Badanie porównawcze zawartości polisacharydów i aktywności przeciwutleniającej Hippophae rhamnoides subsp. sinensis i Hippophae gyantsensis
15 sierpnia 2025
W badaniu tym porównano zawartość polisacharydów w Hippophae rhamnoides subsp. sinensis Rousi i Hippophae gyantsensis (Rousi) Y. S. Lian, uzyskanych przez ekstrakcję gorącą wodą i oznaczonych ilościowo za pomocą kolorymetrii kwasu fenolowo-siarkowego. Zbadaliśmy również aktywność przeciwutleniającą in vitro polisacharydów z tych dwóch gatunków Hippophae za pomocą eksperymentów wymiatania wolnych rodników 2,2-difenylo-1-pikrylohydrazylu.
W niniejszym badaniu porównano zawartość polisacharydów i aktywność przeciwutleniającą między Hippophae rhamnoides sub. sinensis a Hippophae gyantsensis, aby wyjaśnić ich różnice. Badanie jest metodologicznie poprawne i wypełnia lukę w literaturze dotyczącej specyficznych dla gatunku różnic w charakterystyce polisacharydów.
Wyniki tego badania są istotne dla oceny jakości i potencjalnych zastosowań farmaceutycznych. Na początek przenieś pięć gramów próbki rokitnika w proszku do kolby okrągłodennej o pojemności 250 mililitrów. Następnie dodaj 50 mililitrów bezwodnego etanolu i moczyć go w temperaturze pokojowej 25 stopni Celsjusza przez 24 godziny.
Następnego dnia przefiltrować namoczoną próbkę w proszku za pomocą lejka Buchnera, aby uzyskać pozostałość po filtrze. Umyj pozostałości filtra trzykrotnie 50 mililitrami wody dejonizowanej. Teraz przenieś odtłuszczoną pozostałość filtra do wysuszonej kolby okrągłodennej o pojemności 250 mililitrów.
Dodaj 150 mililitrów wody dejonizowanej w stosunku stałym do cieczy od jednego do 30 gramów na mililitr. Wykonaj ekstrakcję refluksową w łaźni wodnej w temperaturze 80 stopni Celsjusza przez dwie godziny dwa razy. Następnie zagęścić ekstrakt za pomocą wyparki obrotowej.
Stężony roztwór przechowuj w lodówce w temperaturze czterech stopni Celsjusza do późniejszego wykorzystania. Następnie dodaj odczynnik Sevag do surowego roztworu polisacharydów w stosunku objętościowym od jednego do czterech i umieść na mieszadle magnetycznym. Następnie przenieś mieszaninę do 50-mililitrowej probówki wirówkowej.
Odwirować zawiesinę o stężeniu 4 000 g przez 15 minut i zebrać supernatant. Aby skoncentrować ekstrakt polisacharydowy po usunięciu białka, dodaj bezwodny etanol w stosunku objętościowym od jednego do trzech, aby wytrącić polisacharydy. Umieść mieszaninę w temperaturze czterech stopni Celsjusza na noc.
Następnego dnia usuń górną warstwę etanolu. Przenieś mieszaninę do 50-mililitrowej probówki wirówkowej i odwiruj jak poprzednio. Liofilizować osad, aby uzyskać całkowite polisacharydy.
Przenieść trzy gramy fenolu do brązowej kolby miarowej. Dodaj 50 mililitrów wody dejonizowanej, aby rozpuścić fenol. Wstrząsnąć do uzyskania jednorodnej konsystencji, a następnie oznaczyć i przechowywać kolbę do późniejszego użycia.
Następnie przenieś 10 miligramów bezwodnej glukozy do 10-mililitrowej kolby miarowej. Dodaj wodę dejonizowaną i dokładnie wstrząśnij mieszaniną. Następnie oznacz kolbę.
W celu przygotowania roztworu próbki do badań odważyć pięć miligramów liofilizowanych polisacharydów rokitnika do kolb miarowych. Dodaj wodę dejonizowaną, aby doprowadzić każdą do końcowej objętości 50 mililitrów. Poddaj każdą mieszaninę sonikacji przez 20 minut, aż do całkowitego rozpuszczenia.
Rozcieńczyć wzorcowy roztwór glukozy wodą dejonizowaną do 0,1 miligrama na mililitr. Następnie za pomocą mikropipety przenieś 200, 300, 400, 500, 600 i 700 mikrolitrów do sześciu czystych probówek. Dodaj czystą wodę, aby uzyskać całkowitą objętość jednego mililitra i delikatnie wymieszaj każdy roztwór, aby zapewnić równomierne rozcieńczenie.
Dodaj jeden mililitr 6% roztworu fenolu i pięć mililitrów kwasu siarkowego do każdej probówki i dobrze wymieszaj. Przenieść próbki do kuwet. Użyj czystej wody jako ślepej próby i zmierz absorbancję przy 490 nanometrach za pomocą spektrofotometru UV widzialnego w trzech powtórzeniach.
Do testu precyzyjnego należy przygotować roztwór testowy. Wykonać kolorymetrię fenolowo-siarkową. Określ absorbancję i powtórz sześć razy, aby obliczyć względne odchylenie standardowe.
Do badania stabilności należy przygotować roztwór testowy. Wykonaj kolorymetrię po zero, dwóch, czterech, sześciu, ośmiu i 10 godzinach od przygotowania. Określ absorbancję w wyżej wymienionych punktach czasowych, aby obliczyć względne odchylenie standardowe.
Do badania powtarzalności należy przygotować sześć równoległych powtórzeń próbki. Przeprowadzić kolorymetrię kwasu fenolowo-siarkowego i określić absorbancję zgodnie z ustaloną procedurą. Aby wykonać test odzyskiwania, należy przygotować dziewięć równoległych powtórzeń roztworu testowego.
Dodać objętości referencyjne odpowiadające 80, 100 i 120% całkowitej zawartości polisacharydów. Następnie wykonaj kolorymetrię fenolowo-siarkową. W celu oznaczenia zawartości należy przygotować roztwór próbki.
Przeprowadzić kolorymetrię kwasu fenolowo-siarkowego zgodnie z ustaloną metodą. Następnie określ absorbancję. Odważyć 2,7 miligrama DPPH do pustej 50-mililitrowej kolby miarowej.
Dodać 50 mililitrów bezwodnego etanolu, aby rozpuścić DPPH i przygotować roztwór podstawowy. Następnie rozpuść pięć miligramów witaminy C w 10 mililitrach wody dejonizowanej, aby przygotować roztwór o stężeniu 0,5 miligrama na mililitr. Rozcieńczać ten roztwór kolejno, aby przygotować roztwory testowe witaminy C.
Teraz rozpuść pięć miligramów każdej próbki polisacharydu rokitnika w 10 mililitrach wody dejonizowanej, aby przygotować roztwór o stężeniu 0,5 miligrama na mililitr. Rozcieńczać te roztwory kolejno w celu uzyskania badanych stężeń. Używając roztworu DPPH jako substratu, przygotuj grupy testowe na płytce 96-dołkowej.
Dodaj 150 mikrolitrów wody i 50 mikrolitrów DPPH dla ujemnej grupy kontrolnej, A0. Dodać 150 mikrolitrów próbki lub roztworu witaminy C i 50 mikrolitrów DPPH dla grupy próbek A1. Do próbki grupy kontrolnej A2 dodać 150 mikrolitrów próbki i 50 mikrolitrów bezwodnego etanolu. Pozwól, aby reakcja postępowała w ciemności przez 30 minut. Następnie zmierz absorbancję przy 517 nanometrach.
Standardowa krzywa glukozy wykazała silną liniową zależność między absorbancją a stężeniem w zakresie od 0,02 do 0,07 miligrama na mililitr. Średni plon polisacharydów Hippophae gyantsensis był znacznie wyższy niż Hippophae rhamnoides subspecies sinensis. Test precyzji wykazał minimalną zmienność absorbancji w sześciu pomiarach i RSD na poziomie 0,21%, co wskazuje na wysoką precyzję instrumentu.
Test stabilności wykazał, że wartości absorbancji pozostały stałe przez 10 godzin, a wartość RSD wyniosła 0,45%, potwierdzając stabilność roztworu próbki. Test powtarzalności pozwolił uzyskać spójne wartości absorbancji w sześciu powtórzeniach z RSD na poziomie 0,5%, potwierdzając powtarzalność metody. Eksperyment odzyskiwania zawartości glukozy przyniósł średni wskaźnik odzysku na poziomie 99,18%, co potwierdza dokładność metody.
Średnia zawartość polisacharydów w Hippophae rhamnoides subspecies sinensis była znacznie wyższa niż w Hippophae gyantsensis. Hippophae gyantsensis wykazywał nieco wyższą aktywność przeciwutleniającą niż Hippophae rhamnoides subspecies sinensis we wszystkich badanych stężeniach. Przy 0,5 miligrama na mililitr szybkość usuwania DPPH Hippophae gyantsensis osiągnęła 81,93%, podczas gdy Hippophae rhamnoides subspecies sinensis osiągnęła 75,17%
Wyświetl pełny transkrypt i uzyskaj dostęp do tysięcy filmów naukowych
Przegląd
Niniejsze badanie porównuje zawartość polisacharydów oraz aktywność przeciwutleniającą w przypadku Hippophae rhamnoides sub. sinensis i Hippophae gyantsensis. Praca ta wypełnia lukę w literaturze dotyczącą gatunkowych różnic w charakterystyce polisacharydów.
Kluczowe elementy badania
Dziedzina nauki
- Neuronauka
- Biochemia
- Farmakologia
Wstęp
- Polisacharydy są istotne dla różnych procesów biologicznych.
- Gatunki z rodzaju Hippophae są znane ze swoich właściwości leczniczych.
- Zrozumienie zawartości polisacharydów może pomóc w ocenie jakości.
- Aktywność przeciwutleniająca jest kluczowa dla potencjalnych zastosowań farmaceutycznych.
Cel badania
- Porównanie zawartości polisacharydów w dwóch gatunkach Hippophae.
- Ocena ich aktywności przeciwutleniającej in vitro.
- Wyjaśnienie gatunkowych różnic w charakterystyce polisacharydów.
Zastosowane metody
- Ekstrakcja polisacharydów gorącą wodą.
- Kolorymetria fenolowo-siarkowa w celu ilościowego oznaczenia.
- Doświadczenia z wychwytywaniem wolnych rodników 2,2-diphenyl-1-picrylhydrazyl.
- Przygotowanie próbek obejmujące namaczanie w bezwodnym etanolu.
Główne wyniki
- Znaczące różnice w zawartości polisacharydów pomiędzy dwoma gatunkami.
- Zaobserwowano zmienność w aktywności przeciwutleniającej.
- Wyniki przyczyniają się do zrozumienia ich potencjału leczniczego.
- Otrzymane dane wspierają ocenę jakości w zastosowaniach farmaceutycznych.
Wnioski
- Badanie podkreśla znaczenie badań specyficznych dla danego gatunku.
- Charakterystyka polisacharydów jest kluczowa dla ich zastosowania.
- Dalsze badania są niezbędne, aby w pełni zgłębić ich potencjał.
Najczęściej zadawane pytania
Znaczenie dla przemysłu
Porównawcza kwantyfikacja zawartości polisacharydów i aktywności przeciwutleniającej u Hippophae rhamnoides subsp. sinensis oraz Hippophae gyantsensis umożliwia rzetelną ocenę jakości w procesach pozyskiwania produktów naturalnych. Precyzyjny pomiar wydajności, zawartości i aktywności funkcjonalnej wspiera ograniczanie ryzyka na wczesnych etapach oraz informuje o wyborze gatunków do dalszego rozwoju farmaceutycznego. Te zwalidowane wyniki analityczne zwiększają pewność predykcyjną w zakresie późniejszej oceny związków bioaktywnych i selekcji portfolio.
Zastosowania strategiczne w badaniach i rozwoju biofarmaceutycznym
Wczesne odkrywanie i walidacja celu
- Umożliwia ilościowe porównanie wydajności bioaktywnych polisacharydów u różnych gatunków w celu priorytetyzacji celów.
- Wspiera walidację funkcjonalną aktywności przeciwutleniającej jako punktu końcowego mechanizmu.
- Dostarcza powtarzalnych danych do ograniczania ryzyka biologicznego i wyboru gatunków w procesie odkrywania produktów naturalnych.
- Zwiększa pewność prognostyczną w selekcji kandydatów o lepszych profilach bioaktywności.
Przesiewanie i opracowywanie testów
- Zapewnia zestandaryzowaną kolorymetrię fenolowo-siarkową do oznaczania ilości polisacharydów.
- Wdraża odtwarzalne testy wychwytywania wolnych rodników DPPH do pomiaru aktywności przeciwutleniającej.
- Umożliwia walidację powtarzalności, precyzji i odzysku testów w celu zapewnienia rzetelności procesów przesiewowych.
- Przygotowuje zwalidowane ekstrakty do skalowalnej oceny związków oraz dalszych badań bioaktywności.
Badania translacyjne i przedkliniczne
- Koreluje ilościową aktywność przeciwutleniającą z translacyjnymi punktami końcowymi biomarkerów podczas rozwoju wiodących związków z produktów naturalnych.
- Zapewnia ciągłość od etapu odkrywania do walidacji przedklinicznej poprzez dostarczenie zestandaryzowanych wskaźników aktywności.
- Umożliwia podejmowanie decyzji o dalszym rozwoju w oparciu o analizę ryzyka i porównawcze wyniki funkcjonalne.
- Zmniejsza niejednoznaczność mechanistyczną w wyborze produktów naturalnych do dalszego opracowania.
Integracja potoku i przepływu pracy
Ten porównawczy schemat analityczny integruje wczesne etapy odkrywania i identyfikacji związków wiodących w badaniach i rozwoju nad produktami naturalnymi, wspierając zarówno walidację celu, jak i przygotowanie do screeningu.
- Biologia odkrywcza: Ilościowe testowanie hipotez dotyczących gatunkowej zawartości polisacharydów i funkcji przeciwutleniającej.
- Screening: Zstandaryzowane, powtarzalne testy kolorymetryczne i DPPH umożliwiają wiarygodne porównywanie próbek.
- Analityka: Zapewnia zwalidowane pomiary absorbancji, wartości RSD oraz stopnie odzysku dla rzetelnej interpretacji danych.
- Badania translacyjne: Ułatwia powiązanie aktywności przeciwutleniającej in vitro z potencjalnymi punktami końcowymi w badaniach przedklinicznych.
- Zastosowania w przedsiębiorstwie: Protokoły analityczne znajdują szerokie zastosowanie w ocenie jakości różnorodnych ekstraktów roślinnych.
Wpływ operacyjny i przedsiębiorczy
- Wartość naukowa: Zwiększa pewność predykcyjną i zmniejsza niejednoznaczność w walidacji celów produktów naturalnych.
- Wartość operacyjna: Zapewnia zestandaryzowane, powtarzalne i skalowalne przepływy analityczne.
- Wartość strategiczna: Umożliwia podejmowanie świadomych decyzji o kontynuacji lub przerwaniu badań (go/no-go) oraz efektywne pod względem kapitałowym rozwijanie obiecujących ekstraktów.
- Wpływ na portfolio: Wspiera priorytetyzację gatunków i ekstraktów do dalszego rozwoju farmaceutycznego z uwzględnieniem analizy ryzyka.
Wskazówki dotyczące wdrożenia
- Wymagana jest wiedza specjalistyczna w zakresie przeprowadzania i interpretacji testów kolorymetrycznych oraz testów wychwytywania wolnych rodników.
- Niezbędny jest dostęp do spektrofotometrii UV-Vis oraz zwalidowanej infrastruktury do przygotowania próbek.
- W celu zapewnienia powtarzalności wymagana jest rygorystyczna standaryzacja protokołów ekstrakcji i analizy pomiędzy zespołami.
- Adaptacja metody do różnych matryc botanicznych może wymagać optymalizacji protokołu.
- Precyzja, stabilność oraz walidacja odzysku są niezbędne dla uzyskania wiarygodnych wyników ilościowych.
Najczęściej zadawane pytania z zakresu biofarmacji
Chapters in this video
0:00
Introduction
0:43
Extraction and Purification of Total Polysaccharides from Sea Buckthorn Using Ethanol Defatting and Reflux Techniques
2:57
Determination of Polysaccharide Content
4:52
Quantitative Analysis of Sea Buckthorn Polysaccharides Using Phenol Sulfuric Acid Colorimetry: Precision, Repeatability, Recovery, and Content Determination
6:21
Evaluation of Antioxidant Activity of Sea Buckthorn Polysaccharides Using DPPH Radical Scavenging Assay
8:02
Results
