legújabb fogyasztói igények azonban olyan újszerű termékek kifejlesztését mozdították elő, amelyek minimális erőfeszítéssel többféle előnnyel járnak. A cosmeceutical kifejezést manapság gyakran használják olyan bioaktív összetevőket tartalmazó kozmetikai termékek leírására, amelyekről azt állítják, hogy orvosi vagy gyógyszerszerű előnyökkel járnak [11]. A kozmetikai készítmények általában funkcionális összetevőket, például vitaminokat, fitokemikáliákat, enzimeket, antioxidánsokat és/vagy illóolajokat tartalmaznak [12]. Mivel ezen bioaktív vegyületek széles skáláját találták a makroalgákban, az új hínárok és tengeri algákból származó kivonatok vizsgálata ígéretes területnek bizonyult a kozmetikai és kozmetikai vizsgálatokban|13,14].

Számos tengeri moszatból származó másodlagos metabolit ismert a bőrre gyakorolt ​​értékes, egészségre jótékony hatásáról, például fényvédő, hidratáló, antioxidáns, gyulladáscsökkentő és regeneráló tulajdonságokról |15]. Ezen jótékony hatások alapján az algákat beépítik a kozmetikai termékekbe, így a fényvédőkbe, az öregedésgátló termékekbe, valamint a hiperpigmentáció megelőzésére, a poliszacharidokat pedig a bőr hidratáltságának megőrzésére és a kiszáradás megelőzésére [16]. Az öregedés során az extracelluláris mátrix-tinik érzékenyek a proteolitikus enzimek, például a kollagenázok és az elasztázok túlzott aktivitására, ami látható elváltozásokat eredményez a bőrön, például ráncokat vagy a bőr rugalmasságának elvesztését. Ígéretes megközelítés a bőr külső öregedésének megelőzésére a kollagenáz és elasztáz aktivitás természetes vegyületek általi gátlása. A növényi kivonatokat széles körben vizsgálták, és azt találták, hogy anti-kollagenáz és anti-elasztáz aktivitással rendelkeznek [17]. Azonban kevés információ áll rendelkezésre a hínárkivonatok gátló enzimaktivitásával kapcsolatban.

A bioaktív anyagok tengeri moszatból való izolálására leggyakrabban alkalmazott extrakciós módszerek a hagyományos technikákon alapulnak. Mindazonáltal a hagyományos módszerek alkalmazásának számos hátránya van, mint például a nagy mennyiségű szerves oldószer alkalmazása, a hosszabb extrakciós idő, a magas hőmérséklet, a szelektivitási problémák, a magas energiaigény, valamint a nem célzott vagy zavaró vegyületek együttes extrakciója [18]. Ezért a zöld kémiai elveken alapuló új extrakciós technikák potenciális érdeklődésre tarthatnak számot [19].

Az impulzusos elektromos mező (PEF) egy feltörekvő, nem termikus és energiahatékony élelmiszer-feldolgozási technológia [20]. A PEF rendszerint nagy feszültségű (kV tartomány) és rövid időtartamú (mikro- vagy nanoszekundum) elektromos térimpulzusok alkalmazását jelenti egy két elektróda közé helyezett terméken [21]. Az elektromos impulzusok alkalmazása reverzibilis vagy irreverzibilis pórusok képződését idézi elő a sejtmembránokban, elektroporációként vagy elektropermeabilizációként definiálva, ami így elősegíti az oldószerek gyors diffúzióját és az intracelluláris vegyületek tömegtranszfer fokozását [22]. A legújabb alkalmazások az impulzusos elektromos energia felhasználására összpontosítottak bio-, élelmiszer- és mezőgazdasági termékek extrakciós technikájaként (PEF-asszisztált extrakció) [23]. A PEF kezeléssel nagyobb tisztaságú kivonatokat lehet előállítani, növelni a bioaktív vegyületek, például polifenolok, karotinoidok vagy antocianinok kivonási sebességét, kiküszöbölni a szerves oldószerek használatát és lerövidíteni az extrakciós időt [24,25]. A PEF kezelést sikeresen alkalmazták különböző tengeri forrásokból származó értékes vegyületek, mint például fehérjék [26-28], szénhidrátok [29,30], lipidek [31,32] és pigmentek, például karotinoidok, klorofill, kinyerésére. vagy mikroalgákból és tengeri moszatokból származó fikocianinok [22,33,34].

Így jelen tanulmány fő célja az volt, hogy felmérje a PEF-kivonatok lehetséges kozmetikai alkalmazását három Izlandon tenyésző makroalgából: U. Lactuca (zöld makroalgák), A.esculenta (barna makroalga) és P.palmata (vörös makroalgák) ). A zöld készítmények szerves és természetes összetevőinek kifejlesztése érdekében a PEF-fel segített extrakciót javasolták a hagyományos szerves oldószeres extrakció környezetbarát alternatívájaként. Az extrakciót követően a vizes hínárkivonatokat polifenol-, flavonoid- és szénhidráttartalommal jellemeztük. Ezen túlmenően, az antioxidáns tulajdonságokat és az enzimatikus gátló aktivitásokat in vitro aktivitási vizsgálatokkal értékelték. Az itt közölt eredmények alapot adnak a barna, vörös és zöld makroalgák jobb megértéséhez, hogy aktív összetevőket állítsanak elő természetes és fenntartható forrásokból izolált biológiailag aktív vegyületeket tartalmazó kozmetikai termékek innovatív formuláihoz.

2. Eredmények és megbeszélés

2.1. PEF által támogatott extrakció az izlandi hínár biomassza feldolgozásához

Az eredmények azt mutatják, hogy az A.esculenta-ból készített szuszpenzióban volt a legmagasabb az elektromos vezetőképesség, ezt követi a P.palmata és az U. lactuca(p)<0.05)(table 1).="" however,="" the="" effect="" of="" treatment="" type="" was="" not="" identified="" as="" significant="" (p="">0.05). Az elektromos vezetőképesség mérését más szerzők is sikeresen alkalmazták a PEF kezelés hatékonyságának értékelésére biológiai szövetekben az intracelluláris ionos anyagok felszabadulására, a megnövekedett sejtmembrán permeabilizáció eredményeként [35-37].

Vizsgálatunkban az eredmények nem utaltak ezeknek az anyagoknak a PEF általi erősebb felszabadulására, mivel az extrakciós kezelések által kiváltott vezetőképesség-változások általában a HIW szuszpenziókban voltak a legmagasabbak. Korábbi tanulmányok arra a következtetésre jutottak, hogy az extracelluláris közeg kezdeti vezetőképessége befolyásolja az elektroporáció hatékonyságát, de nincs egyetértés abban, hogy pozitív vagy negatív kapcsolat van e két tényező között[38]. Az anyag vezetőképességének és jellemzőinek változásai bonyolulttá tehetik az összehasonlítást. Vizsgálatunkban az A.esculenta szuszpenziók és a másik két faj vezetőképessége között nagy különbség volt, ami nem tükröződött az extrakciós kezelés során bekövetkező vezetőképesség-változás mértékében. Megállapították, hogy a barna hínár hamutartalma száraz tömegének több mint 50 százalékát teheti ki [39], amely nagyrészt ionokból áll, ami részben magyarázhatja az A.esculenta szuszpenziók magas vezetőképességét a másik két fajhoz képest.

Az eredmények azt mutatják, hogy az U. Lactuca szuszpenzió pH-ja alacsonyabb volt, mint a másik két fajé, de az extrakciós típus egyértelmű hatását nem tapasztaltuk. A hőmérsékletet a kezelés előtti 22 ± 1 fokról 95 fokra emeltük HW-vel (minden faj esetében), 36.0±1.0 C fokra, 46,3±0. 6 fok és 51.{12}}±1 fok PEE által, A.esculenta, P.palmata és U. Lactuca szuszpenziókban. Ugyanez a tendencia volt megfigyelhető a PEF-fel kezelt csoportoknál is, amelyeket ezután a HW tovább fűtött. A hőmérséklet-emelkedést az elektromos energia hőenergiává alakítása (ohmos fűtés) okozta a szuszpenzióban a PEF kezelés során. A hőmérséklet-emelkedés mértéke köztudottan arányos az alkalmazott áramerősséggel, de fordított arányban a vezetőképességgel. Ez megmagyarázhatja, hogy a P. palmate és az U. Lactuca miért ért el magasabb hőmérsékletet a PEF kezelés során, bár alacsonyabb vezetőképességűek, mint az A. esculentnél.

2.2. Az izlandi hínárkivonatok UV-VIS abszorpciós spektruma

A vizsgált hínárok spektrális profiljukban különböznek (1. ábra), ami arra utal, hogy az összetétel és az UV-abszorpciós potenciál fajonként eltérő. Az extrakciós technika típusa azonban nem mutatott figyelemre méltó hatást az UV-abszorpciós spektrumban; A tengeri algakivonatok hasonló abszorpciós profilt mutattak az extrakciós módszertől függetlenül.

A zöld alga UV abszorpciós spektruma u. A Lactuca kiemelkedő csúcsot mutatott az UV-B tartományban (280-320 nm) (la ábra), míg az A.esculenta barna algából származó kivonatok nem mutattak egyértelmű abszorpciós zóna kialakulását (lc. ábra). Az eredmények azonban erősebb abszorbanciát jeleztek 220 nm-en az A.esculenta kivonatokban, mint az U. lactuca és a P. palmata kivonatokban, amiről azt feltételezték, hogy az A. esculenta magas fenolvegyület-tartalma okozza (2. táblázat). Ezen a tartományon belüli abszorpciós maximumot a fenolos vegyületek és az alginátok közötti kapcsolattal hoznak összefüggésbe. Feltételezhető, hogy ez az összefüggés idővel megőrzi a fenolos vegyületek UV-elnyelő képességét [40].

Érdekesebb eredmény, hogy a vörös alga kivonatoknál kapott eredmények, a P. palmata az UV-A sugárzás egy részét (320-400 nm) elnyelte. Ismeretes, hogy a vörös algák ultraibolya sugárzást elnyelő képességgel rendelkező fényvédő vegyületeket halmoznak fel, például mikosporinszerű aminosavakat (MAA), amelyek ebben a specifikus UV-régióban abszorbeálnak[41]. A P. palmata kiemelkedő volt az UV-abszorpciós spektrumban 320 és 340 nm közötti kiemelkedő csúcsokkal, összhangban az ebben a tartományban elnyelő MAA-k jelenlétével[42], mint például a polifenol (csúcs abszorpció 332 nm-en), asteria-330 ( abszorpciós csúcs 330 nm-en), Porphyra{10}}(csúcs abszorpció 334 nm-en) és mások [43]. Mivel az extrakciós körülmények, például az oldószer típusa ismert, hogy befolyásolják az extrakció hatékonyságát, a jelen tanulmány eredményeit összehasonlították a MAA-k P. palmitátból vízzel történő extrakciójára vonatkozó korábbi tanulmányokkal. Ezekben a vizsgálatokban az abszorpciós maximum csúcsokat 325-330 nm[44l-nél észlelték, mint a jelen vizsgálatban is. Ezért feltételezhető, hogy a 320 és 340 nm között megfigyelt csúcsok MAA-k jelenlétének tudhatók be.

A 350 és 700 nm közötti abszorpciós spektrumokban mutatkozó különbségeket a zöld, barna és vörös makroalgák, a klorofill-b (450-500 nm), a fukoxantin ({{4}) fotorendszerében található különböző kiegészítő pigmentek magyarázzák. } nm), illetve fikoeritrin (600-650 nm) [45]. A kivonatokban a vízoldható vegyületek koncentrációja erősebb hatást fejtett ki. Következésképpen az algafajok közötti pigmentkülönbségeket tükröző mintázat jelen vizsgálatban nem volt nyilvánvaló. 2.3. Az izlandi hínárkivonatok összes fenol-, flavonoid- és szénhidráttartalma

A hínár teljes fenoltartalma 1592 és 9368 ug GAE/g dw között mozgott (2. táblázat). A legnagyobb mennyiséget az A.esculenta barna alga mutatta (p<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) és a fenoltartalom több mint háromszorosa volt az A.esculenta-ban, mint a többi fajban (A.esculenta:37 mg phloroglucinol-ekvivalens (PGE)/g dw; S.latissma:8 mg PGE/g dw; P. palmata: 5 mg GAE/g dw). Továbbá, ugyanebben a tanulmányban a szerzők arról számoltak be, hogy a polifenoltartalom évszakonként változik, míg a térbeli eltérések (az algákat Norvégiában, Franciaországban és Izlandon gyűjtötték be) marginális hatást mutattak. Gager és mtsai (2020) például azt találták, hogy az A.esculenta polifenoltartalmának szezonális változásai jelentős hatást gyakoroltak: ősszel több mint 300 mg GAE/g DW, míg tavasszal 20 mg GAE/g DW alatti. . Hét, Bretagne-ban (Franciaország) kereskedelemben betakarított barna hínárból származó florotanninok 1H NMR-rel és in vitro vizsgálatokkal kimutatva: időbeli változás és potenciális valorizáció kozmetikai alkalmazásokban. Mintáinkat júliusban (U.lactuca és A. esculenta) és novemberben (P.palmata) gyűjtöttük. Roleda tanulmányában [48] a norvégiai trondheimi A.esculenta (Izlandon nem gyűjtött) átlagos tartalom nyáron 40 mg PGE/g dw és P. palmata izlandi, de ősszel 4 mg GAE/g dw volt. A vizsgálatunkhoz képest közölt magasabb értékek az alkalmazott extrakciós közeggel (80:20 aceton:víz) magyarázhatók, ami valószínűleg magasabb extrakciós hozamot eredményez. Magasabb polifenol tartalmat is találtak az A.esculenta kivonatoknál etanol és víz (50:50) keverékével ultrahanggal [49]. Azonban ugyanazt az extrakciós közeget és a klasszikus oldószeres extrakciót alkalmazva az A.esculenta 44,1 mg GAE/100 g dw-t tartalmazott vizes kivonatokban [50], ami viszonylag hasonló a jelen vizsgálatban megfigyelthez.

Mean flavonoid content was species-specific (A.esculenta>U.lactuca >P. palma;(o<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), U. Lactuca kivételével. Az eredmények azt mutatták, hogy a HW és a két technika kombinációja (PEF plusz HW) volt a leghatékonyabb technika a flavonoidok kivonására U. Lactuca-ban (p.<>

Számos tanulmány készült a szárazföldi növények flavonoid tartalmáról, de az algák flavonoidtartalmának vizsgálata kevés [51] és különösen a jelen munkában vizsgált fajok esetében. Ugyanis Ummat et al. [49] arról számolt be, hogy az ultrahanggal segített extrakció javította a flavonoidok visszanyerését a vizsgált alTl hínárokban (beleértve az A,esculenta-t is), összehasonlítva az 50 százalékos etanol keverékével végzett hagyományos oldószeres extrakcióval. Egy másik tanulmányban a flavonoidokat négy Uloa faj (Ulloa clathrate, Uloa Linza, Ulloa flexuosa és Uloua intestinalis) metanolos kivonatában határozták meg, amelyeket a Perzsa-öböl északi partjainak különböző részein termesztettek Irán déli részén; az algakivonatok flavonoid tartalma 8 és 33 mg RE/g dw között változott [52]. Ugyanezen kutatócsoport korábbi tanulmányai azonban jelentős változásokat mutattak ki a kémiai összetevőkben az évszakok és a környezeti feltételek változásával [53]. Emiatt kissé nehéz teljes áttekintést kapni a hínárokban található bioaktív vegyületek bibliográfiájáról, mind a publikált kutatások hiánya, mind a flavonoid-tartalom növekedési körülményei és földrajzi elhelyezkedése miatti változása miatt.

Mean carbohydrate content of produced extracts was also species-specific (P. palmata > U.lactuca>A.esculenta; p<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="">

A zöld makroalgák. A lactuca az alkalmazott extrakciós technikától függően akár 249,5 mg GluE/g dw-t is mutatott (2. táblázat). Az irodalom alapján az U. lactuca vízben oldódó és oldhatatlan cellulózt tartalmaz, amely szerkezeti poliszacharidoknak felel meg, egy fő komponenssel, az ulvánnal, amely 9-36 százalékos szárazanyag-tartalommal járul hozzá a biomasszához [57]. Az Ulvan főként szulfatált ramnózból, uronsavakból (glükuronsav és iduronsav) és xilózból áll. Poláris természete miatt az ulván vizes oldatokban való oldhatóságát növeli a magas hőmérsékleten (80-90 fok)58] végzett extrakció. Az extrakciós hőmérséklet lehet az oka annak, hogy a hagyományos melegvizes extrakcióval és a két módszer kombinációjával (PEF plus HW) előállított U. Lactuca kivonatok összes szénhidrát tartalma magasabb volt (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. Az izlandi hínárkivonatok antioxidáns kapacitása

A három algafaj nyers kivonata közül az A.esculenta rendelkezett a legerősebb DPPH-megkötő aktivitással (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). Várható volt, hogy a PEF-kivonatok jobb antioxidáns értékeket fognak mutatni, mint a hagyományos forró extrakcióval előállított kivonatok, mivel más tanulmányok kimutatták, hogy a zöld technikák (mint például a mikrohullámmal segített extrakció vagy az enzimes extrakció) hatékonyan elkerülhetik a bioaktív vegyületek lebomlását, amelyek magasabb értéket mutatnak. antioxidáns aktivitás [59,60].

A tengeri moszatkivonatok azon képességét, hogy a vas (Fe3 plusz) vas(Fe2 plusz) ionná redukálják, valamint a gyökös ABTS megkötő képességét is vizsgálták FRAP, illetve ABTS módszerrel. A FRAP eredmények a DPPH-hoz hasonló tendenciákat mutattak, ami azt mutatja, hogy a három algafaj nyers kivonata közül az A.esculenta volt a legerősebb képessége a vas (Fe) vasionokká (Fe2) történő redukálására (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), jelezve, hogy ezek a fajok valószínűleg tartalmaznak néhány hatékony vegyületet, amelyek felelősek a tisztító tevékenységükért.

Általánosságban elmondható, hogy a barna algák magasabb antioxidáns potenciállal rendelkeznek, mint a vörös és zöld családok [61]. Eredményeink azt is kimutatták, hogy az A.esculenta vizes kivonatai hatékony antioxidáns aktivitást mutattak a szabad gyökök megkötése és a redukáló képesség tekintetében, ami arra utal, hogy az A.esculenta potenciálisan a természetes antioxidánsok forrása lehet. Az A.esculenta kivonatoknál megfigyelt magas antioxidáns aktivitás a barna algakivonatokban meghatározott magas fenolos vegyülettartalommal hozható összefüggésbe. Számos tanulmányban az algakivonatok antioxidáns hatását a fenolos vegyületeknek tulajdonították, ami pozitív összefüggést mutat a fenoltartalom és a gyűjtőképesség között, többnyire a DPPH-val[62,63]. Hasonló korrelációs eredményeket találtunk a jelenlegi tanulmányban az A.esculenta kivonatokra (lásd a 2.6. fejezetben: Kémiai vegyületek és bioaktív tulajdonságok közötti összefüggések).

2.5. Az izlandi hínárkivonatok enzimatikus gátló hatásai

Az izlandi hínárkivonatok pozitív gátló hatást mutattak az összes vizsgált enzimre (4. táblázat), ami új utakat nyitott az algaforrásokból származó természetes enzimes inhibitorok kiaknázására. Legjobb tudomásunk szerint ez az első alkalom, hogy a PEF által előállított izlandi hínárkivonatok enzimatikus gátló hatását tesztelték.

2.5.1. Kollagenáz gátlási aktivitás

Az A.esculenta kivonatok 68-91 százalékos pozitív kollagenázgátlást mutattak, míg a P. palmaria és az U. Lactuca kivonatok jelentéktelen gátló hatást mutattak a kollagenázzal szemben (4. táblázat). magasabb, mint az epigallokatechin-3-gallát(EGCG) standard oldatnál (63,2 százalék), és összehasonlítható a kereskedelmi enzimkészlet által biztosított pozitív standarddal (74,9 százalék). Fontos megállapítás volt, hogy a PEF által termelt A.esculenta kivonatok 91 százalékos kollagenáz-gátlást mutattak, ami még nagyobb aktivitást mutat, mint a kereskedelmi készletben található inhibitor. Ki kell emelni, hogy ez az aktivitás csak a PEF által előállított vízkivonatoknál volt megfigyelhető, a PEF és a HW kombinációja esetén nem. Ez a viselkedés azzal magyarázható, hogy a melegvizes folyamat negatív hatással lehet a kollagenáz aktivitás gátlásáért felelős vegyületekre. A nyers algakivonatok összetettsége miatt azonban további vizsgálatokra van szükség ezen eredmények magyarázatához. A fent említett kutatócsoport jelenleg az A.esculenta kivonatokban lévő gátlómolekulák azonosításán dolgozik, hogy jobban megértse a PEF által kiváltott pozitív hatásokat.

Az A.esculenta kivonatokkal a kollagenáz gátlásával kapcsolatos eredmények megegyeznek a korábbi adatokkal, amelyekben az A.esculenta-t öregedésgátló hatása miatt kereskedelmi kivonatokban használják. A kollagén lebomlása az öregedés során a kollagenáz aktivitás miatt következik be, ami ráncokat eredményez a bőrön. A kollagenáz természetben előforduló vegyületek általi gátlása érdekes lehetőség az öregedésgátló termékek számára. Például a SEPPIC, a kozmetikai ipar összetevőinek beszállítója az A. esculenta (KalparineAD) lipofil kivonatát kínálja [64].

2.5.2. Elasztáz gátlási aktivitás

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). Összehasonlítva a kvercetin oldatokkal, egy jól ismert elasztáz inhibitorral, amely 100 százalékos gátlást mutatott 1 mM-nál és 58,7 százalékos 0,5 mM koncentrációnál, az A.esculenta kivonatok teljesítménye magas volt.

Az elasztáz egy proteináz enzim, amely képes csökkenteni az elasztin mennyiségét azáltal, hogy megszakítja a specifikus peptidkötéseket. Következésképpen az elasztáz aktivitás gátlása a dermisz rétegben felhasználható a bőr rugalmasságának megőrzésére[65]. Számos növényi kivonatot elasztáz inhibitorként azonosítottak [17l; azonban kevés vizsgálatot végeztek az algákból származó elasztáz gátlással kapcsolatban. Irodalmi adatok szerint a növényekből kivont polifenolok erős elasztáz és hialuronidáz inhibitorok [66]. Egy nemrégiben készült tanulmány arról számolt be, hogy a florotanninok, a barna algák tanninjai, az Eisenia bike tengeri moszat kivonatai és az Ecklonia cava barna alga jótékony hatással vannak a bőrre azáltal, hogy jelentősen csökkentik az elasztáz aktivitást [67]. Az ebben a vizsgálatban előállított A. esculenta kivonatok a legmagasabb TPC és TFC értékeket mutatták a többi vizsgált fajhoz képest (4. táblázat), így ez lehet az oka annak, hogy a P. palmaria és az U. lactuca vizes kivonatai nem mutattak anti antit. -elasztáz aktivitások. Ennek a hipotézisnek a megerősítésére Pearson korrelációs analízist végeztünk, amely arra utalt, hogy az antienzimatikus aktivitások pozitívan korrelálnak a fenolos anyagok tartalmával (lásd a további tárgyalást a 2.6. Kémiai vegyületek és a bioaktív tulajdonságok közötti összefüggések fejezetben).

2.5.3. Tirozináz gátlási aktivitás

Az A.esculenta kivonatok 90 százaléknál magasabb pozitív tirozináz gátlást mutattak az összes használt extrakciós módszernél, míg a P. palmaria és az U. lactuca kivonatok nem mutattak tirozináz gátló hatást (4. táblázat). Az A.esculenta kivonatok anti-tirozináz aktivitása azonban nem különbözött (p<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="">

A tirozináz fontos szerepet játszik a melanin pigment bioszintézisében a bőrben. A melanin felelős a káros ultraibolya besugárzás elleni védelemért, amely számos kóros állapotot okozhat [71]. Ezenkívül esztétikai problémákat okozhat, ha a melanin hiperpigmentált foltok formájában halmozódik fel[72]. Így a tirozináz inhibitorok kozmetikai termékekbe való beépítése vonzó lehet a fehérítő és/vagy halványító hatás miatt.

Ez a cikk a Mar. Drugs 2021, 19, 662. számából származik. https://doi.org/10.3390/md19120662 https://www.mdpi.com/journal/marinedrugs