Regenerativ tibbiyot va qarishga qarshi ildiz hujayralari 1-qism

Iltimos, murojaat qilingoscar.xiao@wecistanche.comqo'shimcha ma'lumot uchun

Annotatsiya:Cho'chqa chiqindilarini qayta ishlashni yaxshilash usullarini o'rganish uchun cho'chqa terisi bir nechta optimal sharoitlarda sotiladigan turli xil proteazlar (Alkalaz, Flavorzim, Neytraza, Bromelain, Protamex va Papain) yordamida gidrolizlandi. Enzimatik gidrolizdan so'ng, kollagen gidrolizatlari (CHs) membrana ultrafiltratsiyasi orqali molekulyar og'irlik (3 kDa) bo'yicha fraktsiyalangan. CHS jismoniy xususiyatlar (pH, oqsillarni qayta tiklash, erkin aminokislotalar tarkibi, molekulyar og'irlik taqsimoti va aminokislotalarning tarkibi), shuningdek, funktsional xususiyatlar (antioksidant faollik va qarishga qarshi faoliyat) uchun tahlil qilindi. CH lar orasida alkalaz (CH-alkalaz) bilan gidrolizlangan CH lar boshqa CH larga nisbatan gidrolizlanishning eng yuqori darajasini ko rsatdi. Ikkala "CH-alkalaz" va "CH-alkalaz"<3 kda"="" fractions="" showed="" a="" considerably="" high="" antioxidant="" activity="" and="" collagenase="" inhibition="" activity.="" therefore,="" resulting="" bioactive="" have="" the="" potential="" for="" development="" as="" antioxidants="" and="" anti-aging="" ingredients="" in="" the="" food,="" cosmetics,="" and="" pharmaceuticals,="" from="" animal="">

Kalit so‘zlar:gidroliz; tijorat proteazlari; kollagen gidrolizat; antioksidant; qarishga qarshi

Iltimos, ko'proq bilish uchun shu yerni bosing

1.Kirish

O'rtacha umr ko'rish bilan terining qarishiga qarshi protseduralarga katta e'tibor qaratilmoqda. Terini parvarish qilish mahsulotlarida qarishga qarshi kosmetik tarkibiy qism sifatida ishlatiladigan kollagen kosmetika bozorida keng qo'llaniladi. Kollagen yuqori molekulyar og'irlikdagi, hayvonlardan kelib chiqqan tolali oqsil bo'lib, odamlar va hayvonlarning biriktiruvchi to'qimalari, terisi, tendonlari, xaftaga, ligamentlari, tishlari, tirnoqlari va sochlarida ko'p uchraydi. Chorvachilik sanoat kollagenining asosiy manbai bo'lib qolmoqda[1]. Har yili butun dunyo bo'ylab chorvachilikning katta miqdordagi qo'shimcha mahsulotlari oziq-ovqat va go'shtni qayta ishlash sanoati tomonidan chiqindilar sifatida tashlanadi. Biroq, ular yangi oziq-ovqat materiallari uchun muhim protein manbalari sifatida ishlatilishi yoki oqsillarning funktsional va ozuqaviy xususiyatlarini yaxshilash va yaxshilash uchun keng qo'llaniladigan gidroliz orqali qo'shimcha qiymatli mahsulotlarga aylantirilishi mumkin [2,3]. Kollagen, shuningdek, oziqaviy yoki farmatsevtik dasturlarda foydalanish uchun foydali birikmalar sifatida va'da qilingan bioaktiv peptidlarning manbai sifatida ko'rib chiqilmoqda.cistanche foydalari,Shuning uchun kollagenning gidrolizi uning bioavailability va turli tijorat jarayonlarida foydalanishga yaroqliligini oshirishda muhim rol o'ynashi mumkin.

Odatda 2-20 aminokislota qoldig'ini o'z ichiga olgan bioaktiv peptidlarning fiziologik faolligi (<6000 da),="" are="" based="" on="" the="" composition="" and="" sequence="" of="" their="" amino="" acids="" [2,4].="" due="" to="" their="" structural="" properties="" such="" as="" molecular="" weight,="" bioactive="" peptides="" may="" possess="" specific="" characteristics="" that="" affect="" numerous="" physiological="" processes="" related="" to="" antimicrobial,="" antioxidant,="" emulsifying,="" antihypertensive,="" antidiabetic,="" and="" immunomodulatory="" functions="" in="" organisms[1,5,6].="" generally,="" low="" molecular="" weight="" hydrolysates="" display="" lower="" viscosity,="" better="" dispersion,="" higher="" hydrophobicity,="" and="" smaller="" particle="" size="" [7].="">cistanche xolesterinGidroliz darajasi gidrolizatlarning molekulyar og'irligiga va aminokislotalar tarkibiga bevosita ta'sir qiladi [8]. Shuning uchun gidroliz jarayoni yangi bioaktiv peptidlarni ishlab chiqarish uchun zarur bo'lishi mumkin.

Cistanche qarishga qarshi bo'lishi mumkin

Peptid aloqalarining ajralishiga olib keladigan oqsil gidrolizi fermentativ yoki kimyoviy jarayonlar orqali amalga oshirilishi mumkin [9]. Kimyoviy jarayonlar, shu jumladan erituvchi ekstraktsiyalari yordamida ishqoriy yoki kislotali gidroliz nafaqat atrof-muhitga, balki hosil bo'lgan mahsulotlarni iste'mol qiladigan odamlarga ham zararli [4,10]. Boshqarish qiyin bo'lgan kimyoviy jarayonlar, modifikatsiyalangan aminokislotalarni o'z ichiga olgan mahsulotlarni beradi [9]. Bundan farqli o'laroq, fermentativ gidroliz engil sharoitlarda amalga oshirilishi mumkin, shuning uchun kimyoviy ishlov berish talab qiladigan ekstremal muhitdan qochadi. Bundan tashqari, jarayonlar nojo'ya reaktsiyalarni keltirib chiqarmaydi va oqsil manbaining ozuqaviy qiymatini pasaytirmaydi [8]. Alkalaz, pepsin, Protamex, tripsin va neytraza kabi bir nechta proteazlar odatda oqsillarni gidrolizlash uchun ishlatiladi, buning natijasida turli xil bio-funktsional faollikka ega bo'lgan turli xil protein gidrolizatlari va peptidlari paydo bo'ladi. Bir tadqiqotda pepsin va pankreatin tomonidan fermentativ gidrolizdan foydalangan holda cho'chqa terisi jelatinidan antioksidant ta'sirga ega kollagen gidrolizatlari ishlab chiqarilganligi xabar qilingan [11].cistanche deserticola yon ta'siriQizil ikra qo'shimcha mahsulotlar turli proteazlar yordamida peptik gidrolizatlarni ishlab chiqarish uchun gidrolizlandi, bu erda oxirgi peptidlar mukammal antioksidant va yallig'lanishga qarshi xususiyatlarni ko'rsatdi [12].

Tadqiqotning maqsadi: (a) turli xil sotuvda mavjud bo'lgan proteazlar (Alkalaz, Flavorzim, Neytraza, Protamex, Bromelain va Papain) yordamida fermentativ gidroliz natijasida hosil bo'lgan eng faol kollagen gidrolizatlarini aniqlash; (b) fraksiyalash ta'sirini tasdiqlash. fermentativ gidrolizdan olingan kollagen gidrolizatlari va (c) ularning in vitro antioksidant va qarishga qarshi faolligini aniqlash.

2. Natijalar va muhokama

2.1.Kollagen gidrolizatlariga fermentativ gidroliz ta'siri

2.1.1.pH

Proteinlarning funktsional xossalari ma'lum proteazlar tomonidan gidroliz orqali kuchaytirilishi mumkin. Ushbu tadqiqotda past molekulyar og'irlikdagi faol kollagen gidrolizatlarini olish uchun cho'chqa terisidan kollagenni gidrolizlash uchun olti xil proteaz (Alkalaz, Flavorzim, Neytraza, Bromelin, Protamex va Papain) ishlatilgan.Cistanche dozasi redditKollagen gidrolizatlarida (CH) pH ning o'zgarishi 1-rasmda ko'rsatilgan. Kollagen suspenziyasining pH qiymati (5 foizli cho'chqa terisi aralashmasi) dastlab 6.39-6,55 (0 soatda) edi. CH-alkalaz va CH-flavorzim optimal pH (pH 8.0) inkubatsiyaning 12 soatida erishdi. CH-Protamex, CH-Bromelain va CH-Papain inkubatsiyaning 6 soatida optimal pH (pH7.0) ga yetdi, CH-Flavorzim esa 24 soatlik inkubatsiya uchun pH6,39 dan pH5,69 gacha pasayishda davom etdi (rasm) 1). Protein gidrolizatining pH darajasi fermentativ gidroliz reaktsiyalarini tartibga soluvchi muhim omildir[13]. Shuning uchun turli xil pH sharoitida kollagen gidrolizatlarining paydo bo'lishi fermentlar tuzilishidagi pH ga bog'liq bo'lgan o'zgarishlarga bog'liq bo'lishi mumkin, bu ularning bioaktivatsiyasi va fizik-kimyoviy xususiyatlariga ta'sir qilishi mumkin.

2.1.2. Natriy dodesil sulfat-poliakrilamid jel elektroforez (SDS-PAGE)

Natriy dodesil sulfat-poliakrilamid gel elektroforezi (SDS-PAGE) CHs ning 24 soat davomida turli proteazlar bilan ishlov berilgan profillari ko'rsatilgan (2-rasm). Kollagen suspenziyasining peptid profili (0 soatda) pastdan yuqori molekulyar og'irlik oralig'ida ko'rinadigan chiziqni ko'rsatdi. Natijalar CH-Alkalaz, CH-Neutrase, CH-Bronneline va CH-Protamexda tez gidrolizni ko'rsatdi, chunki 3 soatlik inkubatsiyadan keyin hech qanday bantlar yo'q edi. CH-Alkalaz, CH-Neytraza va CH-Protamexning yuqori molekulyar og'irlik diapazonlari vaqtga bog'liq inkubatsiya usulida kamaydi. Biroq, CH-Bromeline inkubatsiya vaqtiga qarab o'zgarmadi, chunki u atigi 1 soat inkubatsiyadan keyin pivo to'liq gidrolizlanadi. Qizig'i shundaki, namuna 6 soat davomida Alkalaz yoki Neytraza bilan reaksiyaga kirishganda, CHlar butunlay yo'q bo'lib ketdi, bu kollagen sinovdan o'tgan ba'zi boshqa fermentlar uchun mos substrat sifatida harakat qilganligini ko'rsatadi.cistanche ekstrakti foydalari,Biroq, CH-Flavorzim va CH-Papain bantlari 24 soatdan keyin pastdan yuqori molekulyar og'irlik oralig'ida paydo bo'ldi. Proteaza turi, inkubatsiya vaqti va protea-substrat nisbati (oqsil miqdori) [14] ga qarab, oqsillar qisman enzimatik gidroliz orqali peptidlar yoki aminokislotalarga gidrolizlanishi mumkin. Enzimatik gidroliz jarayoni asosan ishtirok etgan proteaza turi endopeptidaza yoki ekzopeptidaza ekanligi bilan belgilanadi [15,16]. Alkalaza, Neytraza va Protameks endopeptidazalar bo'lganligi sababli, ularning gidroliz jarayonlari tasodifiy ravishda terminal bo'lmagan aminokislotalardan peptid aloqalarini uzishi va shu bilan oqsillarning keyingi gidrolizlanishini osonlashtirishi mumkin. Boshqa tomondan, Flavorzim ham endo- va ekzopeptidaza bo'lib, u peptid zanjirlarining bo'lmagan yoki N-terminalini buzadi. Ushbu tadqiqotda kollagen oqsili Flavorzimning endopeptidaza faolligiga qaraganda ekzopeptidaza faolligiga ko'proq sezgir bo'lgan bog'lanish joylarini o'z ichiga oladi. Shunday qilib, ekzopeptidaza faolligi tufayli Flavorzim tomonidan kollagen oqsillarining gidrolizi aminokislotalarning N-terminalidan peptid aloqalarining bosqichma-bosqich uzilishini o'z ichiga oladi, bu esa oqsil gidrolizini sekinlashtiradi.

2.1.3. Proteinni qayta tiklash va bepul aminokislotalarning tarkibi

Turli xil tijorat proteazlari orqali olingan CH larning oqsillarni qayta tiklashi ko'rsatilgan (3A-rasm). Nazorat (kollagen suspenziyasi) 1,19 mg/ml ni tashkil etgan oqsilni qayta tiklashga ega edi. Proteinning tiklanishi fermentativ gidroliz samaradorligining parametridir. CH ning past protein tiklanishi oqsil parchalanishining kuchayganligini ko'rsatadi. Bundan tashqari, oqsilni qayta tiklash oqsilning eruvchanligi bilan yaxshi bog'liq. Yuqori gidrolitik faollik, oqsillar va/yoki peptidlar o'rtasidagi gidrofobik o'zaro ta'sirning kuchayishiga olib keladigan ochiq hidrofobik yon zanjirlarning ko'payishi bilan bog'liq bo'lishi mumkin. Ushbu hidrofobik yon zanjirlar oqsilning eruvchanligini pasayishiga olib kelishi mumkin, bu esa gidrolizatlarning oqsillarni qayta tiklashini oshiradi. Bizning tadqiqotimizda oqsillarni qayta tiklash tarkibi SDS-PAGE naqshlaridagi o'zgarishlar bilan yaxshi bog'liq edi. Alkalaz va Flavorzim gidrolizi uchun eng past va eng yuqori oqsilni qayta tiklash darajasi qayd etildi. Kuluçka vaqti bilan bog'liq gidroliz samaradorligi uchun CH-Alkalaz, CH-Bromelain va CH-Protamex nazorat bilan solishtirganda inkubatsiyadan keyin bir soat ichida keskin kamaydi. Protein gidrolizi natijasida oqsillarni qayta tiklash tarkibining pasayishi aminokislotalarning tarkibi bilan teskari munosabatni ko'rsatdi. Bundan tashqari, CH-neytrazadan tashqari ko'pchilik CHlar 3 soatdan 12 soatgacha past protein miqdorini ko'rsatdi. 24-inkubatsiyadan so'ng ularning oqsil miqdori CH-alkalaz, CH-flavorzim, CH-neytraza, CH-bromelin, CH-protameks va CH-papainda yana ko'paydi:0,83 mg/ml,1,29 mg/ ml, 0,75 mg/mL, 0,97 mg/ml, 0,77 mg/ml va 1,11 mg/ml. Ba'zi hisobotlar shuni ko'rsatadiki, optimal gidroliz vaqti tanlangan tur, xom ashyo, ishlatiladigan ferment, xom ashyo/ferment tezligi, ferment kontsentratsiyasi va olib borilgan gidroliz darajasi va boshqalar kabi bir qancha omillarga bog'liq [16]. ]. Ba'zi ma'lumotlarga ko'ra, kengaytirilgan fermentativ gidroliz (24 soatdan ortiq) proteaz faolligining pasayishiga olib kelishi mumkin; shunday qilib, fermentativ gidroliz fermentativ gidrolizdan keyin 24 soat ichida amalga oshirilishi kerak [17,18].

The free amino group content of CH, which is an indicator of enzymatic hydrolysis efficiency, was estimated(Figure 3B). The expected outcome of protein breakdown is that protein may be hydrolyzed into shorter peptide products. The free amino group content of the control was initially 0.14 mg/mL. The free amino group content of all CHs dramatically increased with increasing incubation time. After 24 h incubation, the free amino group content by descending order was: CH-Alcalase (1.00 mg/mL)>CH-Protamex(0.70 mg/mL)> CH-Neutrase(0.68 mg/mL)>CH-Bromeline (0.67 mg/mL)>CH-Flavorzyme (0.53 mg/mL)>CH-Papain (0.40 mg/ml). Enzimatik gidrolizlangan namunalardagi umumiy protein yoki erkin aminokislotalar tarkibidagi umumiy farqlar fermentning o'ziga xosligi bilan bog'liq bo'lishi mumkin. Bu fermentativ gidroliz jarayonida fermentning xususiyatlariga bog'liq [16,17]. Masalan, gidroksidi proteazalar (masalan, alkalaz) kislotali yoki neytral proteazalarga nisbatan yuqori gidrolitik faollikni namoyon etadi.

2.2. Kollagen gidrolizat xususiyatlariga ultrafiltratsiya ta'siri

Ultrafiltratsiya jarayoni boshlang'ich gidrolizat tarkibiga va o'rganilayotgan faollikka qarab, kerakli molekulyar kattalikka va yuqori bioaktivlikka ega bo'lgan kichik peptid fraktsiyalarini ishlab chiqarish uchun foydali, sanoat uchun foydali usul bo'lishi mumkin [19]. Liyofilizatsiyadan keyin CH ning eruvchanligi, erkin aminokislotalar tarkibi va unumi ko'rsatilgan (1-jadval). Nazoratning eruvchanligi va erkin aminokislotalar tarkibi mos ravishda 11,95 foiz va 0,79 foizni tashkil etdi. Enzimatik gidroliz va 3 kDa molekulyar og'irlik chegarasi bilan ultrafiltratsiyadan so'ng, CH-alkalazada eng yuqori eruvchanlik (21,17 foiz) va erkin aminokislota tarkibi (14,17 foiz) kuzatildi.<3 kda.="" however,=""><3kda was="" the="" lowest="" field="" (12.42%)observed.="" therefore,="" although="" ultrafiltration="" is="" useful="" in="" separating="" chs="" with="" low="" molecular="" weight,="" it="" may="" cause="" a="" reduction="" in="">

Protein gidrolizatlarining o'rtacha molekulyar og'irligi ularning biologik xususiyatlarini belgilovchi muhim omil hisoblanadi [19]. Odatda, MW bilan o'rtacha kasr<3 kda="" represents="" a="" collagen="" hydrolysate;="" an="" average="" fraction="" with="" mw=""> 50 kDa represents gelatin, and an average fraction with MW>300 kDa kollagenni ifodalaydi [20,21]. Nazoratning nisbiy molekulyar og'irligi taqsimoti (oldindan ishlov berish namunasi), CH-alkalaz va CH-alkalaza<3 kda="" is="" depicted="" in="" figure="" 4.="" the="" molecular="" weight="" distribution="" was="" over="" 20,100="" da="" for="" the="" control,="" which="" did="" not="" include="" the="" collagen="" hydrolysate=""><3 kda).="" this="" could="" not="" be="" numerically="" provided="" in="" this="" study,="" as="" the="" detection="" limit="" of="" the="" index="" detector="" system="" only="" ranged="" from="" 106="" to="" 20,100="" da.="" however,="" ch-alcalase="" showed="" detectable="" values="" in="" a="" higher="" range="" of="" relative="" molecular="" weight="" distribution,="" which="" ranged="" from="" 20,100="" da="" to="" 4270="" da="" (maximum="" peak:12,600="" da).in="" ch-alcalase=""><3 kda,="" the="" molecular="" weight="" distribution="" mainly="" showed="" three="" peaks:="" one="" with="" an="" mw="" of="" approximately="" 4270="" da(maximum="" peak),="" one="" with="" an="" mw="" of="" approximately="" 424="" da,="" and="" one="" with="" an="" mw="" of="" approximately="" 222="" da="" and="" 102="" da.="" ultrafiltration="" is="" an="" effective="" purification="" method="" used="" to="" obtain="" low="" molecular="" weight="" peptides="" from="" crude="" hydrolysates.="" results="" indicated="" that="" enzymatic="" hydrolysis="" by="" alcalase="" clearly="" reduced="" the="" high="" mw="" of="" the="" control="" (either="" collagen="" or="" gelatin),="" and="" that="" ultrafiltration="" was="" an="" effective="" purification="" method="" that="" can="" be="" used="" to="" obtain="" low="" molecular="" weight=""><3 kda)="" from="" crude="" collagen="" hydrolysates.="" reportedly,="" low="" molecular="" weight="" peptides="" (2-20="" amino="" acids)="" are="" more="" biologically="" active="" compared="" to="" their="" parent="" polypeptide/="" proteins,="" which="" are="" larger="">

CHlarda aminokislotalar tarkibi ko'rsatilgan (2-jadval). Turli proteazlar tomonidan CHS turli xil aminokislotalar tarkibiga va antioksidant xususiyatlarga ega edi [23]. Kollagenning aminokislotalar tarkibi glitsin (Gly), prolin (Pro) va glutamik kislotaga (Glu) boy edi. CHs (CH-alkalaz va CH-alkalaz) ning aminokislotalar tarkibi<3 kda)="" increased="" more="" than="" that="" of="" the="" control,="" following="" enzymatic="" hydrolysis="" with="" or="" without="" ultrafiltration.="" in="" particular,="" the="" content="" of="" gly,="" pro,="" and="" glu="" was="" much="" higher="" in=""><3 kda(gly="" 218="" mg/g,="" pro="" 152="" mg/g,="" and="" glu="" 120="" mg/g)="" than="" ch-alcalase(gly149="" mg/g,="" pro="" 95mg/g,="" and="" glu78="" mg/g).="" an="" increase="" in="" the="" content="" of="" these="" amino="" acids="" is="" strongly="" related="" to="" enhanced="" antioxidant="" capabilities="" 16,20].="" gly="" and="" pro="" contain="" hydrophobic="" amino="" acid="" groups,="" and="" glu="" contains="" negatively="" charged="" amino="" acid="" groups.="" these="" amino="" acids="" have="" been="" reported="" to="" enhance="" antioxidant="" activity="" because="" of="" their="" increased="" solubilities="" in="" lipids="" or="" via="" free="" radical="" reactions="">

Ushbu maqola Molecules 2019, 24, 1104 dan olingan; doi:10.3390/molecules24061104 www.mdpi.com/journal/molecules