Jabuticaba (Myrciaria Jaboticaba) Peel, mint a foszfolipid vezikulák által szállított antocianinok és ellagitanninok fenntartható forrása az oxidatív stressz enyhítésére az emberi keratinocitákban 1. rész

Kérjük, vegye fel a kapcsolatotoscar.xiao@wecistanche.comTovábbi információk

Elvont:A jabuticaba néven tudományosan ismert brazil bogyó egy sötétlila héjjal borított gyümölcs, amely még mindig bioaktív, különösen polifenolokban gazdag. Figyelembe véve, hogy ez a munka célja a jabuticaba gyümölcsök héjából származó kivonat megszerzése, fő összetevőinek azonosítása, kifejezetten a bőr szállítására szabott foszfolipid vezikulákba való betöltése és biológiai hatékonyságuk értékelése. A kivonatot túlnyomásos melegvíz-extrakcióval (PHWE) nyertük, amelyet könnyű és alacsony disszipatív módszernek tekintenek, és gazdag volt polifenolos vegyületekben, különösen flavonoidokban (orto-difenolok és kondenzált tanninok), antocianinokban (cianidin 3-O-glükozid és delphinidin 3-O-glükozid) és gallikus savban, amelyek felelősek voltak a különböző kolorimetriás módszerekkel (DPPH, FRAP CUPRAC, és fém kelátképző). A stabilitás és a kivonás hatékonyságának javítása érdekében ultradeformálható foszfolipid vezikulákba építették be (egyeseket átvihettek), amelyeket két különböző polimer hozzáadásával módosítottak (hidroxi-etil-cellulózés nátriumhialuronát), így HE cellulóz-transzfert kapnak, és néhányat hialuronan-transzfert kapnak. A polimerek nélküli transzferszómák voltak a legkisebbek, mivel a polimer hozzáadása nagyobb hólyagok kialakulásához vezetett, amelyek stabilabbak voltak a tárolásban. A kivonatnak a hólyagokba való beépítése elősegítette jótékony tevékenységüket, mivel a referenciaként használt megoldásnál nagyobb mértékben képesek voltak ellensúlyozni a hidrogén toxikus hatásátPeroxidés még a sejt monorétegben végzett seb gyógyulásának felgyorsítását is felgyorsította, különösen akkor, ha a hólyagokat polimerekkel dúsították. Tekintettel arra, hogy a polimerrel dúsított hólyagok jó stratégiát jelenthetnek a bőr számára előnyös tulajdonságokkal rendelkező kozmetikai és kozmekeutikai termékek előállítására.

Kulcsszavak:reaktív oxigénfajok; körforgásos gazdaság;bioaktív;fenolos vegyületek; foszfolipid vezikulák; sebgyógyulás

Kérjük, kattintson ide, ha többet szeretne megtudni

1. Bevezetés

A Jabuticaba, a brazil bogyó néven ismert gyümölcs a Plinia nemzetséghez tartozik, amelyet Myrciaria nemzetségként is azonosítanak. Ez egy fekete gömb alakú bogyó, vékony és törékeny héjjal és fehéres pépkel, amelyet nagyon keresnek, és amelyet a helyi lakosság frissen vagy átalakított termékekben fogyaszt. A gyümölcslevek, dzsemek, zselék, ecet, likőrök és borok a fő termékek, amelyeket ezekből a gyümölcsökből helyben nyertek [1]. A borokat és italokat lepárlással vagy erjesztéssel állítják elő, mivel a gyümölcstartalom hasonló a szőlő tartalmához. E termékek gyártása során nagyszámú hulladék melléktermék keletkezik, amelyek főként héjból és magvakból állnak, és amelyek még mindig értékes vegyületeket tartalmaznak [2]. Valójában a sötétlila héj gazdag fenolos savakban, flavonolokban, ellagitanninokban és antocianinokban, például cianidinben és delphinidin-glükozidokban [3-5]. Emiatt a jabuticaba héjat hamburgerek, cukorkák, zselék és egyéb desszertek gazdagítására használták és használják ma is [2]. Egyes tanulmányok kimutatták, hogy a héj még mindig gazdag fenolos vegyületekben, amelyek felelősek a különböző vizsgálatok [6,7] alkalmazásával in vitro talált magas antioxidáns aktivitásért, az emberek antioxidáns hatásaiért [8| valamint gyulladáscsökkentő és bél mikrobiota moduláció patkányokban [9]. Ezenkívül a héj magas polifenol-tartalmának köszönhetően természetes színezőanyagként és antimikrobiális szerként is használható. Bár a jabuticaba héja gazdag és értékes forrása a fenolos vegyületeknek, amelyek állítólag in vivo jótékony hatással bírnak, a mai napig nincsenek a jabuticaba héjból származó, magas hozzáadott értékű technológiai termékek a piacon - sem élelmiszerként, sem kozmetikai termékként. Az e melléktermékek felhasználásával létrehozott termékeknek tökéletesen összhangban kell lenniük a körforgásos gazdaság koncepcióival és az ENSZ fenntartható fejlődési céljainak irányelvével, amely a fenntartható fogyasztási és termelési minták biztosítását javasolja (12. cél)[10]. E kérdés kezelésének egyik módja a gyümölcsoldali patakok és melléktermékek, például a jabuticaba héj hatékony és innovatív nanotechnológiai termékekké történő feldolgozása. Valorizációja előnyös lenne a környezet számára, mivel a gyümölcsfeldolgozó egységeknek nem kellene jabuticaba héjat égetniük; a fogyasztók számára, mivel természetesebb termékeket fogyasztanak; valamint az élelmiszer-, vegyipari, kozmektikus és gyógyszeripari vállalatok számára, amelyek csökkenthetik vagy akár meg is szüntethetik a szintetikus vegyi anyagok használatát termékeikben.

Cistanche javíthatja az immunitást

Annak ellenére, hogy a jabuticaba héjában lévő bioaktív molekulák nagy potenciállal rendelkeznek, előnyös tulajdonságaik gyakran korlátozottak alacsony stabilitásuk és csökkent in vivo biohasznosulásuk miatt. E hátrányok leküzdése érdekében a közelmúltban nanotechnológiai hordozókat, például lipid-, fém- vagy polimer nanorészecskéket, foszfolipidhólyagokat vagy micellákat javasoltak. Összességében a foszfolipid vezikulák a biológiai membránokkal való nagyfokú hasonlóságuknak köszönhetően ezek közül a leginkább biokompatibilisek és sokoldalúak [11,12]. Valójában az elmúlt évtizedekben liposzómákat és más módosított foszfolipid vezikulákat fejlesztettek ki és teszteltek szintetikus gyógyszerek és természetes bioaktív molekulák hordozóiként [13]. Különösen a deformálható hólyagokat, az úgynevezett transzfer egyeseket kifejezetten a bőr szállítására tervezték, és néha hidrofil polimerek hozzáadásával stabilizálták őket a készítményhez. Ez utóbbi kölcsönhatásba lép a belső és/vagy külső felületen lévő kétrétegűvel, előnyben részesítve a szegyesen stabilizált hólyagokat a diszperzióban [14-16]. A hidrofób módon módosított hidroxi-etil-cellulózt korábban liposzómák bevonására használták, javítva azok stabilitását [171. A hidroxi-etil-cellulóz egy vízben oldódó poliszacharid-származék, amelyet széles körben használnak helyi készítményekben. Filmet képez a bőr felszínén, elkerülve annak transzspirációját, javítva a stratum corneum víztartalmát és folyékonyságát, ezáltal megkönnyítve a külső molekulák áthaladását [18]. A nátrium-hialuronátot korábban foszfolipid vezikulákkal is kombinálták, vagy előnyös tulajdonságai miatt önmagukban használták helyi készítményekben. Valójában ez a fő glikozaminoglikán, amely a legtöbb emlősszövet, különösen a dermisz extracelluláris mátrixában található. A bőr számos biológiai funkciójában érintett, így elősegíti annak helyreállítását és serkenti a sebgyógyulást.

Ebben a tanulmányban a két polimert alternatív módon kombináltuk transzferekkel, hogy javítsák a vezikulum szállítási teljesítményét és stabilitását. A kapott hólyagokat a jabuticaba héj kivonatának betöltésére használtuk, amelyet korábban túlnyomásos melegvíz-extrakcióval (PHWE) nyertünk. Elemeztük a kivonat kémiai összetételét és antioxidáns aktivitását, valamint azt a képességét, hogy vezikulákba töltve csökkentsék a bőr oxidatív károsodását és elősegítsék a sebgyógyulást.

2. Eredmények és megbeszélések

2.1.Jabuticaba Peels: kémiai jellemzés és antioxidáns aktivitás

Az antocianinok tömegspektrometriás kimutatását jabuticaba héj kivonatban elsősorban pozitív üzemmódban végeztük. Két (m/z)+ 449,107 és 465,100 molekulaionos vegyület 287,054, illetve 303,045 fragmensionokat hozott létre, és cianidinként, illetve delphinidin-hexozidként azonosítottuk őket. Az antocianinok ionizációja negatív üzemmódban sokkal gyengébb volt, de ennek ellenére jellemző ionok láthatók (m/z)~447.091 (M-2) és 465.101(M+ H2O-2)- cianidin-hexozid és 463.085 (M-2)- és 481.095 (M+H2O-2)~delphinidin-hexoside esetében, megerősítve a Sun et al. [19] által az antocianinok számára javasolt negatív ionképző mechanizmust. A HPLC-DAD esetében a jabuticaba héjban lévő két fő antocianin hasonló retenciós idővel és UV-spektrummal rendelkezett, mint a cianidin 3-O-glükozid és a delphinidin 3-O-glükozid hiteles szabványai. Ezek a galluszsav kivonat fenolos tartalmának 1,5%-át tették ki, az összes ellagitannin pedig a teljes fenolos tartalom 4,1%-át és 12,7%-át tette ki. Ezek az eredmények hasonlóak a különböző fajtákból származó jabuticaba magokban jelentett eredményekhez [9,20].

A kivonat fenolos komponenseit azonosítottuk, és az antioxidáns aktivitást különböző vizsgálatokkal mértük (1. táblázat). A liofilizált jabuticaba héj kivonat az összes fenolos vegyület 7,1% -át tartalmazta, amelyben a flavonoidok, az orto-difenolok és a kondenzált tanninok 26,4%, 11,1% és 7,0% -át tették ki a teljes fenolos összetételnek.

Az 1. ábra az alapcsúcsintitási kromatogramot és az MSF kromatogramot mutatja m/301,0-nál a jabuticaba héjkivonat negatív üzemmódban. A deprotonált ellagsav (m/z 301,0)az ellagitanninok tipikus fragmensionja. Az MS-kromatogram több csúcsa (1. ábra)különböző ellagitanninok jelenlétét jelzi, amelyek általában eluálódnak az UHPLC-futás első tíz percében. Az azonosított ellagitanninok SM-adatait a 2. táblázat mutatja be. A galériában és a nem kiosztott hexahidroxi-difensav (HHDP)glikozidokat, nevezetesen a galloil-HHDP-hexozid bisz-HHDP-hexozidot (három izomer), a kasztalagin/veskalagint (két izomer), a triallil-HHDP-hexozidot, a diallil-HHDP-hexozidot, a galloil-bisz-HHDP-hexozidot (három izomer) és az ellagsav-pentoxidot a jabuticaba korábbi vizsgálatainak megfelelően azonosították [21-24]. Az m/z 1067.1189 (Rt 5,86 min)-nél lévő prekurzorion a vegyület deprotonált ionját javasolta C46H36O30 molekulaképlettel, és hasonló fragmentációs mintázata miatt (2. táblázat) a ptolekaragin A-ra korábban jelentett fragmentációs mintázata miatt feltételesen pterocarinin A-ként azonosították [25]. M/z 858,0645-nél kettős töltésű iont észleltünk (Rt 7,36 perc), az ellagitanninokra jellemző fragmensionokkal (2. táblázat). Tipikus (M-2H)2- ionképződést feltételezve a kettős töltésű ion egy CsH5O8 molekulaképletű vegyületből származhat. A képlet megegyezne a bérelt szanguiin H-6-ossal, egy ellagitanninnal, amelyet gyakran észleltek a Rubus család gyümölcsében [26,27. A vegyület teljes jellemzéséhez azonban további kutatásokra van szükség.

A liofilizált jabuticaba héjkivonat szabad gyököket tisztított, csökkentve az erő- és fém-kelátképző tulajdonságokat, köszönhetően fenolos tartalmának, amelyről ismert, hogy nemcsak in vitro, hanem in vivo is ellensúlyozza az oxidatív stresszt[9,21,28]. Így figyelembe véve a fenolos vegyületek abundanciáját és profilját a jabuticaba-héj liofilizált vizes kivonataiban, antioxidáns potenciáljukat különböző, referenciaként használt vizsgálatokkal és standard molekulákkal mértük (1. táblázat).

2.2. A foszfolipid vezikulák előkészítése és jellemzése

Figyelembe véve a jabuticaba héjkivonat gazdag fenolos tartalmát és ezeknek a molekuláknak az alacsony biohasznosulását [29,30], különösen a bőrön, néhány - foszfolipid vezikulumot, amelyet helyi alkalmazásra szabtak - átvihető volt [31,32]. Ebből a célból egy élaktivátort (Tween 80) adtunk a foszfolipidekhez, hogy növeljük a kétrétegű folyékonyságot és a vezikulum képességét, hogy átpréseljék magukat a kornéliaközi mátrixon, növelve a hasznos teher lerakódását a mélyebb bőrrétegekben [31]. Valójában a korábbi tanulmányok megerősítették, hogy ez a foszfolipid vezikulákhoz hozzáadott felületaktív anyag elősegítette a bőr szállítási teljesítményét [32,33]. Ezenkívül az átadás néhányat hidroxi-etil-cellulózzal és hialuronsavval dúsítottunk a vezikulum stabilitásának elősegítése érdekében. Ezután természetes polimert (hialuronsavat) és félszintetikusat (hidroxi-etil-cellulóz) használtunk, és összehasonlítottuk a vezikulum stabilitására gyakorolt hatásukat. Korábbi vizsgálatokban kimutatták, hogy a hialuronsav foszfolipidekhez kapcsolódik, és optimális vezikulákat képez, amelyeket hyaluroszómáknak neveznek, ahol a hialuronán eloszlik a belső és külső vezikulum felületén, elősegítve stabilitásukat és bőrszállítási alkalmasságukat [13]. A hidroxi-etil-cellulóz egy félszintetikus polimer, amelyet sűrűsödő és zselésítő tulajdonságai miatt széles körben használnak helyi formulációkhoz [34]. Biztonságos és biokompatibilis összetevőnek tekinthető, amely képes növelni a rendszer kenhetőségét és alkalmazását a bőrön. Annak ellenére, hogy ígéretes tulajdonságai vannak a helyi alkalmazásokhoz, a foszfolipid vezikulákkal való tényleges kölcsönhatását korábban nem vizsgálták [35]. Ebben a vizsgálatban mindkét polimert két különböző koncentrációban adtuk hozzá: 1 és 2 mg/ml (3. táblázat).

Megmérték az átvitel átlagos átmérőjét, polidiszperzitási indexét és zéta-potenciálját (4. táblázat). Az átvitel a legkisebb hólyagok voltak, átlagos átmérője körülbelül 62nm (p<0.05 versus="" the="" mean="" diameter="" of="" other="" vesicles)and="" a="" low="" polydispersity="" index(0.23).="" the="" addition,="" polymers="" caused="" a="" slight="" increase="" of="" the="" mean="" diameter="" (around="" 91="" nm,p="">0,05 a hólyagok átlagos átmérője között)függetlenül a felhasznált polimerektől és koncentrációktól.

Az összes vezikulum negatív töltésű volt (~-19 mV)anélkül, hogy szignifikáns különbségek lennének a minták között, valószínűleg azért, mert mindkét polimer mennyisége nagyon alacsony volt (1 vagy 2 mg/ml) a felhasznált foszfolipid mennyiségéhez képest (180 mg/ml). Így nem tudta jelentősen befolyásolni a hólyagok Z-potenciálját.

Valamennyi készítmény nagy mennyiségű jabuticaba héjkivonatot tartalmazott (4. táblázat). Valójában a beépítési hatékonyság mindig meghaladta a 90% -ot, anélkül, hogy a különböző minták között jelentős különbségek lennének, megerősítve, hogy a polimerek hozzáadása nem módosította a hólyagok azon képességét, hogy beépítsék és megtartsák a kivonatban lévő fitokémiai anyagokat. A magas kapszulázási hatékonyság annak tudható be, hogy az antioxidáns molekulák főként a vezikulumos kétrétegben helyezkednek el, amely nem szabadul fel a tisztítási folyamat során. Ezenkívül a felhasznált foszfolipid nagy mennyisége (180 mg/ml)nagyszámú vezikulum kialakulásához vezetett, ami viszont növelte a diszperzió viszkozitását - ezáltal csökkentve mind a hólyagok, mind a molekulák mobilitását. A hólyagok stabilitását úgy értékeltük, hogy szobahőmérsékleten (~25°C) tároltuk őket 90 napig, és megmérjük fő fizikai-kémiai tulajdonságaikat (méret, polidiszperzibilitási index és zéta-potenciál) a tervezett időpontokban (2. ábra). Az átvihető egyesek átlagos átmérője, amelyek kezdetben a legkisebbek voltak, 30 nap alatt 180 nm körülire, 90 napon belül pedig 450 nm-re nőttek. A polidiszperzitási index is nőtt, és a minták kétfázisúnak tűntek. Éppen ellenkezőleg, az átvitel dúsul, a polimerek ugyanazokat a jellemzőket, az átlagos átmérőt (~91 nm), a polidiszperzitást (~0,24) és a zéta-potenciált (~-20 mV) tartják fenn. A stabilitás javulását nem befolyásolta a J36 polimer koncentrációja vagy típusa]. Eredményeink azt mutatták, hogy a polimer hozzáadás javította a vezikulum stabilitását a diszperzióban, valószínűleg immobilizálva azokat a polimer hálózatban.

Ez a cikk a Molekulák 2021, 26, 6697-ből származik. https://doi.org/10.3390/molecules26216697 https://www.mdpi.com/journal/molecules