Kozmetik Formülasyonlar İçin Bira Yan Ürünlerinden Yeni Antioksidan Bileşenler

Lütfen iletişime geçinoscar.xiao@wecistanche.comdaha fazla bilgi için

Soyut:Bu çalışmanın amacı, farklı el yapımı bira türlerinin (Ego, Alter, IFiat Lux, Triplo Malto, Ubi ve Maior) yanı sıra başlangıç ​​malzemelerinin (malt, şerbetçiotu ve şerbetçiotu) toplam fenol içeriğini ve antioksidan aktivitesini değerlendirmektir. maya), ara ürünler ve atık ürünler (harcanmış maltlar, şerbetçiotu ve maya), yenilikçi kozmetik formülasyonlarda kullanımları açısından. Başlangıç ​​ve harcanan numunelerden ekstraksiyonlar su veya 70 derecelik alkolden alınmıştır. Tüm demleme ürünlerinin toplam fenol içeriği (Folin Ciocalteau Essay), araştırılan spesifik ürüne bağlıydı. En yüksek değerler başlangıç ​​şerbetçiotunda (ekstraksiyon çözücüsüne göre yaklaşık 93 ila 155 mg GAE/g arasında), ara değerler başlangıç ​​maltında ve başlangıç ​​mayasında ve en düşük değerler şırada bulundu. Son biralardaki toplam fenol içeriği, farklı bileşenlerden, yani başlangıç ​​maltlarından, şerbetçiotundan ve mayadan ekstrakte edilen fenollerden kaynaklanmaktadır, ancak kullanılmış ürünlerde hala göz ardı edilemez değerler gözlemlenmiştir. Antioksidan aktivite, Trolox eşdeğer antioksidan kapasite (LPPH), ferrik iyon indirgeyici antioksidan parametre (FRAP) ve radikal katyon temizleme aktivitesi ve indirgeme gücü (ABTS) değerlendirilmesinde kullanılan yöntem sonuçları güçlü bir şekilde etkilemiştir. Genel olarak, sonuçlar toplam fenol içeriği için gözlemlenen eğilimi yansıtıyordu: biraların tüm başlangıç ​​bileşenlerinden kaynaklanan fenoller tarafından aşamalı olarak zenginleştirildiği ve tüketilen ürünlerin hala ihmal edilemez antioksidan aktiviteye sahip olduğu.cistanche kolesterolAtık mayanın sıklıkla başlangıç ​​materyalinden daha yüksek değerler gösterdiğini belirtmek ilginçtir; mayanın demleme sırasında biradan fenolleri absorbe edebildiği sonucuna varılabilir. Gıdaların işlenmesinden elde edilen atıkların kullanılmasına olan ilgi göz önüne alınarak, atık Alter bira ürünlerinin biyolojik aktivitesi, keratinositlerin (malt, şerbetçiotu ve mayanın harcanmış ürünleri) hücre kültürü üzerinde değerlendirilmiştir. Harcanan ekstraktların potansiyel biyoaktivitesini değerlendirmek için keratinosit HaCaT hücrelerinde ön in vitro testler yapıldı. Harcanan özler arasında, harcanan şerbetçiotu ve maya özleri, cilt yaşlanmasında iki özellik olan HaCaT hücrelerinde mitokondriyal aktiviteyi iyileştirme ve oksidatif stresi önleme yeteneğini gösterdi. cilt yaşlanma karşıtı kozmetiklerin hazırlanması için fenoller.

Anahtar Kelimeler:el yapımı bira; bira ürünleri; toplam fenol içeriği; antioksidan aktivite; sitotoksisite; yaşlanma karşıtı

1. Giriş

Craftbeer, ABD ve Avrupa'da giderek daha popüler hale geldi [1,2] ve ekonomi için önemli yansımaları [3] oldu. Bu başarı, tüketicinin farklı tat ve aromalara sahip yeni biraları tatmaya olan ilgisi [2] ve ılımlı bira tüketiminin sağlığa faydalarına [4] dikkat etmesiyle desteklenmiştir.

Daha fazla bilgi için lütfen buraya tıklayın

Ticari biralardan farklı olarak, zanaat biraları filtrelenmez ve pastörize edilmez ve bu nedenle duyusal özellikleri demleme işlemiyle değişmez. Ayrıca antioksidanlar gibi sağlığa faydalı maddelerden de kaçınılabilir.

Ticari biralar ve atık ürünleri, antioksidan özellikleri açısından zaten değerlendirilmiştir. Zhao et al. [5] 34 ticari biranın fenol profillerini ve karşılık gelen antioksidan aktivitelerini belirlediler ve toplam ve bireysel fenolik içerikler ve antioksidan aktivitede dikkate değer farklılıklar buldular. En bol bulunan fenolik bileşikler gallik ve ferulik asitlerdir. Aynı dönemde Ribeiro Tafulo ve ark. [6] birkaç spektrofotometrik yöntem kullanarak 27 diğer ticari biranın antioksidan aktivitesini belirledi. Aynı yıl, Piazzon ve diğerleri, 2010 [7] farklı ticari bira türlerinin (abbey, ale, bock, buğday, lager, pilsner ve alkolsüz) antioksidan aktivitesini ve fenolik içeriğini değerlendirdi ve aralarında büyük çeşitlilik buldu. Ev yapımı biralar üzerine yapılan bir çalışmada, Farcas ve ark. [8], ham maddelerden (malt ve şerbetçiotu) başlayarak ve geri kazanılan atıkla biten tüm üretim süreci boyunca toplam polifenol içeriğini ve antioksidan aktiviteyi belirlemiştir. Hammaddelerdeki başlangıçtaki daha yüksek toplam polifenol içeriği ve antioksidan aktivitenin malt varlığından kaynaklandığını ve nihai bira ürününde ve kullanılmış maltta bira ve kullanılmış malta geçerken toplam polifenol içeriğinin güçlü bir şekilde azaldığını gösterdiler. Maya analiz edilmedi.

Cistanche yaşlanmayı geciktirebilir

Malttan elde edilen antioksidan bileşiklerin gerçeği, çeşitli maltlık arpa çeşitlerinin antioksidan aktivitesini ve toplam fenol içeriğini gösteren Zhao ve çalışma arkadaşları [9] tarafından kanıtlanmıştır. Diğer yazarlar, bir elektrosprey iyonizasyon hibrid lineer iyon-tuzak dört kutuplu Orbitrap kütle spektrometrisi tekniği ile birleştirilmiş sıvı kromatografisi kullanarak dört ticari bira tipinden kırk yedi fenol bileşiği tanımladılar [10]. Son zamanlarda, zanaat biralarında düşük moleküler ağırlıklı fenolik ve nitrojen bileşiklerinin tanımlanması HPLC-ESI-MS/MS analizleri ile başarıldı [11]. Yazarlar, fenolik ve azot bileşiklerine göre IPA, Lager ve Weiss gibi bira türlerini ayırt etmeye çalıştılar, ancak bu bileşiklerde çeşitli bira türleri arasında önemli bir fark bulamadılar.

Daha yakın zamanlarda [12], 20 fenolik bileşik, örneğin, gallik asit, kateşin, kafeik asit, kersetin, ksantohumol ve humulon, farklı zanaat biralarında, şıralarda, bira başlangıç ​​bileşenlerinde (arpa maltı, şerbetçiotu ve maya) seçildi ve miktarları belirlendi. ) ve yan ürünler (arpa kabuğu, kullanılmış şerbetçiotu ve kullanılmış maya). Bu çalışmadan, tüm numuneler arasında önemli farklılıklar olduğu ve bira bileşiminin alış ve demleme sürecine bağlı olduğu bulunmuştur. Biraların fenolik bileşikleri esas olarak arpa maltından kaynaklanmaktadır ve ilginç bir şekilde maya, diğer kaynaklardan fenolik bileşikleri absorbe edebilmiştir.

Bu nedenle, dünya çapında zanaat bira pazarının hızlı büyümesi göz önüne alındığında, bira üretiminden kaynaklanan atık ürünlerdeki antioksidanların değerlendirilmesi büyük önem taşıyabilir.

Kozmetikler ve/veya takviyeler gibi sağlık ürünleri geliştirmek için bira yan ürünlerinin kullanılması, bira üretiminin sürdürülebilirliğini artırmaya yardımcı olacaktır. Bu çalışmanın birden fazla amacı vardır: farklı İtalyan zanaat biralarının (lager, amber, triple malt, kırmızı ve siyah) toplam fenol içeriğini ve antioksidan aktivitesini değerlendirmek ve üretim ara ürünleri ile atık ürünlerini değerlendirmek. Alter bira fabrikasından elde edilen atık ekstraktların biyolojik aktivitesi böylece insan keratinositleri üzerinde değerlendirildi. Bu, kozmetik formülasyonlar için bira yan ürünlerinden yeni içeriklerden yararlanmak için yeni ve ilginç fırsatlar açar.

2. Deneysel

2.1. Malzemeler

11-Diphenyl-2-picrylhydrazyl (DPPH),2,4,6-Tris(2-pyridyl)-s-triazine (TPTZ), (±)-6-Hydroxy-2,5,7,8-tetramethylchromane-2-carboxylic acid (TROLOX), 2,2'-Azino-bis(3-ethylbenzothiazoline-6-sulfonic acid) diammonium salt(98%TLC)(ABTS), gallic acid, sodium carbonate monohydrate ACS reagent, sodium acetate and ethanol(ethanol absolute grade) were purchased from Sigma-Aldrich(Steinheim, Germany). Manganese (IV)oxidize activated(>Yüzde 90) ve Folin-Ciocalteu'nun fenol reaktifi Fluka'dan (Buchs, İsviçre) satın alındı. Susuz sodyum asetat ve susuz demir (III)klorür, JT Baker'dan (Center Valley, PA, ABD) satın alındı ​​ve susuz sodyum karbonat, Carlo Erba'dan (Milan, İtalya) satın alındı. Tüm çözücüler ve reaktifler analitik derecedeydi. Ultra saf su Gradient Milli-Q (Millipore, Molsheim, Fransa) tarafından üretildi. Başlangıç ​​malzemeleri, el yapımı biralar, şıralar ve bunların atık ürünleri nazikçe Birrificio Collesi (Apecchio, İtalya) tarafından sağlandı.

Bu çalışmada incelenen biraların ayrıntılı özellikleri Tablo 1'de verilmiştir. Başlangıç ​​maltı ve şerbetçiotu türü, tüm biralar arasındaki temel farklılıkları belirlemiştir. Sıklıkla karışımlarda ve farklı oranlarda olmak üzere beş farklı başlangıç ​​maltı kullanılabilir. Perle ve Saaz şerbetçiotu farklı aromaları nedeniyle farklı oranlarda kullanılmaktadır. Aynı maya, Saccharomyces Cerevisiae, hepsi yüksek fermantasyon türü olan tüm biralar için kullanıldı. Çeşitli kombinasyonlar, alkol içeriği yüzde 6,0 ila yüzde 9,0 V/V arasında değişen farklı türde biralar (lager, amber, triple malt, kırmızı ve siyah) verir.

2.2. Örnek hazırlama

Analizler öncesinde başlangıç ​​malzemeleri (malt, şerbetçiotu ve maya), biralar, şıralar ve atıklar (harcanmış malt, şerbetçiotu ve maya) fiziksel durumlarına göre katı, nemli ve kuru olabilen farklı işlemlere tabi tutulmuştur. katı veya bulanık sıvı (Tablo 2).

Nemli katılar ve sıvılar ilk olarak {{0}} derece sıcaklıkta ve 0,03 bar basınçta liyofilizasyona tabi tutulmuştur (FreeZone 1 Litre Benchtop Series77400 dondurarak kurutucu, LABCONCO, Kansans City, MO, ABD). Kurutulmuş katılar, bir kesici değirmende öğütmeye tabi tutuldu. Daha sonra tüm numuneler ekstraksiyona tabi tutulmuştur. Bir numune miktarı dikkatli bir şekilde tartıldı ve 100 mL solvent (su veya 70 derece etanol) içinde dağıtıldı. Elde edilen sıvı, daha sonra dikkatlice kapatılan Erlenmeyer şişesine yerleştirildi. Örnekler 24 saat oda sıcaklığında manyetik olarak karıştırıldı, daha sonra çözünmemiş partikülleri uzaklaştırmak için 12 000 rpm'de 20 derecede 10 dakika santrifüjlendi (Zetalab CNZ-140HE, Padova, İtalya). Örnekler liyofilize edildi ve optimum saklama koşullarını sağlamak için vidalı kapaklı 50 mL polietilen şişelerde (BD Falcon TM, BD Biosciences, Bedford, MA, ABD) -20 derecede saklandı.

2.3. Toplam Fenol İçeriği Tayini

Numunelerin Toplam Fenol İçeriği (TPC), bazı modifikasyonlar [14] ile Folin-Ciocalteu spektrofotometrik yöntemine [13] göre belirlendi. Kısaca, dondurularak kurutulmuş tüm ürünler, 10 mg mL-1 konsantrasyonda berrak çözeltiler hazırlamak için kullanıldı. Bu çözeltiden 50 uL'lik bir kısım, su ile 1:4 oranında seyreltilmiş 150 uL Folin-Ciocalteu fenol reaktifine ilave edildi. Daha sonra 50 uL Na, CO3 doymuş solüsyonu eklendi. Oda sıcaklığında 10 dakika inkübasyondan sonra, her kuyunun absorbansı bir mikroplaka okuyucu (FLUOstar Omega, BMG Labtech GmbH, Ortenberg, Almanya) kullanılarak 765 nm'de belirlendi. Ölçüm, bir kalibrasyon standart gallik asit (GA) çözeltisi ile karşılaştırıldı ve sonuçlar, yan ürünün gramı (mg GAE/g) başına miligram gallik asit eşdeğeri (GAE) olarak ifade edildi.

2.4. Antioksidan Aktivitesinin Değerlendirilmesi

Butik biranın ve yan ürünlerin antioksidan aktivitesi, 11-Difenil-2-pikrilhidrazil (DPPH")radikal süpürme aktivitesi, 2,2'-Azino-bis(3- ölçülerek değerlendirildi. etilbenzotiazolin-6-sülfonik asit)(ABTS*)radikal katyon temizleme kapasitesi ve Ferrik Azaltıcı Antioksidan Kapasitesi(FRAP).cistanche dozajı redditKalibrasyon standardı olarak Trolox(6-Hidroksi-2,5,7,8-tetrametilkroman-2-karboksilik asit) kullanıldı. Değerler, ilk DPPH, ABTS veya demir konsantrasyonunda yüzde 50'lik bir azalmaya neden olmak için gereken test edilen malzemenin konsantrasyonu olarak tanımlanan IC50'nin bir fonksiyonu olarak numunenin mmol Trolox eşdeğeri/g'si olarak ifade edildi.

2.5. Trolox Eşdeğer Antioksidan Kapasitesinin (DPPH) Değerlendirilmesi

DPPH serbest radikal süpürme aktivitesi, bazı modifikasyonlarla [16] daha önce yayınlanmış yöntemlere[15] göre bir mikroplaka analitik tahlili ile değerlendirildi. Kısaca, numunenin 50 μL'lik bir alikotu （10 mg mL-'） konsantrasyonu ve standart, bir 96-kuyucuklu mikrotitre plakasında （BD FalconTM） mutlak etanol içinde 150 μL DPPH'ye eklendi 37°C'de inkübasyondan sonra 20 dakika boyunca derece, her bir kuyunun absorbansı, bir mikroplaka okuyucu kullanılarak 517 nm'de belirlendi. Antioksidan aktivite, Ag ve A'nın sırasıyla kontrol numunesi ve ekstrakt numunelerinin varlığında 517 nm'de DPPH● radikal çözeltisinin absorbansları olduğu Denklem (1)[17]'ye göre Trolox miktarına karşı hesaplandı ve ifade edildi.

2.6. Radikal Katyon Temizleme Aktivitesi ve İndirgeme Gücü (ABTS)

ABTS tahlili, önceki prosedürler [18] izlenerek gerçekleştirildi ve bir 96-kuyucuklu mikrolitre plaka tahliline uygulandı. ABTS* plus çözeltisi (5 mM), ABTS'nin karanlıkta 30 dakika suda MnO ile oksitlenmesiyle hazırlandı. Bir 96-kuyulu mikrotitre plakasında (BD FalconTM) 150 uL ABTS* çözeltisine farklı konsantrasyonlarda numune ve standart （Trolox）'un 50 μL'lik bir alikotu ilave edildi.cistanche özü faydalarıOda sıcaklığında 10 dakika inkübasyondan sonra her bir kuyunun absorbansı bir mikroplaka okuyucu kullanılarak 734 nm'de belirlendi. Değerler, Denklem (2) [17]'ye göre hesaplanmış ve Trolox miktarına göre ifade edilmiştir; burada Ag ve A, sırasıyla kontrol numunesi ve ekstrakt numunelerinin varlığında 734 nm'de OHe radikal çözeltisinin absorbanslarıdır.

2.7. Demir-uzun-Düşürücü Antioksidan Parametresi (FRAP)

Butik bira/yan ürünlerin FRAP değerleri, bazı değişikliklerle [20] daha önce yayınlanmış bir yönteme [19] göre belirlendi. FRAP reaktifi, aşağıdaki üç çözelti karıştırılarak hazırlandı:

1. 50mL0.3M asetat tamponu pH3.6(50 mL suda asitleştirici 1.23g sodyum asetat)

asetik asit ile);

2. 40 mM HC1 içinde 5mMTPTZ(2,4,6-Tripiridil-s-triazin)(15.6mg)'nin 5mLofstock çözeltisi;3. 40 mM HC1 içinde 5 mL 5 mM FeCl3:6 H2O (16,2 mg).

FRAP reaktifi, kullanımdan önce 37°C'de ısıtıldı. 25 μL'lik bir numunenin alikuotları (10 mg mL-1 konsantrasyondaki çözeltiler), bir 96-kuyu plakası （BD Falcone）'nin kuyularına üç kopya halinde ilave edildi. Test, her kuyucuğa 175 μL FRAP reaktifi eklenerek başlatıldı. Plaka hemen bir FLUOstar Omega plaka okuyucusunda 30 saniye çalkalandı ve reaksiyonun 10 dakika sürmesine izin verildi, ardından plaka bir plaka okuyucuda (593 nm) okundu. Trolox'un bir referans solüsyonu aynı anda çalıştırıldı ve lineer regresyon ile kalibrasyon eğrisini oluşturmak için kullanıldı. Standart eğri, 25 ve 800μM Trolox（TE） arasında doğrusaldı. Sonuçlar μM Trolox eşdeğeri （TE） gI numunesinde ifade edildi.

2.8. Hücre Kültürleri

İnsan keratinosit hücre dizisi, HaCaT, Dulbecco'nun modifiye Eagle's Medium'unda (DMEM) rutin olarak büyütüldü ve yüzde 10 fetal bovin serumu (FBS), 2 mM L-glutamin, 50 U/mL penisilin ve 50 ug/mL streptomisin ile 37 derecede desteklendi. yüzde 5 CO içeren nemlendirilmiş bir inkübatör. Sitotoksisite, mitokondriyal aktivite ve hücre içi ROS oluşumunu değerlendirmek için HaCaT hücreleri 96-yuvalı plakalara 2x10* hücre/kuyu olacak şekilde ekildi. Tüm deneyler, yüzde 5 CO2'de 37 derecede 24 saat inkübasyondan sonra yapıldı. HaCaT hücreleri ile deneyler için, 60 mg/mL'de su içinde harcanan ekstraktların stok çözeltileri hazırlandı. Daha sonra stok çözeltiler, istenen ekstrakt konsantrasyonlarını elde etmek için tam bir ortamda seyreltildi.

2.9. Sitotoksisite ve Mitokondriyal Aktivite

Hücre canlılığı, {{{{10}}}}(4,5-Dimetil-2-tiyazolil)-2,5-difenilin indirgenmesiyle değerlendirildi. -2H-tetrazolium bromide(MTT) daha önce tarif edildiği gibi çözünmeyen formazanına dönüştürülür 21]. Kısaca, HaCaT hücreleri 24 saat boyunca farklı konsantrasyonlarda ekstrakt (0.003-3 mg/mL) ile 37 derecede yüzde 5 CO2 ile işleme tabi tutuldu. Ardından, tedavi ortamı Hank's Balanced Salt Solution içinde MTT ile değiştirildi ( HBSS)(0.5 mg/mL) 2 saat 37 derecede yüzde 5 CO içinde. HBSS ile yıkandıktan sonra formazan kristalleri izopropanol içinde çözüldü. Formazan seviyeleri, çok etiketli plaka okuyucu VICTORTM X3 (PerkinElmer, Waltham, MA, ABD) kullanılarak ölçüldü (570 nm, referans filtre 690 nm). Hücre canlılığı, kontrol hücrelerinin yüzdesi olarak ifade edildi.

Mitokondriyal aktivite, daha önce tarif edildiği gibi, hafif modifikasyonlarla [22] MTT ile belirlendi.cistanche Deserticola yan etkileriKısaca, HaCaT hücreleri 4 saat boyunca ya DMEM 10 yüzde FBS (besin ortamı) ya da Dulbecco'nun fosfat tamponlu salini (besin içermeyen tuzlu su çözeltisi) ile 37 derecede 37 derece 5'te işleme tabi tutuldu. Ardından, muamele 2 saat boyunca 37 derecede yüzde 5 CO2'de MTT ile değiştirildi. HBSS ile yıkandıktan sonra formazan kristalleri izopropanol içinde çözüldü. Mitokondriyal aktivite ile korelasyon gösteren formazan seviyeleri, çok etiketli plaka okuyucu VICTORTM X3 (PerkinElmer) kullanılarak ölçüldü (570 nm, referans filtre 690 nm). Mitokondriyal aktivite, kontrol hücrelerinin yüzdesi olarak ifade edildi.

2.10. Hücre İçi ROS Oluşumu

Reaktif oksijen türleri(ROS) oluşumu, floresan sonda 2'-7'diklorodihidrofloresin diasetat (H2DCF-DA) ile daha önce tarif edildiği gibi değerlendirildi [23](HaCaT hücreleri 2 saat boyunca 0 ile işlendi.{ {23}}37Cin yüzde 5 CO2'de 3 mg/mL ekstrakt Daha sonra, tedavi ortamı çıkarıldı ve her kuyucuğa 100 μL H2DCF-DA（10ug/mL） eklendi.Oda sıcaklığında 30 dakika inkübasyondan sonra, H2DCF-DA solüsyonu 30 dakika boyunca H2O2~100 μM） solüsyonu ile değiştirildi Paralel bir HaCaT hücresi seti H2O ve 30 dakika boyunca 0.03 mg/mL ekstrakt ile işlendi.cistanche cengiz hanROS oluşumu, çok etiketli plaka okuyucu VICTORTM X3(PerkinElmer) kullanılarak Flüoresans Keyfi Birimleri, AUF(485 nm'de eksitasyon ve 535 nm'de emisyon) cinsinden ölçülmüştür. Veriler, işlem görmemiş hücrelere kıyasla ROS oluşumundaki kat artışı olarak ifade edilir (yani, H, O,/AUF ile işlemden geçirilmemiş hücreler ile işlem görmüş hücrelerin AUF'si).

Bu makale Cosmetics 2021, 8, 96'dan alınmıştır. https://doi.org/10.3390/cosmetics8040096 https://www.mdpi.com/journal/cosmetics