Ensymau Hydrolyzing Gwrthocsid A Starts Priodweddau Ataliol Hybridau Indrawn Melyn-Oren sy'n Gwrthiannol i Striga

Am ragor o wybodaeth, cysylltwch â:tina.xiang@wecistanche.com

Haniaethol: Mae'r rhan fwyaf o'r buddion iechyd sy'n deillio o rawnfwydydd yn cael eu priodoli i'w cyfansoddion bioactif. Gwerthusodd yr astudiaeth hon lefelau'r cyfansoddion bioactif a'rgwrthocsidiola hydrolyzing startshensymaupriodweddau ataliol chwe hybrid indrawn melyn-oren sy'n gallu gwrthsefyll Striga (cod AS1828-1, 4, 6,8, 9, 11) in vitro. Tyfwyd yr hybrid indrawn yn y Sefydliad Rhyngwladol Amaethyddiaeth Drofannol (ITA), Nigeria. Y cyfansoddion bioactif (cyfanswm ffenolig, tannin,flavonoidau, a lefelau ffytad), gallu gwrthocsidiol (DPPH" ac ABTS a phŵer rhydwytho), a hydrolysu startshensymau(-amylase a x-glucosidase)penderfynwyd gweithgareddau ataliol yr hybridau indrawn gan sbectroffotometreg. Ar yr un pryd, cafodd carotenoidau eu meintioli gan ddefnyddio system HPLC cam cefn. Amrediadau'r cyfansoddion bioactif oedd: 11.25-14.14 mg GAE/g (cyfanswm ffenolig),3.62-4.67 mg QE/g (cyfanswm flavonoidau), 3.{{1{ {34}}}}.29 mg/g (tanin),3.66-4.31 y cant (ffytad),8.92-12.11ug/g (cyfanswm xanthophylls),2.{{19 }}.89 ug/g (cyfanswm -caroten), a 3.17-3.77ug/g (cyfanswm provitamin A carotenoidau). Detholiad o'r hybridau indrawn wedi'u chwilota DPPH"(SC50: 9. 07-26.35 mg/mL)ac ABTS*(2.{{30}}.68 TEACmmol/g),wedi gostwng Fe3 plws i Fe2 plws (0.25±0.64-0 .43 ± 0.01 mg GAE/g), ac atal -amylase a -glucosidase, gydag ystodau IC50 o 26.28-52.55 mg/mL a 47.72-63.98 mg/mL, yn y drefn honno. Ymhlith y chwe chlon o'r hybridau india-corn, AS1828-9 oedd â'r uchaf (t<0.05)levels of="" tannins="" and="" phytate="" and="" the="" strongest="">gwrthocsidiola gweithgareddau ataliol ensymau hydrolyzing startsh. Gwelwyd cydberthynas sylweddol rhwng cyfanswm ffenolig a’r canlynol: ABTS*(t<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="">

Geiriau allweddol: ffenolig llwyr; cyfanswm flavonoids; tannin; carotenoidau; asid ffytig; assay ataliad alffa-glucosidase; assay ataliad alffa-amylase

1. Rhagymadrodd

Mae darparu cnydau bwyd cynhyrchiol, maethlon ac iach yn hanfodol er mwyn mynd i’r afael â’r heriau a achosir gan ddiffyg maeth a’r clefydau sy’n gysylltiedig ag ef. Felly, mae gwahanol ddulliau systematig, megis bridio styffylau sy'n gallu gwrthsefyll afiechydon gyda gwell ansawdd maethol, wedi'u defnyddio mewn rhaglenni ymchwil bridio planhigion i ddiwallu anghenion dietegol y boblogaeth fyd-eang sy'n cynyddu'n gyflym. Mae hyn wedi dod yn fwy hanfodol o ystyried y gostyngiad aruthrol ym maint ac ansawdd y cyflenwad bwyd byd-eang a achosir gan lygredd amgylcheddol, cynhesu byd-eang, a datblygiad

ffynonellau biodanwydd newydd [1]. Yn Affrica Is-Sahara, dangoswyd bod indrawn (Zea mays L.) yn cyfrannu at ddiogelwch bwyd a lleihau tlodi ymhlith teuluoedd incwm isel [2].

Mae genoteipiau indrawn melyn-oren yn adnabyddus am eu rhinweddau maethol a hybu iechyd rhagorol oherwydd y cyfansoddion bioactif sydd ynddynt, gan gynnwys carotenoidau, cyfansoddion polyphenolig, asid ffytig [3-5], a tocofferolau [6]. Fodd bynnag, mae'r posibilrwydd o sicrwydd bwyd a gwell maeth trwy gynhyrchu mwy o india corn yn Affrica Is-Sahara yn cael ei fygwth gan y planhigyn gwraidd hemiparasitig, Striga hermonthica (Del.) Benth yn achosi colledion cynnyrch mor uchel â 100 y cant o dan bla difrifol oherwydd colli dŵr. a maetholion trwy barasitiaeth [7,8]. O ganlyniad, mae S. hermonthica yn gosod cyfyngiad anfiotig i gynhyrchiant india corn yn Affrica Is-Sahara, yn deillio o newid patrwm o'r system draddodiadol o ffermio grawnfwydydd a oedd yn cynnwys cyfnodau braenar estynedig. Roedd system draddodiadol o ffermio grawn yn sicrhau bod lefel y banc hadau Striga yn y pridd yn oddefadwy i'r planhigion9]. Er mwyn lliniaru'r colledion yng nghynnyrch ac ansawdd yr india-corn a achosir gan bla S.hermonthica, y dull rheoli gorau yw plannu genoteipiau indrawn sy'n gwrthsefyll Striga. Mae'r strategaeth hon yn hawdd ei haddasu, yn enwedig mewn cyfuniad ag arferion rheoli eraill [10].

Datgelodd ein hastudiaeth ddiweddar fod hybrid indrawn melyn-oren sy'n gwrthsefyll Striga yn cynnwys carotenoidau, polyffenolau, ac asid ffytig [3]. Gwyddys bod y cyfansoddion bioactif hyn yn gweithredu fel gwrthocsidyddion ac yn atal hyperglycemia ôl-frandio, ymhlith buddion iechyd eraill [4,5,11,12]. Ymhlith y cyfansoddion bioactif mewn grawn indrawn oren, adroddwyd bod y gwrthocsidydd [13,14] a gweithgareddau ataliol ensymau treulio [15] yn dibynnu ar y cyfansoddion ffenolig, sy'n bodoli'n bennaf yn y ffurf rwymedig. Yn ogystal, mae'n hysbys bod gan gyfansoddion ffenolig nifer o fioweithgareddau eraill megis atal ensymau trosi xanthine oxidase ac angiotensin 1-, sy'n gysylltiedig â pathogenesis gowt a gorbwysedd rennin-ddibynnol, yn y drefn honno [11], a gwrth- eiddo llidiol, gwrth-ficrobaidd, gwrth-ganser, gwrth-Alzheimer, a gwrth-alergaidd ymhlith gweithgareddau biolegol eraill[16]. Felly, mae cyfansoddion ffenolig o ffynonellau dietegol yn denu llawer iawn o sylw gan wyddonwyr a defnyddwyr oherwydd eu buddion i iechyd pobl [16].

Amcan yr astudiaeth hon oedd gwerthuso lefelau'r cyfansoddion bioactif, a phriodweddau ataliol ensymau gwrthocsidiol a hydrolyzing startsh chwe hybrid in vitro in vitro melyn-oren sy'n gallu gwrthsefyll Striga. Profodd yr astudiaeth hefyd y cysylltiadau rhwng y cyfansoddion bioactif, a'rgwrthocsidiola gweithgareddau ataliol ensymau hydrolyzing startsh y chwe hybrid indrawn melyn-oren sy'n gallu gwrthsefyll Striga.

2. Canlyniadau a Thrafodaeth

2.1.Cydrannau Bioactioe mewn Chwe Hybrid Indrawn Melyn-Oren Striga-Gwrthiannol

Y cydrannau bioactif a bennir yn y chwe phiblinell hybrid indrawn melyn-oren sy'n gwrthsefyll Striga(AS1828-1(AS1), AS1828-4(AS4), AS1828-6(AS6), AS{{ Roedd 8}} (AS8), AS1828-9(AS9), AS1828-11(AS11))yn yr astudiaeth hon yn cynnwys cyfanswm ffenolig,flavonoidau, tannin, carotenoidau, ac asid ffytig. Cyflwynir lefelau cyfanswm ffenolig, cyfanswm flavonoidau, tannin ac asid ffytig yn Nhabl 1. Roedd cyfanswm y ffenoligau'n amrywio o 11.25 i 14.14 mg GAE/g yn AS4 ac AS9, yn y drefn honno; roedd cyfanswm y flavonoidau yn amrywio o 3.62 i 4.67 mg QE/g yn AS11 ac AS6, yn y drefn honno; roedd cynnwys tannin yn amrywio o 3.64 i 6.29 mg/g yn AS1 ac AS9, yn y drefn honno; ac roedd cynnwys asid ffytig yn amrywio o 3.66 y cant yn AS6 i 4.47 y cant yn AS1.

Felly, roedd AS9 yn cynnwys yr uchaf (t<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="">

yn gymharol uwch na'r ystod o daninau cyddwys (33.70 i 158.55 mg/100g, sy'n cyfateb i 0.34 i 1.59 mg/g) a adroddwyd mewn genoteipiau indrawn pigmentog [13].

Mae'n bosibl bod y lefelau uwch o gyfanswm ffenolig, cyfanswm flavonoidau, a thaninau a welwyd yn y chwe phiblinell hybrid indrawn melyn-oren sy'n gwrthsefyll Striga, o'i gymharu â'r gwerthoedd yn y llenyddiaeth bresennol ar gyfer y polyphenolics hyn mewn genoteipiau india corn melyn nad ydynt yn gwrthsefyll Striga yn gysylltiedig â genoteipiau indrawn melyn posibl. gwahaniaethau yn eu cyfansoddiad genetig [3]. Mae'n hysbys bod biosynthesis polyphenolics a metabolion eilaidd planhigion eraill yn cynyddu ym mhresenoldeb straenwyr fel amddiffyniad cellog a / neu fecanwaith addasol gan y planhigyn i wrthsefyll amodau anffafriol [16,18]. Ar ben hynny, mae egino hadau Striga yn cael ei ysgogi gan gynhyrchu strigolactones (hormonau planhigion) yng ngwreiddiau'r planhigyn indrawn, y mae'r planhigyn yn ei ryddhau o dan straen [19]. Felly, mae'n bosibl bod y nodwedd ar gyfer ymwrthedd i S. hermonthica wedi uwch-reoleiddio biosynthesis cyfansoddion polyphenolig yn yr india-corn i wrthsefyll y parasit. Ategir hyn gan adroddiad cynharach fod ymwrthedd ôl-ymlyniad i S. hermonthica yn golygu tewychu cellfur y planhigyn a chronni llawer o wagolau bach a dyddodion ffenolig sydd wedi'u staenio'n ddwys o fewn y gell planhigyn [20].

Mae cyfansoddion ffenolig yn nodedig am eu gweithgaredd gwrthocsidiol oherwydd eu priodweddau rhydocs, sy'n eu galluogi i weithredu fel quenchers o ocsigen singlet, rhoddwyr hydrogen, ac asiantau lleihau [21]. Yn ogystal, adroddwyd bod cyfansoddion ffenolig hefyd yn anactifadu ensymau treulio, gan gynnwys lipas pancreatig, -amylase, ac a-glucosidase trwy rwymo amhenodol i'r ensymau unigol [22]. Fel yr adroddwyd yn flaenorol gan Villiger et al.[23] mae gan gyfansoddion ffenolig affinedd uchel i broteinau trwy hydrogen a bondio hydroffobig, gan wella eu gallu i atal ensymau fel -amylase a -glucosidase trwy ddadnatureiddio protein.

The phytic acid contents were comparable (p>0.05)ymysg y chwe phiblinell hybrid indrawn melyn-oren sy'n gwrthsefyll Striga. Mae'r ystod hon yn cytuno â'n hadroddiad blaenorol ar gynnwys asid ffytig hybrid indrawn melyn-oren sy'n gwrthsefyll Striga [3]. Mae asid ffytig yn meddu ar weithgaredd gwrthocsidiol, yn ychwanegol at ei effaith ataliol yn erbyn datblygiad cerrig yn yr arennau [24], yn ogystal ag eiddo gwrth-ganser [25]. Gall priodweddau gwrthocsidiol y cydrannau bioactif, yn enwedig y cyfansoddion ffenolig (flavonoids a thanin) yn y hybridau indrawn melyn-oren sy'n gwrthsefyll Striga, hefyd atal a / neu arafu dirywiad ocsideiddiol rhai maetholion mewndarddol yn yr india-corn sy'n dueddol iawn o ddioddef. ocsidiad, fel asidau brasterog annirlawn a fitaminau [16]. Ar ben hynny, gall y cydrannau bioactif yn y hybridau indrawn melyn-oren sy'n gwrthsefyll Striga leihau'r gyfradd y mae rhai cynhyrchion ocsideiddiol gwenwynig yn cael eu ffurfio, a thrwy hynny gynnal ansawdd maethol ac ymestyn oes silff cynhyrchion bwyd [26] a wneir ohonynt.

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) yng nghynnwys carotenoid yr oren melyn-oren sy'n gwrthsefyll Striga

hybrids indrawn. Mae'r ystodau o garotenoidau a gafwyd yn yr astudiaeth hon yn cadarnhau'r rhai a adroddwyd yn flaenorol gan Alamu et al.for provitamin A hybridiau indrawn melyn biofortified [27]. Ar ben hynny, roedd cyfanswm y xanthophylls yn uwch mewn gwerth na chyfanswm carotenoidau provitamin A yn y hybridau indrawn melyn-oren sy'n gwrthsefyll Striga, gan gadarnhau canfyddiadau Ortiz et al. [28].

Mae'n bosibl bod y carotenoidau wedi ategu gweithgareddau ataliol ensymau gwrthocsidiol a hydrolyzing startsh y cyfansoddion ffenolig yn yr hybridau india corn melyn-oren sy'n gwrthsefyll Striga, yn unol â'u bioweithgareddau a adroddwyd. Er enghraifft, adroddwyd bod carotenoidau yn meddu ar weithgaredd gwrthocsidiol fel y prif fecanwaith sy'n sail i'w buddion iechyd [29]. Maent hefyd yn rhoi effeithiau amddiffynnol yn erbyn clefydau cronig anhrosglwyddadwy fel canser [30] a chlefydau cardiofasgwlaidd [31]. Hefyd, adroddwyd bod -cryptoxanthin yn lleihau'r risg o ddiabetes math 2 (T2D) yn sylweddol ac yn lliniaru ymwrthedd inswlin [32,33].

2.2. Gweithgaredd Gwrthocsidiol Chwe Hybridau Indrawn Melyn-Oren sy'n Gwrthiannol i Striga Piblinell

Datgelodd gweithgaredd gwrthocsidiol yr hybridiau india corn melyn-oren sy'n gwrthsefyll Striga (Tabl 3) fod y chwe chlôn piblinell i gyd yn arddangos gweithgaredd gwrthocsidiol trwy ysborion radicalau rhydd (ABTS gradd a mwy a DPPH *) a lleihau ïonau fferrig (Fe3 plus ) i ïonau fferrus ( Fe2 plws ). Roedd y gweithgaredd gwrthocsidiol yn amrywio'n sylweddol (t<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="">

Mae gallu sborion radicalau rhydd a phŵer lleihau fferrig yr hybridau indrawn melyn-oren sy'n gwrthsefyll Striga yn awgrymu y gallent fod yn fuddiol i amddiffyn y corff rhag ymosodiadau ocsideiddiol a waddodir gan radicalau rhydd a rhywogaethau ocsigen adweithiol. Felly, gall yr hybridau indrawn melyn-oren sy'n gwrthsefyll Striga gael effaith amddiffynnol yn erbyn difrod ocsideiddiol biomoleciwlau yn y corff, gan gynnwys asidau niwclëig, proteinau, lipidau, a charbohydradau [35] a'r clefydau cronig sy'n gysylltiedig â straen ocsideiddiol [36] .

2.3.Ensymau Starts-Hydrolyzing Gweithgareddau Ataliol y Chwe Phiblinell Striga-Gwrthiannol Hybridau Indrawn Melyn-Oren Biocadarn

Cyflwynir gweithgaredd ataliol ensymau hydrolyzing startsh (-amylase a -glucosidase) y chwe phiblinell hybrid indrawn melyn-oren sy'n gwrthsefyll Striga, a fynegir fel IC50 (crynodiad echdyniad a lesteiriodd actifedd ensymau gan 50 y cant), yn Nhabl 4. Yr IC50 roedd gwerthoedd yr hybridau indrawn melyn-oren sy'n gwrthsefyll Striga ar -amylase a -glucosidase yn amrywio o 26.28 i 52.55 mg/mL a 47.72 i 63.98 mg/mL yn AS9 ac AS4, yn y drefn honno. Felly, ymhlith y chwe hybrid indrawn melyn-oren sy'n gwrthsefyll Striga sydd ar y gweill, AS9 gyda'r gwerthoedd IC50 isaf ar gyfer -amylase a -glucosidase, a ddangosodd y cryfaf (t.<0.05)inhibitory activity="" on="" these="" two="" enzymes.="" interestingly,="" there="" was="" no="" significant="" (p="">0.05) gwahaniaeth yng ngwerthoedd IC50 AS9 ac acarbose (cyffur gwrthdiabetig safonol) ar -amylase, sy'n dangos bod galluoedd ataliol -amylase AS9 ac acarbose yn gymaradwy. Fodd bynnag, heblaw am allu ataliol -amylase AS9 a oedd yn debyg i allu acarbose, roedd gweithgareddau ataliol -amylase a -glucosidase yr acarbose yn gryfach na rhai'r hybridau india corn melyn-oren sy'n gwrthsefyll Striga. Adroddodd Fabila-Garcia et al am allu gwahanol genoteipiau indrawn pigmentog (melyn, porffor, coch a du) i atal gweithgaredd ensymau hydrolyzing startsh (-glucosidase). [15]. Datgelodd eu canfyddiadau mai dyfyniad corn melyn oedd â'r gweithgaredd ataliol -glucosidase uchaf, wedi'i fynegi fel canran (69.8 y cant), ymhlith y genoteipiau indrawn. Yn ogystal, mae Irondi et al. [17] adroddwyd yn ddiweddar ar werthoedd o-amylase a -glucosidase IC50 o 237.12± 2.60 a 157.18±1.05 ug/mL, yn y drefn honno, ar gyfer blawd indrawn melyn provitamin A. O'i gymharu â dyfyniad sidan corn, yr adroddwyd [37] i atal a-amylase a -glucosidase â gwerthoedd IC50 cyfartalog o 218.4 a 221.4 ug / mL, yn y drefn honno, roedd gan y chwe hybrid indrawn melyn-oren sy'n gwrthsefyll Striga effaith ataliol wannach. ar c-amylase a x-glucosidase.

Mae c-amylase ac o-glucosidase yn ymwneud â threulio carbohydradau dietegol. Tra bod -amylase yn y coluddyn bach yn hydrolysu startsh -1,4 bondiau i ryddhau oligosacaridau a deusacaridau, - mae glwcosidase yn ymyl brwsh y coluddyn bach yn cwblhau'r treuliad trwy hydrolysio'r oligosacaridau a'r deusacaridau ymhellach i gynhyrchu monosacaridau amsugnadwy, gan gynnwys glwcos a ffrwctos [38]. Felly, mae atal y ddau ensym treulio hyn yn ddull therapiwtig sydd wedi'i hen sefydlu ar gyfer lleddfu hyperglycemia ôl-frandio wrth reoli T2D ac yn fecanwaith gweithredu allweddol.

o lawer o asiantau gwrth-diabetig [39], gan gynnwys cyffuriau, cynhyrchion naturiol, a bwydydd swyddogaethol. Ar ben hynny, cafodd yr hybridiau indrawn melyn-oren sy'n gwrthsefyll Striga effaith ataliol fwy sylweddol ar -amylas nag ar -glucosidase. Mae gan y patrwm hwn o ataliad ensymau hydrolyzing startsh oblygiadau therapiwtig buddiol ac mae'n cytuno â'r patrwm a adroddwyd mewn astudiaethau blaenorol [17,A0]. Felly, efallai y bydd gan y chwe hybrid indrawn melyn-oren sy'n gwrthsefyll Striga, yn enwedig AS9, rai buddion o ran rheoli hyperglycemia ôl-frandio.

2.4. Cydberthynas rhwng y Cydrannau Bioactif, Ensymau Gwrthocsidiol a Startsh-Hydrolyzing Gweithgareddau Ataliol y Chwe Phiblinell Hybridau Indrawn Melyn-Oren Striga-Gwrthiannol

Ymhlith y cydrannau bioactif, roedd cydberthynas arwyddocaol rhwng cyfanswm y ffenolig ac ABTS· plws (t<><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. Defnyddiau a Dulliau

3.1. Cemegau ac Adweithyddion

Trolox, quercetin, asid L-asgorbig, asid galig, ABTS (2,2'-azino-bis-(3-ethylbenzthiazoline-6-asid sylffonig)), DPPH(2,2-deuffenyl -2-picrylhydrazyl), -glucosidase o stearothermophillus Bacillus, p-nitrophenylglucopyranoside (PNPG), -amylase, startsh hydawdd, ac acarbose eu prynu oddi wrth Sigma (St. Louis). Defnyddiwyd graddau dadansoddol o'r holl gemegau a thoddyddion eraill.

3.2. Casgliad Sampl

Samplau hadau sych o chwe hybrid indrawn melyn-oren sy'n gallu gwrthsefyll Striga (cod AS1828-1,4,6,8,9,11) i gyd wedi'u tyfu yn Saminaka (8 gradd 39'E, 10 gradd 34' N; uchder o 760 m; glawiad blynyddol o 1149 mm; tymheredd o 18.1-37.3 gradd; math o bridd, Dystric Nitosols) a Zaria (7 gradd 45'E, 11 gradd 8'N uchder o 622 m; glawiad blynyddol o 1076 mm; tymheredd cyfartalog o 13.9-35.5 gradd; math o bridd, Ferric Luvisols)casglwyd o Raglen Gwella Indrawn y Sefydliad Rhyngwladol Amaethyddiaeth Drofannol (IITA), Ibadan, Nigeria. Plannwyd yr hybridau ym mis Mai am ddau dymor, mewn dyluniad bloc cyflawn ar hap mewn tri atgynhyrchiad, yn ystod y tymor glawog. Melinwyd y samplau i flawd (maint rhidyll 0.50 mm) gyda Melin Forthwyl Labordy Perten (3102, UDA) a'u pacio'n hermetig mewn bagiau sampl afloyw ar gyfer dadansoddiadau labordy pellach.

3.3. Paratoi1 Detholiad Samplau

Er mwyn paratoi dyfyniad o'r blawd hybrids indrawn melyn-oren sy'n gwrthsefyll Striga, cafodd 1g o'r blawd ei socian mewn 10 ml o fethanol mewn tiwb allgyrchu 50 ml gorchuddio dros nos (12 h) gyda ysgwyd ysbeidiol. Yn dilyn hynny, cafodd y gymysgedd ei centrifugio ar 3000 rpm am 10 munud, ac yna cafodd yr uwchnatur (dyfyniad methanolig) ei gasglu a'i storio ar -4 gradd C nes ei ddadansoddi [41].

3.4.Pennu Cyfanswm Cynnwys Ffenolig

Mae'r dull Folin-Ciocalteu a ddisgrifiwyd gan Singleton et al. [42] ei fabwysiadu i bennu cyfanswm cynnwys ffenolig y dyfyniad blawd india corn melyn-oren sy'n gwrthsefyll Striga, dosbarthwyd cyfran (300 uL) o'r dyfyniad i diwb profi (mewn triphlyg). Wedi hynny, ychwanegwyd 1.5 ml o adweithydd Folin-Ciocalteu (adweithydd stoc Folin-Ciocalteu wedi'i wanhau 10 gwaith gyda dŵr distyll) ac 1.2 ml o hydoddiant Na2CO3 (7.5 y cant w / v), a deorwyd y gymysgedd yn y tywyllwch am 30 munud ar tymheredd ystafell. Ar ôl hynny, darllenwyd yr amsugnedd yn 765 nm yn erbyn gwag. Cyfrifwyd cyfanswm y cynnwys ffenolig gan ddefnyddio cromlin graddnodi asid galig a'i fynegi fel cyfwerth asid galig (GAE) mewn sampl mg/g.

3.5. Penderfynu Cyfanswm Cynnwys Flavonoids

Mae'r protocol a ddisgrifiwyd gan Kale et al. [43] ei gyflogi i bennu cyfanswm cynnwys flavonoids y Striga-gwrthsefyll melyn-oren indrawn'flawd hybrids'blawd. Yn gryno, cafodd 0.5 ml o'r echdyniad ei ddosbarthu i diwbiau profi; dilynwyd hyn gan ychwanegu 1.5 mL o fethanol, 0.1 ml o alwminiwm clorid (10 y cant ), 0.1 mL o asetad potasiwm 1 M, a 2.8 mL o ddŵr distyll. Cafodd cymysgedd yr adwaith ei vortexed a'i ddeor ar dymheredd ystafell am 30 munud, ac ar ôl hynny darllenwyd yr amsugnedd ar 514 nm. Mynegwyd cyfanswm cynnwys flavonoids y darnau fel quercetin cyfwerth (QE) mewn sampl mg/g.

3.6. Penderfynu Cynnwys Tan1nin

Mesurwyd cynnwys tannin y darnau blawd india corn melyn-oren sy'n gwrthsefyll Striga yn ôl y dull lliwimetrig a ddisgrifiwyd yn flaenorol gan Joslyn [44], gydag ychydig o addasiad. Gwasgarwyd cyfran o'r sampl (0.5 g) mewn 5 mL o 1 y cant HCl mewn methanol a'i adael am 15 munud. Wedi hynny, cafodd y gymysgedd ei centrifugio am 3{{10}}00 rpm am 10 munud. Dosbarthwyd cyfran o 0.1 mL o'r uwchnatant i'r tiwb profi a oedd yn cynnwys 7.5 ml o ddŵr distyll, ac ar ôl hynny ychwanegwyd 0.5 mL o adweithydd Folin-Dennis ac 1 ml o hydoddiant Na2CO3 (35 y cant), a gwnaed y cyfaint hyd at 10 ml gyda 0.9 mL o ddŵr distyll Ar ôl cymysgu, cafodd y cymysgedd adwaith ei ddeor am 30 munud ar dymheredd yr ystafell, a darllenwyd yr amsugnedd ar 760 nm. Cyfrifwyd y cynnwys tannin, a fynegir fel asid tannig cyfatebol (TAE) mewn sampl mg/g, o gromlin safonol asid tannig.

3.7. Meintioli Cynnwys Carotenoid y Sampl

Penderfynwyd ar gynnwys carotenoid y hybrids'flawd indrawn melyn-oren sy'n gwrthsefyll Striga trwy fabwysiadu'r dull a ddisgrifiwyd gan Howe a Tanumihardjo [45]. Echdynnwyd carotenoidau o'r blawd trwy gymysgu 0.6 g o'r sampl â 6 mL o ethanol (yn cynnwys 0.1 y cant tolwen hydrocsyl butylated). Rhoddwyd y gymysgedd mewn baddon dŵr ar 85 gradd am 5 munud. Nesaf, cafodd yr olew ymyrryd yn y cymysgedd ei suddo â photasiwm hydrocsid (80 y cant w / v) ar 85 gradd mewn baddon dŵr am 5 munud. Yna cymysgwyd yr ataliad gan ddefnyddio peiriant fortecs a'i ddychwelyd i'r baddon dŵr am 5 munud arall. Fe'i trosglwyddwyd ar unwaith i fath o iâ, ac ychwanegwyd 3 ml o ddŵr oer wedi'i ddadioneiddio. Dosbarthwyd haen uchaf y cymysgedd i mewn i diwb crynodwr 50 ml. Cafodd y ffracsiwn hecsan cyfun ei olchi deirgwaith â dŵr wedi'i ddadïoneiddio, ei vortexed, a'i allgyrchu am 10 s ar 1000 rpm. Sychwyd y ffracsiwn n-hecsan gan ddefnyddio Crynhöwr TurboVap (LIV) o dan nwy nitrogen am 25 munud. Ailgyfansoddwyd y dyfyniad sych gyda methanol/dichloromethan (1 mL, 50:50 v/v), a chwistrellwyd aliquot 100 μL i'r system HPLC i feintioli'r carotenoidau. Roedd system HPLC (Water Corporation, Milford, MA, UDA) yn cynnwys colofn warchod, colofn carotenoid C30 YMC (4.6 × 250 mm, 3 μM), pwmp deuaidd HPLC (Dŵr 626), auto-sampliwr (Waters 717), ac a synhwyrydd arae ffotodiode (Waters 2996). Roedd y system yn gweithredu gyda meddalwedd Empower 1 (Waters Corporation). Roedd y cyfnod symudol yn cynnwys toddydd A, yn cynnwys methanol: dŵr (92: 8 v / v) gydag asetad amoniwm 10 mmol / L, a thoddydd B, yn cynnwys ether methyl trydyddol-biwtyl 100 y cant. Perfformiwyd elution graddiant ar gyfradd llif o 1 mL/munud o dan yr amodau a ganlyn: 29 munud o raddiant llinol o 83 y cant i 59 y cant A; 6 munud o raddiant llinol o 59 y cant i 30 y cant A; 1 munud o ddaliad ar 30 y cant A; 4 munud o raddiant llinol o 30 y cant i 83 y cant A ac adaliad 4-munud ar 83 y cant . Cynhyrchwyd cromatogramau o'r carotenoidau ar 450 nm, a chafodd y carotenoidau penodol eu nodi a'u meintioli gan ddefnyddio'r dull safonau allanol yn seiliedig ar y gromlin graddnodi o safonau pur a chymharu'r sbectrwm amsugno a chyd-elution â charotenoidau safonol.

3.8. Pennu Cynnwys Asid Phytic

Defnyddiwyd dull Wheeler a Ferrel [46] i bennu cynnwys asid ffytig y blawd. Echdynnwyd yn fecanyddol drwy ysgwyd cymysgedd o 1 g o flawd a 25 ml o asid trichloroacetig 3 y cant (TCA) am 1 awr a chafodd yr ataliad ei allgyrchu am 15 munud ar 3500 rpm. Cymysgwyd aliquot 10 ml o'r supernatant â hydoddiant ferric clorid 4 ml, a chynheswyd y gymysgedd mewn baddon dŵr berw am 45 munud. Cafodd yr ataliad canlyniadol ei allgyrchu ar 3500 rpm am 15 munud a chafodd y supernatant ei arllwys yn ofalus. Wedi hynny, golchwyd y gwaddod ddwywaith trwy wasgaru mewn 25 ml o 3 y cant TCA, gwresogi mewn baddon dŵr berw am 10 munud, a'i allgyrchu ar 3500 rpm am 10 munud. Gwnaed cyfaint y gwaddod hyd at 30 mL â dŵr distyll, a chynheswyd y gymysgedd mewn baddon dŵr berw am 30 munud. Cafodd yr ataliad poeth ei hidlo gyda chymorth papur hidlo Whatman (Rhif 2), a golchwyd y gwaddod â 60 ml o ddŵr distyll poeth i sicrhau ei fod yn cael ei hidlo'n llwyr. Nesaf, toddiwyd y gwaddod a gadwyd ar y papur hidlo gyda 40 ml o 3.2 M HNO3 poeth i mewn i fflasg gyfeintiol 100 ml. Trosglwyddwyd aliquot 0.5 ml i mewn i diwb centrifuge a'i wanhau â 7 ml o ddŵr distyll, ac ar ôl hynny ychwanegwyd 2 ml o 1.5 M KSCN, a gwnaed y cyfaint i 10 mL gyda 0.5 mL o ddŵr distyll. Darllenwyd amsugnedd (o fewn 1 munud) ar 480 nm. Cyfrifwyd cynnwys asid ffytig y blawd gan ddefnyddio cymhareb atomig Fe/P o 4:6.

3.9. 2,2-Azinobis(3-ethyl-benzothiazoline-6-Asid sulfonic) Cation Radical(ABTS· plws )ScaOenging Assay/

Archwiliwyd gallu'r echdynion blawd india-corn melyn-oren sy'n gwrthsefyll Striga i ysbeilio ABTS" trwy fabwysiadu'r weithdrefn a adroddwyd gan Reet al. [47]. Paratowyd ABTS* ac adweithydd gweithredol trwy gymysgu cyfaint cyfartal o hydoddiannau dyfrllyd yn drylwyr. ABTS plws (7 milimole/L) a K2S2Os (2.45 milimole/L) a deor y cymysgedd

mewn cwpwrdd tywyll ar dymheredd yr ystafell am 16 h. Wedi hynny, addaswyd amsugnedd yr adweithydd i 0.70±0.02 gydag ethanol (95 y cant) ar 734 nm. Yna cafodd 0.2 ml o'r echdyniad a 2.0 ml o'r adweithydd ABTS* eu dosbarthu i'r tiwb profi, eu cymysgu'n dda, a'u deor ar dymheredd ystafell am 15 munud mewn cyflwr tywyll. Yn olaf, darllenwyd yr amsugnedd mewn sbectrophotometer UV-Visible (Cwmni Milton Roy, UDA) ar 734 nm. Yn ddiweddarach cyfrifwyd gallu ABTSe ​​plws y darnau blawd o gromlin safonol Trolox ac fe'i mynegwyd fel cynhwysedd gwrthocsidiol cyfatebol Trolox (TEAC).

3.10. 2,2-Diffenyl-2-picrylhydrazyl Radical (DPPH") Assay Scavening

Mae'r protocol a adroddwyd gan Cervato et al. [48] ​​ei gyflogi i bennu gallu'r darnau blawd i ysbeilio DPPH", gan ddefnyddio fitamin C (asid asgorbig) fel gwrthocsidydd cyfeirio. Yn fyr, cymysgedd adwaith yn cynnwys 1.0 mL o grynodiadau gwahanol (8, 16). , 24, 32 mg/mL ） o'r echdynnyn (neu fitamin C） a 3.0 ml o hydoddiant gradd DPPH (60 μM) wedi'i ddeor ar dymheredd ystafell mewn cyflwr tywyll am 30 munud Wedi hynny, amsugnedd wedi'i ddarllen ar 517 nm, a chyfrifwyd a mynegwyd gallu sborion DPPH (y cant) o'r darnau fel y crynodiad o echdyniad a oedd yn ysbeilio 50 y cant o DPPH"(SC50).

3.11. Assay Lleihau Pŵer

Profwyd gallu'r darnau blawd i leihau Fe3 plus i Fe2 plus trwy fabwysiadu'r protocol a ddisgrifiwyd gan Oyaizu [49]. Yn gryno, deorwyd cymysgedd o'r echdyniad (2.5 mL), byffer sodiwm ffosffad 20 0 mM (pH 6.6)(2.5 mL), ac 1 y cant o ferricyanid potasiwm (2.5 mL) ar 50 gradd am 20 munud , ac ar ôl hynny ychwanegwyd 2.5 mL o asid trichloroacetig 10 y cant. Nesaf, cafodd y gymysgedd ei centrifugio ar 650 × g am 10 munud. Dosbarthwyd cyfran o 2.5 mL o'r supernatant mewn tiwb profi, ac ychwanegwyd 2.5 ml o ddŵr distyll ac 1 ml o fferricclorid 0.1 y cant a'i gymysgu'n drylwyr, a darllenwyd yr amsugnedd ar 700 nm. Yn olaf, cyfrifwyd pŵer lleihau'r echdynion a'i fynegi mewn miligram asid galig cyfwerth fesul gram o sampl.

3.12. Assay Ataliad Alpha-Amylase

Cynhaliwyd assay ataliad alffa-amylase trwy fabwysiadu'r weithdrefn a ddisgrifiwyd gan Kwon et al. [50]. Defnyddiwyd pancreas mochyn -amylase (EC3.2.1.1) a startsh hydawdd (swbstrad) yn y assay hwn. Gwanediadau gwahanol o'r echdynion blawd, cyfanswm o 500μL, a 500μL o 0.02 M byffer sodiwm ffosffad(pH6.9 gyda 0.006 M NaCl) yn cynnwys hydoddiant 0.5 mg/mL -amylase wedi'u cymysgu a'u deor ar 37 gradd am 10 munud. Wedi hynny, ychwanegwyd 500 μL o hydoddiant startsh 1 y cant mewn byffer sodiwm ffosffad 0.02 M, a deorwyd y cymysgedd adwaith ar 37 gradd am 15 munud. Yn dilyn hynny, terfynwyd y hydrolysis -amylase-catalyzed o startsh trwy ychwanegu 1.0 ml o adweithydd lliw DNSA (1 y cant 35-asid salicylic dinitro, a 12 y cant sodiwm potasiwm tartrate mewn 0.4 M NaOH). Yn ddiweddarach deorwyd cymysgedd yr adwaith am 5 munud mewn baddon dŵr berwedig, ei oeri i dymheredd yr ystafell, a'i wanhau â dŵr distyll 10 ml. Darllenwyd amsugnedd y cymysgedd ar 540 nm. Cynhwyswyd prawf cyfeirio a oedd yn eithrio'r echdyniad blawd yn yr arbrawf. Ar ôl hynny, cyfrifwyd yr ataliad canran -amylase fel a ganlyn:

(A540R - A540S) × Ataliad 100 y cant =A540R

lle A540R yw darlleniad amsugnedd y cyfeirnod; A540S yw darlleniad amsugnedd y sampl.

3.13. Assay Ataliad Alpha-Glucosidase

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: ychwanegwyd i derfynu'r adwaith. Cynhwyswyd prawf cyfeirio heb y darn blawd yn yr arbrawf. Darllenwyd amsugnedd y p-nitrophenol melyn a ryddhawyd o hydrolysis -glucosidase-catalyzed PNPG ar 400 nm a chyfrifwyd canran ataliad o-glucosidase fel a ganlyn:

(A400R - A400S) × Ataliad 100 y cant =A400R

lle A400R yw darlleniad amsugnedd y cyfeirnod; A400Sis darlleniad amsugnedd y sampl.

3.14. Dadansoddi data

Mynegwyd y data a gafwyd yn yr astudiaeth hon (o ddyfarniadau triphlyg) fel gwerthoedd cymedrig ±gwyriad safonol (SD). Gan ddefnyddio pecyn meddalwedd ystadegol SPSS (fersiwn 16), cynhaliwyd dadansoddiad un ffordd o amrywiant (ANOVA) ar y data, a chymharwyd y gwerthoedd cymedrig gan ddefnyddio prawf post hoc Tukey ar t.<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. Casgliadau

Roedd y chwe hybrid indrawn melyn-oren sy'n gallu gwrthsefyll Striga yn cynnwys cyfansoddion bioactif pwysig (cyfanswm ffenolig, cyfanswm flavonoidau, tannin, asid ffytig, a charotenoidau). Roedd eu darnau'n arddangos gweithgaredd gwrthocsidiol cryf ac yn atal ensymau hydrolysu startsh (-amylase a -glucosidase). Ymhlith y hybridiau indrawn melyn-oren sy'n gwrthsefyll Striga, AS1828-9 oedd â'r gweithgareddau atal ensymau gwrthocsidiol a hydroleiddio startsh mwyaf grymus. Gwelwyd cydberthynas sylweddol rhwng cyfanswm y cynnwys ffenolig a'r ABTS * plws , gallu sborion gradd DPPH, lleihau pŵer, gweithgaredd ataliol -amylase, a -glucosidase o'r hybridau india corn melyn-oren sy'n gwrthsefyll Striga. Mae gweithgareddau ataliol yr ensymau gwrthocsidiol a hydrolyzing startsh yn awgrymu y gallai'r hybridau india corn melyn-oren sy'n gwrthsefyll Striga (yn enwedig AS1828-9) fod o fudd i atal a/neu liniaru straen ocsideiddiol a hyperglycemia ôl-frandio.