Proprjetajiet Inibitorji ta' Enżimi Antiossidanti u Idrolizzanti tal-Lamtu Ta' Ibridi tal-Qamħirrum Isfar-Oranġjo Reżistenti għall-Istriga

Għal aktar informazzjoni, ikkuntattja:tina.xiang@wecistanche.com

Astratt: Ħafna mill-benefiċċji għas-saħħa derivati ​​miċ-ċereali huma attribwiti lill-komposti bijoattivi tagħhom. Dan l-istudju evalwa l-livelli tal-komposti bijoattivi u l-antiossidantu idrolizzar tal-lamtuenżimiProprjetajiet inibitorji ta' sitt ibridi tal-qamħirrum isfar-oranġjo reżistenti għall-pipeline Striga (kodifikati AS1828-1, 4, 6,8, 9, 11) in vitro. L-ibridi tal-qamħirrum tkabbru fl-Istitut Internazzjonali tal-Agrikoltura Tropikali (ITA), in-Niġerja. Il-komposti bijoattivi (fenoliċi totali, tannini,flavonojdi, u fitat), il-kapaċità antiossidant (DPPH" u l-ABTS li jneħħi u l-qawwa tat-tnaqqis), u idrolizzar tal-lamtuenżimiL-attivitajiet inibitorji (-amylase u x-glucosidase) ta' l-ibridi tal-qamħirrum ġew determinati permezz ta' spettrofotometrija. Fl-istess ħin, il-karotenojdi ġew ikkwantifikati bl-użu ta 'sistema HPLC ta' fażi inversa. Il-firxiet tal-komposti bijoattivi kienu:11.25-14.14 mg GAE/g (fenoliċi totali),3.62-4.67 mg QE/g (flavonoids totali), 3.{{1{ {34}}}}.29 mg/g (tannini),3.66-4.31 fil-mija (fitat),8.92-12.11ug/g (xanthophylls totali),2.{{19 }}.89 ug/g (total -karotên), u 3.17-3.77ug/g (provitamina A totali karotenojdi). Estratti tal-ibridi tal-qamħirrum imqaxxra DPPH"(SC50: 9. 07-26.35 mg/mL)u ABTS*(2.{{3{0}}.68 TEACmmol/g),Fe3 plus imnaqqas għal Fe2 plus (0.25±0.64-0 .43±0.01 mg GAE/g), u inibit -amylase u -glucosidase, b'firxiet IC50 ta' 26.28-52.55 mg/mL u 47.72-63.98 mg/mL, rispettivament. Fost is-sitt kloni tal-ibridi tal-qamħirrum, AS1828-9 kellu l-ogħla (p<0.05)levels of="" tannins="" and="" phytate="" and="" the="" strongest="">antiossidantu attivitajiet inibitorji ta' enzimi idrolizzanti tal-lamtu. Ġew osservati korrelazzjonijiet sinifikanti bejn il-fenoliċi totali u dawn li ġejjin: ABTS* (p<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="">

Kliem ewlieni: fenoliċi totali; flavonoids totali; tannini; karotenojdi; aċidu fitiku; Assaġġ ta' inibizzjoni ta' alfa-glucosidase; assaġġ ta' inibizzjoni ta' alpha-amylase

1. Introduzzjoni

Il-provvista ta' għelejjel tal-ikel b'rendiment għoli, nutrittivi u b'saħħithom hija essenzjali sabiex jiġu indirizzati l-isfidi maħluqa mill-malnutrizzjoni u l-mard assoċjat magħha. Għalhekk, approċċi sistematiċi differenti, bħalma huma t-tnissil ta 'staples reżistenti għall-mard bi kwalità nutrittiva mtejba, ġew impjegati fi programmi ta' riċerka dwar it-tnissil tal-pjanti biex jissodisfaw il-ħtiġijiet tad-dieta tal-popolazzjoni globali li qed tiżdied b'rata mgħaġġla. Dan sar aktar imperattiv meta wieħed iqis it-tnaqqis drastiku fil-kwantità u l-kwalità tal-provvista globali tal-ikel ikkawżat mit-tniġġis ambjentali, it-tisħin globali, u l-iżvilupp ta’

sorsi ġodda ta' bijofjuwil [1]. Fl-Afrika sub-Saħarjana, il-qamħirrum (Zea mays L.) intwera li jikkontribwixxi għas-sigurtà tal-ikel u t-tnaqqis tal-faqar fost il-familji bi dħul baxx [2].

Ġenotipi tal-qamħirrum isfar-oranġjo huma magħrufa sew għall-kwalitajiet nutrittivi eċċellenti u li jippromwovu s-saħħa minħabba l-komposti bijoattivi li fihom, inklużi l-karotenojdi, il-komposti polifenoliċi, l-aċidu fitiku [3-5], u t-tokoferoli [6]. Madankollu, il-prospett tas-sigurtà tal-ikel u n-nutrizzjoni mtejba permezz ta’ żieda fil-produzzjoni tal-qamħirrum fl-Afrika sub-Saħarjana huwa mhedded mill-pjanta emiparassitika tal-għeruq, Striga hermonthica(Del.)Benth tikkawża telf ta’ rendiment għoli daqs 100 fil-mija taħt infestazzjoni severa minħabba telf ta’ ilma. u nutrijenti permezz tal-parassitiżmu [7,8]. Konsegwentement, S. hermonthica toħloq limitazzjoni abijotika għall-produzzjoni tal-qamħirrum fl-Afrika sub-Saħarjana, li toħroġ minn bidla fil-paradigma mis-sistema tradizzjonali tal-biedja taċ-ċereali li kienet tinvolvi perijodi mhux maħduma estiżi. Sistema tradizzjonali bħal din ta’ biedja taċ-ċereali żgurat li l-livell tal-bank taż-żerriegħa ta’ Striga fil-ħamrija kien tollerabbli għall-pjanti9]. Biex itaffi t-telf fir-rendiment u l-kwalità tal-qamħirrum ikkawżat mill-infestazzjoni ta 'S.hermonthica, l-aħjar metodu ta' kontroll huwa li jitħawlu ġenotipi tal-qamħirrum reżistenti għal Striga. Din l-istrateġija hija faċilment adattabbli, speċjalment flimkien ma’ prattiki oħra ta’ ġestjoni [10].

L-istudju reċenti tagħna wera li l-ibridi tal-qamħirrum isfar-oranġjo reżistenti għal Striga fihom karotenojdi, polifenoli u aċidu fitiku [3]. Dawn il-komposti bijoattivi huma magħrufa li jaġixxu bħala antiossidanti u jrażżnu l-ipergliċemija postprandjali, fost benefiċċji oħra għas-saħħa [4,5,11,12]. Fost il-komposti bijoattivi fil-qamħ tal-qamħirrum oranġjo, l-antiossidant [13,14] u l-attivitajiet inibitorji tal-enzimi diġestivi [15] kienu rrappurtati li jiddependu fuq il-komposti fenoliċi, li jeżistu prinċipalment fil-forma marbuta. Barra minn hekk, il-komposti fenoliċi huma magħrufa li jippossjedu diversi bijoattivitajiet oħra bħall-inibizzjoni tal-enzimi li jikkonvertu xanthine oxidase u angiotensin 1-, li huma implikati fil-patoġenesi tal-gotta u pressjoni għolja dipendenti mir-rennin, rispettivament [11], u kontra l- proprjetajiet infjammatorji, kontra l-mikrobi, kontra l-kanċer, kontra l-Alzheimer, u kontra l-allerġiji fost attivitajiet bijoloġiċi oħra[16]. Għalhekk, il-komposti fenoliċi minn sorsi tad-dieta qed jiġbdu attenzjoni kbira kemm minn xjenzati kif ukoll mill-konsumaturi minħabba l-benefiċċji tagħhom għas-saħħa tal-bniedem [16].

L-għan ta 'dan l-istudju kien li jevalwa l-livelli tal-komposti bijoattivi, u l-proprjetajiet inibitorji ta' l-enzimi antiossidanti u idrolizzanti tal-lamtu ta 'sitt ibridi tal-qamħirrum isfar-oranġjo reżistenti għall-pipeline Striga in vitro. L-istudju ttestja wkoll l-assoċjazzjonijiet fost il-kostitwenti bijoattivi, u l-antiossidantu attivitajiet inibitorji ta 'enzimi idrolizzanti tal-lamtu tas-sitt ibridi tal-qamħirrum isfar-oranġjo reżistenti għall-pipeline Striga.

2. Riżultati u Diskussjoni

2.1.Bioactioe Komponenti f'Sit Pipeline Striga-Reżistenti Qamhirrun Ibridi Isfar-Oranġjo

Il-komponenti bijoattivi ddeterminati fis-sitt pipelines ibridi tal-qamħirrum isfar-oranġjo reżistenti għal Striga (AS1828-1(AS1), AS1828-4(AS4), AS1828-6(AS6), AS{{ 8}} (AS8), AS1828-9(AS9), AS1828-11(AS11))f'dan l-istudju inkludew fenoliċi totali,flavonojdi, tannini, karotenojdi, u aċidu fitiku. Il-livelli ta 'fenoliċi totali, flavonoids totali, tannini, u aċidu fitiku huma ppreżentati fit-Tabella 1. Il-fenoliċi totali varjaw minn 11.25 sa 14.14 mg GAE/g f'AS4 u AS9, rispettivament; flavonoids totali varjaw minn 3.62 sa 4.67 mg QE/g f'AS11 u AS6, rispettivament; kontenut ta ' tannin varjaw minn 3.64 sa 6.29 mg / g f'AS1 u AS9, rispettivament; u l-kontenut ta 'aċidu fitiku varja minn 3.66 fil-mija f'AS6 għal 4.47 fil-mija f'AS1.

Għalhekk, AS9 kien fih l-ogħla (p<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="">

komparattivament ogħla mill-firxa ta’ tannini kkondensati (33.70 sa 158.55 mg/100g, ekwivalenti għal 0.34 sa 1.59 mg/g) irrappurtati fil-ġenotipi tal-qamħirrum pigmentat [13].

Il-livelli ogħla ta’ fenoliċi totali, flavonoids totali, u tannini osservati fis-sitt pipelines Ibridi tal-qamħirrum isfar-oranġjo reżistenti għal Striga, relattivi għall-valuri fil-letteratura eżistenti għal dawn il-polifenoli f’ġenotipi tal-qamħirrum isfar mhux reżistenti għal Striga jistgħu jkunu marbuta ma’ possibbli differenzi fl-għamla ġenetika tagħhom [3]. Huwa magħruf sew li l-bijosintesi ta 'polifenoliċi u metaboliti sekondarji oħra tal-pjanti tiżdied fil-preżenza ta' stressors bħala difiża ċellulari u/jew mekkaniżmu adattiv mill-impjant biex jiflaħ kundizzjonijiet mhux favorevoli [16,18]. Barra minn hekk, il-ġerminazzjoni taż-żerriegħa Striga hija stimulata mill-produzzjoni ta 'strigolactones (ormoni tal-pjanti) fl-għeruq tal-pjanta tal-qamħirrum, li l-pjanta tirrilaxxa taħt stress [19]. Għalhekk, huwa possibbli li l-karatteristika għar-reżistenza għal S. hermonthica setgħet irregolat il-bijosintesi ta 'komposti polifenoliċi fil-qamħirrum biex tiflaħ għall-parassita. Dan huwa appoġġjat minn rapport preċedenti li r-reżistenza wara t-twaħħil għal S. hermonthica kienet tinvolvi tħaxxin tal-ħajt taċ-ċellula tal-pjanti u l-akkumulazzjoni ta 'ħafna vakuoli żgħar u depożiti fenoliċi li huma mtebbgħin b'mod dens fiċ-ċellula tal-pjanti [20].

Il-komposti fenoliċi huma notevoli għall-attività antiossidanti tagħhom minħabba l-proprjetajiet redox tagħhom, li jippermettulhom jaġixxu bħala quenchers tal-ossiġnu singlet, donaturi tal-idroġenu, u aġenti tat-tnaqqis [21]. Barra minn hekk, il-komposti fenoliċi ġew irrappurtati wkoll li jinattivaw l-enzimi diġestivi, inklużi l-lipase pankreatiku, -amylase, u a-glucosidase permezz ta 'rbit mhux speċifiku ma' l-enzimi individwali [22]. Kif irrappurtat qabel minn Villiger et al.[23]komposti fenoliċi jippossjedu affinità għolja għall-proteini permezz ta 'idroġenu u rbit idrofobiku, u jsaħħu l-kapaċità tagħhom li jinibixxu enzimi bħal -amylase u -glucosidase permezz ta' denaturazzjoni tal-proteina.

The phytic acid contents were comparable (p>0.05)fost is-sitt pipelines Ibridi tal-qamħirrum isfar-oranġjo reżistenti għall-Istriga. Din il-firxa taqbel mar-rapport preċedenti tagħna dwar il-kontenut tal-aċidu fitiku tal-ibridi tal-qamħirrum isfar-oranġjo reżistenti għal Striga [3]. L-aċidu fitiku jippossjedi attività antiossidanti, minbarra l-effett inibitorju tiegħu kontra l-iżvilupp ta 'ġebel fil-kliewi [24], kif ukoll proprjetajiet kontra l-kanċer [25]. Il-proprjetajiet antiossidanti tal-komponenti bijoattivi, speċjalment il-kostitwenti fenoliċi (flavonoids u tannini) fl-ibridi tal-qamħirrum isfar-oranġjo reżistenti għal Striga, jistgħu wkoll jipprevjenu u/jew inaqqsu d-degradazzjoni ossidattiva ta’ xi nutrijenti endoġeni fil-qamħirrum li huma suxxettibbli ħafna għal ossidazzjoni, bħal aċidi grassi mhux saturati u vitamini [16]. Barra minn hekk, il-komponenti bijoattivi fl-ibridi tal-qamħirrum isfar-oranġjo reżistenti għal Striga jistgħu jnaqqsu r-rata li biha jiġu ffurmati xi prodotti ossidattivi tossiċi, u b'hekk iżommu l-kwalità nutrittiva u jestendu l-ħajja fuq l-ixkaffa tal-prodotti tal-ikel [26] magħmula minnhom.

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) fil-kontenut ta 'karotenojdi tal-oranġjo isfar reżistenti Striga

ibridi tal-qamħirrum. Il-firxiet ta 'karotenojdi miksuba f'dan l-istudju jikkonfermaw dawk irrappurtati qabel minn Alamu et al.għall-ibridi tal-qamħirrum isfar bijofortifikat provitamina A [27]. Barra minn hekk, il-xanthophylls totali kienu ogħla fil-valur mit-total tal-provitamina A karotenojdi fl-ibridi tal-qamħirrum isfar-oranġjo reżistenti għal Striga, li jikkorroboraw is-sejbiet ta 'Ortiz et al. [28].

Il-karotenojdi setgħu kkumplimentaw l-attivitajiet inibitorji tal-enzimi antiossidanti u idrolizzanti tal-lamtu tal-komposti fenoliċi fl-ibridi tal-qamħirrum isfar-oranġjo reżistenti għal Striga, skont il-bijoattivitajiet irrappurtati tagħhom. Pereżempju, il-karotenojdi ġew irrappurtati li għandhom attività antiossidanti bħala l-mekkaniżmu ewlieni sottostanti għall-benefiċċji għas-saħħa tagħhom [29]. Jikkonferixxu wkoll effetti protettivi kontra mard kroniku li ma jitteħidx bħall-kanċer[30] u mard kardjovaskulari [31]. Ukoll, -cryptoxanthin ġie rrappurtat li jnaqqas b'mod sinifikanti r-riskju ta 'dijabete tat-tip 2 (T2D) u ttaffi r-reżistenza għall-insulina [32,33].

2.2. Attività Antiossidanti ta 'Sitt Pipeline Striga-Reżistenti Qamħirrum Ibridi Isfar-Oranġjo

L-attività antiossidanti tal-ibridi tal-qamħirrum isfar-oranġjo reżistenti għall-Striga (Tabella 3) kixfet li s-sitt kloni tal-pipeline kollha wrew attività antiossidanti billi jeliminaw ir-radikali ħielsa (grad ABTS plus u DPPH *) u jnaqqsu joni ferriku (Fe3 plus ) għal joni tal-ħadid. (Fe2 plus ). L-attività antiossidant varjat b'mod sinifikanti (p<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="">

Il-ħila li tneħħi r-radikali ħielsa u l-qawwa li tnaqqas il-ferrika tal-ibridi tal-qamħirrum isfar-oranġjo reżistenti għal Striga jissuġġerixxu li jistgħu jkunu ta 'benefiċċju biex jipproteġu l-ġisem mill-attakki ossidattivi preċipitati minn radikali ħielsa u speċi ta' ossiġnu reattivi. Għalhekk, l-ibridi tal-qamħirrum isfar-oranġjo reżistenti għal Striga jista 'jkollhom effett protettiv kontra l-ħsara ossidattiva ta' bijomolekuli fil-ġisem, inklużi aċidi nuklejċi, proteini, lipidi, u karboidrati [35] u l-mard kroniku relatat mal-istress ossidattiv [36] .

2.3.Attivitajiet Inibitorji ta' Enżimi Idrolizzanti tal-Lamtu tas-Sitt Pipeline Ibridi tal-Qamħirrum Isfar-Oranġjo Biofortifikati Reżistenti għall-Striga

L-attività inibitorja tal-enzimi idrolizzanti tal-lamtu (-amylase u -glucosidase) tas-sitt pipelines Ibridi tal-qamħirrum isfar-oranġjo reżistenti għall-Striga, espressi bħala IC50 (estratt tal-konċentrazzjoni li inibixxi l-attività tal-enzima b'50 fil-mija), hija ppreżentata fit-Tabella 4. L-IC50 valuri tal-ibridi tal-qamħirrum isfar-oranġjo reżistenti għal Striga fuq -amylase u -glucosidase varjaw minn 26.28 sa 52.55 mg/mL u 47.72 sa 63.98 mg/mL f'AS9 u AS4, rispettivament. Għalhekk, fost is-sitt ibridi tal-qamħirrum isfar-oranġjo reżistenti għall-pipeline Striga, AS9 bl-inqas valuri IC50 kemm għal -amylase u -glucosidase, wera l-aktar b'saħħithom (p<0.05)inhibitory activity="" on="" these="" two="" enzymes.="" interestingly,="" there="" was="" no="" significant="" (p="">0.05) differenza fil-valuri IC50 ta 'AS9 u acarbose (mediċina antidijabetika standard) fuq -amylase, li tindika li l-abbiltajiet inibitorji -amylase ta' AS9 u acarbose kienu komparabbli. Madankollu, ħlief għall-kapaċità inibitorja -amylase ta 'AS9 li kienet komparabbli ma' dik ta 'acarbose, l-attivitajiet inibitorji -amylase u -glucosidase ta' l-acarbose kienu aktar b'saħħithom minn dawk ta 'l-ibridi tal-qamħirrum isfar-oranġjo reżistenti Striga. Il-kapaċità ta 'ġenotipi tal-qamħirrum pigmentati differenti (isfar, vjola, aħmar u iswed) li jinibixxu l-attività ta' l-enżima idrolizzanti tal-lamtu (-glucosidase) kienet irrappurtata minn Fabila-Garcia et al. [15]. Is-sejbiet tagħhom wrew li l-estratt tal-qamħ isfar kellu l-ogħla attività inibitorja tal-glucosidase, espressa bħala persentaġġ (69.8 fil-mija), fost il-ġenotipi tal-qamħirrum. Barra minn hekk, Irondi et al. [17] reċentement irrapporta valuri o-amylase u -glucosidase IC50 ta '237.12± 2.60 u 157.18±1.05 ug/mL, rispettivament, għad-dqiq tal-qamħirrum isfar provitamina A. Relattiv għall-estratt tal-ħarir tal-qamħirrum, li kien irrappurtat [37] biex jinibixxi a-amylase u -glucosidase b'valuri medji ta 'IC50 ta' 218.4 u 221.4 ug/mL, rispettivament, is-sitt ibridi tal-qamħirrum isfar-oranġjo reżistenti għal Striga tal-pipeline kellhom effett inibitorju aktar dgħajjef fuq c-amylase u x-glucosidase.

Kemm c-amylase kif ukoll o-glucosidase huma involuti fid-diġestjoni tal-karboidrati tad-dieta. Billi -amylase fil-musrana ż-żgħira idrolizza l-lamtu -1,4 bonds biex tirrilaxxa oligosaccharides u disaccharides, -glucosidase fil-bord tal-pinzell tal-musrana ż-żgħira tikkompleta d-diġestjoni billi tkompli idrolizza l-oligosaccharides u disaccharides biex tagħti monosaccharides assorbabbli, inkluż glukożju u fruttożju [38]. Għalhekk, l-inibizzjoni ta 'dawn iż-żewġ enzimi diġestivi hija approċċ terapewtiku stabbilit sew biex tittaffa l-ipergliċemija wara l-ikel fil-ġestjoni tat-T2D u mekkaniżmu ewlieni ta' azzjoni

ta 'ħafna aġenti kontra d-dijabete [39], inklużi drogi, prodotti naturali, u ikel funzjonali. Barra minn hekk, l-ibridi tal-qamħirrum isfar-oranġjo reżistenti għal Striga kellhom effett inibitorju aktar sostanzjali fuq -amylase milli fuq -glucosidase. Dan il-mudell ta 'inibizzjoni ta' enzimi idrolizzanti tal-lamtu għandu implikazzjonijiet terapewtiċi ta 'benefiċċju u jaqbel mal-mudell irrappurtat fi studji preċedenti [17,A0]. Għalhekk, is-sitt ibridi tal-qamħirrum isfar-oranġjo reżistenti għall-pipeline Striga, speċjalment AS9, jista 'jkollhom xi benefiċċji fil-kontroll tal-ipergliċemija wara l-ikel.

2.4. Korrelazzjonijiet bejn il-Komponenti Bijoattivi, l-Attivitajiet Inibitorji ta' Enżimi Antiossidanti u Idrolizzanti tal-Lamtu tas-Sitt Pipeline Ibridi tal-Qamħirrum Isfar-Oranġjo Reżistenti għall-Striga

Fost il-komponenti bijoattivi, il-fenoliċi totali kkorrelataw b'mod sinifikanti ma' ABTS· plus (p<><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. Materjali u Metodi

3.1. Kimiċi u Reaġenti

Trolox, quercetin, L-aċidu askorbiku, aċidu galliku, ABTS (2,2'-azino-bis-(3-ethylbenzthiazoline-6-aċidu sulfoniku)), DPPH(2,2-diphenyl -2-picrylhydrazyl), -glucosidase minn Bacillus stearothermophillus, p-nitrophenylglucopyranoside (PNPG), -amylase, lamtu solubbli, u acarbose inxtraw minn Sigma (St. Louis). Intużaw gradi analitiċi tas-sustanzi kimiċi u solventi l-oħra kollha.

3.2. Ġbir tal-Kampjuni

Kampjuni ta' żerriegħa niexfa ta' sitt ibridi tal-qamħirrum isfar-oranġjo reżistenti għall-Pipeline Striga (kodifikati AS1828-1,4,6,8,9,11) kollha mkabbra f'Saminaka (8 grad 39'E, 10 grad 34' N; altitudni ta' 760 m; xita annwali ta' 1149 mm; temperatura ta' 18.1-37.3 grad; tip ta' ħamrija, Nitosols Dystric) u Zaria (7 grad 45'E, 11 grad 8'N ; altitudni ta' 622 m; xita annwali ta' 1076 mm; temperatura medja ta' 13.9-35.5 grad; tip ta' ħamrija, Ferric Luvisols) inġabru mill-Programm ta' Titjib tal-Qamħirrum tal-Istitut Internazzjonali tal-Agrikoltura Tropikali (IITA), Ibadan, in-Niġerja. L-ibridi tħawlu f'Mejju għal żewġ staġuni, f'disinn ta 'blokk komplut randomised fi tliet repliki, matul l-istaġun tax-xita. Il-kampjuni ġew mitħun f'dqiq (daqs tal-għarbiel 0.50 mm) b'Perten Laboratory Hammer Mill (3102, USA) u ppakkjati ermetikament f'boroż tal-kampjuni opaki għal aktar analiżi tal-laboratorju.

3.3. Preparazzjoni1 tal-Estratt tal-Kampjuni

Biex tipprepara estratt mid-dqiq tal-ibridi tal-qamħirrum isfar-oranġjo reżistenti għall-Striga, 1g tad-dqiq ġie mxarrba f'10 mL ta 'metanol f'tubu ċentrifugu ta' 50 mL miksi matul il-lejl (12-il siegħa) bi tħawwad intermittenti. Sussegwentement, it-taħlita ġiet ċentrifugata fi 3000 rpm għal 10 min, u mbagħad is-supernatant (estratt metanoliku) inġabar u nħażen fi -4 grad Ċ sal-analiżi [41].

3.4.Determinazzjoni tal-Kontenut Totali ta' Fenoliċi

Il-metodu Folin-Ciocalteu deskritt minn Singleton et al. [42] ġie adottat biex jiddetermina l-kontenut fenoliku totali tal-estratt tad-dqiq tal-ibridi tal-qamħirrum isfar-oranġjo reżistenti Striga, Porzjon (300 uL) tal-estratt ġie mqassam f'tubu tat-test (fi tliet kopji). Wara, ġew miżjuda 1.5 mL ta’ reaġent Folin-Ciocalteu (reaġent Folin-Ciocalteu stokk dilwit 10 darbiet b’ilma distillat) u 1.2 mL ta’ soluzzjoni Na2CO3 (7.5 fil-mija w/v), u t-taħlita ġiet inkubata fid-dlam għal 30 minuta f’ temperatura tal-kamra. Wara dan, l-assorbiment inqrat f'765 nm kontra vojt. Il-kontenut fenoliku totali ġie kkalkulat bl-użu ta' kurva tal-kalibrazzjoni tal-aċidu galliku u espress bħala ekwivalenti tal-aċidu galliku (GAE) f'kampjun mg/g.

3.5. Determinazzjoni tal-Kontenut Totali ta' Flavonoids

Il-protokoll deskritt minn Kale et al. [43] kien impjegat biex jiddetermina l-kontenut totali ta 'flavonoids ta' l-estratt tad-dqiq tal-ibridi tal-qamħirrum isfar-oranġjo reżistenti għal Striga. Fil-qosor, 0.5 ml tal-estratt ġie mqassam f'tubi tat-test; dan kien segwit biż-żieda ta '1.5 mL ta' metanol, 0.1 ml ta 'klorur tal-aluminju (10 fil-mija), 0.1 mL ta' 1 M aċetat tal-potassju, u 2.8 mL ta 'ilma distillat. It-taħlita ta 'reazzjoni kienet vortexed u inkubata f'temperatura tal-kamra għal 30 min, wara li l-assorbiment inqrat f'514 nm. Il-kontenut totali ta' flavonoids ta' l-estratti kien espress bħala ekwivalenti ta' quercetin (QE) f'kampjun mg/g.

3.6. Determinazzjoni tal-Kontenut Tan1nin

Il-kontenut ta' tannin tal-estratti tad-dqiq tal-ibridi tal-qamħirrum isfar-oranġjo reżistenti għall-Istriga kien ikkwantifikat bil-metodu kolorimetriku deskritt qabel minn Joslyn [44], b'modifika żgħira. Porzjon tal-kampjun (0.5 g) kien imxerred f'5 mL ta' 1 fil-mija HCl fil-metanol u jitħalla għal 15-il minuta. Wara, it-taħlita ġiet ċentrifugata fi 3{{10}}00 rpm għal 10 min. Porzjon ta’ 0.1 mL tas-supernatant ġie mqassam fit-tubu tat-test li kien fih 7.5 mL ta’ ilma distillat, u wara ġew miżjuda 0.5 mL ta’ reaġent Folin-Dennis u 1 mL ta’ soluzzjoni Na2CO3 (35 fil-mija), u l-volum sar sa 10 mL b'0.9 mL ta 'ilma distillat Wara t-taħlit, it-taħlita ta' reazzjoni ġiet inkubata għal 30 min f'temperatura tal-kamra, u l-assorbiment inqrat f'760 nm. Il-kontenut ta' tannin, espress bħala ekwivalenti ta' aċidu tanniku (TAE) f'kampjun ta' mg/g, ġie kkalkulat minn kurva standard ta' aċidu tanniku.

3.7. Kwantifikazzjoni tal-Kontenut tal-Karotenojdi tal-Kampjun

Il-kontenut ta' karotenojdi tad-dqiq tal-ibridi tal-qamħirrum isfar-oranġjo reżistenti għall-Istriga ġie ddeterminat bl-adozzjoni tal-metodu deskritt minn Howe u Tanumihardjo [45]. Karotenojdi ġew estratti mid-dqiq billi tħallat 0.6 g tal-kampjun ma '6 mL ta' etanol (li fih 0.1 fil-mija butylated hydroxyl toluene). It-taħlita tqiegħdet f'banju ta 'l-ilma f'85 grad għal 5 min. Sussegwentement, iż-żejt li jinterferixxi fit-taħlita ġie saponifikat b'idrossidu tal-potassju (80 fil-mija w/v) f'85 grad f'banju ta 'l-ilma għal 5 min. Is-sospensjoni mbagħad tħallat bl-użu ta 'magna vortiċi u rritornat fil-banju ta' l-ilma għal 5 minuti oħra. Ġie trasferit immedjatament f'banju ta 'silġ, u ġew miżjuda 3 mL ta' ilma dejonizzat kiesaħ Il-kontenut ta 'karotenojdi mit-taħlita ġew separati tliet darbiet konsekuttivi bi 3 mL ta' n-hexane permezz ta 'ċentrifugazzjoni f'1000 rpm għal 10 s. Is-saff ta 'fuq tat-taħlita ġie mqassam f'tubu konċentratur ta' 50 mL. Il-frazzjoni hexane magħquda ġiet maħsula tliet darbiet b'ilma dejonizzat, vortexed, u ċentrifugata għal 10 s f'1000 rpm. Il-frazzjoni n-hexane kienet imnixxfa bl-użu ta 'TurboVap (LIV) Konċentratur taħt gass tan-nitroġenu għal 25 min. L-estratt imnixxef ġie rikostitwit b'metanol/dichloromethane (1 mL, 50:50 v/v), u alikwot ta '100 μL ġie injettat fis-sistema HPLC biex tikkwantifika l-karotenojdi. Is-sistema HPLC (Water Corporation, Milford, MA, USA) kienet tinkludi kolonna ta’ lqugħ, kolonna ta’ karotenojdi C30 YMC (4.6 × 250 mm, 3 μM), pompa HPLC binarja (Waters 626), auto-sampler (Waters 717), u fotodiode array detector (Waters 2996). Is-sistema operata bis-softwer Empower 1 (Waters Corporation). Il-fażi mobbli kienet tikkonsisti f'solvent A, li fih metanol: ilma (92:8 v/v) b'10 mmol/L aċetat ta 'l-ammonju, u solvent B, li fih 100 fil-mija etere metil terzjarju-butil. L-elużjoni tal-gradjent saret b'rata ta' fluss ta' 1 mL/min taħt il-kundizzjonijiet li ġejjin: 29 min ta' gradjent lineari minn 83 fil-mija sa 59 fil-mija A;6 min ta 'gradjent lineari minn 59 fil-mija sa 30 fil-mija A;1 min ta' żamma f'30 fil-mija A;4 min ta' gradjent lineari minn 30 fil-mija sa 83 fil-mija A u 4-min żomm fi 83 fil-mija. Il-kromatogrammi tal-karotenojdi ġew iġġenerati f'450 nm, u l-karotenojdi speċifiċi ġew identifikati u kkwantifikati bl-użu tal-metodu ta 'standards esterni bbażat fuq il-kurva tal-kalibrazzjoni minn standards puri u tqabbil tal-ispettru ta' assorbiment u ko-eluzzjoni ma 'karotenojdi standard.

3.8. Determinazzjoni tal-Kontenut ta' Aċidu Fitiku

Il-metodu ta' Wheeler u Ferrel [46] kien impjegat biex jiddetermina l-kontenut ta' aċidu fitiku tad-dqiq. L-estrazzjoni saret billi tħawwad b'mod mekkaniku taħlita ta' 1 g dqiq u 25 mL ta' 3 fil-mija trichloroacetic acid (TCA) għal siegħa u s-sospensjoni ġiet ċentrifugata għal 15-il minuta f'3500 rpm. Alikwot ta '10 mL tas-supernatant tħallat ma' soluzzjoni ta 'klorur ferriku ta' 4 mL, u t-taħlita ġiet imsaħħan f'banju ta 'ilma jagħli għal 45 min. Is-sospensjoni li tirriżulta ġiet ċentrifugata f'3500 rpm għal 15-il minuta u s-supernatant ġie mferra bir-reqqa. Minn hemm 'il quddiem, il-preċipitat ġie maħsul darbtejn billi tferrex f'25 mL ta' 3 fil-mija TCA, saħħan f'banju bl-ilma jagħli għal 10 min, u ċentrifugat f'3500 rpm għal 10 min. Il-volum tal-preċipitat sar sa 30 mL b'ilma distillat, u t-taħlita ġiet imsaħħan f'banju bl-ilma jagħli għal 30 min. Is-sospensjoni sħuna ġiet iffiltrata bl-għajnuna tal-karta tal-filtru Whatman (Nru 2), u l-preċipitat ġie maħsul b'60 mL ta 'ilma distillat sħun biex tiġi żgurata filtrazzjoni sħiħa. Sussegwentement, il-preċipitat miżmum fuq il-karta tal-filtru ġie maħlul b'40 mL ta '3.2 M HNO3 sħun fi flixkun volumetriku ta' 100 mL. Alikwot ta '0.5 mL ġie trasferit f'tubu ċentrifugu u dilwit b'7 mL ta' ilma distillat, wara li ġew miżjuda 2 mL ta '1.5 M KSCN, u l-volum sar għal 10 mL b'0.5 mL ilma distillat. L-assorbiment inqrat (fi żmien 1 min) f'480 nm. Il-kontenut ta 'aċidu fitiku tad-dqiq ġie kkalkulat bl-użu ta' proporzjon atomiku Fe/P ta '4:6.

3.9. 2,2-Azinobis(3-ethyl-benzothiazoline-6-sulfonic Acid) Radical Cattion (ABTS· plus )ScaOenging Assay/

L-abbiltà tal-estratti tad-dqiq tal-ibridi tal-qamħirrum isfar-oranġjo reżistenti għall-Istriga li jneħħu l-ABTS" ġiet investigata billi ġiet adottata l-proċedura rrappurtata minn Reet al. [47]. ABTS* flimkien ma’ reaġent tax-xogħol ġie ppreparat billi tħallat sewwa volum ugwali ta’ soluzzjonijiet milwiema ta’ ABTS plus (7 millimole/L) u K2S2Os (2.45 millimole/L) u l-inkubazzjoni tat-taħlita

f'armarju skur f'temperatura tal-kamra għal 16-il siegħa. Wara, l-assorbiment tar-reaġent ġie aġġustat għal 0.70±0.02 b'etanol (95 fil-mija) f'734 nm. Imbagħad 0.2 ml tal-estratt u 2.0 mL tar-reaġent ABTS* ġew imqassma fit-tubu tat-test, imħallat sew, u inkubati f'temperatura tal-kamra għal 15-il minuta f'kundizzjoni skura. Fl-aħħarnett, l-assorbenza nqrat fi spettrofotometru UV-Viżibbli (Milton Roy Company, USA) f'734 nm. L-ABTSe ​​flimkien mal-ħila tat-tneħħija tal-estratti tad-dqiq ġiet ikkalkulata aktar tard minn kurva standard Trolox u ġiet espressa bħala l-kapaċità antiossidant ekwivalenti ta 'Trolox (TEAC).

3.10. 2,2-Diphenyl-2-picrylhydrazyl Radical (DPPH") Assay ta' Skavenging

Il-protokoll irrappurtat minn Cervato et al. [48] ​​ġiet impjegata biex tiddetermina l-abbiltà tal-estratti tad-dqiq li jneħħu DPPH", bl-użu ta' vitamina C (aċidu askorbiku) bħala antiossidant ta' referenza. Fil-qosor, taħlita ta' reazzjoni li fiha 1.0 mL ta' konċentrazzjonijiet differenti (8, 16) , 24, 32 mg/mL) ta' l-estratt (jew vitamina C) u 3.0 ml ta' soluzzjoni ta' grad DPPH (60 μM) ġiet inkubata f'temperatura tal-kamra f'kondizzjoni mudlama għal 30 min. Wara dan, l-assorbiment inqrat f'517 nm, u d-DPPH "ħila ta 'scavenging( fil-mija) ta' l-estratti ġiet ikkalkulata u espressa bħala l-konċentrazzjoni ta 'estratt li scavenged 50 fil-mija ta' DPPH"(SC50).

3.11. Tnaqqis tal-Qawwa Assay

L-abbiltà tal-estratti tad-dqiq li jnaqqsu Fe3 plus għal Fe2 plus ġiet ittestjata bl-adozzjoni tal-protokoll deskritt minn Oyaizu [49]. Fil-qosor, taħlita tal-estratt (2.5 mL), 200 mM buffer tal-fosfat tas-sodju (pH 6.6) (2.5 mL), u 1 fil-mija ferricyanide tal-potassju (2.5 mL) ġiet inkubata f'50 grad għal 20 minuta , wara li ġew miżjuda 2.5 mL ta '10 fil-mija aċidu trichloroacetic. Sussegwentement, it-taħlita ġiet ċentrifugata f'650 × g għal 10 min. Porzjon ta '2.5 mL tas-supernatant ġie mqassam f'tubu tat-test, u 2.5 mL ta' ilma distillat u 1 mL ta '0.1 fil-mija ferricchloride ġew miżjuda u mħallta sewwa, u l-assorbiment inqrat f'700 nm. Fl-aħħarnett, il-qawwa tat-tnaqqis ta 'l-estratti ġiet ikkalkulata u espressa f'milligramma ekwivalenti ta' aċidu galliku għal kull gramma ta 'kampjun.

3.12. Assaġġ ta' Inibizzjoni ta' Alpha-Amylase

L-assaġġ ta 'inibizzjoni ta' Alpha-amylase sar bl-adozzjoni tal-proċedura deskritta minn Kwon et al. [50]. F'dan l-assaġġ intużaw il-frixa tal-ħnieżer -amylase (EC3.2.1.1) u lamtu solubbli (sottostrat). Dilwizzjonijiet differenti ta' l-estratti tad-dqiq, li jammontaw għal 500μL, u 50{0μL ta' 0.02 M sodium phosphate buffer(pH6.9 b'0.006 M NaCl) li fihom 0.5 mg/mL soluzzjoni -amylase ġew imħallta u inkubati f'37 grad għal 10 min. Minn hemm 'il quddiem, ġew miżjuda 500 μL ta' soluzzjoni ta 'lamtu ta' 1 fil-mija f'0.02 M sodium phosphate buffer, u t-taħlita ta 'reazzjoni ġiet inkubata f'37 grad għal 15-il minuta. Sussegwentement, l-idrolisi tal-lamtu kkatalizzata minn -amylase ġiet mitmuma biż-żieda ta '1.0 mL ta' reaġent tal-kulur DNSA (1 fil-mija 35-dinitro salicylic acid, u 12 fil-mija tartrat tas-sodju tal-potassju f'0.4 M NaOH). It-taħlita ta 'reazzjoni ġiet inkubata aktar tard għal 5 min f'banju ta' l-ilma jagħli, imkessaħ sa temperatura tal-kamra, u dilwita b'10 mL ilma distillat. L-assorbiment tat-taħlita nqrat f'540 nm. Test ta 'referenza li eskluda l-estratt tad-dqiq kien inkluż fl-esperiment. Wara dan, il-perċentwali ta' inibizzjoni tal-amylase ġiet ikkalkulata kif ġej:

(A540R - A540S)× 100 fil-mija Inibizzjoni =A540R

fejn A540R huwa l-qari tal-assorbiment tar-referenza; A540S huwa l-qari tal-assorbiment tal-kampjun.

3.13. Assaġġ ta' Inibizzjoni ta' 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: ġie miżjud biex itemm ir-reazzjoni. Test ta' referenza mingħajr l-estratt tad-dqiq ġie inkluż fl-esperiment. L-assorbiment tal-p-nitrophenol isfar rilaxxat mill-idroliżi katalizzata mill-glukosidase ta' PNPG inqrat f'400 nm u l-perċentwal ta' inibizzjoni ta' o-glucosidase ġie kkalkulat hekk:

(A400R - A400S)× 100 fil-mija Inibizzjoni =A400R

fejn A400R huwa l-qari tal-assorbiment tar-referenza; A400Sis il-qari tal-assorbiment tal-kampjun.

3.14. Analiżi tad-Dejta

Id-dejta miksuba f'dan l-istudju (minn determinazzjonijiet triplikati) ġiet espressa bħala valuri medji ± devjazzjoni standard (SD). Bl-użu tal-pakkett tas-softwer statistiku SPSS (16-il verżjoni), saret analiżi one-way tal-varjanza (ANOVA) fuq id-dejta, u l-valuri medji tqabblu bl-użu tat-test post hoc ta 'Tukey f'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. Konklużjonijiet

Is-sitt ibridi tal-qamħirrum isfar-oranġjo reżistenti għall-pipeline Striga kien fihom kostitwenti bijoattivi importanti (fenoliċi totali, flavonoids totali, tannini, aċidu fitiku, u karotenojdi). L-estratti tagħhom urew attività antiossidanti qawwija u inibixxew l-enzimi idrolizzanti tal-lamtu (-amylase u -glucosidase). Fost l-ibridi tal-qamħirrum isfar-oranġjo reżistenti għall-Istriga, AS1828-9 kellu l-aktar attivitajiet inibitorji tal-enzimi antiossidanti u idrolizzanti tal-lamtu. Ġew osservati korrelazzjonijiet sinifikanti bejn il-kontenut fenoliku totali u l-ABTS* plus , il-kapaċità ta’ scavenging tal-grad DPPH, it-tnaqqis tal-qawwa, l-attività inibitorja -amylase, u -glucosidase tal-ibridi tal-qamħirrum isfar-oranġjo reżistenti għal Striga. L-attivitajiet inibitorji tal-enzimi antiossidanti u idrolizzanti tal-lamtu jissuġġerixxu li l-ibridi tal-qamħirrum isfar-oranġjo reżistenti għal Striga (speċjalment AS1828-9) jistgħu jkunu ta 'benefiċċju fil-prevenzjoni u/jew it-tnaqqis tal-istress ossidattiv u l-ipergliċemija postprandjali.