Jabuticaba (Myrciaria Jaboticaba) قشر كمصدر مستدام للأنثوسيانين و Ellagitannins تسليمها بواسطة حويصلات الدهون الفوسفاتية لتخفيف الإجهاد التأكسدي في الخلايا الكيراتينية البشرية الجزء 1

يرجى الاتصالoscar.xiao@wecistanche.comلمزيد من المعلومات

تجريدي:التوت البرازيلي المعروف علميا باسم jabuticaba هو فاكهة مغطاة بقشر أرجواني داكن لا يزال غنيا بالنشاط الحيوي ، وخاصة البوليفينول. بالنظر إلى ذلك ، كان يهدف هذا العمل إلى الحصول على مستخلص من قشر ثمار الجابوتيكابا ، وتحديد مكوناته الرئيسية ، وتحميله في حويصلات فوسفوليبيد مصممة خصيصا لتوصيل الجلد ، وتقييم فعاليتها البيولوجية. تم الحصول على المستخلص عن طريق استخراج الماء الساخن المضغوط (PHWE) ، والذي يعتبر طريقة سهلة ومنخفضة التبديد ، وكان غنيا بمركبات البوليفينول ، وخاصة الفلافونويد (أورثو ديفينول والعفص المكثف) ، والأنثوسيانين (سيانيدين 3-O-غلوكوزيد ودلفينيدين 3-O-غلوكوزيد) ، وحمض الغال ، والتي كانت مسؤولة عن النشاط العالي لمضادات الأكسدة المكتشف باستخدام طرق مختلفة لقياس الألوان (DPPH ، FRAP CUPRAC ، واستخلاب المعادن). لتحسين الاستقرار وفعالية المستخلص ، تم دمجه في حويصلات الدهون الفوسفاتية فائقة التشوه (نقل بعض) التي تم تعديلها عن طريق إضافة اثنين من البوليمرات المختلفة (هيدروكسي إيثيل سليلوزوالصوديومهيالورونات)، وبالتالي الحصول على بعض نقل السليلوز والهيالورونان نقل بعض. كانت الترانسفيرسومات بدون بوليمرات هي الأصغر ، حيث أدت إضافة البوليمر إلى تكوين حويصلات أكبر كانت أكثر استقرارا في التخزين. وأدى دمج المستخلص في الحويصلات إلى تعزيز أنشطتها المفيدة لأنها كانت قادرة، إلى حد أكبر من المحلول المستخدم كمرجع، على مواجهة التأثير السام للهيدروجين.بيروكسيدوحتى تسريع التئام الجرح الذي يتم إجراؤه في طبقة أحادية الخلية ، خاصة عندما يتم إثراء الحويصلات بالبوليمرات. بالنظر إلى ذلك ، قد تمثل الحويصلات الغنية بالبوليمر استراتيجية جيدة لإنتاج منتجات تجميلية وتجميلية ذات خصائص مفيدة للبشرة.

الكلمات الرئيسيه:أنواع الأكسجين التفاعلية. الاقتصاد الدائرينشط بيولوجيا;المركبات الفينولية; حويصلات الدهون الفوسفاتية. التئام الجروح

يرجى الضغط هنا لمعرفة المزيد

1. مقدمة

ينتمي Jabuticaba ، وهو فاكهة تعرف باسم التوت البرازيلي ، إلى جنس Plinia ، الذي يعرف أيضا باسم جنس Myrciaria. إنه توت كروي أسود مع قشر رقيق وهش ولب أبيض مطلوب للغاية ويستهلكه السكان المحليون طازجا أو في منتجات محولة. العصائر والمربى والهلام والخل والمشروبات الكحولية والنبيذ هي المنتجات الرئيسية التي يتم الحصول عليها محليا من هذه الفواكه [1]. يتم إنتاج النبيذ والمشروبات الكحولية عن طريق التقطير أو التخمير بسبب تشابه محتوى الفاكهة مع محتوى العنب. يولد تصنيع هذه المنتجات عددا كبيرا من المنتجات الثانوية للنفايات ، التي تتكون أساسا من القشر والبذور ، والتي لا تزال تحتوي على مركبات قيمة [2]. في الواقع ، فإن القشرة الأرجوانية الداكنة غنية بالأحماض الفينولية والفلافونول والإيلاجيتانين والأنثوسيانين ، مثل السيانيدين وجلوكوزيدات دلفينيدين [3-5]. لهذا السبب ، كان قشر الجابوتيكابا ولا يزال يستخدم لإثراء البرغر والحلوى والهلام والحلويات الأخرى [2]. أظهرت بعض الدراسات أن القشرة لا تزال غنية بالمركبات الفينولية المسؤولة عن النشاط العالي المضاد للأكسدة الموجود في المختبر باستخدام مقايسات مختلفة [6,7] ، وتأثيرات مضادة للأكسدة في البشر [8| وتعديل الميكروبات المضادة للالتهابات والأمعاء في الفئران [9]. بالإضافة إلى ذلك ، يمكن استخدام القشرة كعامل تلوين طبيعي ومضاد للميكروبات بفضل محتواه العالي من البوليفينول. على الرغم من أن قشر الجابوتيكابا هو مصدر غني وقيم للمركبات الفينولية ذات الآثار المفيدة المزعومة في الجسم الحي ، إلا أنه حتى الآن لا توجد منتجات تكنولوجية ذات قيمة مضافة عالية من قشر الجابوتيكابا في السوق - لا كغذاء ولا كمنتجات تجميلية. يجب أن تكون المنتجات التي يتم إنشاؤها باستخدام هذه المنتجات الثانوية متوافقة تماما مع مفاهيم الاقتصاد الدائري وتوجيه أهداف الأمم المتحدة للتنمية المستدامة ، والتي توصي بضمان أنماط الاستهلاك والإنتاج المستدامة (الهدف 12)[10]. تتمثل إحدى طرق معالجة هذه المسألة في معالجة التيارات الجانبية للفاكهة والمنتجات الثانوية ، مثل قشر جابوتيكابا ، إلى منتجات نانوتكنولوجية فعالة ومبتكرة. وسيكون تثمينها مفيدا للبيئة، لأن وحدات تجهيز الفاكهة لن تحتاج إلى حرق قشر الجابوتيكابا؛ للمستهلكين ، لأنهم سيستهلكون المزيد من المنتجات الطبيعية ؛ وبالنسبة لشركات الأغذية والمواد الكيميائية ومستحضرات التجميل والأدوية ، والتي يمكن أن تقلل أو حتى تقضي على استخدام المواد الكيميائية الاصطناعية في منتجاتها.

Cistanche يمكن أن يحسن المناعة

على الرغم من الإمكانات العالية للجزيئات النشطة بيولوجيا الموجودة في قشر الجابوتيكابا ، إلا أن خصائصها المفيدة غالبا ما تكون محدودة بسبب استقرارها المنخفض وانخفاض التوافر البيولوجي في الجسم الحي. للتغلب على هذه العيوب ، تم مؤخرا اقتراح ناقلات نانوتكنولوجية مثل الدهون أو الجسيمات النانوية المعدنية أو البوليمرية أو الحويصلات الفوسفاتية أو الميسيل. بشكل عام ، الحويصلات الفوسفاتية ، بفضل تشابهها العالي مع الأغشية البيولوجية ، هي الأكثر توافقا بيولوجيا وتنوعا من هذه [11,12]. في الواقع ، في العقود الأخيرة ، تم تطوير الجسيمات الشحمية وغيرها من الحويصلات الفوسفاتية المعدلة واختبارها كحاملات للعقاقير الاصطناعية والجزيئات الطبيعية النشطة بيولوجيا [13]. على وجه الخصوص ، تم تصميم الحويصلات القابلة للتشوه ، ما يسمى ببعض النقل ، خصيصا لتوصيل الجلد وتم تثبيتها في بعض الأحيان عن طريق إضافة بوليمرات محبة للماء إلى التركيبة. يتفاعل هذا الأخير مع الطبقة الثنائية في السطح الداخلي و / أو الخارجي ، ويفضل الحويصلات المستقرة بشكل معقم في التشتت [14-16]. كان هيدروكسي إيثيل السليلوز المعدل مائيا يستخدم سابقا لطلاء الجسيمات الشحمية ، مما يحسن استقرارها [171. هيدروكسي إيثيل سليلوز هو مشتق من السكريات القابلة للذوبان في الماء ويستخدم على نطاق واسع في التركيبات الموضعية. إنه يشكل طبقة على سطح الجلد ، ويتجنب انتحاله ، ويحسن محتوى الماء وسيولة الطبقة القرنية ، وبالتالي يسهل مرور الجزيئات الخارجية [18]. كما تم الجمع بين هيالورونات الصوديوم سابقا مع حويصلات الدهون الفوسفاتية أو استخدامها وحدها في التركيبات الموضعية بسبب خصائصها المفيدة. في الواقع ، هو الجليكوزامينوغليكان الرئيسي الموجود في المصفوفة خارج الخلية لمعظم أنسجة الثدييات ، وخاصة الأدمة. وهو متورط في العديد من الوظائف البيولوجية للجلد ، وبالتالي يفضل استعادته وتحفيز التئام الجروح.

في هذه الدراسة ، تم دمج البوليمرين بدلا من ذلك مع بعض النقل لتحسين أداء توصيل الحويصلة واستقرارها. تم استخدام الحويصلات الناتجة لتحميل مستخلص قشر jabuticaba ، والذي تم الحصول عليه سابقا عن طريق استخراج الماء الساخن المضغوط (PHWE). تم تحليل التركيب الكيميائي والنشاط المضاد للأكسدة للمستخلص ، إلى جانب قدرته ، عند تحميله في الحويصلات ، على تقليل الضرر التأكسدي في الجلد وتعزيز التئام الجروح.

2. النتائج والمناقشات

2.1.قشور جابوتيكابا: التوصيف الكيميائي والنشاط المضاد للأكسدة

تم إجراء الكشف الطيفي الكتلي للأنثوسيانين في مستخلص قشر جابوتيكابا في المقام الأول في الوضع الإيجابي. أنتج مركبان لهما أيونات جزيئية عند (m/z)+ 449.107 و 465.100 أيونات شظايا من 287.054 و 303.045 ، على التوالي ، وتم تحديدها على أنها سداسي السيانيدين والدلفينيدين. كان تأين الأنثوسيانين أضعف بكثير في الوضع السالب ، ولكن مع ذلك ، يمكن رؤية الأيونات المميزة عند (m / z) ~ 447.091 (M-2) و 465.101 (M + H2O-2) - للسيانيدين-هيكسوسيد و 463.085 (M-2) - و 481.095 (M+H2O-2) ~ ل delphinidin-hexoside ، مما يؤكد آلية تكوين الأيونات السالبة التي اقترحها Sun et al. [19] للأنثوسيانين. على HPLC-DAD ، كان للأنثوسيانين الرئيسيين في قشر جابوتيكابا أوقات احتفاظ مماثلة وأطياف الأشعة فوق البنفسجية للمعايير الأصيلة للسيانيدين 3-O-glucoside و delphinidin 3-O-glucoside. وهي تمثل 1.5 ٪ من المحتوى الفينولي لمستخلص حمض الغال ويمثل إجمالي الإيلاجيتانين 4.1 ٪ و 12.7 ٪ من إجمالي المحتوى الفينولي. هذه النتائج مشابهة لتلك التي تم الإبلاغ عنها في بذور jabuticaba من أنواع مختلفة [9,20].

تم تحديد المكونات الفينولية للمستخلص وتم قياس النشاط المضاد للأكسدة باستخدام مقايسات مختلفة (الجدول 1). يحتوي مستخلص قشر الجابوتيكابا المجفف بالتجميد على 7.1٪ من إجمالي المركبات الفينولية ، حيث كانت مركبات الفلافونويد ، و ortho-diphenols ، والعفص المكثف 26.4٪ و 11.1٪ و 7.0٪ من إجمالي التركيب الفينولي ، على التوالي.

ويبين الشكل 1 كروماتوغرام ذروة كثافة القاعدة وكروماتوغرام منظمة أطباء بلا حدود عند m/301.0 لمستخلص قشر الجابوتيكابا في الوضع السلبي. حمض الإيلاجيك المنزوع البروتونات (m/z 301.0) هو جزء نموذجي من الإيلاجيتانين. تشير العديد من القمم في MS- chromatogram (الشكل 1) إلى وجود العديد من الإيلاجيتانين بشكل عام خلال الدقائق العشر الأولى من تشغيل UHPLC. ويبين الجدول 2 بيانات التصلب المتعدد عن الإيلاجيتانين المحدد. تم تحديد جليكوسيدات حمض سداسي هيدروكسي ديفينيك (HHDP) غير المخصصة ، وهي جالويل - HHDP - هيكسوسيد بيس - HHDP - هيكسوسيد (ثلاثة أيزومرات) ، كاستالاجين / فيسكالاجين (اثنين من الأيزومرات) ، triallyl-HHDP-hexoside ، diallyl-HHDP-hexoside ، galloyl-bis-HHDP-hexoside (ثلاثة أيزومرات) ، وخماسي أكسيد حمض الإيلاجيك وفقا للدراسات السابقة للجابوتيكابا [21-24]. اقترح أيون السلائف عند m/z 1067.1189 (Rt 5.86 min) أيون منزوع البروتون من المركب بصيغة جزيئية C46H36O30 وتم تحديده مبدئيا على أنه pterocarinin A بسبب نمط تفتيته المماثل (الجدول 2) لتلك التي تم الإبلاغ عنها سابقا للبتيروكارينين A [25]. تم الكشف عن أيون مزدوج الشحنة عند m/z 858.0645 (Rt 7.36 min) مع أيونات شظايا شائعة في ellagitannins (Table2). بافتراض تكوين أيون (M-2H)2 نموذجي ، يمكن أن ينشأ الأيون مزدوج الشحنة من مركب له صيغة جزيئية من CsH5O8. ستتطابق الصيغة مع صيغة sanguiin H-6 التي تم إلغاء تخصيصها ، وهو إيلاجيتانين تم اكتشافه بشكل متكرر في ثمار عائلة Rubus [26,27. ومع ذلك ، هناك حاجة إلى مزيد من البحث لتوصيف المركب بالكامل.

يعمل مستخلص قشر الجابوتيكابا المجفف بالتجميد على إزالة الجذور الحرة ، مما يقلل من خصائص الطاقة وتخليب المعادن ، وذلك بفضل محتواه الفينولي المعروف بمواجهة الإجهاد التأكسدي ليس فقط في المختبر ولكن أيضا في الجسم الحي [9،21،28]. وهكذا ، بالنظر إلى وفرة وصورة المركبات الفينولية في المستخلصات المائية المجففة بالتجميد من قشر الجابوتيكابا ، تم قياس إمكاناتها المضادة للأكسدة من خلال مقايسات مختلفة وجزيئات قياسية تم استخدامها كمرجع (الجدول 1).

2.2. إعداد وتوصيف الحويصلات الفوسفاتية

بالنظر إلى المحتوى الفينولي الغني لمستخلص قشر الجابوتيكابا وانخفاض التوافر البيولوجي لهذه الجزيئات [29,30] ، خاصة على الجلد ، تم تحميله في نقل بعض الحويصلات الفوسفاتية المصممة للتطبيق الموضعي [31,32]. تحقيقا لهذه الغاية ، تمت إضافة منشط حافة (Tween 80) إلى الدهون الفوسفاتية لزيادة سيولة الطبقة الثنائية وقدرة الحويصلة على الضغط من خلال مصفوفة الخلايا القرنية ، مما يزيد من ترسب الحمولة في طبقات الجلد العميقة [31]. في الواقع ، أكدت الدراسات السابقة أن هذا الفاعل بالسطح المضاف إلى الحويصلات الفوسفاتية عزز أداء توصيل الجلد [32,33]. بالإضافة إلى ذلك ، تم إثراء بعض النقل بهيدروكسي إيثيل السليلوز وحمض الهيالورونيك لتعزيز استقرار الحويصلة. ثم ، تم استخدام بوليمر طبيعي (حمض الهيالورونيك) وآخر شبه اصطناعي (هيدروكسي إيثيل سلولوز) وتمت مقارنة تأثيرهما على استقرار الحويصلة. في دراسات سابقة ، ثبت أن حمض الهيالورونيك يرتبط بالدهون الفوسفاتية ويشكل حويصلات مثالية ، تسمى الهيالوروسومات ، حيث يتم توزيع الهيالورونان على سطح الحويصلة الداخلية والخارجية ، مفضلا استقرارها إلى جانب قدرتها على توصيل الجلد [13]. هيدروكسي إيثيل سليلوز هو بوليمر شبه اصطناعي يستخدم على نطاق واسع في الصياغة الموضعية بسبب خصائصه السماكة والتبلور [34]. يعتبر مكونا آمنا ومتوافقا حيويا قادرا على زيادة قابلية انتشار النظام وتطبيقه على الجلد. على الرغم من خصائصه الواعدة للتطبيقات الموضعية ، إلا أن تفاعله الفعلي مع حويصلات الدهون الفوسفاتية لم تتم دراسته من قبل [35]. في هذه الدراسة ، تمت إضافة كل من البوليمرات بتركيزين مختلفين: 1 و 2 ملغ / مل (الجدول 3).

تم قياس متوسط القطر ومؤشر التشتت المتعدد وإمكانات زيتا للنقل (الجدول 4). يأتي النقل أصغر الحويصلات التي يبلغ متوسط قطرها حوالي 62 نانومتر (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 من بين متوسط قطر الحويصلات) بغض النظر عن البوليمرات والتركيزات المستخدمة.

كانت جميع الحويصلات سالبة الشحنة (~-19 mV) دون اختلافات كبيرة بين العينات ، ربما لأن كمية كلا البوليمرات كانت منخفضة جدا (1 أو 2 mg / mL) مقارنة بكمية الدهون الفوسفاتية المستخدمة (180 mg / mL). وبالتالي ، فإنه لا يمكن أن يؤثر بشكل كبير على إمكانات Z للحويصلات.

تضمنت جميع التركيبات كميات كبيرة من مستخلص قشر الجابوتيكابا (الجدول 4). في الواقع ، كانت كفاءة الدمج دائما أعلى من 90٪ دون اختلافات كبيرة بين العينات المختلفة ، مما يؤكد أن إضافة البوليمرات لم تعدل قدرة الحويصلات على دمج المواد الكيميائية النباتية الموجودة في المستخلص والاحتفاظ بها. قد تكون كفاءة التغليف العالية بسبب وجود جزيئات مضادة للأكسدة بشكل رئيسي في الطبقة الثنائية الحويصلة ، والتي لا يتم إطلاقها أثناء عملية التنقية. بالإضافة إلى ذلك ، أدت الكمية العالية من الدهون الفوسفاتية المستخدمة (180 مجم / مل) إلى تكوين عدد كبير من الحويصلات ، مما أدى بدوره إلى زيادة لزوجة التشتت - وبالتالي تقليل حركة كل من الحويصلات والجزيئات. تم تقييم استقرار الحويصلات عن طريق تخزينها في درجة حرارة الغرفة (~ 25 درجة مئوية) لمدة 90 يوما وقياس خصائصها الفيزيائية والكيميائية الرئيسية (الحجم ، مؤشر التشتت المتعدد ، وإمكانات زيتا) في أوقات محددة (الشكل 2). زاد متوسط قطر بعض النقل ، الذي كان في البداية الأصغر ، إلى حوالي 180 نانومتر في 30 يوما وما يصل إلى 450 نانومتر في 90 يوما. وزاد مؤشر تعدد التشتت أيضا، وبدا أن العينات ثنائية الطور. على العكس من ذلك ، يأتي النقل مخصب بالبوليمرات التي حافظت على نفس الخصائص ، ومتوسط القطر (~ 91 نانومتر) ، وتعدد التشتت (~ 0.24) ، وإمكانات زيتا (~-20 mV). لم يتأثر تحسن الاستقرار بتركيز أو نوع البوليمر J36]. أظهرت نتائجنا أن إضافة البوليمر حسنت استقرار الحويصلة في التشتت ، وربما شلتها في الشبكة البوليمرية.

تم استخراج هذه المقالة من جزيئات 2021 ، 26 ، 6697. https://doi.org/10.3390/molecules26216697 https://www.mdpi.com/journal/molecules