مضادات الأكسدة وأنزيمات التحلل المائي للنشا الخصائص المثبطة للهجن الذرة الصفراء البرتقالية المقاومة للبروتين

للمزيد من المعلومات الرجاء الاتصال:tina.xiang@wecistanche.com

الملخص: تُعزى معظم الفوائد الصحية المستمدة من الحبوب إلى مركباتها النشطة بيولوجيًا. قيمت هذه الدراسة مستويات المركبات النشطة بيولوجيا ومضادات الأكسدةوالنشا - التحلل المائيالانزيماتالخصائص المثبطة لستة أنواع هجينة من الذرة الصفراء البرتقالية المقاومة لبروتين Striga (المشفرة AS 1828-1 ، 4 ، 6 ، 8 ، 9 ، 11) في المختبر. نمت هجن الذرة في المعهد الدولي للزراعة الاستوائية (ITA) ، نيجيريا. المركبات النشطة بيولوجيا (الفينولات الكلية ، التانين ،مركبات الفلافونويد، و phytate) ، ومضادات الأكسدة (DPPH "و ABTS ، وقدرة الكسح وتقليل الطاقة) ، والتحلل المائي للنشاالانزيماتتم تحديد النشاط المثبط (-amylase و x-glucosidase) لهجن الذرة عن طريق القياس الطيفي. في الوقت نفسه ، تم قياس كمية الكاروتينات باستخدام نظام HPLC للطور العكسي. كانت نطاقات المركبات النشطة بيولوجيًا: 11. 25-14. 14 مجم GAE / جم (إجمالي الفينولات) ، 3. 62-4. 67 مجم QE / جم (إجمالي مركبات الفلافونويد) ، 3. {{1 {1 { {34}}}}. 29 مجم / جم (العفص) ، 3. 66-4. 31 بالمائة (فيتات) ، 8. 92-12. 11 ميكروغرام / جم (إجمالي الزانثوفيل) ، 2. {{19 }}. 89 ميكروغرام / غرام (إجمالي-كاروتين) ، و 3. 17-3. 77 ميكروغرام / غرام (إجمالي البروتامين أ كاروتينات). مقتطفات من هجن الذرة تزيل DPPH "(SC5 0: 9. 07-26. 35 مجم / مل) و ABTS * (2. {{3 {39}}}}. 68 TEACmmol / g) ، تم تقليل Fe3 بالإضافة إلى Fe2 زائد (0.25 ± 0. 64-0 .43 ± 0.01 mg GAE / g) ، و- amylase و -glucosidase المانع ، بنطاقات IC50 من 26. 28-52. 55 mg / mL و 47. 72-63. 98 mg / mL ، على التوالي. من بين الحيوانات المستنسخة الستة من الذرة المهجنة ، كان AS 1828-9 هو الأعلى (ص<0.05)levels of="" tannins="" and="" phytate="" and="" the="" strongest="">مضادات الأكسدةوأنشطة مثبطة للتحلل المائي للنشا. لوحظت ارتباطات كبيرة بين الفينولات الكلية وما يلي: ABTS * (ص<0.01, r="0.757)," dpph"sc50=""><0.01,r=-0.867), reducing=""><0.05,r=0.633), α-amylase=""><0.01,r=-0.836) and="" α-glucosidase=""><0.05, r="-0.582).Hence," the="" striga-resistant="" yellow-orange="" maize="" hybrids(especially="" as1828-9)="" may="" be="" beneficial="" for="" alleviating="" oxidative="" stress="" and="" postprandial="">

الكلمات المفتاحية: الفينولات الكلية ؛ مجموع الفلافونويد العفص. الكاروتينات. حمض الفيتيك مقايسة تثبيط ألفا جلوكوزيداز ؛ مقايسة تثبيط ألفا أميليز

1 المقدمة

إن توفير محاصيل غذائية عالية الغلة ومغذية وصحية أمر ضروري لمواجهة التحديات التي يفرضها سوء التغذية والأمراض المرتبطة به. ومن ثم ، تم استخدام مناهج منهجية مختلفة ، مثل تربية المواد الغذائية الأساسية المقاومة للأمراض ذات الجودة التغذوية المحسنة ، في برامج أبحاث تربية النباتات لتلبية الاحتياجات الغذائية لسكان العالم الذين يتزايد عددهم بسرعة. لقد أصبح هذا الأمر أكثر إلحاحًا بالنظر إلى الانخفاض الحاد في كمية ونوعية الإمدادات الغذائية العالمية الناتجة عن التلوث البيئي والاحتباس الحراري وتطور

مصادر جديدة للوقود الحيوي [1]. في أفريقيا جنوب الصحراء الكبرى ، ثبت أن الذرة (Zea mays L.) تساهم في الأمن الغذائي والحد من الفقر بين الأسر ذات الدخل المنخفض [2].

تشتهر الأنماط الجينية للذرة الصفراء البرتقالية بخصائصها الغذائية والمعززة للصحة الممتازة بسبب المركبات النشطة بيولوجيًا التي تحتوي عليها ، بما في ذلك الكاروتينات ، والمركبات متعددة الفينول ، وحمض الفيتيك [3-5] ، وتوكوفيرولس [6]. ومع ذلك ، فإن آفاق الأمن الغذائي وتحسين التغذية من خلال زيادة إنتاج الذرة في أفريقيا جنوب الصحراء مهددة من قبل نبات الطفيليات النصفية الجذرية ، Striga hermonthica (Del.) Benth ، مما يتسبب في خسائر تصل إلى 100 في المائة في ظل الإصابة الشديدة بسبب فقدان المياه. والمغذيات من خلال التطفل [7،8]. وبالتالي ، فإن S. hermonthica تفرض قيودًا غير حيوية على إنتاج الذرة في أفريقيا جنوب الصحراء ، ناشئة عن تحول نموذجي من النظام التقليدي لزراعة الحبوب الذي تضمن فترات إراحة ممتدة. يضمن مثل هذا النظام التقليدي لزراعة الحبوب أن يكون مستوى بنك بذور ستريجا في التربة مقبولًا للنباتات 9]. لتقليل الخسائر في محصول وجودة الذرة الناتجة عن الإصابة ببكتيريا S. هذه الإستراتيجية قابلة للتكيف بسهولة ، خاصةً مع ممارسات الإدارة الأخرى [10].

كشفت دراستنا الحديثة أن هجائن الذرة الصفراء البرتقالية المقاومة للبروتين تحتوي على الكاروتينات ، والبوليفينول ، وحمض الفيتيك [3]. من المعروف أن هذه المركبات النشطة بيولوجيًا تعمل كمضادات للأكسدة وتثبط ارتفاع السكر في الدم بعد الأكل ، من بين الفوائد الصحية الأخرى [4 ، 5 ، 11 ، 12]. من بين المركبات النشطة بيولوجيًا في حبوب الذرة البرتقالية ، تم الإبلاغ عن أن مضادات الأكسدة [13،14] والأنشطة المثبطة للأنزيمات الهضمية [15] تعتمد على المركبات الفينولية ، والتي توجد بشكل أساسي في الشكل المرتبط. بالإضافة إلى ذلك ، من المعروف أن المركبات الفينولية تمتلك العديد من الأنشطة الحيوية الأخرى مثل تثبيط أوكسيديز الزانثين والإنزيمات المحولة للأنجيوتنسين 1- ، والتي تشارك في التسبب في الإصابة بالنقرس وارتفاع ضغط الدم المعتمد على رينين ، على التوالي [11] ، ومضادات التهابات ، مضاد للميكروبات ، مضاد للسرطان ، مضاد للزهايمر ، وخصائص مضادة للحساسية من بين الأنشطة البيولوجية الأخرى [16]. ومن ثم ، فإن المركبات الفينولية من المصادر الغذائية تجذب قدرًا كبيرًا من الاهتمام من كل من العلماء والمستهلكين بسبب فوائدها على صحة الإنسان [16].

كان الهدف من هذه الدراسة هو تقييم مستويات المركبات النشطة بيولوجيا ، والخصائص المثبطة للأكسدة والإنزيمات المتحللة للنشا لستة أنابيب هجينة من الذرة الصفراء البرتقالية المقاومة للبروتين Striga في المختبر. اختبرت الدراسة أيضًا الارتباطات بين المكونات النشطة بيولوجيًا ، ومضادات الأكسدةوأنزيمات التحلل المائي للنشا الأنشطة المثبطة لخط أنابيب هجين الذرة الصفراء البرتقالية المقاومة لبروتين Striga.

2. النتائج والمناقشة

2.1 المكونات الحيوية في ستة خطوط أنابيب هجينة مقاومة للبروتين الأصفر والبرتقالي

المكونات النشطة بيولوجيًا المحددة في ستة خطوط أنابيب هجينة من الذرة الصفراء البرتقالية المقاومة لمقاومة Striga (AS 1828-1 (AS1) ، AS 1828-4 (AS4) ، AS 1828-6 (AS6) ، AS {{ 8}} (AS8) ، AS 1828-9 (AS9) ، AS 1828-11 (AS11)) في هذه الدراسة تضمنت الفينولات الكلية ،مركبات الفلافونويد، التانينات ، الكاروتينات ، وحمض الفيتيك. يتم عرض مستويات الفينولات الكلية ، وإجمالي الفلافونويد ، والعفص ، وحمض الفيتيك في الجدول 1. وتراوح إجمالي الفينولات من 11.25 إلى 14.14 مجم GAE / جم في AS4 و AS9 ، على التوالي ؛ تراوحت مركبات الفلافونويد الإجمالية من 3.62 إلى 4.67 ملغم من الكمية الكمية / غرام في AS11 و AS6 على التوالي ؛ تراوح محتوى التانين من 3.64 إلى 6.29 مجم / جم في AS1 و AS9 على التوالي ؛ وتراوح محتوى حمض الفايتك من 3.66 في المائة في AS6 إلى 4.47 في المائة في AS1.

وهكذا ، احتوى AS9 على أعلى (ص<0.05)total phenolics="" and="" tannin="" levels,="" while="" as6="" had="" the="" highest="" total="" flavonoids="" content.="" the="" total="" phenolic="" concentrations="" detected="" in="" the="" striga-resistant="" yellow-orange="" maize="" hybrids="" are="" higher="" than="" the="" values="" previously="" reported="" in="" yellow="" maize="" hybrids,="" including="" 2.15="" mg="" gae/g[15]and="" 2.08="" mg="" gae/g[17].="" similarly,="" the="" levels="" of="" total="" flavonoids="" detected="" in="" the="" striga-resistant="" yellow-orange="" maize="" hybrids="" in="" this="" study="" are="" higher="" than="" the="" 0.93±="" 0.03="" mg="" oqe/g="" recently="" reported="" in="" provitamin="" a="" yellow="" maize="" flour="" [17].="" although="" the="" tannin="" levels="" are="" within="" the="" range(2.1-7.3="" mg/g)previously="" reported="" in="" striga-resistant="" yellow-orange="" maize="" hybrids="" [3],="" the="" values="">

أعلى نسبيًا من نطاق العفص المكثف (33.7 0 إلى 158.55 مجم / 100 جم ، أي ما يعادل 0.34 إلى 1.59 مجم / جم) المبلغ عنه في الأنماط الجينية للذرة المصبوغة [13].

قد تكون المستويات الأعلى من الفينولات الكلية ، والفلافونيدات الكلية ، والعفص التي لوحظت في ستة خطوط أنابيب هجينة من الذرة الصفراء البرتقالية المقاومة لبروتين Striga ، مقارنة بالقيم الموجودة في الأدبيات الحالية لهذه البوليفينول في الأنماط الجينية للذرة الصفراء غير المقاومة للستريجا قد تكون مرتبطة بإمكانية الاختلافات في تركيبها الجيني [3]. من المعروف أن التخليق الحيوي لمركبات البوليفينول وغيرها من المستقلبات الثانوية النباتية يزداد في وجود عوامل الإجهاد كدفاع خلوي و / أو آلية تكيفية بواسطة النبات لتحمل الظروف غير المواتية [16 ، 18]. علاوة على ذلك ، يتم تحفيز إنبات بذور Striga عن طريق إنتاج هرمون الستريجولاكتون (هرمونات نباتية) في جذور نبات الذرة ، والذي يطلقه النبات تحت الضغط [19]. وبالتالي ، فمن الممكن أن تكون سمة مقاومة S. hermonthica قد أدت إلى زيادة تنظيم التخليق الحيوي لمركبات البوليفينول في الذرة لتحمل الطفيل. ويدعم ذلك تقرير سابق مفاده أن مقاومة ما بعد التعلق لـ S. hermonthica تضمنت زيادة سماكة جدار الخلية النباتية وتراكم العديد من الفجوات الصغيرة والترسبات الفينولية الملطخة بكثافة داخل الخلية النباتية [20].

تتميز المركبات الفينولية بنشاطها المضاد للأكسدة نظرًا لخصائصها الأكسدة والاختزال ، والتي تمكنها من العمل كمخمدات للأكسجين المفرد ، والمتبرعين للهيدروجين ، وعوامل الاختزال [21]. بالإضافة إلى ذلك ، تم الإبلاغ عن المركبات الفينولية أيضًا لتعطيل إنزيمات الجهاز الهضمي ، بما في ذلك ليباز البنكرياس ، أميليز ، وجلوكوزيداز عبر ارتباط غير محدد بالإنزيمات الفردية [22]. كما ورد سابقًا بواسطة Villiger et al. [23] تمتلك المركبات الفينولية تقاربًا كبيرًا للبروتينات عبر الروابط الهيدروجينية والطارئة للماء ، مما يعزز قدرتها على تثبيط إنزيمات مثل -amylase و -glucosidase عن طريق تمسخ البروتين.

The phytic acid contents were comparable (p>0. 05) من بين ستة خطوط أنابيب هجينة من الذرة الصفراء البرتقالية المقاومة للبروتين Striga. يتوافق هذا النطاق مع تقريرنا السابق عن محتوى حمض الفايتك في هجن الذرة الصفراء البرتقالية المقاومة للبروتينات [3]. يمتلك حمض الفيتيك نشاطًا مضادًا للأكسدة ، بالإضافة إلى تأثيره التثبيطي ضد تكون حصوات الكلى [24] ، فضلاً عن خصائصه المضادة للسرطان [25]. الخصائص المضادة للأكسدة للمكونات النشطة بيولوجيًا ، وخاصة المكونات الفينولية (الفلافونويد والعفص) في هجن الذرة الصفراء البرتقالية المقاومة Striga ، قد تمنع أيضًا و / أو تبطئ التدهور التأكسدي لبعض العناصر الغذائية الذاتية في الذرة المعرضة بشدة للإصابة. الأكسدة مثل الأحماض الدهنية غير المشبعة والفيتامينات [16]. علاوة على ذلك ، قد تقلل المكونات النشطة بيولوجيًا في هجينة الذرة الصفراء والبرتقالية المقاومة للبروتين من معدل تكوين بعض المنتجات المؤكسدة السامة ، وبالتالي الحفاظ على الجودة الغذائية وإطالة العمر الافتراضي للمنتجات الغذائية [26] المصنوعة منها.

The carotenoid content in the Striga-resistant yellow-orange maize hybrids is presented in Table 2. Total β-carotene (9-cis-β-carotene + 13-cis-β-carotene + all-trans-β-carotene) ranged from 2.42 to 2.89ug/g; total xanthophylls (lutein+zeaxanthin) ranged from8.92 to 12.11l ug/g; and total provitamin A carotenoids(β-cryptoxanthin+β-carotene+α-carotene） ranged from 3.17 to 3.77 μg/g,in AS6 and AS9,respectively. There were no significant differences(p>0. 05) في المحتوى الكاروتيني للبرتقالي الأصفر المقاوم للبروتين

هجن الذرة. تؤكد نطاقات الكاروتينات التي تم الحصول عليها في هذه الدراسة تلك التي تم الإبلاغ عنها سابقًا بواسطة Alamu et al. للبروفيتامين A هجينة الذرة الصفراء المدعمة بيولوجيًا [27]. علاوة على ذلك ، كان إجمالي الزانثوفيل أعلى من حيث القيمة من إجمالي الكاروتينات المحتوية على فيتامين أ في هجن الذرة الصفراء البرتقالية المقاومة لبروتين ستريجا ، مما يؤكد النتائج التي توصل إليها Ortiz et al. [28].

قد تكون الكاروتينات قد استكملت الأنشطة المثبطة لمضادات الأكسدة والتحلل المائي للنشا للمركبات الفينولية في هجائن الذرة الصفراء البرتقالية المقاومة لبروتينات Striga ، وفقًا للأنشطة الحيوية المبلغ عنها. على سبيل المثال ، تم الإبلاغ عن أن الكاروتينات تمتلك نشاطًا مضادًا للأكسدة باعتباره الآلية الرئيسية الكامنة وراء فوائدها الصحية [29]. كما أنها تمنح تأثيرات وقائية ضد الأمراض المزمنة غير المعدية مثل السرطان [30] وأمراض القلب والأوعية الدموية [31]. أيضًا ، تم الإبلاغ عن أن -cryptoxanthin يقلل بشكل كبير من خطر الإصابة بمرض السكري من النوع 2 (T2D) ويخفف من مقاومة الأنسولين [32،33].

2.2. النشاط المضاد للأكسدة في ستة خطوط أنابيب هجينة من الذرة الصفراء البرتقالية المقاومة للستريجا

كشف النشاط المضاد للأكسدة في هجينة الذرة الصفراء والبرتقالية المقاومة للبروتين (الجدول 3) أن استنساخ خط الأنابيب الستة أظهر نشاطًا مضادًا للأكسدة عن طريق تنظيف الجذور الحرة (ABTS درجة زائد و DPPH *) وتقليل أيونات الحديديك (Fe3 plus) إلى أيونات حديدية (Fe2 زائد). اختلف نشاط مضادات الأكسدة بشكل كبير (ص<0.05) among="" the="" hybrids,="" with="" as9="" having="" the="" strongest=""><0.05) free="" radicals="" scavenging="" abilities(7.28="" teac="" mmol/g="" and="" sc50,="" 9.07±="" 0.27="" mg/ml="" for="" abts+="" and="" dpph,="" respectively)and="" ferric-reducing="" power="" (0.43="" mg="" gae/g).="" it="" is="" pertinent="" to="" recall="" that="" as9-9="" also="" had="" the="" highest="" level="" of="" total="" phenolics="" and="" tannins,="" as="" presented="" earlier="" in="" table="" 1.="" the="" dpph°scavenging="" abilities="" of="" the="" striga-resistant="" yellow-orange="" maize="" hybrids="" obtained="" in="" this="" study="" (sc50:="" 9.07="" to="" 26.35="" mg/ml)="" are="" more="" potent="" than="" those="" reported="" by="" rodriguez-salinas="" et="" al.="" [13]="" for="" pigmented="" maize="" genotypes(ic50:="" 31="" to="" 52="" mg/ml)="" since="" a="" lower="" sc50="" or="" ic50="" is="" indicative="" of="" a="" stronger="" activity="" [34].="" however,="" vitamin="" c,="" a="" standard="" antioxidant="" with="" a="" lower="" sc50(4.63±0.28="" mg/ml),="" had="" a="" stronger="" dpph*scavenging="" activity="" than="" all="" of="" the="" six="" striga-resistant="" yellow-orange="" maize="" hybrids.="" similarly,="" the="" abts·+="" scavenging="" activity="" of="" the="" striga-resistant="" yellow-orange="" maize="" hybrids="" (2.65-7.68="" teac="" mmol/g)is="" higher="" than="" the="" value="" (294.81±="" 2.23="" umol="" teac/g)reported="" by="" irondi="" et="" al.[17]="" for="" provitamin="" a="" yellow="" maize="" flour.="" the="" stronger="" antioxidant="" activity="" of="" the="" striga-resistant="" yellow-orange="" maize="" hybrids="" over="" the="" non-striga-resistant="" pigmented="" maize="" genotypes="" may="" be="" attributed="" to="" the="" increased="" deposition="" of="" polyphenolic="" compounds="" in="" their="" defense="" against="" s.="" hermonthica="" [20],="" which="" may="" have,="" consequently,="" enhanced="" the="" antioxidant="" capacity="" of="" the="" striga-resistant="" yellow-orange="" maize="">

تشير قدرة هجين الذرة الصفراء والبرتقالية المقاومة للبروتينات الجذور الحرة والقدرة على تقليل الحديديك إلى أنها قد تكون مفيدة في حماية الجسم من الهجمات التأكسدية التي تسببها الجذور الحرة وأنواع الأكسجين التفاعلية. وبالتالي ، فإن هجائن الذرة الصفراء والبرتقالية المقاومة للبروتين قد يكون لها تأثير وقائي ضد الضرر التأكسدي للجزيئات الحيوية في الجسم ، بما في ذلك الأحماض النووية والبروتينات والدهون والكربوهيدرات [35] والأمراض المزمنة المتعلقة بالإجهاد التأكسدي [36] .

2.3 الأنشطة التثبيطية لأنزيمات التحلل بالنشا من ستة خطوط أنابيب مقاومة للبروتينات هجينة الذرة الصفراء البرتقالية المدعمة بيولوجيًا

يتم عرض النشاط المثبط لأنزيمات النشا-التحلل المائي (-amylase و -glucosidase) لخطوط الأنابيب الستة المهجنة من الذرة الصفراء والبرتقالية المقاومة Striga ، معبرًا عنها بـ IC50 (تركيز المستخلص الذي يثبط نشاط الإنزيم بنسبة 50 في المائة) ، في الجدول 4. IC50 تراوحت قيم هجن الذرة الصفراء البرتقالية المقاومة Striga على -amylase و -glucosidase من 26.28 إلى 52.55 مجم / مل و 47.72 إلى 63.98 مجم / مل في AS9 و AS4 ، على التوالي. وهكذا ، من بين ستة أنواع هجينة من الذرة الصفراء والبرتقالية المقاومة لبروتين Striga ، أظهر AS9 مع أدنى قيم IC50 لكل من -amylase و -glucosidase ، الأقوى (p.<0.05)inhibitory activity="" on="" these="" two="" enzymes.="" interestingly,="" there="" was="" no="" significant="" (p="">0. 05) الاختلاف في قيم IC50 لـ AS9 و acarbose (دواء قياسي مضاد لمرض السكر) على -amylase ، مما يشير إلى أن القدرات المثبطة لـ amylase لـ AS9 و acarbose كانت قابلة للمقارنة. ومع ذلك ، باستثناء القدرة التثبيطية لـ -amylase لـ AS9 التي كانت قابلة للمقارنة مع قدرة أكاربوز ، كانت الأنشطة المثبطة لـ -amylase و -glucosidase لأكاربوز أقوى من تلك الموجودة في هجينة الذرة الصفراء البرتقالية المقاومة لـ Striga. تم الإبلاغ عن قدرة الأنماط الجينية المختلفة للذرة المصطبغة (الأصفر والأرجواني والأحمر والأسود) على تثبيط نشاط إنزيم التحلل المائي للنشا (جلوكوزيداز) بواسطة Fabila-Garcia et al. [15]. كشفت النتائج التي توصلوا إليها أن مستخلص الذرة الصفراء كان له أعلى نشاط مثبط للجلوكوزيداز ، معبراً عنه كنسبة مئوية (69.8 بالمائة) ، بين الطرز الوراثية للذرة. بالإضافة إلى ذلك ، Irondi et al. [17] تم الإبلاغ مؤخرًا عن قيم o-amylase و -glucosidase IC50 تبلغ 237.12 ± 2.60 و 157.18 ± 1.05 ميكروغرام / مل ، على التوالي ، لبروفيتامين أ لدقيق الذرة الصفراء. بالنسبة إلى مستخلص حرير الذرة ، الذي تم الإبلاغ عنه [37] أنه يثبط الأميليز و -جلوكوزيداز بمتوسط ​​قيم IC50 تبلغ 218.4 و 221.4 ميكروغرام / مل ، على التوالي ، فإن هجن الذرة الصفراء البرتقالية المقاومة لبروتين ستريجا كان لها تأثير مثبط أضعف. على ج-أميليز وس جلوكوزيداز.

يشارك كل من سي أميليز وأو جلوكوزيداز في هضم الكربوهيدرات الغذائية. في حين أن الأميليز الموجود في الأمعاء الدقيقة يحلل النشا -1 ، فإن 4 روابط لإطلاق السكريات قليلة السكاريد وثنائي السكريات ، يُكمل الجلوكوزيداز في حدود الفرشاة في الأمعاء الدقيقة عملية الهضم عن طريق التحلل المائي الإضافي للسكريات قليلة السكاريد والثنائيات السكرية لإنتاج السكريات الأحادية القابلة للامتصاص ، بما في ذلك الجلوكوز والفركتوز [38]. ومن ثم ، فإن تثبيط هذين الإنزيمين الهضميين هو نهج علاجي راسخ للتخفيف من ارتفاع السكر في الدم بعد الأكل في إدارة T2D وآلية رئيسية للعمل

من العديد من الأدوية المضادة للسكري [39] ، بما في ذلك الأدوية والمنتجات الطبيعية والأطعمة الوظيفية. علاوة على ذلك ، فإن هجن الذرة الصفراء البرتقالية المقاومة للستريجا كان لها تأثير مثبط أكبر على الأميلاز مقارنة بالجلوكوزيداز. هذا النمط من تثبيط إنزيمات النشا المائي له آثار علاجية مفيدة ويتفق مع النمط المذكور في الدراسات السابقة [17 ، أ 0]. وبالتالي ، فإن هجائن الذرة الصفراء والبرتقالية المقاومة للبروتينات ، وخاصة AS9 ، قد يكون لها بعض الفوائد في السيطرة على ارتفاع السكر في الدم بعد الأكل.

2.4 الارتباطات بين المكونات النشطة بيولوجيًا ، ومضادات الأكسدة وأنزيمات التحلل المائي للنشا ، والأنشطة التثبيطية لهجائن الذرة الصفراء البرتقالية المقاومة للستريجا

من بين المكونات النشطة بيولوجيًا ، يرتبط إجمالي الفينولات ارتباطًا وثيقًا بـ ABTS · plus (ص<><0.01,r=-0.867), reducing=""><0.05,r=0.633), α-amylase="" ic50=""><0.01,r=-0.836)and α-glucosidase="" ic50=""><0.05,r=-0.582) (table="" 5).="" as="" earlier="" stated,="" lower="" dpph"="" scs0="" and="" enzyme="" ics0="" values="" are="" indicative="" of="" stronger="" scavenging="" and="" inhibitory="" activities="" of="" a="" given="" sample="" on="" dpph*="" and="" enzymes,="" respectively="" [34].="" thus,="" when="" taken="" together,="" the="" negative="" correlations="" between="" total="" phenolics="" and="" dpph·sc50,="" α-amylase="" ic50="" and="" α-glucosidase="" ic50,="" as="" well="" as="" the="" positive="" correlations="" between="" total="" phenolics="" and="" abts="" scavenging="" ability="" and="" reducing="" power,="" suggest="" that="" phenolic="" compounds="" may="" have="" contributed="" majorly="" to="" the="" observed="" antioxidant="" and="" starch-hydrolyzing="" enzymes="" inhibitory="" activities="" of="" the="" striga-resistant="" yellow-orange="" maize="">

3. المواد والطرق

3.1. المواد الكيميائية والكواشف

ترولوكس ، كيرسيتين ، حمض الأسكوربيك ، حمض الغاليك ، ABTS (2،2'-azino-bis - (3- ethylbenzthiazoline -6- sulphonic acid)) ، DPPH (2 ، 2- diphenyl تم شراء -2- picrylhydrazyl) و -glucosidase من Bacillus stearothermophillus و p-nitrophenylglucopyranoside (PNPG) و -amylase والنشا القابل للذوبان والأكاربوز من Sigma (سانت لويس). تم استخدام الدرجات التحليلية لجميع المواد الكيميائية والمذيبات الأخرى.

3.2 جمع العينات

عينات بذور جافة لستة أنواع هجينة من الذرة الصفراء البرتقالية المقاومة لبروتين Striga (المشفرة AS 1828-1 ، 4،6،8،9،11) نمت جميعها في Saminaka (8 درجات 39'E ، 1 0 درجة 34 'شمالاً ؛ ارتفاع 760 مترًا ؛ هطول الأمطار السنوي 1149 ملم ؛ درجة حرارة 18. 1-37 3 درجات ؛ نوع التربة ، نيتوسولات ديستريك) وزاريا (7 درجة 45'E ، 11 درجة 8'N ؛ ارتفاع 622 م ؛ هطول الأمطار السنوي 1076 ملم ؛ متوسط ​​درجة الحرارة 13. 9-35. 5 درجات ؛ نوع التربة ، الحديديك لوفيسولز) تم جمعها من برنامج تحسين الذرة التابع للمعهد الدولي للزراعة الاستوائية (IITA) ، إبادان ، نيجيريا. زرعت الهجن في شهر مايو لمدة موسمين ، في تصميم القطاعات العشوائية الكاملة بثلاث مكررات ، خلال موسم الأمطار. تم طحن العينات في الدقيق (حجم غربال 0.50 مم) باستخدام مطحنة المطرقة المختبرية Perten (3102 ، الولايات المتحدة الأمريكية) وتم تعبئتها بإحكام في أكياس عينة غير شفافة لإجراء مزيد من التحليلات المختبرية.

3.3 تحضير 1 من مستخلص العينات

لتحضير مستخلص من دقيق الذرة المهجن الأصفر البرتقالي المقاوم للستريجا ، تم نقع 1 جرام من الدقيق في 10 مل من الميثانول في أنبوب طرد مركزي بسعة 50 مل طوال الليل (12 ساعة) مع رج متقطع. بعد ذلك ، تم طرد الخليط عند 3000 دورة في الدقيقة لمدة 10 دقائق ، ثم تم جمع المادة الطافية (المستخلص الميثانولي) وتخزينها عند -4 درجة مئوية حتى التحليل [41].

3.4 تحديد محتوى الفينول الكلي

طريقة Folin-Ciocalteu التي وصفها Singleton et al. [42] تم اعتماده لتحديد محتوى الفينولات الكلي لمستخلص دقيق الذرة الصفراء البرتقالية المقاومة للبروتين Striga ، تم توزيع جزء (300 ميكرولتر) من المستخلص في أنبوب اختبار (بثلاث نسخ). بعد ذلك ، تمت إضافة 1.5 مل من كاشف Folin-Ciocalteu (مخزون كاشف Folin-Ciocalteu المخفف 10 مرات بالماء المقطر) و 1.2 مل من محلول Na2CO3 (7.5 بالمائة وزن / حجم) ، وتم تحضين الخليط في الظلام لمدة 30 دقيقة عند درجة حرارة منخفضة. درجة حرارة الغرفة. بعد ذلك ، تمت قراءة الامتصاصية عند 765 نانومتر مقابل الفراغ. تم حساب إجمالي محتوى الفينول باستخدام منحنى معايرة حمض الغال وتم التعبير عنه كمكافئ لحمض الغال (GAE) في عينة مجم / جم.

3.5 تحديد محتوى الفلافونويد الكلي

البروتوكول الذي وصفه Kale et al. [43] تم استخدامه لتحديد محتوى الفلافونويد الكلي لمستخلص دقيق الذرة الأصفر البرتقالي المقاوم لبروتين ستريجا. باختصار ، 0 تم صرف 5 مل من المستخلص في أنابيب اختبار ؛ تبع ذلك إضافة 1.5 مل من الميثانول ، 0. 1 مل من كلوريد الألومنيوم (1 0 بالمائة) ، 0.1 مل من أسيتات البوتاسيوم 1 مولار ، و 2.8 مل من الماء المقطر. تم تدوير خليط التفاعل وتحضينه عند درجة حرارة الغرفة لمدة 30 دقيقة ، وبعد ذلك تمت قراءة الامتصاص عند 514 نانومتر. تم التعبير عن محتوى الفلافونويد الكلي في المستخلصات كمكافئ كيرسيتين (QE) في عينة مجم / جم.

3.6 تحديد محتوى تنانين

تم قياس كمية التانين لمستخلصات دقيق الذرة الصفراء والبرتقالية المقاومة للستريجا بالطريقة اللونية الموصوفة سابقًا بواسطة جوسلين [44] ، مع تعديل طفيف. تم تشتيت جزء من العينة (0. 5 جم) في 5 مل من 1 في المائة من حمض الهيدروكلوريك في ميثانول وتركها لمدة 15 دقيقة. بعد ذلك ، تم طرد الخليط عند 3 {{1 0} 0 0 دورة في الدقيقة لمدة 10 دقائق. تم توزيع جزء من 0.1 مل من المادة الطافية في أنبوب الاختبار الذي يحتوي على 7.5 مل من الماء المقطر ، وبعد ذلك تمت إضافة 0.5 مل من كاشف Folin-Dennis و 1 مل من محلول Na2CO3 (35 بالمائة) ، وتم تكوين الحجم حتى 10 مل مع 0.9 مل من الماء المقطر بعد الخلط ، تم تحضين خليط التفاعل لمدة 30 دقيقة عند درجة حرارة الغرفة ، وتمت قراءة الامتصاص عند 760 نانومتر. تم حساب محتوى التانين ، المعبر عنه كمكافئ لحمض التانيك (TAE) في عينة مجم / جم ، من منحنى معياري لحمض التانيك.

3.7 القياس الكمي للمحتوى الكاروتيني للعينة

تم تحديد محتوى الكاروتين في دقيق الذرة الهجين الأصفر البرتقالي المقاوم للبروتينات من خلال اعتماد الطريقة التي وصفها Howe و Tanumihardjo [45]. تم استخلاص الكاروتينات من الدقيق عن طريق خلط 0. 6 جم من العينة مع 6 مل من الإيثانول (يحتوي على 0. 1٪ بوتيل هيدروكسيل تولوين). تم وضع الخليط في حمام مائي عند 85 درجة لمدة 5 دقائق. بعد ذلك ، تم تصبن الزيت المتداخل في الخليط باستخدام هيدروكسيد البوتاسيوم (80 بالمائة وزن / حجم) عند 85 درجة في حمام مائي لمدة 5 دقائق. تم بعد ذلك خلط المعلق باستخدام آلة دوامة وإعادته إلى حمام الماء لمدة 5 دقائق أخرى. تم نقله على الفور إلى حمام من الثلج ، وتمت إضافة 3 مل من الماء البارد منزوع الأيونات. تم فصل محتويات الكاروتين من الخليط ثلاث مرات متتالية مع 3 مل من n- هكسان بالطرد المركزي عند 1000 دورة في الدقيقة لمدة 10 ثوانٍ. تم توزيع الطبقة العليا من الخليط في أنبوب تركيز 50 مل. تم غسل جزء الهكسان المجمع ثلاث مرات بالماء منزوع الأيونات ، ودوامة ، وطرده لمدة 10 ثوانٍ عند 1000 دورة في الدقيقة. تم تجفيف جزء n-hexane باستخدام مكثف TurboVap (LIV) تحت غاز النيتروجين لمدة 25 دقيقة. تمت إعادة تكوين المستخلص المجفف بالميثانول / ثنائي كلورو ميثان (1 مل ، 50:50 حجم / حجم) ، وتم حقن قسامة 100 ميكرولتر في نظام HPLC لتحديد كمية الكاروتينات. يتكون نظام HPLC (Water Corporation ، Milford ، MA ، USA) من عمود حماية ، عمود كاروتين C30 YMC （4.6 × 250 مم ، 3 ميكرومتر） ، مضخة HPLC ثنائية （مياه 626） ، جهاز أخذ عينات تلقائي (مياه 717) ، و a كاشف الصفيف الضوئي (ووترز 2996). يعمل النظام مع برنامج Empower 1 (Waters Corporation). تتكون الطور المتحرك من مذيب أ ، يحتوي على ميثانول: ماء (92: 8 ت / ت) مع 10 مليمول / لتر أسيتات أمونيوم ، ومذيب ب ، يحتوي على 100 بالمائة ميثيل ثالثي - بيوتيل إيثر. تم إجراء شطف التدرج بمعدل تدفق 1 مل / دقيقة في ظل الظروف التالية: 29 دقيقة من التدرج الخطي من 83 في المائة إلى 59 في المائة أ ؛ 6 دقائق من التدرج الخطي من 59 في المائة إلى 30 في المائة أ ؛ 1 دقيقة من الانتظار عند 30 النسبة المئوية أ ؛ 4 دقائق من التدرج الخطي من 30 بالمائة إلى 83 بالمائة أ و 4- دقيقة عند 83 بالمائة. تم إنشاء كروماتوجرامس للكاروتينات عند 450 نانومتر ، وتم تحديد الكاروتينات المحددة وقياسها باستخدام طريقة المعايير الخارجية بناءً على منحنى المعايرة من المعايير البحتة ومقارنة طيف الامتصاص والتشتت المشترك مع الكاروتينات القياسية.

3.8 تحديد محتوى حمض الفيتيك

تم استخدام طريقة ويلر وفريل [46] لتحديد محتوى الدقيق من حمض الفيتيك. تم الاستخلاص عن طريق هز خليط من 1 جم من الدقيق و 25 مل من 3 في المائة من حمض الخليك ثلاثي الكلور (TCA) لمدة ساعة واحدة وطرد المعلق لمدة 15 دقيقة عند 35 0 0 دورة في الدقيقة. تم خلط قسمة 10 مل من المادة الطافية مع 4 مل من محلول كلوريد الحديديك ، وتم تسخين الخليط في حمام ماء مغلي لمدة 45 دقيقة. تم طرد المعلق الناتج عند 3500 دورة في الدقيقة لمدة 15 دقيقة وتم صب المادة الطافية بعناية. بعد ذلك ، تم غسل الراسب مرتين عن طريق التشتت في 25 مل من 3 في المائة من TCA ، والتسخين في حمام ماء مغلي لمدة 10 دقائق ، وطرده عند 3500 دورة في الدقيقة لمدة 10 دقائق. تم تكوين حجم الراسب حتى 30 مل بالماء المقطر ، وتم تسخين الخليط في حمام ماء مغلي لمدة 30 دقيقة. تم ترشيح المعلق الساخن بمساعدة ورق ترشيح Whatman (رقم 2) ، وتم غسل الراسب بـ 60 مل من الماء المقطر الساخن لضمان الترشيح الكامل. بعد ذلك ، تمت إذابة الراسب المحتفظ به على ورق الترشيح باستخدام 40 مل من HNO3 3.2 م في دورق حجمي سعة 100 مل. تم نقل قسامة 0.5 مل إلى أنبوب طرد مركزي وتم تخفيفه باستخدام 7 مل من الماء المقطر ، وبعد ذلك تمت إضافة 2 مل من 1.5 مولار من KSCN ، وتم تحويل الحجم إلى 10 مل باستخدام 0.5 مل من الماء المقطر. تمت قراءة الامتصاصية (خلال 1 دقيقة) عند 480 نانومتر. تم حساب محتوى الدقيق من حامض الفيتيك باستخدام نسبة ذرية Fe / P4: 6.

3.9 2 ، 2- Azinobis (3- ethyl-benzothiazoline -6- حمض السلفونيك) Radical Cation (ABTS · plus) ScaOaging Assay /

تم فحص قدرة مستخلصات دقيق الذرة الصفراء والبرتقالية المقاومة Striga على نقب ABTS "من خلال اعتماد الإجراء الذي أبلغ عنه Reet al. [47]. تم تحضير ABTS * بالإضافة إلى الكاشف العامل عن طريق الخلط الدقيق لحجم متساوٍ من المحاليل المائية من ABTS plus (7 مللي مول / لتر) و K2S2Os (2.45 مللي مول / لتر) واحتضان الخليط

في خزانة مظلمة بدرجة حرارة الغرفة لمدة 16 ساعة. بعد ذلك ، تم ضبط امتصاص الكاشف إلى 0. 7 0 ± 0. 0 2 بالإيثانول (95 بالمائة) عند 734 نانومتر. ثم تم صرف 0.2 مل من المستخلص و 2.0 مل من كاشف ABTS * في أنبوب الاختبار ، وخلط جيدًا ، وحضنت في درجة حرارة الغرفة لمدة 15 دقيقة في حالة مظلمة. أخيرًا ، تمت قراءة الامتصاصية في مقياس طيف ضوئي مرئي للأشعة فوق البنفسجية (شركة ميلتون روي ، الولايات المتحدة الأمريكية) عند 734 نانومتر. تم حساب قدرة ABTSe ​​plus على الكسح لمستخلصات الدقيق لاحقًا من منحنى ترولوكس القياسي وتم التعبير عنها على أنها سعة مضادات الأكسدة المكافئة لـ Trolox (TEAC).

3.10. 2 ، 2- Diphenyl -2- picrylhydrazyl Radical (DPPH ") فحص الكسح

أبلغ البروتوكول من قبل Cervato et al. [48] ​​تم استخدامه لتحديد قدرة مستخلصات الدقيق على تنظيف DPPH "، باستخدام فيتامين C (حمض الأسكوربيك) كمضاد أكسدة مرجعي. باختصار ، خليط تفاعل يحتوي على 1. 0 مل من تركيزات مختلفة (8 ، 16 ، 24 ، 32 مجم / مل من المستخلص أو فيتامين C و 3. تم تحضين 0 مل من محلول DPPH 60 ميكرومتر） في درجة حرارة الغرفة في حالة مظلمة لمدة 30 دقيقة. بعد ذلك ، الامتصاص تمت قراءته عند 517 نانومتر ، وتم حساب قدرة الكسح DPPH (بالمائة) من المستخلصات والتعبير عنها بتركيز المستخلص الذي نظف 50 بالمائة من DPPH "(SC50).

3.11. تقليل مقايسة الطاقة

تم اختبار قدرة مستخلصات الدقيق على اختزال Fe3 plus إلى Fe2 plus باعتماد البروتوكول الذي وصفه Oyaizu [49]. باختصار ، تم تحضين خليط من المستخلص (2.5 مل) ، 2 0 0 ملي محلول فوسفات الصوديوم (الرقم الهيدروجيني 6.6) (2.5 مل) ، و 1 في المائة من فيري سيانيد البوتاسيوم (2.5 مل) عند 50 درجة لمدة 20 دقيقة ، وبعد ذلك تمت إضافة 2.5 مل من 10 بالمائة حمض ثلاثي كلورو أسيتيك. بعد ذلك ، تم طرد الخليط عند 650 × جم لمدة 10 دقائق. تم توزيع جزء من 2.5 مل من المادة الطافية في أنبوب اختبار ، وتمت إضافة 2.5 مل من الماء المقطر و 1 مل من 0.1 بالمائة من كلوريد الحديديك وخلطهم جيدًا ، وتمت قراءة الامتصاص عند 700 نانومتر. أخيرًا ، تم حساب قوة الاختزال للمستخلصات والتعبير عنها بمكافئ مليغرام حمض الغاليك لكل جرام من العينة.

3.12. مقايسة تثبيط ألفا أميليز

تم إجراء اختبار تثبيط Alpha-amylase من خلال اعتماد الإجراء الموصوف بواسطة Kwon et al. [5 0]. تم استخدام البنكرياس الخنازير - أميليز (EC3.2.1.1) والنشا القابل للذوبان (الركيزة) في هذا الاختبار. تخفيفات مختلفة لمستخلصات الدقيق ، بإجمالي 5 0 0 ميكرولتر ، و 5 0 0 ميكرولتر من 0. 02 ميكرولتر من محلول فوسفات الصوديوم (pH6.9 باستخدام 0.006 مولار كلوريد الصوديوم) المحتوي على 0.5 مجم / مل من محلول الأميليز ، تم خلطه واحتضانه عند 37 درجة لمدة 10 دقائق. بعد ذلك ، تمت إضافة 500 ميكرولتر من محلول نشا بنسبة 1 في المائة في محلول فوسفات الصوديوم 0.02 مولار ، وتم تحضين خليط التفاعل عند 37 درجة لمدة 15 دقيقة. بعد ذلك ، تم إنهاء التحلل المائي للنشا المحفز-الأميليز بإضافة 1.0 مل من كاشف اللون DNSA (1 بالمائة 35- حمض الساليسيليك ، و 12 بالمائة طرطرات الصوديوم والبوتاسيوم في 0.4 مولار هيدروكسيد الصوديوم). تم تحضين خليط التفاعل لاحقًا لمدة 5 دقائق في حمام ماء مغلي ، وتم تبريده إلى درجة حرارة الغرفة ، وتم تخفيفه باستخدام 10 مل ماء مقطر. تمت قراءة امتصاص الخليط عند 540 نانومتر. تم تضمين اختبار مرجعي استبعد مستخلص الدقيق في التجربة. بعد ذلك ، تم حساب النسبة المئوية لتثبيط الأميليز على النحو التالي:

(A540R - A540S) × منع بنسبة 100 بالمائة=A540R

حيث A540R هي قراءة الامتصاصية للمرجع ؛ A540S هي قراءة الامتصاصية للعينة.

3.13. مقايسة تثبيط ألفا جلوكوزيداز

Alpha-glucosidase inhibitory activity of the flours extracts was conducted by adopting the procedure reported by Kim et al. [39], using Bacillus stearothermophillus α-glucosidase (EC3.2.1.20) and para-nitrophenylglucopyranoside (PNPG) as the substrate. Five (5)units of an aliquot of α-glucosidase were incubated with 20 μg/mL of the extract for 15 min. The hydrolytic reaction was initiated by adding 3 mM PNPG prepared in 20 mM phosphate buffer, pH6.9, which served as a substrate. The hydrolytic reaction was allowed to proceed for 20 min at37°C, after which 2 mL of 0.1 M Na>CO: تمت إضافته لإنهاء التفاعل. تم تضمين اختبار مرجعي بدون مستخلص الدقيق في التجربة. تمت قراءة امتصاص p-nitrophenol الأصفر المنطلق من التحلل المائي المحفز بالجلوكوزيداز لـ PNPG عند 400 نانومتر وتم حساب النسبة المئوية لتثبيط o-glucosidase على النحو التالي:

(A400R - A400S) × منع بنسبة 100٪=A400R

حيث A400R هي قراءة الامتصاصية للمرجع ؛ A400 هي قراءة الامتصاصية للعينة.

3.14. تحليل البيانات

تم التعبير عن البيانات التي تم الحصول عليها في هذه الدراسة (من التحديدات الثلاثية) على أنها قيم متوسطة ± الانحراف المعياري (SD). باستخدام حزمة البرامج الإحصائية SPSS (الإصدار السادس عشر) ، تم إجراء تحليل التباين أحادي الاتجاه (ANOVA) على البيانات ، وتمت مقارنة القيم المتوسطة باستخدام اختبار Tukey اللاحق في p.<0.05. the="" associations="" between="" the="" bioactive="" components,="" the="" antioxidant,="" and="" the="" starch-hydrolyzing="" enzymes="" inhibitory="" activities="" were="" calculated="" using="" the="" pearson="" correlation="" test.="" column="" representations="" of="" the="" mean="" values="" were="" done="" using="" graphpad="" prism="" (5th="">

4 - نتائج

احتوت هجن الذرة الصفراء البرتقالية المقاومة لستريجا على مكونات حيوية نشطة بيولوجيًا (الفينولات الكلية ، إجمالي الفلافونويد ، التانينات ، حمض الفايتك ، والكاروتينات). أظهرت مستخلصاتهم نشاطًا قويًا مضادًا للأكسدة وتثبيط إنزيمات التحلل المائي للنشا (-amylase و -glucosidase). من بين أنواع هجينة الذرة الصفراء البرتقالية المقاومة للبروتين Striga ، كان AS 1828-9 أكثر الأنشطة المثبطة لإنزيم التحلل المائي ومضادات الأكسدة فعالية. وقد لوحظت ارتباطات كبيرة بين المحتوى الفينولي الكلي و ABTS * plus ، وقدرة الكسح بدرجة DPPH ، وتقليل الطاقة ، والنشاط المثبط للأميلاز ، و -جلوكوزيداز في هجن الذرة الصفراء البرتقالية المقاومة للبروتين. تشير الأنشطة المثبطة لأنزيمات التحلل المائي ومضادات الأكسدة إلى أن هجن الذرة الصفراء البرتقالية المقاومة للبروتينات (خاصة AS 1828-9) قد تكون مفيدة في منع و / أو تخفيف الإجهاد التأكسدي وفرط سكر الدم بعد الأكل.