Εκχύλιση, φυσικοχημικές ιδιότητες, αντιγηραντικές και αντιοξειδωτικές δραστηριότητες πολυσακχαριτών από υπολείμματα βιομηχανικής κάνναβης Μέρος 1

Αφηρημένη: Μεγάλη ποσότητα πολυσακχαριτών κάνναβης παραμένει σε υπολείμματα βιομηχανικής κάνναβης (IHR) μετά την εκχύλιση κανναβιδιόλης, με αποτέλεσμα τη σπατάλη πόρων. Ως εκ τούτου, η συστηματική μελέτη των πολυσακχαριτών κάνναβης είναι ευεργετική για την ανάπτυξη του IHR στο μέλλον. Σε αυτή τη μελέτη, η εκχύλιση πολυσακχαριτών υπολειμμάτων βιομηχανικής κάνναβης (IHRPs) βελτιστοποιήθηκε με ένα πείραμα ενός παράγοντα και με ορθογώνιο πειραματικό σχεδιασμό. Οι βέλτιστες συνθήκες εκχύλισης θέρμανσης ήταν η θερμοκρασία εκχύλισης 98 ◦C, η αναλογία στερεού-υγρού 1:10, ο χρόνος εκχύλισης 1 ώρα, ο αριθμός διαδοχικών εκχυλίσεων στο 2 και το pH στο 4. Η αναλογία εκχύλισης και η περιεκτικότητα σε πολυσακχαρίτες ήταν 20,12 ± 0,55 τοις εκατό και 12,35 ± 0,26 τοις εκατό στις συνθήκες, αντίστοιχα. Εξάλλου, οι καλύτερες συνθήκες καθίζησης αλκοόλης ήταν η άντληση με 2 L/h, συνεχόμενη ανάδευση και το λουτρό παγωμένου νερού για 4 ώρες. Τα ακατέργαστα IHRPs καθαρίστηκαν περαιτέρω με χρωματογραφία στήλης και τα περιεχόμενα πολυσακχαρίτη/πρωτεΐνης των καθαρισμένων IHRPs ήταν 34,44 τοις εκατό και 1,61 τοις εκατό. Τα IHRP αποτελούνταν κυρίως από δέκα μονοσακχαρίτες και ορισμένα μη σακχαρώδη συστατικά, συμπεριλαμβανομένων οργανικών οξέων, φλαβονοειδών, στεροειδών και γλυκοσιδών. Το FT-IR έδειξε τον πολυσακχαριδικό σκελετό των IHRPs. Επιπλέον, τα ποσοστά σάρωσης DPPH και ABTS των IHRP ήταν 76,00 τοις εκατό και 99,05 τοις εκατό σε συγκεντρώσεις 1 mg/mL. Τα IHRPs θα μπορούσαν να προάγουν τον πολλαπλασιασμό των επιδερμικών κυττάρων και την επούλωση των γρατσουνιών των κυττάρων. Εν τω μεταξύ, τα IHRPs θα μπορούσαν να προωθήσουν την έκφραση γονιδίων που σχετίζονται με την αντιγήρανση. Συνολικά, τα IHRPs θα μπορούσαν να είναι μια επιθυμητή φυσική πηγή αντιοξειδωτικών και αντιγηραντικών προϊόντων από πολλές απόψεις.

Ο γλυκοσίδης του cistanche μπορεί επίσης να αυξήσει τη δραστηριότητα του SOD στους ιστούς της καρδιάς και του ήπατος και να μειώσει σημαντικά την περιεκτικότητα σε λιποφουσκίνη και MDA σε κάθε ιστό, καθαρίζοντας αποτελεσματικά διάφορες δραστικές ρίζες οξυγόνου (OH-, H2O2, κ.λπ.) και προστατεύοντας από βλάβη του DNA που προκαλείται από ρίζες ΟΗ. Οι φαινυλαιθανοειδείς γλυκοσίδες του Cistanche έχουν ισχυρή ικανότητα δέσμευσης ελεύθερων ριζών, υψηλότερη αναγωγική ικανότητα από τη βιταμίνη C, βελτιώνουν τη δραστηριότητα του SOD στο εναιώρημα σπέρματος, μειώνουν την περιεκτικότητα σε MDA και έχουν μια ορισμένη προστατευτική δράση στη λειτουργία της σπερματικής μεμβράνης. Οι πολυσακχαρίτες Cistanche μπορούν να ενισχύσουν τη δραστηριότητα των SOD και GSH-Px σε ερυθροκύτταρα και πνευμονικούς ιστούς πειραματικά γηρασμένων ποντικών που προκαλούνται από D-γαλακτόζη, καθώς και να μειώσουν την περιεκτικότητα σε MDA και κολλαγόνο στους πνεύμονες και στο πλάσμα και να αυξήσουν την περιεκτικότητα σε ελαστίνη. ένα καλό αποτέλεσμα σάρωσης στο DPPH, παρατείνει το χρόνο της υποξίας σε γηρασμένα ποντίκια, βελτιώνει τη δραστηριότητα του SOD στον ορό και καθυστερεί τον φυσιολογικό εκφυλισμό του πνεύμονα σε πειραματικά γηρασμένα ποντίκια Με τον κυτταρικό μορφολογικό εκφυλισμό, τα πειράματα έχουν δείξει ότι το Cistanche έχει την καλή αντιοξειδωτική ικανότητα και έχει τη δυνατότητα να είναι φάρμακο για την πρόληψη και τη θεραπεία ασθενειών της γήρανσης του δέρματος. Ταυτόχρονα, η εχινακοσίδη στο Cistanche έχει σημαντική ικανότητα να καθαρίζει τις ελεύθερες ρίζες DPPH και μπορεί να καθαρίζει δραστικά είδη οξυγόνου, να αποτρέπει την αποικοδόμηση του κολλαγόνου που προκαλείται από ελεύθερες ρίζες και επίσης έχει μια καλή επίδραση επιδιόρθωσης στη βλάβη των ανιόντων από τις ελεύθερες ρίζες θυμίνης.

Κάντε κλικ στα προνόμια rou cong rong

【Για περισσότερες πληροφορίες:george.deng@wecistanche.com / WhatApp:86 13632399501】

Λέξεις-κλειδιά: βιομηχανική κάνναβη; πολυσακχαρίτης; εξαγωγή; αντιοξειδωτική δράση? αντιγηραντική δράση

1. Εισαγωγή

Η κάνναβη (Cannabis sativa L.), ένα ετήσιο βότανο της οικογένειας της κάνναβης, χρησιμοποιείται εδώ και χιλιάδες χρόνια [1]. Η περιεκτικότητα σε τετραϋδροκανναβινόλη (THC) της βιομηχανικής κάνναβης είναι μικρότερη από 0,3 % κατά βάρος , η οποία διαφέρει από την ιατρική μαριχουάνα και τη μαριχουάνα για ψυχαγωγία [2,3]. Επομένως, η βιομηχανική κάνναβη θα μπορούσε να καλλιεργηθεί νόμιμα σε μεγάλη κλίμακα. Η χημική σύνθεση της βιομηχανικής κάνναβης είναι πολύ περίπλοκη, συμπεριλαμβανομένων των κανναβινοειδών, των τερπενοειδών, των αλκαλοειδών και των φλαβονοειδών [4]. Οι πιο βιοδραστικές ενώσεις είναι τα κανναβινοειδή που περιλαμβάνουν περισσότερες από 130 φαινολικές ενώσεις τερπενίου που συσσωρεύονται κυρίως στις κορυφές των λουλουδιών [5]. Τα κύρια κανναβινοειδή είναι η THC, η κανναβιδιόλη (CBD), η κανναβινόλη (CBN), η κανναβιγερόλη (CBG), η κανναβιδιβαρίνη (CBDV), η κανναβιδιόλη (CBT) και η κανναβικυκλόλη (CBL) [6]. Μεταξύ αυτών, η THC, μια ψυχοδραστική ένωση που περιορίζεται σε διάφορες χώρες, και η CBD είναι τα πιο μελετημένα κανναβινοειδή για τις σημαντικές βιοδραστηριότητές τους [7], όπως νευροπροστατευτικές, αντιεπιληπτικές, αντικαρκινικές και ανοσορυθμιστικές δραστηριότητες [8]. Η ύπαρξη αυτών των ενώσεων αυξάνει τη σημασία της βιομηχανικής κάνναβης. Επί του παρόντος, η βιομηχανική κάνναβη έχει χρησιμοποιηθεί ευρέως στους τομείς των καθημερινών χημικών, υλικών, ενέργειας και ιατρικής [9]. Η τρέχουσα επεξεργασία των υπολειμμάτων βιομηχανικής κάνναβης (IHR) τα απορρίπτει άμεσα, γεγονός που όχι μόνο μολύνει το περιβάλλον αλλά προκαλεί επίσης σπατάλη πόρων [10].

Ο πολυσακχαρίτης είναι ένα πολυμερές που αποτελείται από περισσότερους από 10 μονοσακχαρίτες [11]. Είναι ένα από τα πιο απαραίτητα βιολογικά μακρομόρια. Τα τελευταία χρόνια, πολλά άρθρα έχουν αναφέρει ότι οι φυσικοί πολυσακχαρίτες από τα φυτά έχουν καλές βιολογικές δράσεις, όπως αντικαρκινικές [12], αντιφλεγμονώδεις [13], αντιοξειδωτικές [14], ανοσοτροποποιητικές [15], υπογλυκαιμικές [16] και αντιικές [17]. Η μοριακή σύνθεση και η χωρική δομή των πολυσακχαριτών γενικά έχουν σημαντικές επιπτώσεις στις ιδιότητες και τις δραστηριότητές τους [18]. Με την ανάπτυξη της τεχνολογίας διαχωρισμού, καθαρισμού και δομικής ανάλυσης πολυσακχαριτών, είναι γενικά αποδεκτό ότι οι πολυσακχαρίτες έχουν μεγάλες αξίες εφαρμογής στους τομείς φαρμάκων, καλλυντικών και τροφίμων [19]. Η περιεκτικότητα σε πολυσακχαρίτες από υπολείμματα βιομηχανικής κάνναβης είναι περίπου 10% -15%. Οι πολυσακχαρίτες κάνναβης έχουν πολλές εξαιρετικές φυσικοχημικές ιδιότητες επειδή περιέχουν πολλά υδρόφιλα υδροξύλια, όπως ισχυρή ικανότητα απορρόφησης νερού, γαλακτωματοποιητικές ιδιότητες και καλή ικανότητα σχηματισμού φιλμ. Εν τω μεταξύ, οι πολυσακχαρίτες κάνναβης έχουν κατακράτηση υγρασίας, αντιβακτηριδιακές και μη τοξικές επιδράσεις. Ως εκ τούτου, έχουν εκτεταμένες προοπτικές εφαρμογής στον τομέα των καλλυντικών. Τα ζυμωμένα προϊόντα των πολυσακχαριτών κάνναβης (ολιγοσακχαρίτες ή κάποιες αλκοόλες σακχάρου), τα οποία αναφέρεται ότι έχουν καλές αντιοξειδωτικές, αντιγηραντικές και αντι-κουραστικές δράσεις, έχουν χρησιμοποιηθεί για την ανάπτυξη λειτουργικών ποτών [20]. Η σύνθεση των πολυσακχαριτών κάνναβης είναι σχετικά πολύπλοκη και κυμαίνεται από μονοσακχαρίτες έως πολυσακχαρίτες 5 × 104 Da.

Υπάρχουν λίγες αναφορές για τον διαχωρισμό και την εκχύλιση πολυσακχαριτών κάνναβης. Οι Hillestad et al. απομόνωσε δύο γλυκοπρωτεΐνες από την κάνναβη. Η δομή σύνδεσης της αλυσίδας γλυκοζίτη και η σύνδεση μεταξύ της αλυσίδας και της πρωτεΐνης αναλύθηκαν με μεθυλίωση και αποικοδόμηση Smith [21]. Οι JW Groce et al. μέτρησε την περιεκτικότητα σε υδατάνθρακες της κάνναβης που καλλιεργείται στις Ηνωμένες Πολιτείες, την Ταϊλάνδη και το Βιετνάμ αντίστοιχα. Επισημάνθηκε ότι υπήρχαν μεγάλες διαφορές στον τύπο και την περιεκτικότητα των ενώσεων μεταξύ των ποικιλιών από διαφορετικές περιοχές [22]. Οι Zheng et al. ανέλυσε τη σύνθεση και τη δομή μονοσακχαρίτη των HSP0 και HSP0.2, δύο συστατικών του πολυσακχαρίτη σπόρων κάνναβης, με HPLC και FT-IR. Βρέθηκε ότι το HSP0 και το HSP0.2 και οι δύο περιείχαν θειικές ρίζες [23]. Bi et al. έλαβε δύο πολυσακχαρίτες σπόρων κάνναβης HS1 και HS2 με χρωματογραφία διήθησης γέλης. Οι κύριοι μονοσακχαρίτες ήταν η D-αραβινόζη, η D-ξυλόζη, η D-μαννόζη, η D-γαλακτόζη και η D-γλυκόζη και οι μοριακές τους αναλογίες ήταν 0.12, 0.09. , 0.15, 0.11 και 0.12, αντίστοιχα [24]. Οι Guo et al. παρασκεύασε πολυσακχαρίτες από φύλλα βιομηχανικής κάνναβης και μελέτησε τις επιδράσεις του υπεριώδους φωτός, της θερμοκρασίας και του pH στην αντιβακτηριακή τους δράση. Βρέθηκε ότι η ελάχιστη βακτηριοκτόνος συγκέντρωση και η ελάχιστη συγκέντρωση αναστολής των πολυσακχαριτών έναντι του S. aureus ήταν 6,25 και 3,125 mg/mL, αντίστοιχα. Επιπλέον, η αντιβακτηριακή δράση ήταν η υψηλότερη όταν το pH ήταν 7.

Σε αυτή τη μελέτη, το IHR μετά την εκχύλιση κανναβιδιόλης χρησιμοποιήθηκε ως πρώτη ύλη για την εκχύλιση πολυσακχαριτών. Η διαδικασία εκχύλισης και καθαρισμού των πολυσακχαριτών υπολειμμάτων βιομηχανικής κάνναβης (IHRPs) βελτιστοποιήθηκε. Στη συνέχεια αναλύθηκε η δομή και η σύνθεση των IHRP. Επιπλέον, αξιολογήθηκε η ικανότητα σάρωσης ABTS και DPPH των IHRPs. Η αντιγηραντική του δράση μελετήθηκε και σε κυτταρικό επίπεδο. Ελπίζεται ότι τα IHRPs θα μπορούσαν να χρησιμοποιηθούν ευρέως σε καλλυντικά και λειτουργικά τρόφιμα.

2. Αποτελέσματα και Συζήτηση

2.1. Πειράματα εξαγωγής ενός παράγοντα για IHRPs

2.1.1. Επιδράσεις των Μεθόδων Εκχύλισης στην Εκχύλιση Πολυσακχαριτών

Τα αποτελέσματα της εκχύλισης με διήθηση, της εκχύλισης με θέρμανση και της υποβοηθούμενης με υπερήχους εκχύλισης στην εκχύλιση πολυσακχαρίτη φαίνονται στο Σχήμα 1α. Μπορούσε να φανεί ότι η περιεκτικότητα σε πολυσακχαρίτη της εκχύλισης διήθησης ήταν κοντά στο 0 τοις εκατό , γεγονός που έδειξε ότι δεν εκχυλίστηκε σχεδόν κανένας πολυσακχαρίτης και το εκχύλισμα αποτελούνταν κυρίως από χρωστική ουσία και άλλα υδατοδιαλυτά συστατικά. Τα αποτελέσματα οφείλονταν στο ότι η εκχύλιση με διήθηση ήταν πολύ ήπια και το κυτταρικό τοίχωμα του IHR δεν είχε σπάσει. Έτσι, οι πολυσακχαρίτες δεν μπορούσαν να εξαχθούν από τα κύτταρα, γεγονός που προκάλεσε την περιεκτικότητα σε πολυσακχαρίτες και την αναλογία εκχύλισης της εκχύλισης διήθησης να είναι πολύ χαμηλή. Η αναλογία εκχύλισης της εκχύλισης με θέρμανση ήταν υψηλότερη από αυτή της εκχύλισης με τη βοήθεια υπερήχων. Ωστόσο, η περιεκτικότητα σε πολυσακχαρίτες της εκχύλισης με θέρμανση (11,27 τοις εκατό) ήταν χαμηλότερη από εκείνη της εκχύλισης με τη βοήθεια υπερήχων (13,81 τοις εκατό). Η θερμαντική εξαγωγή είναι μια από τις πιο συχνά χρησιμοποιούμενες μεθόδους εξαγωγής λόγω της απλότητας και του χαμηλού κόστους της διαδικασίας. Ωστόσο, ο χρόνος εκχύλισης με θέρμανση είναι σχετικά μεγάλος και η αναλογία εκχύλισης δεν είναι υψηλή. Η θερμοκρασία εκχύλισης γενικά έχει μεγάλη επίδραση στην αναλογία εκχύλισης. Η υψηλότερη αναλογία εκχύλισης θερμικής εκχύλισης σε αυτή την εργασία οφείλεται στο ότι η θερμαντική εκχύλιση πραγματοποιήθηκε στους 98 ◦C ενώ η εξαγωγή με τη βοήθεια υπερήχων στους 60 ◦C. Η υποβοηθούμενη με υπερήχους εκχύλιση θα μπορούσε να συντομεύσει τον χρόνο εκχύλισης επειδή το φαινόμενο της σπηλαίωσης και το μηχανικό αποτέλεσμα θα μπορούσαν να καταστρέψουν τα κυτταρικά τοιχώματα, να βελτιώσουν τη διείσδυση του διαλύτη και να επιταχύνουν τη μεταφορά πολυσακχαριτών στον διαλύτη [25]. Έτσι, η περιεκτικότητα σε πολυσακχαρίτες της υποβοηθούμενης με υπερήχους εκχύλιση ήταν υψηλότερη από αυτή της εκχύλισης με θέρμανση. Η θερμαντική εξαγωγή επιλέχθηκε για τα ακόλουθα πειράματα δεδομένης της απλότητας της διαδικασίας και της βιομηχανοποίησης.

2.1.2. Επιδράσεις της θερμοκρασίας εκχύλισης στην εκχύλιση πολυσακχαριτών

Οι επιδράσεις της θερμοκρασίας εκχύλισης στην εκχύλιση πολυσακχαρίτη φαίνονται στο Σχήμα 1β όταν η αναλογία στερεού-υγρού ήταν 1:10, ο χρόνος εκχύλισης ήταν 1 ώρα, ο αριθμός διαδοχικών εκχυλίσεων ήταν 2 και το pH ήταν 7. Η αναλογία εκχύλισης και η περιεκτικότητα σε πολυσακχαρίτη και τα δύο αυξήθηκε με την αύξηση της θερμοκρασίας. Όταν η θερμοκρασία ήταν 98 ◦C, η υψηλότερη αναλογία εκχύλισης και η περιεκτικότητα σε πολυσακχαρίτες ήταν 14,99 τοις εκατό και 12,03 τοις εκατό, αντίστοιχα.

2.1.3. Επιδράσεις της αναλογίας στερεού-υγρού στην εκχύλιση πολυσακχαριτών

Όταν η θερμοκρασία εκχύλισης ήταν 98 ◦C, ο χρόνος εκχύλισης ήταν 1 ώρα, ο αριθμός των διαδοχικών εκχυλίσεων ήταν 2 και το pH ήταν 7, τα αποτελέσματα της αναλογίας στερεού-υγρού στην εκχύλιση πολυσακχαρίτη εμφανίστηκαν στο Σχήμα 1γ. Η αναλογία εκχύλισης αυξήθηκε σταδιακά με την αναλογία στερεού-υγρού από 1:6 σε 1:10 και στη συνέχεια έγινε ομαλή. Ωστόσο, η περιεκτικότητα σε πολυσακχαρίτες σχεδόν δεν επηρεάστηκε από την αναλογία στερεού-υγρού. Επιπλέον, το διάλυμα θα μπορούσε απλώς να βυθίσει την πρώτη ύλη όταν η αναλογία στερεού-υγρού ήταν 1:5 λόγω της χαμηλής πυκνότητας των φύλλων των φυτών. Επομένως, η αναλογία στερεού-υγρού 1:6 μελετήθηκε κυρίως.

2.1.4. Επιδράσεις του pH στην Εκχύλιση Πολυσακχαριτών

Όταν η θερμοκρασία εκχύλισης ήταν 98 ◦C, ο χρόνος εκχύλισης ήταν 1 ώρα, ο αριθμός των διαδοχικών εκχυλίσεων ήταν 2 και η αναλογία στερεού-υγρού ήταν 1:10, οι επιδράσεις του pH στην εκχύλιση πολυσακχαρίτη εμφανίστηκαν στο Σχήμα 1δ. Όταν το διάλυμα οξινίστηκε ή αλκαλοποιήθηκε σταδιακά, η αναλογία εκχύλισης βελτιώθηκε σε κάποιο βαθμό. Ωστόσο, η περιεκτικότητα σε πολυσακχαρίτες είχε μια πτωτική τάση με την αύξηση του pH, γεγονός που έδειξε ότι η όξινη κατάσταση ήταν ευεργετική για την εκχύλιση των IHRPs.

2.1.5. Επιδράσεις του χρόνου εκχύλισης στην εκχύλιση πολυσακχαριτών

Όταν η θερμοκρασία εκχύλισης ήταν 98 ◦C, το pH ήταν 7, ο αριθμός των διαδοχικών εκχυλίσεων ήταν 2 και η αναλογία στερεού-υγρού ήταν 1:10, τα αποτελέσματα του χρόνου εκχύλισης στην εκχύλιση πολυσακχαρίτη εμφανίστηκαν στο Σχήμα 1e. Η αναλογία εκχύλισης μειώθηκε ελαφρά όταν ο χρόνος εκχύλισης ξεπέρασε τη 1 ώρα. Επιπλέον, η περιεκτικότητα σε πολυσακχαρίτες δεν επηρεάστηκε σχεδόν από τους διαφορετικούς χρόνους εκχύλισης.

2.1.6. Επιδράσεις του Αριθμού Διαδοχικών Εκχυλίσεων στην Εκχύλιση Πολυσακχαριτών

Όταν η θερμοκρασία εκχύλισης ήταν 98 ◦C, ο χρόνος εκχύλισης ήταν 1 ώρα, το pH ήταν 7 και η αναλογία στερεού-υγρού ήταν 1:10, τα αποτελέσματα αρκετών διαδοχικών εκχυλίσεων στην εκχύλιση πολυσακχαρίτη φαίνονται στο Σχήμα 1στ. Η αναλογία εκχύλισης μειώθηκε στο 5,11 τοις εκατό όταν η πρώτη ύλη εξήχθη για δεύτερη φορά. Εξάλλου, η περιεκτικότητα σε πολυσακχαρίτες ήταν πολύ χαμηλή όταν η πρώτη ύλη εκχυλίστηκε για τρίτη φορά.

2.2. Ορθογώνιος Πειραματικός Σχεδιασμός Εξαγωγής για IHRPs

It could be seen that extraction temperature, solid–liquid ratio, number of successive extractions, and pH had a great influence on polysaccharide extraction based on the single-factor experiments. Therefore, the orthogonal experiments were carried out to further optimize the extraction conditions. As shown in Table 1, the order of effect of individual factors on polysaccharide extraction was: extraction temperature > several successive extractions>αναλογία στερεού-υγρού > pH. Η ομάδα 5 (αναλογία στερεού-υγρού ήταν 1:8, αριθμός διαδοχικών εκχυλίσεων ήταν 3, θερμοκρασία εκχύλισης ήταν 80 ◦C και pH ήταν 4) είχε την υψηλότερη περιεκτικότητα σε πολυσακχαρίτες (12,79 τοις εκατό ) ενώ η ομάδα 9 (αναλογία στερεού-υγρού ήταν 1 :10, ο αριθμός των διαδοχικών εκχυλίσεων ήταν 2, η θερμοκρασία εκχύλισης ήταν 98 ◦C και το pH ήταν 4) είχε τη δεύτερη υψηλότερη περιεκτικότητα σε πολυσακχαρίτες (12,26 τοις εκατό). Λαμβάνοντας υπόψη την κατανάλωση ενέργειας και τη λειτουργικότητα, η συγκριτική επικύρωση μεταξύ των ομάδων 5 και 9 πραγματοποιήθηκε για να προσδιοριστούν οι καταλληλότερες συνθήκες εξαγωγής. Όπως φαίνεται στον Πίνακα 2, τα επαληθευμένα πειράματα έδειξαν ότι η περιεκτικότητα σε πολυσακχαρίτες μεταξύ των ομάδων 5 και 9 ήταν πολύ κοντά. Έτσι, για εξοικονόμηση ενέργειας, οι συνθήκες εκχύλισης της ομάδας 9 επιλέχθηκαν για την εξαγωγή IHRPs για χρήση στα ακόλουθα πειράματα: η αναλογία στερεού-υγρού ήταν 1:10, η θερμοκρασία εκχύλισης ήταν 98 ◦C, ο αριθμός των διαδοχικών εκχυλίσεων ήταν 2, και Το pH ήταν 4.

2.3. Οθόνη IHRPs Συνθήκες Κατακρήμνισης Αλκοόλ

Το διάλυμα εκχύλισης IHRPs ελήφθη σύμφωνα με τις συνθήκες εκχύλισης που βελτιστοποιήθηκαν από το 2.2. Τα αποτελέσματα διαφορετικών συνθηκών καθίζησης αλκοόλης φαίνονται στον Πίνακα 3. Σε σύγκριση με την εφάπαξ προσθήκη και ανάδευση για 0.5 ώρες, η άντληση και η συνεχής ανάδευση θα μπορούσαν να βελτιώσουν περαιτέρω την περιεκτικότητα σε πολυσακχαρίτες. Ωστόσο, η επίδραση του ρυθμού ψύξης στην περιεκτικότητα σε πολυσακχαρίτες δεν ήταν εμφανής. Ως εκ τούτου, οι συνθήκες καθίζησης αλκοόλης της ομάδας 4 επιλέχθηκαν για την παρασκευή των IHRP.

2.4. Απόδοση πολυσακχαρίτη και χημική σύνθεση καθαρισμένων IHRPs

Τα ακατέργαστα IHRPs αποχρωματίστηκαν και καθαρίστηκαν με προσρόφηση ενεργού άνθρακα, διήθηση μεμβράνης, χρωματογραφία στήλης και μέθοδο sevage, αντίστοιχα. Όπως φαίνεται στο Σχήμα 2, η επεξεργασία με 8 τοις εκατό προσρόφηση ενεργού άνθρακα είχε το καλύτερο αποτέλεσμα αποχρωματισμού, ακολουθούμενη από την επεξεργασία με χρωματογραφία στήλης. Εξάλλου, η μέθοδος selvage και η διήθηση με μεμβράνη δεν είχαν σχεδόν κανένα αποτέλεσμα αποχρωματισμού. Λαμβάνοντας υπόψη την εκβιομηχάνιση και την απλότητα της διαδικασίας, χρησιμοποιήθηκε χρωματογραφία στήλης με ρητίνη ανταλλαγής ανιόντων για τον καθαρισμό των IHRPs σε αυτό το χειρόγραφο. Επιπλέον, όπως φαίνεται στον Πίνακα 4, το βάρος των IHRPs ήταν 15,26 g όταν ο καθαρισμός διεξήχθη μετά την καθίζηση με αλκοόλη, ενώ το βάρος των IHRPs ήταν 12,74 g όταν ο καθαρισμός διεξήχθη απευθείας μετά την εκχύλιση με θέρμανση. Ωστόσο, το πραγματικό βάρος πολυσακχαρίτη των δύο διεργασιών ήταν πολύ κοντά (4,69 g και 4,38 g). Επομένως, για εξοικονόμηση κόστους, ο καθαρισμός με χρωματογραφία στήλης θα μπορούσε να πραγματοποιηθεί αμέσως μετά την εκχύλιση με θέρμανση.

2.5. Φασματοσκοπία FT-IR των IHRPs

Μερικά δομικά χαρακτηριστικά των πολυσακχαριτών θα μπορούσαν να συναχθούν με βάση τις χαρακτηριστικές κορυφές απορρόφησης του FT-IR [26]. Το φάσμα FT-IR των IHRPs φαίνεται στο Σχήμα 3 και μπορεί να παρατηρηθεί η τυπική απορρόφηση του πολυσακχαρίτη. Η κορυφή γύρω στα 3378 cm−1 αποδόθηκε στη δόνηση τάνυσης -OH, υποδεικνύοντας την ύπαρξη -OH [27]. Η ασθενής κορυφή στα 2932 cm−1 ήταν η δόνηση τάνυσης CH, συμπεριλαμβανομένης της δόνησης των -CH2 και -CH3 [28]. Η ισχυρή κορυφή στα περίπου 1600 cm−1 σχετιζόταν με τη δόνηση τάνυσης -C=O [29], και η κορυφή γύρω στα 1413 cm−1 υποδηλώθηκε για τη δόνηση τάνυσης CO, υποδεικνύοντας την ύπαρξη -COOH. Επιπλέον, η σχετικά ισχυρή κορυφή στα 1080 cm−1 είναι πολύ πιθανό να αντιστοιχεί στη δόνηση κάμψης OH. Το φάσμα FT-IR των IHRPs εμφάνισε πολλές χαρακτηριστικές κορυφές απορρόφησης πολυσακχαριτών, αποδεικνύοντας τον πολυσακχαριδικό σκελετό των IHRPs.

2.6. Ανάλυση σύνθεσης μονοσακχαρίτη των IHRPs

Η βιοδραστικότητα των πολυσακχαριτών σχετίζεται συχνά με τις συνθέσεις μονοσακχαριτών. Σε αυτή τη μελέτη, η σύνθεση μονοσακχαρίτη των IHRPs αποκτήθηκε με χρωματογραφία ιόντων όπως φαίνεται στο Σχήμα 4. Σύμφωνα με τα πρότυπα μονοσακχαριτών, τα IHRPs αποτελούνταν από φουκόζη, αραβινόζη, ραμνόζη, γαλακτόζη, γλυκόζη, ξυλόζη, ριβόζη, γαλακτουρονικό οξύ, και γλυκουρονικό οξύ. Τα ποσοστά ποιότητάς τους ήταν 1,33, 19,60, 10,41, 20,87, 27,42, 4,23, 3,12, 6,22, 0,28 και 2,37 αντίστοιχα. Διαπιστώθηκε ότι η αραβινόζη, η ραμνόζη, η γαλακτόζη και η γλυκόζη ήταν οι κύριοι μονοσακχαρίτες στα IHRP. Η γλυκόζη ήταν ένας κυρίαρχος μονοσακχαρίτης στα IHRPs και το αποτέλεσμα ήταν συνεπές με την προηγούμενη μελέτη [30]. Η περιεκτικότητα σε ουρονικό οξύ θα μπορούσε να έχει κάνει τους πολυσακχαρίτες αρνητικά φορτισμένους. Αυτό το αποτέλεσμα είχε σημαντική επίδραση στις βιοδραστηριότητες των πολυσακχαριτών [31]. Επιπλέον, η περιεκτικότητα σε πολυσακχαρίτες των IHRPs ήταν μεταξύ 30 τοις εκατό και 35 τοις εκατό. Τα συστατικά χωρίς ζάχαρη ήταν κυρίως οργανικά οξέα, φλαβονοειδή, στεροειδή και γλυκοσίδες. Εν τω μεταξύ, η περιεκτικότητα σε κάθε συστατικό χωρίς ζάχαρη ήταν σχετικά χαμηλή.

2.7. Μελέτη Αντιοξειδωτικής Δραστηριότητας

Η ικανότητα σάρωσης των ελεύθερων ριζών ABTS και DPPH έχει μελετηθεί εκτενώς για την αξιολόγηση της αντιοξειδωτικής δράσης των πολυσακχαριτών [32]. Η ικανότητα σάρωσης των IHRPs έναντι ABTS και DPPH εμφανίζεται στον Πίνακα 5. Όπως παρουσιάζεται στον Πίνακα 5, ο ρυθμός σάρωσης των DPPH και ABTS αυξήθηκε αμφότερα με την αύξηση της συγκέντρωσης IHRPs. Όταν η συγκέντρωση των IHRPs ήταν 1,0 mg/mL, ο ρυθμός σάρωσης DPPH ήταν 76,00 τοις εκατό ενώ ο ρυθμός σάρωσης ABTS ήταν 99.{{1{0}}5 τοις εκατό. . Μετά τον υπολογισμό, οι τιμές EC50 των ABTS και DPPH προσδιορίστηκαν ως 0,34 και 0,47 mg/mL. Από όσο γνωρίζουμε, δεν υπάρχει αναφορά για την αντιοξειδωτική δράση των IHRPs. Μελετήθηκε η αντιοξειδωτική δράση των ταξιανθιών από 12 ποικιλίες Cannabis sativa L. monoecious [33]. Μεταξύ αυτών, ο ανανάς είχε την ισχυρότερη καθαριστική δράση κατά της DPPH (EC50=60.00 μg/mL) ενώ το Kc-Virtus είχε την ισχυρότερη ικανότητα σάρωσης έναντι του ABTS (EC50=304.77 μg/ mL). Όσον αφορά την αντιοξειδωτική δράση του ελαίου πλήρους φάσματος κανναβιδιόλης, αναφέρθηκε ότι η DPPH EC50 του ήταν 158,0 μg/mL [34]. Επιπλέον, η DPPH EC50 της CBD αναφέρθηκε ότι είναι 0,937 mM [35]. Μελετήθηκε επίσης η ικανότητα δέσμευσης ελεύθερων ριζών του CBDV, δηλαδή, το ABTS EC50 ήταν 406,3 μM ενώ το DPPH EC50 ήταν 3736 μM [36]. Τα παραπάνω αποτελέσματα έδειξαν ότι τα IHRPs έδειξαν μεγάλη αντιοξειδωτική δράση

【Για περισσότερες πληροφορίες:george.deng@wecistanche.com / WhatApp:86 13632399501】