Nowe składniki przeciwutleniaczy z browarniczych produktów ubocznych do receptur kosmetycznych

Proszę o kontaktoscar.xiao@wecistanche.compo więcej informacji

Abstrakcyjny:Celem pracy była ocena całkowitej zawartości fenolu i aktywności przeciwutleniającej różnych rodzajów piw wytwarzanych ręcznie (Ego, Alter, Fiat Lux, Triplo Malto, Ubi i Maior), a także materiałów wyjściowych (słody, chmiel i drożdże), półprodukty i produkty odpadowe (słód, chmiel, drożdże) pod kątem ich wykorzystania w innowacyjnych recepturach kosmetycznych. Ekstrakcje z próbek wyjściowych i zużytych pobrano z wody lub alkoholu o temperaturze 70 stopni. Całkowita zawartość fenolu (Folin Ciocalteau Essay) we wszystkich produktach piwowarskich zależała od konkretnego produktu objętego dochodzeniem. Najwyższe wartości stwierdzono w wyjściowym chmielu (w zakresie od około 93 do 155 mg GAE/g, w zależności od rozpuszczalnika ekstrakcji), pośrednie w słodzie początkowym i szybkim początku, a najniższe w brzeczce. Całkowita zawartość fenoli w ostatecznych piwach pochodzi z fenoli, które zostały wyekstrahowane z różnych składników, a mianowicie z wyjściowych słodów, chmielu i drożdży, ale nadal obserwowano wartości nie do pominięcia w produktach zużytych.łodyga cistancheNa uzyskane wyniki silnie wpłynęła metoda zastosowana do oceny aktywności antyoksydacyjnej, równoważnej zdolności antyoksydacyjnej Troloxu (DPPH), parametru antyoksydacyjnego redukującego jony żelaza (FRAP) oraz aktywności zmiatania kationów rodnikowych i mocy redukującej (ABTS). Ogólnie rzecz biorąc, wyniki odzwierciedlały trend zaobserwowany dla całkowitej zawartości fenolu: piwa są stopniowo wzbogacane fenolami pochodzącymi ze wszystkich składników wyjściowych, a zużyte produkty nadal mają nie bez znaczenia aktywność przeciwutleniającą. Warto zauważyć, że drożdże odpadowe często wykazywały wyższe wartości niż w materiale wyjściowym; można wywnioskować, że drożdże są w stanie wchłonąć fenole z piwa podczas warzenia. Biorąc pod uwagę zainteresowanie wykorzystaniem odpadów pochodzących z przetwarzania żywności, oceniono aktywność biologiczną odpadów browarniczych Alter w hodowli komórkowej keratynocytów (zużytych produktów słodu, chmielu i drożdży). Przeprowadzono wstępne testy in vitro w keratynocytowych komórkach HaCaT w celu oceny potencjalnej bioaktywności zużytych ekstraktów. Wśród zużytych ekstraktów ekstrakty z chmielu i drożdży wykazały zdolność do poprawy aktywności mitochondriów i zapobiegania stresowi oksydacyjnemu w komórkach HaCaT, dwóch cechach starzenia się skóry. Podsumowując, badanie to dostarcza dowodów na to, że odpady z ręcznie wytwarzanych piw mogą być interesującym źródłem fenoli do przygotowania kosmetyków przeciwstarzeniowych dla skóry.

Słowa kluczowe:piwo rzemieślnicze; produkty piwowarskie; całkowita zawartość fenolu; aktywność antyoksydacyjna; cytotoksyczność;przeciwstarzeniowa

KSL11

Kliknij tutaj, aby dowiedzieć się więcej

1. Wstęp

Piwo rzemieślnicze staje się coraz bardziej popularne w Stanach Zjednoczonych i Europie [1], co ma istotne reperkusje dla gospodarki [3]. Ten sukces jest napędzany zainteresowaniem konsumentów degustacją nowych piw o różnych smakach i aromatach [2] oraz dbałością o korzyści zdrowotne wynikające z umiarkowanej konsumpcji piwa [4].

W przeciwieństwie do piw komercyjnych, piwa rzemieślnicze są niefiltrowane i niepasteryzowane, dzięki czemu ich właściwości sensoryczne pozostają niezmienione przez proces warzenia. Ponadto można oszczędzić również substancji korzystnych dla zdrowia, takich jak antyoksydanty.

Piwa komercyjne i ich produkty odpadowe zostały już ocenione pod kątem ich właściwości przeciwutleniających. Zhao i in.[5] określili profile fenoli i odpowiadające im aktywności przeciwutleniające 34 piw handlowych i znaleźli znaczące różnice w całkowitej i indywidualnej zawartości fenoli oraz aktywności przeciwutleniającej.korzyści i skutki uboczne cistanche tubulosaNajliczniejszymi związkami fenolowymi były kwasy galusowy i ferulowy. W tym samym okresie Ribeiro Tafulo i in. [6] określili aktywność przeciwutleniającą 27 innych piw handlowych, stosując kilka metod spektrofotometrycznych. W tym samym roku Piazzon i in., 2010[7|ocenili aktywność przeciwutleniającą i zawartość fenoli w różnych typach piw handlowych (opactwa, ale, koźlak, pszeniczne, jasne, pilzneńskie i pozbawione alkoholu) i stwierdzili dużą różnorodność wśród nich. W badaniu dotyczącym piw domowych Farcas i in. [8] określił całkowitą zawartość polifenoli i aktywność przeciwutleniającą w całym procesie produkcyjnym, począwszy od surowców (słodu i chmielu) a skończywszy na odzyskiwanych odpadach. Wykazali, że początkowa wyższa całkowita zawartość polifenoli i aktywność przeciwutleniająca w surowcach była spowodowana obecnością słodu i że całkowita zawartość polifenoli znacznie spadła po przejściu do piwa i słodu zużytego w końcowym produkcie piwnym i w słodzie wypalonym. Drożdże nie były analizowane.

KSL12

Cistanche może przeciwdziałać starzeniu

Fakt związków przeciwutleniających pochodzących ze słodu udowodnili Zhao i współpracownicy [9], którzy wykazali aktywność przeciwutleniającą i całkowitą zawartość fenolu w kilku odmianach jęczmienia browarnego. Inni autorzy zidentyfikowali czterdzieści siedem związków fenolowych z czterech rodzajów piwa komercyjnego, stosując chromatografię cieczową sprzężoną z hybrydową techniką spektrometrii mas z kwadrupolową liniową pułapką jonową typu elektrorozpylanie z jonizacją Orbitrap [10]. Ostatnio dokonano identyfikacji związków fenolowych i azotowych o niskiej masie cząsteczkowej w piwach rzemieślniczych za pomocą analiz HPLC-ESI-MS/MS [11]. Autorzy próbowali zróżnicować rodzaje piw, takie jak IPA, Lager i Weiss, według związków fenolowych i azotowych, ale nie stwierdzili znaczących różnic w tych związkach między różnymi rodzajami piw.

Niedawno [12] wybrano i oznaczono ilościowo 20 związków fenolowych, na przykład kwas galusowy, katechinę, kwas kawowy, kwercetynę, ksantohumol i humulon w różnych piwach rzemieślniczych, brzeczkach, składnikach wyjściowych do warzenia (słód jęczmienny, chmiel i drożdże). ) oraz produkty uboczne (łuska jęczmienna, młóto chmielowe i młóto drożdżowe).ekstrakt z kanalików cistancheNa podstawie tych badań stwierdzono, że pomiędzy wszystkimi próbkami występują istotne różnice oraz że skład piwa zależy od odbioru i procesu warzenia. Związki fenolowe piw pochodziły głównie ze słodu jęczmiennego i, co ciekawe, drożdże były w stanie wchłonąć związki fenolowe z innych źródeł.

Zatem ocena zawartości przeciwutleniaczy w odpadach z produkcji piwa może mieć duże znaczenie, jeśli weźmie się pod uwagę szybki wzrost rynku piwa rzemieślniczego na świecie.

Wykorzystywanie produktów ubocznych browaru do opracowywania produktów zdrowotnych, takich jak kosmetyki i/lub suplementy, pomogłoby zwiększyć zrównoważony charakter produkcji piwa. Niniejsze badanie ma wiele celów: ocena całkowitej zawartości fenolu i aktywności przeciwutleniającej różnych rodzajów włoskich piw rzemieślniczych (lager, bursztyn, potrójnie słodowy, czerwony i czarny) oraz ocena ich pośrednich produkcji, a także ich produktów odpadowych. Aktywność biologiczną ekstraktów z odpadów z browaru Alter oceniono zatem na ludzkich keratynocytach. Otwiera to nowe i interesujące możliwości wykorzystania nowych składników z browarniczych produktów ubocznych do receptur kosmetycznych.

2. Eksperymentalny

2.1.Materiały

1,1-Difenyl-2-pikrylohydrazyl (DPPH),2,4,6-Tris(2-pirydylo)-s-triazyna (TPTZ), (±){{9 }}Hydroksy-2,5,7,8-tetrametylochroman-2-kwas karboksylowy(TROLOX),2,2'-azyno-bis(3-etylobenzotiazolina{{20} sól diamonową kwasu }sulfonowego (98% TLC) (ABTS), kwas galusowy, odczynnik ACS monohydratu węglanu sodu, octan sodu i etanol (etanol o czystości absolutnej) zakupiono od Sigma-Aldrich (Steinheim, Niemcy). Aktywowany tlenkiem manganu (IV) (powyżej lub równy 90 procent) i odczynnik fenolowy Folina-Ciocalteu zakupiono z firmy Fluka (Buchs, Szwajcaria). Bezwodny octan sodu i bezwodny chlorek żelaza (III) zakupiono od JTBaker (Center Valley, PA, USA), a bezwodny węglan sodu zakupiono od Carlo Erba (Mediolan, Włochy). Wszystkie rozpuszczalniki i odczynniki były czystości analitycznej. Ultraczysta woda została wyprodukowana przez Gradient Milli-Q (Millipore, Molsheim, Francja). Materiały wyjściowe, piwa rzemieślnicze, brzeczki i produkty odpadowe zostały dostarczone dzięki uprzejmości Birrificio Collesi (Apecchio, Włochy).

Szczegółową charakterystykę badanych piw przedstawiono w tabeli 1. Rodzaj wyjściowego słodu i chmielu determinował główne różnice pomiędzy wszystkimi piwami. Można użyć pięciu różnych słodów wyjściowych, często w mieszankach iw różnych proporcjach. Chmiele Perle i Saaz są używane w różnych proporcjach ze względu na ich różne aromaty. Te same drożdże, Saccharomyces Cerevisiae, zostały użyte do wszystkich piw, które były odmianami wysokofermentacyjnymi. Różne kombinacje dają różne rodzaje piwa (lager, bursztyn, potrójnie słodowy, czerwony i czarny) o zawartości alkoholu od 6,0 do 9,0 procent V/V.

2.2.Przygotowanie próbki

Przed analizami materiały wyjściowe (słód, chmiel i drożdże), piwa, brzeczki i odpady (słód, chmiel i drożdże) poddano różnym procesom w zależności od ich stanu fizycznego, które można wysuszyć w stanie stałym, wilgotnym. stała lub mętna ciecz (tabela 2).

Wilgotne ciała stałe i ciecze najpierw poddano liofilizacji w temperaturze {{0}} stopnia i pod ciśnieniem 0,03 bara (FreeZone 1 Litr Benchtop Series 77400 liofilizator, LABCONCO, Kansans City, MO, USA). Wysuszone ciała stałe poddano mieleniu w frezarce. Następnie wszystkie próbki poddano ekstrakcji. Próbkę ostrożnie odważono i zdyspergowano w 100 ml rozpuszczalnika (woda lub 70-stopniowy etanol). Otrzymaną ciecz umieszczono w kolbie Erlenmeyera, którą następnie starannie zamknięto. Próbki mieszano magnetycznie przez 24 godziny w temperaturze pokojowej, a następnie odwirowano przy 12 000 obr./min w 20 stopniach przez 10 minut w celu usunięcia nierozpuszczonych cząstek (Zetalab CNZ-140HE, Padova, Włochy). Próbki liofilizowano i przechowywano w -20 stopniu w 50 ml fiolkach polietylenowych z zakrętką (BD Falcon TM, BD Biosciences, Bedford, MA, USA) w celu zapewnienia optymalnych warunków przechowywania.

2.3. Oznaczanie całkowitej zawartości fenolu

Całkowitą zawartość fenolu (TPC) w próbkach oznaczono metodą spektrofotometryczną Folina-Ciocalteu [13] z pewnymi modyfikacjami [14]. W skrócie, wszystkie produkty liofilizowane zostały użyte do przygotowania klarownych roztworów o stężeniu 10 mg mL-1. Porcję 50 µl tego roztworu dodano do 150 µl odczynnika fenolowego Folina-Ciocalteu, rozcieńczonego 1∶4 wodą. Następnie dodano 50 µl nasyconego roztworu Na2CO3. Po inkubacji w temperaturze pokojowej przez 10 minut, absorbancję każdego dołka określono przy 765 nm przy użyciu czytnika mikropłytek (FLUOstar Omega, BMG Labtech GmbH, Ortenberg, Niemcy). Pomiar porównano z wzorcowym roztworem kwasu galusowego (GA), a wyniki wyrażono jako miligramy równoważników kwasu galusowego (GAE) na gram produktu ubocznego (mg GAE/g).

2.4. Ocena aktywności przeciwutleniającej

Aktywność przeciwutleniającą piwa rzemieślniczego i produktów ubocznych oceniano, mierząc aktywność usuwania rodników 11-difenylu-2-pikrylohydrazylu (DPPH),2,2'-azyno-bis(3-etylobenzotiazoliny -6-kwas sulfonowy (ABTS* plus) zdolność wychwytywania kationów rodnikowych i zdolność do redukcji antyoksydantów żelaza (FRAP). Jako wzorzec kalibracyjny zastosowano Trolox(kwas {6-hydroksy-2,5,7,8-tetrametylochromano-2-karboksylowy). Wartości wyrażono jako ekwiwalent mmol Trolox/g próbki w funkcji IC50, zdefiniowanej jako stężenie badanego materiału wymagane do spowodowania 50-procentowego spadku początkowego DPPH, ABTS lub stężenia żelaza.

2.5. Ocena równoważnej zdolności antyoksydacyjnej Trolox (DPPH)

Aktywność DPPH zmiatania wolnych rodników oceniano w teście analitycznym na mikropłytkach zgodnie z wcześniej opublikowanymi metodami [15] z pewnymi modyfikacjami [16]. W skrócie, 50 ul porcję próbki (stężenie 10 mg mL-) i standard dodano do 150 μl DPPH w etanolu absolutnym na 96-studzienkowej płytce do mikromiareczkowania （BD FalconM）Po inkubacji w 37 stopniach C przez 20 min określano absorbancję każdego dołka przy 517 nm przy użyciu czytnika mikropłytek. Aktywność antyoksydacyjną obliczono i wyrażono względem ilości Troloxu zgodnie z równaniem (1) [17], gdzie Ao i A są absorbancjami roztworu rodnika DPPHe przy 517 nm w obecności odpowiednio próbki kontrolnej i próbki ekstraktu.

KSL13

2.6. Aktywność usuwania rodników i zmniejszanie mocy (ABTS)

Test ABTS przeprowadzono zgodnie z poprzednimi procedurami [18] i zastosowano do testu na płytkach 96-dołkowych. Roztwór ABTS9 plus (5 mM) został przygotowany przez utlenianie ABTS za pomocą MnO, w wodzie przez 30 min w ciemności. 50 μl porcję różnych stężeń próbki i standardu „Trolox” dodano do 150 μl roztworu ABTS* w płytkę do mikromiareczkowania 96-dołkową (BD Falcone). Po inkubacji w temperaturze pokojowej przez 10 minut, absorbancję każdego dołka określono przy 734 nm przy użyciu czytnika mikropłytek. Wartości obliczono i wyrażono w stosunku do ilości Trolox zgodnie z równaniem (2)[17], gdzie A i A oznaczają absorbancję roztworu rodnika OHe przy 734 nm w obecności, odpowiednio, próbki kontrolnej i próbki ekstraktu.

2.7. Długotrwały parametr antyoksydacyjny żelaza (FRAP)

Wartości FRAP piwa rzemieślniczego/produktów ubocznych zostały określone zgodnie z wcześniej opublikowaną metodą [19] z pewnymi modyfikacjami [20]. Odczynnik FRAP został przygotowany przez zmieszanie następujących trzech roztworów:

1,50 mL 0,3M buforu octanowego pH 3,6 (1,23g octanu sodu w 50mL wody zakwaszające)

z kwasem octowym);

2. 5 ml roztworu podstawowego 5 mM TPTZ(24,6-tripirydylo-s-triazyna) (15,6 mg) w 40 mM HCl; 3,5 ml 5 mM FeCl3·6 H2O (16,2 mg) w 40 mM HCl.

Odczynnik FRAP przed użyciem ogrzano do temperatury 37 stopni. Porcje 25 µl próbki (roztwory o stężeniu 10 mg ml-1) dodano w trzech powtórzeniach do dołków płytki 96-dołkowej (BD Falcon). Test rozpoczęto przez dodanie 175 ul odczynnika FRAP do każdego dołka. Płytkę natychmiast wytrząsano w czytniku płytek FLUOstar Omega przez 30 s i reakcję pozostawiono na 10 min, po czym płytkę odczytano na czytniku płytek (593 nm). Równocześnie puszczono roztwór odniesienia Trolox i użyto go do wygenerowania krzywej kalibracyjnej metodą regresji liniowej.opinie o cistanche tubulosaKrzywa standardowa była liniowa między 25 a 800 µM Trolox(TE). Wyniki wyrażono w próbce ekwiwalentu uM Trolox (TE)gI.

KSL14

2.8. Hodowle komórkowe

Ludzka linia komórkowa keratynocytów, HaCaT, była rutynowo hodowana w pożywce Eagle'a w modyfikacji Dulbecco (DMEM), uzupełnionej 10% płodową surowicą bydlęcą (FBS), 2 mM L-glutaminy, 50 U/ml penicyliny i 50 ug/ml streptomycyny w temperaturze 37 stopni nawilżony inkubator z 5% CO2. Aby ocenić cytotoksyczność, aktywność mitochondrialną i wewnątrzkomórkowe tworzenie ROS, komórki HaCaT wysiano na płytkach 96-dołkowych w ilości 2 x 10* komórek/dołek. Wszystkie eksperymenty przeprowadzono po 24 h inkubacji w temperaturze 37 stopni w 5% CO2. Do eksperymentów z komórkami HaCaT przygotowano roztwory podstawowe zużytych ekstraktów w wodzie o stężeniu 60 mg/ml. Roztwory podstawowe następnie rozcieńczono w pełnej pożywce w celu uzyskania pożądanych stężeń zużytych ekstraktów.

2.9. Cytotoksyczność i aktywność mitochondrialna

Żywotność komórek oceniono przez zmniejszenie {{{{10}}}(4,5-dimetylo-2-tiazolilu)-2,5-difenylu -2H-tetrazoliowy bromek (MTT) do jego nierozpuszczalnego formazanu, jak opisano wcześniej [21]. W skrócie, komórki HaCaT traktowano przez 24 godziny ekstraktem o różnych stężeniach (0,003-3 mg/ml) w temperaturze 37 stopni w 5% CO2. Następnie pożywkę do leczenia zastąpiono zrównoważonym roztworem soli MTTin Hanka (HBSS) (0,5 mg/ml) przez 2 godziny w temperaturze 37 stopni w 5% CO2. Po przemyciu HBSS kryształy formazanu rozpuszczono w izopropanolu. Poziomy formazanu mierzono (570 nm, filtr referencyjny 690 nm) przy użyciu czytnika płytek wieloznacznikowych VICTOR™ X3 (PerkinElmer, Waltham, MA, USA). Żywotność komórek wyrażono jako procent komórek kontrolnych.

Aktywność mitochondrialną określano metodą MTT, jak opisano wcześniej, z niewielkimi modyfikacjami [22]. W skrócie, komórki HaCaT traktowano przez 4 godziny DMEM 10 procent FBS (pożywka) lub buforowaną fosforanem solankę Dulbecco ( roztwór soli bez składników odżywczych) w obecności 0,03 mg/ml ekstraktu w temperaturze 37 stopni w 5% CO.cistanche w Wielkiej BrytaniiNastępnie obróbkę zastąpiono MTT przez 2 godziny w temperaturze 37 stopni w 5% CO2. Po przemyciu HBSS kryształy formazanu rozpuszczono w izopropanolu. Zmierzono poziomy formazanu, które korelowały z aktywnością mitochondrialną (570 nm, filtr referencyjny 690 nm) przy użyciu wieloznacznikowego czytnika płytek VICTORTM X3 (PerkinElmer). Aktywność mitochondrialną wyrażono jako procent komórek kontrolnych.

2.10.Wewnątrzkomórkowe tworzenie ROS

Tworzenie reaktywnych form tlenu (ROS) oceniano za pomocą sondy fluorescencyjnej dioctanu 2'-7'dichlorodihydrofluoresceiny (H, DCF-DA), jak opisano wcześniej [23](komórki HaCaT były traktowane przez 2 godziny 0 03 mg/ml ekstraktu w 37 stopniach w 5% CO. Następnie pożywkę do obróbki usunięto i do każdego dołka dodano 100 µl H2DCF-DA （10 ug/ml）. Po 30 minutach inkubacji w temperaturze pokojowej roztwór H2CF-DA zastąpiono roztworem H-O2（100 μM） przez 30 min.Równoległy zestaw komórek HaCaT traktowano H2Oz i 0,03 mg/ml ekstraktu przez 30 min. Powstawanie ROS było mierzone w jednostkach arbitralnych fluorescencji, AUF (wzbudzenie przy 485 nm i emisja przy 535 nm), przy użyciu wieloznacznikowego czytnika płytek VICTOR™ X3 (PerkinElmer). Dane wyrażono jako krotność wzrostu tworzenia ROS w porównaniu z nietraktowanymi komórkami (tj. komórek traktowanych Hoz/AUF komórek nietraktowanych). 2.11.Analiza statystyczna

Dane przedstawiono jako średnią ± odchylenie standardowe (SD) z co najmniej trzech niezależnych eksperymentów. Analizę statystyczną przeprowadzono przy użyciu jednokierunkowej analizy ANOVA z testem post hoc Dunnetta lub Bonferroniego i testem t-Studenta, odpowiednio. Różnice uznano za istotne przy p<0.05. analyses="" were="" performed="" using="" graphpad="" prism="" software="" (version="" 5.0;="" graphpad="" software,="" la="" jolla,="" ca,="" usa)="" on="" a="" windows="">

dobrze. Po 30 min inkubacji w temperaturze pokojowej, roztwór H2CF-DA zastąpiono roztworem H-O2（100 μM） na 30 min. Równoległy zestaw komórek HaCaT traktowano H2Oz i ekstraktem 0,03 mg/ml przez 30 min. Tworzenie ROS mierzono w jednostkach arbitralnych fluorescencji, AUF (wzbudzenie przy 485 nm i emisja przy 535 nm), stosując wieloznacznikowy czytnik płytek VICTORTM X3 (PerkinElmer). Dane wyrażono jako krotność wzrostu tworzenia ROS w stosunku do komórek nietraktowanych (tj. AUF komórek traktowanych Hoz/AUF komórek nietraktowanych).

2.11.Analiza statystyczna

Ten artykuł pochodzi z Cosmetics 2021, 8, 96. https://doi.org/10.3390/cosmetics8040096 https://www.mdpi.com/journal/cosmetics

Starzenie się i cukrzyca napędzają COVID‑19; Odkrywanie natury i istniejących terapii na leczenie

Korzystne bioaplikacje nanocząstek srebra zsyntetyzowane przez morskiego skorupiaka