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Biology

एक बायोरेफाइनरी दृष्टिकोण के माध्यम से लाल समुद्री शैवाल ग्रेसिलेरिया ग्रैसिलिस का वैलोराइजेशन

Published: November 21, 2023 doi: 10.3791/65923
Automatic Translation
1, 1, 1, 1, 1, 1, 1,2, 1, 1, 1
1MARE-Marine and Environmental Sciences Centre/ARNET-Aquatic Research Network, ESTM, Polytechnic University of Leiria, 2MARE-Marine and Environmental Sciences Centre/ARNET-Aquatic Research Network, Department of Life Sciences, University of Coimbra

Summary

यहां, हम ग्रेसिलेरिया ग्रैसिलिस के एक एकीकृत वैलोराइजेशन के उद्देश्य से कई प्रोटोकॉल का वर्णन करते हैं: जंगली प्रजातियों की कटाई, घर में विकास और बायोएक्टिव अवयवों का निष्कर्षण। अर्क के एंटीऑक्सिडेंट, रोगाणुरोधी, और साइटोटोक्सिक प्रभावों का मूल्यांकन किया जाता है, साथ ही पूरे समुद्री शैवाल बायोमास और पिगमेंट से समृद्ध भोजन के पोषण और स्थिरता मूल्यांकन के साथ।

Abstract

मूल्यवान और मल्टीटार्गेट बायोएक्टिव अवयवों को प्राप्त करने के लिए प्रचुर मात्रा में फीडस्टॉक के रूप में समुद्री शैवाल में रुचि लगातार बढ़ रही है। इस काम में, हम ग्रैसिलेरिया ग्रैसिलिस की क्षमता का पता लगाते हैं, जो कॉस्मेटिक, फार्माकोलॉजिकल, भोजन और फ़ीड अनुप्रयोगों के लिए अगर और अन्य अवयवों के स्रोत के रूप में अपने व्यावसायिक हित के लिए दुनिया भर में खेती की जाने वाली एक खाद्य लाल समुद्री शैवाल है।

जी ग्रैसिलिस विकास की स्थिति को वनस्पति प्रसार और स्पोरुलेशन के माध्यम से अनुकूलित किया गया था, जबकि एक बड़े बायोमास स्टॉक को प्राप्त करने के लिए भौतिक रासायनिक स्थितियों में हेरफेर किया गया था। समुद्री शैवाल बायोमास पर इथेनॉल और पानी के साथ ग्रीन निष्कर्षण पद्धतियों का प्रदर्शन किया गया था। अर्क की बायोएक्टिव क्षमता का मूल्यांकन इन विट्रो परख के एक सेट के माध्यम से किया गया था, जो उनके साइटोटॉक्सिसिटी, एंटीऑक्सिडेंट और रोगाणुरोधी गुणों से संबंधित था। इसके अतिरिक्त, सूखे समुद्री शैवाल बायोमास को भोजन के पोषण मूल्य को बढ़ाने के लिए पास्ता योगों में शामिल किया गया था। ग्रैसिलिस से निकाले गए पिगमेंट को भी दही में एक प्राकृतिक रंग के रूप में शामिल किया गया है, और उनकी स्थिरता का मूल्यांकन किया गया था। दोनों उत्पादों को बाजार तक पहुंचने से पहले सबसे अच्छा अंतिम सूत्रीकरण प्राप्त करने के उद्देश्य से एक अर्ध-प्रशिक्षित संवेदी पैनल की सराहना के लिए प्रस्तुत किया गया था।

परिणाम जी ग्रैसिलिस की बहुमुखी प्रतिभा का समर्थन करते हैं चाहे इसे पूरे बायोमास, अर्क और / कई अनुकूलित प्रोटोकॉल को लागू करने के माध्यम से, यह काम खाद्य, कॉस्मेटिक और जलीय कृषि बाजारों को लाभ पहुंचाने की क्षमता वाले उत्पादों के विकास की अनुमति देता है, पर्यावरणीय स्थिरता और एक नीली परिपत्र अर्थव्यवस्था को बढ़ावा देता है।

इसके अलावा, और एक बायोरेफाइनरी दृष्टिकोण के अनुरूप, अवशिष्ट समुद्री शैवाल बायोमास का उपयोग पौधों के विकास के लिए बायोस्टिमुलेंट के रूप में किया जाएगा या पुर्तगाल के लीरिया के घोड़ी-पॉलिटेक्निक के इन-हाउस जलीय कृषि प्रणालियों के जल शोधन में उपयोग किए जाने के लिए कार्बन सामग्री में परिवर्तित किया जाएगा।

Introduction

समुद्री शैवाल को दवा, भोजन, चारा और पर्यावरण क्षेत्रों द्वारा लाभान्वित होने के लिए एक दिलचस्प प्राकृतिक कच्चे माल के रूप में माना जा सकता है। वे अणुओं की एक पैनोपली को जैवसंश्लेषित करते हैं, कई स्थलीय जीवों में नहीं पाए जाते हैं, प्रासंगिक जैविक गुणों 1,2 के साथ। हालांकि, एक बड़े बायोमास स्टॉक को सुनिश्चित करने के लिए समुद्री शैवाल-अनुकूलित खेती प्रोटोकॉल को लागू करने की आवश्यकता है।

खेती के तरीकों को हमेशा समुद्री शैवाल थैली की प्रकृति और समग्र आकृति विज्ञान पर विचार करना चाहिए। ग्रैसिलेरिया ग्रैसिलिस एक क्लोनल टैक्सोन है, जिसका अर्थ है कि लगाव अंग कई वनस्पति अक्षों का उत्पादन करता है। विखंडन (वनस्पति प्रजनन) द्वारा प्रसार इस प्रकार प्राप्त किया जाता है, क्योंकि इनमें से प्रत्येक अक्ष मुख्य थैलस3 से एक स्वतंत्र जीवन को अपनाने में पूरी तरह से सक्षम है। क्लोनल टैक्सा को सरल और तेज़ एक-चरणीय खेती के तरीकों के साथ सफलतापूर्वक एकीकृत किया जा सकता है, क्योंकि थैलस को छोटे टुकड़ों में विभाजित करके बड़ी मात्रा में बायोमास प्राप्त किया जाता है जो जल्दी से पुन: उत्पन्न होते हैं और नए, आनुवंशिक रूप से समान व्यक्तियों में विकसित होते हैं। इस प्रक्रिया में हैप्लॉन्टिक और डाइप्लॉन्टिक थैली दोनों का उपयोग किया जा सकता है। यद्यपि जीनस एक जटिल हाप्लो-डिप्लॉन्टिक आइसोमॉर्फिक ट्रिफैसिक जीवन चक्र प्रदर्शित करता है, स्पोरुलेशन शायद ही कभी आवश्यक होता है, सिवाय इसके कि जब बेहतर फसलों को प्राप्त करने के लिए स्टॉक के आनुवंशिक नवीकरण की आवश्यकता होती है। इस मामले में, दोनों टेट्रास्पोर्स (अर्धसूत्रीविभाजन द्वारा गठित हैप्लॉन्टिक बीजाणु) और कार्पोस्पोर्स (माइटोसिस द्वारा गठित द्विध्रुवीय बीजाणु) मैक्रोस्कोपिक थैली को जन्म देते हैं जिन्हें तबवनस्पति प्रजनन द्वारा उगाया और प्रचारित किया जा सकता है। विकास चक्र पर्यावरणीय परिस्थितियों और व्यक्तियों की शारीरिक स्थिति से तय होते हैं, अन्य जैविक कारकों जैसे कि एपिफाइट्स के उद्भव और अन्य जीवों के आसंजन। इसलिए, उच्च उत्पादकता सुनिश्चित करने और अच्छी गुणवत्ता वाले बायोमास का उत्पादन करने के लिए बढ़ती परिस्थितियों का अनुकूलन महत्वपूर्ण है5.

जी gracilis सहित समुद्री शैवाल से bioactive यौगिकों के निष्कर्षण, 6,7 विभिन्न तरीकों के माध्यम से प्राप्त किया जा सकता है. निष्कर्षण विधि की पसंद ब्याज के विशिष्ट यौगिकों, लक्ष्य अनुप्रयोग और समुद्री शैवाल की विशेषताओं पर निर्भर करती है। इस अध्ययन में, हमने विलायक निष्कर्षण पर ध्यान केंद्रित किया, जिसमें समुद्री शैवाल बायोमास से बायोएक्टिव यौगिकों को भंग करने और निकालने के लिए पानी या इथेनॉल जैसे हरे सॉल्वैंट्स का उपयोग करना शामिल है। निष्कर्षण एक बहुमुखी और प्रभावी तरीके से मैक्रेशन के माध्यम से किया जा सकता है और यौगिकों की एक विस्तृत श्रृंखला के लिए इस्तेमाल किया जा सकता है। यह एक सरल और व्यापक रूप से इस्तेमाल की जाने वाली विधि है जिसमें एक विस्तारित अवधि के लिए विलायक में बायोमास भिगोना शामिल है, आमतौर पर कमरे या थोड़ा ऊंचा तापमान पर। निष्कर्षण प्रक्रिया को बढ़ाने के लिए विलायक को उभारा जाता है। वांछित निष्कर्षण समय के बाद, विलायक को निस्पंदन या सेंट्रीफ्यूजेशन द्वारा ठोस सामग्री से अलग किया जाता है।

पानी खाद्य उत्पादों की एक विस्तृत श्रृंखला के साथ अपनी सुरक्षा, उपलब्धता और संगतता के कारण खाद्य अनुप्रयोगों में आमतौर पर इस्तेमाल किया जाने वाला विलायक है। जल निष्कर्षण ध्रुवीय यौगिकों जैसे पॉलीसेकेराइड, पेप्टाइड्स और कुछ फेनोलिक्स के लिए उपयुक्त है। हालांकि, यह गैर-ध्रुवीय यौगिकों को प्रभावी ढंग से नहीं निकाल सकता है। इथेनॉल भी खाद्य अनुप्रयोगों में व्यापक रूप से इस्तेमाल किया जाने वाला विलायक है और फेनोलिक यौगिकों, फ्लेवोनोइड्स और कुछ पिगमेंट सहित विभिन्न प्रकार के बायोएक्टिव अणुओं को निकालने के लिए प्रभावी हो सकता है। इथेनॉल को आमतौर पर भोजन में उपयोग के लिए सुरक्षित माना जाता है और निकाले गए यौगिकों को पीछे छोड़ते हुए आसानी से वाष्पित किया जा सकता है। यह ध्यान देने योग्य है कि निष्कर्षण विधि की पसंद को दक्षता, चयनात्मकता, लागत-प्रभावशीलता और पर्यावरणीय प्रभाव जैसे कारकों पर विचार करना चाहिए। निष्कर्षण मापदंडों का अनुकूलन, जैसे विलायक एकाग्रता, निष्कर्षण समय, तापमान और दबाव, जी ग्रैसिलिस या अन्य समुद्री शैवाल से बायोएक्टिव यौगिकों की इष्टतम पैदावार प्राप्त करने के लिए महत्वपूर्ण है।

समुद्री शैवाल सूक्ष्मजीवों की एक विस्तृत श्रृंखला के खिलाफ रोगाणुरोधी गतिविधि का प्रदर्शन करने के लिए पाया गया है, जिसमें बैक्टीरिया, कवक और वायरसशामिल हैं। इस गतिविधि को बायोएक्टिव घटकों के लिए जिम्मेदार ठहराया जाता है, जिसमें फेनोलिक्स, पॉलीसेकेराइड, पेप्टाइड्स और फैटी एसिड शामिल हैं। कई अध्ययनों ने रोगजनकों जैसे एस्चेरिचिया कोलाई, स्टैफिलोकोकस ऑरियस, साल्मोनेला एसपी, और स्यूडोमोनास एरुगिनोसा के खिलाफ अपनी प्रभावकारिता का प्रदर्शन किया है, दूसरों के बीच9. समुद्री शैवाल की रोगाणुरोधी गतिविधि माइक्रोएक्टिव यौगिकों है कि माइक्रोबियल सेल की दीवारों, झिल्ली, एंजाइमों, और सिग्नलिंग रास्ते10 के साथ हस्तक्षेप कर सकते हैं की उपस्थिति के लिए जिम्मेदार ठहराया है. ये यौगिक माइक्रोबियल विकास को बाधित कर सकते हैं, बायोफिल्म गठन को रोक सकते हैं और प्रतिरक्षा प्रतिक्रियाओं को संशोधित कर सकते हैं।

लाल समुद्री शैवाल, जिसे रोडोफाइट्स के रूप में भी जाना जाता है, शैवाल का एक समूह है जो विभिन्न प्रकार के सूक्ष्मजीवों के खिलाफ रोगाणुरोधी गतिविधि प्रदर्शित कर सकता है। इस समूह के भीतर, जी ग्रैसिलिस में विभिन्न बायोएक्टिव यौगिक होते हैं जो इसकी रिपोर्ट की गई रोगाणुरोधी गतिविधि में योगदान कर सकते हैं। जबकि विशिष्ट अणु भिन्न हो सकते हैं, सामान्य वर्ग जो जी ग्रैसिलिस में रिपोर्ट किए गए हैं और रोगाणुरोधी गुण हो सकते हैं, वे पॉलीसेकेराइड, फेनोलिक्स, टेरपेनोइड्स और पिगमेंट11 हैं। हालांकि, यह ध्यान रखना महत्वपूर्ण है कि इन घटकों की उपस्थिति और मात्रा समुद्री शैवाल संग्रह के स्थान, मौसमी, थैली की शारीरिक स्थिति और पर्यावरणीय परिस्थितियों जैसे कारकों के आधार पर भिन्न हो सकती है। इसलिए, जी. ग्रैसिलिस में रोगाणुरोधी यौगिकों का विशिष्ट वर्ग और एकाग्रता तदनुसार भिन्न हो सकती है।

जी gracilis भी एंटीऑक्सीडेंट गुण धारण करने के लिए पाया गया है, विभिन्न phenolic यौगिकों, जो मुक्त कणों परिमार्जन और ऑक्सीडेटिव तनाव12 को कम करने के लिए दिखाया गया है युक्त.एंटीऑक्सिडेंट प्रतिक्रियाशील ऑक्सीजन प्रजातियों के कारण कोशिकाओं को नुकसान से बचाने में मदद करते हैं और संभावित स्वास्थ्य लाभ होते हैं। एंटीऑक्सिडेंट क्षमता का मूल्यांकन सीधे विभिन्न तरीकों से किया जा सकता है, जिसमें 2,2-डिपेनिल-1-पिक्रिलहाइड्राज़िल (डीपीपीएच) मुक्त कट्टरपंथी मैला ढोने की गतिविधि और, अप्रत्यक्ष रूप से, कुल पॉलीफेनोलिक सामग्री (टीपीसी)13के परिमाणीकरण के माध्यम से शामिल हैं।

भले ही एक घटक को एक प्रमुख बायोएक्टिविटी होने की सूचना है, लेकिन जीवित कोशिकाओं या ऊतकों के संपर्क में उपयोग किए जाने वाले प्राकृतिक और सिंथेटिक पदार्थों के मूल्यांकन में इसका साइटोटॉक्सिसिटी मूल्यांकन अपरिहार्य है। साइटोटॉक्सिसिटी को मापने के लिए कई तरीके हैं, प्रत्येक के फायदे और सीमाएं हैं। कुल मिलाकर, वे कोशिकाओं पर कई पदार्थों के हानिकारक प्रभावों का मूल्यांकन करने के लिए विकल्पों की एक श्रृंखला प्रदान करते हैं और, एक ही समय में, सेल क्षति और मृत्यु14 के तंत्र की जांच करने के लिए.

इस काम में, हम 3- (4,5-डाइमिथाइलथियाज़ोल-2-वाईएल) -2,5-डिपेनिलटेट्राज़ोलियम ब्रोमाइड (एमटीटी) परख का उपयोग करते हैं, जो मोसमैन (1983)15द्वारा शुरू की गई एक वर्णमिति विधि है। यह विधि चयापचय रूप से सक्रिय कोशिकाओं द्वारा बैंगनी फॉर्मज़ान उत्पाद में टेट्राज़ोलियम लवण की कमी को मापती है। फॉर्माज़ान क्रिस्टल की मात्रा जितनी अधिक होगी, व्यवहार्य कोशिकाओं की संख्या उतनी ही अधिक होगी, इस प्रकार साइटोटॉक्सिसिटी14 का अप्रत्यक्ष माप प्रदान करेगा। चूंकि इस काम में, जी ग्रैसिलिस पानी और इथेनॉल के अर्क को डर्मो-कॉस्मेटिक योगों में शामिल करने का इरादा है, इन विट्रो साइटोटॉक्सिसिटी मूल्यांकन एक केराटिनोसाइट (HaCaT) सेल लाइन में किया जाता है।

खाद्य आवेदन के संबंध में, समुद्री शैवाल आम तौर पर कैलोरी में कम होते हैं और आहार फाइबर, आवश्यक तत्वों और अमीनो एसिड, पॉलीसेकेराइड, पॉलीअनसेचुरेटेड फैटी एसिड, पॉलीफेनोल और विटामिन 2,16 में पौष्टिक रूप से समृद्ध होते हैं। जी ग्रैसिलिस कोई अपवाद नहीं है, एक दिलचस्प पोषण मूल्य है। फ्रीटास एट अल (2021)4 ने पाया कि खेती की गई जी. ग्रैसिलिस में प्रोटीन और विटामिन सी का उच्च स्तर था और जंगली समुद्री शैवाल की तुलना में कुल लिपिड के स्तर को बनाए रखा। यह एक आर्थिक और पर्यावरणीय लाभ का प्रतिनिधित्व कर सकता है, क्योंकि पौष्टिक रूप से बोलना, उत्पादन जंगली संसाधनों के शोषण के लिए बेहतर है। इसके अलावा, उपभोक्ता अपने द्वारा खाए जाने वाले भोजन के प्रकार के बारे में चिंतित हैं, इसलिए खाद्य संवर्धन के लिए नई सामग्री पेश करना और अर्क प्राप्त करने के लिए नए संसाधनों का उपयोग करना महत्वपूर्ण है जो किसी उत्पाद में मूल्य जोड़ सकते हैं और "स्वच्छ लेबल" का दावा कर सकते हैं। इसके अलावा, मौजूदा बाजार बहुत प्रतिस्पर्धी है, नए उत्पादों के विकास और अपने प्रतिद्वंद्वियों17 से निर्माताओं को अलग करने के लिए नवीन रणनीतियों की आवश्यकता है.

समुद्री शैवाल सहित समुद्री संसाधनों के साथ पास्ता, जैसे खराब पोषण मूल्य वाले उत्पादों का संवर्धन, इस संसाधन को एक नए भोजन और विशिष्ट पोषण मूल्य वाले उत्पाद के माध्यम से बाजार भेदभाव रणनीति के रूप में पेश करने की एक रणनीति है। दूसरी ओर, जी ग्रैसिलिस प्राकृतिक लाल पिगमेंट का एक स्रोत है जैसे कि फाइकोबिलिप्रोटीन18, खाद्य उद्योग में अनुप्रयोगों के लिए उच्च क्षमता है। इस समुद्री शैवाल ने कई क्षेत्रों में उच्च रुचि दिखाई है, और इसका उपयोग पूरे समुद्री शैवाल, अर्क और/या शेष बायोमास का उपयोग करके किया जा सकता है। इस काम में, हम ऐसे अनुप्रयोगों के कुछ उदाहरण प्रदर्शित करते हैं।

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Protocol

1. बायोमास कटाई और तैयारी

  1. कम ज्वार के दौरान जी ग्रैसिलिस के नमूनों की कटाई करें और सुखाने, प्रकाश और हवा के संपर्क से बचने के लिए उन्हें अंधेरे, ठंडा बक्से में प्रयोगशाला में जल्दी से ले जाएं।
  2. प्रयोगशाला में, प्रत्येक थैलस को बहते समुद्री जल से धोएं और सतह से मलबे, नेक्रोटिक भागों, एपिफाइट्स और अन्य जीवों को हटाने के लिए अच्छी तरह से साफ करें।
  3. जंगली बायोमास को लगातार वातित समुद्री जल (31-35 पीएसयू) में एक जलवायु कक्ष (20 ± 1 डिग्री सेल्सियस) में रखें, जिसमें दिन के उजाले शांत सफेद और फ्लोरोसेंट लैंप द्वारा प्रदान की गई कम विकिरण और फोटोपेरियोड 16:08 (प्रकाश: अंधेरा) पर 7 दिनों के लिए सेट किया गया है। इस अवधि के दौरान, किसी भी पोषक तत्व मीडिया की आपूर्ति न करें; यह समुद्री शैवाल को धीरे-धीरे नई इनडोर स्थितियों में समायोजित करने की अनुमति देता है।

2. स्टॉक रखरखाव

  1. अनुकूलन अवधि के बाद, एक बाँझ ब्लेड के साथ समुद्री शैवाल थाली के स्वस्थ सुझावों को काट लें। रेडमंड एट अल (2014)19 के बाद और बाँझ परिस्थितियों में, किसी भी शेष दूषित पदार्थों को हटाने के लिए पेट्री डिश (1.0% बैक्टीरियोलॉजिकल अगर, 1: 1 आसुत जल / समुद्री जल अनुपात में) में तैयार किए गए अगर जेल के माध्यम से प्रत्येक टिप खींचें। अगर खींचें प्रत्येक टिप के लिए तीन बार प्रदर्शन और हमेशा अगर जेल के अप्रयुक्त भागों के माध्यम से टिप खींचें.
  2. एसिड एक हाइड्रोक्लोरिक एसिड समाधान (एचसीएल, 15%) में कांच के बने पदार्थ धोएं और आसुत जल से अच्छी तरह से कुल्ला। आटोक्लेव (121 डिग्री सेल्सियस, 15 मिनट) द्वारा सफाई प्रक्रिया में उपयोग किए जाने वाले सभी उपकरण, कांच के बने पदार्थ, अगर, समुद्री जल और आसुत जल को जीवरहित करें।
    चेतावनी: आपूर्तिकर्ता द्वारा वितरित एचसीएल की सुरक्षा डेटा शीट देखें।
  3. रेडमंड एट अल (2014)19 के अनुसार, 35 पीएसयू पर निष्फल समुद्री जल में बढ़ने वाली युक्तियां, लाल समुद्री शैवाल के लिए संशोधित वॉन स्टोश समृद्ध समाधान (वीएसई) के साथ पूरक। एपिफाइटिक डायटम के विकास को रोकने के लिए मध्यम (1 एमएल / एल) में जर्मेनियम डाइऑक्साइड (जीओ2) जोड़ें।
    चेतावनी: आपूर्तिकर्ता द्वारा वितरित GeO2 की सुरक्षा डेटा शीट देखें।
    नोट: युक्तियाँ जो रंजकता के नुकसान को दिखाती हैं, जैसा कि आंशिक या कुल मलिनकिरण द्वारा देखा गया है, तनाव में हैं या पहले से ही मर चुके हैं और उन्हें त्याग दिया जाना चाहिए।

3. खेती और स्केल-अप

  1. अनुकूलन अवधि के बाद, बेतरतीब ढंग से 20 ± 1 डिग्री सेल्सियस पर सेट जलवायु कमरे में 250 एमएल फ्लैट-बॉटम फ्लास्क में लगभग 8-10 स्वस्थ युक्तियों को वितरित करें ± 0.5 माइक्रोमोल फोटॉन एम -2 एस -1 (1500 लक्स), 16 एच: 8 एच (प्रकाश: अंधेरे) पर एक फोटोपेरियोड सेट, और बाँझ समुद्री जल वीएसई संस्कृति मीडिया के साथ समृद्ध हर हफ्ते नवीनीकृत होता है।
  2. साप्ताहिक वजन माप करें, थाली को अत्यधिक तनाव से बचाएं20. इसके लिए, संस्कृति माध्यम से युक्तियों को ध्यान से हटा दें, धीरे से कुल्ला करें, और प्रयोगशाला पैमाने पर मिलीग्राम का वजन करें।
    नोट: यह प्रक्रिया संस्कृति मीडिया साप्ताहिक नवीकरण के साथ की जा सकती है।
  3. इन फ्लास्क में थाली 2 ग्राम/एल के घनत्व तक बढ़ सकती है। इस बिंदु पर, प्राप्तकर्ता स्केल-अप (250 एमएल, 1 एल, और 5 एल) करें। खेती को 50 एल और बड़े के बाहरी खुले सफेद कंटेनरों में स्थानांतरित करें जब मात्रा 5 एल तक पहुंच जाए।
  4. Patarra et al. (2017)21 के अनुसार सापेक्ष वृद्धि दर (RGR) की गणना करें:
    आरजीआर (% fw/दिन) = ([Ln (fw) - Ln (iw)]/t) x 100
    जहां आईडब्ल्यू और एफडब्ल्यू क्रमशः प्रारंभिक और अंतिम ताजा वजन हैं, ग्राम में व्यक्त किए जाते हैं, और टी दिनों में समय है।
    नोट: इस प्रयोगशाला सेटअप के तहत, आरजीआर प्रति दिन 21% तक मूल्यों तक पहुंचता है। बायोमास फसल किसी भी समय की जा सकती है। बायोमास को जल्दी से संसाधित किया जाना चाहिए ताकि ओवन-सुखाने, फ्रीज-सुखाने, या बस जमे हुए (-20 डिग्री सेल्सियस) संग्रहीत किया जा सके, जो इच्छित उपयोग पर निर्भर करता है। सूखे बायोमास को कमरे के तापमान (आरटी) पर संरक्षित किया जा सकता है या जमे हुए भी संग्रहीत किया जा सकता है।

4. निष्कर्षण प्रक्रिया

नोट: इन विट्रो साइटोटॉक्सिसिटी, एंटीऑक्सिडेंट, और जी ग्रैसिल अर्क के रोगाणुरोधी गुणों का आकलन करने के लिए, इसकी तैयारी दो अलग-अलग मापदंडों पर विचार करती है: निष्कर्षण तापमान और विलायक का प्रकार।

  1. निष्कर्षण करने के लिए, जी ग्रैसिलिस बायोमास को ओवन-ड्राई करें और बायोमास (जैसे, घरेलू कॉफी की चक्की में) को तब तक पीसें जब तक कि पाउडर 200 माइक्रोन चलनी से न गुजरे।
  2. सूखे बायोमास (10 ग्राम) का वजन करें और इसे 100 एमएल विलायक (पूर्ण इथेनॉल या बाँझ पानी) में भंग करें।
  3. 30 मिनट के लिए प्रकाश से सुरक्षित एक बर्तन में हिलाओ।
  4. आरटी, 40 डिग्री सेल्सियस, और 70 डिग्री सेल्सियस पर इथेनॉल निष्कर्षण > पानी और पानी > अनुक्रमिक इथेनॉल करें।
  5. प्रत्येक तापमान के लिए, दो बार अलग से इथेनॉल और पानी के साथ निष्कर्षण प्रदर्शन.
  6. फिल्टर पेपर (Whatman No.1) के माध्यम से निस्पंदन द्वारा शेष बायोमास से तरल अर्क को अलग करें, इसके बाद आरटी पर 10 मिनट के लिए 8000 x ग्राम पर सेंट्रीफ्यूजेशन करें।
  7. अन्य विलायक के साथ आगे निष्कर्षण के लिए शेष अल्गल बायोमास का पुन: उपयोग करें। यदि एक नमूना पहले इथेनॉल के साथ निकाला गया था, तो इसे पानी के साथ निकालें, और इसके विपरीत।
  8. जलीय अर्क को फ्रीज-ड्राई करें और 40 डिग्री सेल्सियस पर रोटरी बाष्पीकरणकर्ता में इथेनॉल के अर्क को वाष्पित करें।
  9. सूखे अर्क को 4 डिग्री सेल्सियस पर स्टोर करें।
  10. अर्क को 50 mg/mL (रोगाणुरोधी परख) या 10 mg/mL (एंटीऑक्सीडेंट परख) की सांद्रता में घोलें। बाँझ पानी में जलीय अर्क और पूर्ण इथेनॉल में इथेनॉल अर्क भंग.

5. रोगाणुरोधी गतिविधि

नोट: इथेनॉल और जलीय अर्क को बैसिलस सबटिलिस सबस्प स्पिज़िज़ेनी (डीएसएम 347), एस्चेरिचिया कोलाई (डीएसएम 5922) और लिस्टोनेला एंगुइलारम (डीएसएम 21597) के खिलाफ व्यक्तिगत रूप से परीक्षण किया जाना चाहिए। रोगाणुरोधी परीक्षण नैदानिक प्रयोगशाला मानकों के लिए राष्ट्रीय समिति (एनसीसीएलएस, 2012)22की सिफारिशों के अनुसार किया जाना चाहिए। सभी संस्कृतियों को जर्मन संग्रह सूक्ष्मजीवों और सेल संस्कृतियों (DSMZ) से प्राप्त किया गया था। L. एंगुइलारम ट्रिप्टिक सोया शोरबा (TSB) या tryptic सोया अगर (TSA) 1% सोडियम क्लोराइड (NaCl) के साथ पूरक पर उगाया गया था। शेष दो उपभेदों को एलबी माध्यम (वीडब्ल्यूआर रसायन) पर उगाया गया था। Spizizenii (DSM 347) और Listonella anguillarum (DSM 21597) संस्कृतियों को 30 डिग्री सेल्सियस पर इनक्यूबेट किया गया था, जबकि Escherichia कोलाई (DSM 5922) को आपूर्तिकर्ता के निर्देशों के अनुसार 37 °C पर इनक्यूबेट किया गया था। शोरबा माइक्रोडिल्यूशन विधि का उपयोग तरल मीडिया में रोगाणुरोधी गतिविधि के निर्धारण के लिए किया जा सकता है, और इसे एक सूक्ष्म पैमाने पर किया जाना चाहिए, जिससे रोगाणुरोधी क्षमता को जल्दी और कुशलता से निर्धारित किया जा सके। यह कम लागत वाली विधि केवल 24 घंटे में परिणाम प्राप्त करने की अनुमति देती है, इसलिए प्रारंभिक चरण में, सबसे अच्छी निष्कर्षण स्थितियों को निर्धारित करने के लिए उपयुक्त है, जो किसी दिए गए माइक्रोबियल तनाव के लिए, विकास निरोधात्मक कार्रवाई के संदर्भ में परिणाम प्राप्त करने की अनुमति देती है। हालांकि, कार्यप्रणाली को माइक्रोबियल विकास के लिए विशिष्ट ढक्कन के साथ बाँझ माइक्रोप्लेट्स के उपयोग की आवश्यकता होती है, साथ ही 600 एनएम तरंग दैर्ध्य के लिए माइक्रोप्लेट रीडर की उपलब्धता की आवश्यकता होती है।

  1. मुलर-हिंटन ब्रोथ (एमएचबी) के 170 माइक्रोन के साथ गैर-उपचारित और गोल-तल 96-अच्छी माइक्रोप्लेट्स का उपयोग करके शोरबा माइक्रोडिल्यूशन परीक्षण करें, मानकीकृत इनोकुलम के 10 माइक्रोन (0.5 मैकफारलैंड मानक पर) और प्रत्येक अर्क के 20 माइक्रोन (50 मिलीग्राम/एमएल) के साथ टीका लगाया गया।
  2. प्रत्येक तनाव के लिए इष्टतम तापमान पर 24 घंटे के लिए प्लेटों को इनक्यूबेट करें।
  3. 0 घंटे और 24 घंटे पर माइक्रोप्लेट स्पेक्ट्रोफोटोमीटर में ऑप्टिकल घनत्व (ओडी 600) रिकॉर्ड करके मापा दृश्यमान मैलापन में कमी से रोगाणुरोधी गतिविधि का पता लगाएं।
  4. परिणामों को निषेध के प्रतिशत के रूप में व्यक्त करें:
    Equation 1
    ext 0 घंटे और 24 घंटे के बीच मापा अवशोषण में अंतर है, कुओं में जिसमें बैक्टीरिया का तनाव अर्क की उपस्थिति में बढ़ रहा है, और एबीएस कुओं में उसी माप को संदर्भित करता है जिसमें बैक्टीरिया तनाव और विलायक होता है।
  5. इस विधि में, नियंत्रण प्रतिक्रियाओं को शामिल करें, केवल संस्कृति माध्यम है कि नकारात्मक नियंत्रण हो जाएगा युक्त कुओं के साथ, लेकिन यह भी विलायक (इथेनॉल या पानी) और जीवाणु तनाव और सकारात्मक नियंत्रण एंटीबायोटिक (chloramphenicol) के साथ मध्यम मानक तनाव के साथ जोड़ा के साथ मध्यम inoculated के साथ कुओं.

6. एंटीऑक्सिडेंट गतिविधि और कुल पॉलीफेनोल्स की मात्रा का ठहराव

  1. कुल पॉलीफेनोलिक सामग्री
    नोट: कुल पॉलीफेनोलिक सामग्री (टीपीसी) फोलिन-सिओकैल्टू विधि23 का उपयोग करके की जाती है और सूक्ष्म पैमाने पर अनुकूलित होती है।
    1. प्रकाश से संरक्षित, 96-अच्छी तरह से माइक्रोप्लेट के प्रत्येक कुएं में जोड़ें, अल्ट्राप्योर पानी के 158 माइक्रोन, नमूने के 2 माइक्रोन, और फोलिन-सिओकैल्टू अभिकर्मक के 10 माइक्रोन।
      चेतावनी: आपूर्तिकर्ता द्वारा वितरित Folin-Ciocalteu अभिकर्मक की सुरक्षा डेटा शीट देखें।
    2. 2 मिनट के बाद, ना2सीओ3 (20%) के 30 माइक्रोन जोड़ें।
    3. 1 घंटे के लिए आरटी पर अंधेरे में इनक्यूबेशन के बाद, 755 एनएम पर स्पेक्ट्रोफोटोमेट्रिक रूप से नमूने मापें।
    4. नियंत्रण के रूप में गैलिक एसिड (जो अंशांकन वक्र को प्लॉट करने की अनुमति देता है) या अल्ट्राप्योर पानी (2 माइक्रोन) का उपयोग करें।
    5. परिणामों को गैलिक एसिड समकक्ष (मिलीग्राम जीएई /
  2. 2,2 डिपेनिल-1-पिक्रिलहाइड्राज़िल (DPPH) रेडिकल स्कैवेंजिंग गतिविधि
    नोट: अर्क की एंटीऑक्सीडेंट गतिविधि का मूल्यांकन डुआन एट अल (2006)24 द्वारा वर्णित के रूप में किया जाता है, जो सूक्ष्म पैमाने पर अनुकूलित होता है
    1. प्रकाश से संरक्षित 96-अच्छी तरह से माइक्रोप्लेट में, प्रत्येक नमूने के 2 माइक्रोन (10 मिलीग्राम/एमएल की एकाग्रता पर) और डीपीपीएच के 198 माइक्रोन को पूर्ण इथेनॉल (0.1 मिमी) में भंग कर दें।
      चेतावनी: आपूर्तिकर्ता द्वारा वितरित DPPH की सुरक्षा डेटा शीट देखें।
    2. अंधेरे में आरटी पर 30 मिनट के लिए प्रतिक्रिया चलाएँ. एक माइक्रोप्लेट स्पेक्ट्रोफोटोमीटर में 517 एनएम पर अवशोषण को मापें।
    3. पूर्ण इथेनॉल/आसुत जल के 2 माइक्रोन और डीपीपीएच समाधान के 198 माइक्रोन के साथ एक नियंत्रण प्रतिक्रिया करें। 2 माइक्रोन निकालने और पूर्ण इथेनॉल के 198 माइक्रोन के साथ एक रिक्त माप करें।
    4. निम्नलिखित समीकरण का उपयोग करके परिणामों को DPPH अवरोध के प्रतिशत के रूप में व्यक्त करें:
      Equation 2
      जहां जैसा कि अल्गल निकालने का अवशोषण है, एबी रिक्त नमूनों का अवशोषण है और एसी नियंत्रण का अवशोषण है।

7. एपिडर्मल कोशिकाओं में साइटोटॉक्सिसिटी मूल्यांकन

नोट: जी ग्रैसिलिस के जलीय और इथेनॉल अर्क के इन विट्रो साइटोटोक्सिक प्रभाव का मूल्यांकन एमटीटी वर्णमिति परख के माध्यम से मानव केराटिनोसाइट्स (HaCaT कोशिकाओं - 300493) में किया जाता है जैसा कि पहले25 वर्णित है। सेल लाइन्स सर्विसेज, जर्मनी (सीएलएस) से सेल अधिग्रहित किए गए थे और विधि संस्थागत दिशानिर्देशों और सीएलएस निर्देशों के अनुपालन में की गई थी।
चेतावनी: आपूर्तिकर्ता द्वारा वितरित एमटीटी की सुरक्षा डेटा शीट देखें)

  1. सेल संस्कृति रखरखाव
    1. Dulbecco के संशोधित ईगल के उच्च ग्लूकोज माध्यम (DMEM) में संस्कृति HaCaT कोशिकाओं 10% भ्रूण गोजातीय सीरम (FBS) और 1% एंटीबायोटिक / antimycotic समाधान (एम्फोटेरिसिन बी, 0.25 मिमी; पेनिसिलिन, 60 मिमी; स्ट्रेप्टोमाइसिन, 100 मिमी) के साथ पूरक.
    2. कोशिकाओं को अलग करने के लिए ट्रिप्सिन-ईडीटीए का उपयोग करें।
      नोट: HaCaT कोशिकाओं की उप-संस्कृति कोशिकाओं के कुल संगम तक पहुँचने के बाद पूरा किया जाता है।
    3. संस्कृति 5% सीओ2 और 95% आर्द्रता के साथ 37 डिग्री सेल्सियस पर एक कक्ष में कोशिकाओं.
    4. बायोबैंक निर्देशों के अनुसार कोशिकाओं को उपसंस्कृति जब भी संस्कृतियां 80% -85% संगम तक पहुंचती हैं।
  2. साइटोटॉक्सिसिटी मूल्यांकन
    1. 96-अच्छी प्लेटों में कोशिकाओं को बोने और रात भर इनक्यूबेशन करने के बाद, डीएमएसओ (100 मिलीग्राम/एमएल) में पहले से भंग सूखे अर्क के साथ HaCaT कोशिकाओं (4 x 104 कोशिकाओं/अच्छी तरह से) का इलाज करें। फिर, मध्यम के 198 माइक्रोन में निकालने के समाधान के 2 माइक्रोन जोड़ें और प्लेटों को 24 घंटे के लिए इनक्यूबेट करें।
    2. संस्कृति माध्यम निकालें और कोशिकाओं के लिए एमटीटी (0.5 मिलीग्राम / एमएल) के 100 माइक्रोन जोड़ें. ऊपर वर्णित नियमित संस्कृति शर्तों पर अंधेरे में 30 मिनट के लिए कोशिकाओं को सेते हैं.
    3. एमटीटी समाधान निकालें और डीएमएसओ के 100 माइक्रोन के साथ इंट्रासेल्युलर फॉर्मज़ान क्रिस्टल को घुलनशील करें।
    4. माइक्रोप्लेट रीडर का उपयोग करके 570 एनएम पर अवशोषण को मापें। नियंत्रण अनुपचारित कोशिकाओं के प्रतिशत के रूप में परिणाम व्यक्त.

8. खाद्य नवाचार

  1. नया खाद्य उत्पाद: समुद्री शैवाल के साथ पास्ता
    1. सामग्री और पास्ता फॉर्मूलेशन का चयन
      नोट: सामग्री का चयन एक पास्ता कंपनी के सहयोग से किया गया था। प्रमुख अवयवों (धारा 8.2 में वर्णित) का चुनाव मौजूदा उत्पादन लाइनों के साथ उनकी आसान पहुंच और संगतता पर विचार करते हुए, अतिरिक्त पोषण मूल्य के साथ पास्ता प्राप्त करने के लिए समुद्री संसाधनों का उपयोग करके किया गया था।
      1. अवयवों की पसंद के बाद, स्प्रेडशीट का उपयोग करके योगों की सैद्धांतिक रासायनिक संरचना का विश्लेषण करके इच्छित पोषण मूल्य (फाइबर, विटामिन और खनिज तत्वों का स्रोत, कम संतृप्त वसा) के बाद फॉर्मूलेशन को डिज़ाइन करें।
      2. जब सैद्धांतिक आवश्यकताओं को पूरा किया जाता है, तो चरण 8.1.2 में वर्णित प्रयोगशाला पैमाने पर उत्पादन के साथ आगे बढ़ें।
      3. निम्नलिखित चरणों के लिए सुधार या सूत्रीकरण की स्वीकृति की आवश्यकता को मान्य करने के लिए एक अर्ध-प्रशिक्षित पैनल (>10 टेस्टर्स) के साथ एक संवेदी परीक्षण करें।
        नोट: पैनल को पहले पास्ता के चखने के लिए प्रशिक्षित किया गया था और स्वाद, स्वाद, गंध, बनावट और उपस्थिति जैसी विशेषताओं के बारे में प्रस्तुत योगों का हेडोनिक रूप से मूल्यांकन किया गया था।
    2. पास्ता उत्पादन
      नोट: पास्ता एक्सट्रूडर का उपयोग करके शिफेरी पास्ता के नमूने तैयार करें।
      1. उपकरण में, चावल के आटे, जी ग्रैसिलिस , और क्लोरेला वल्गरिस के पहले से परिभाषित भागों को मिलाएं, और मिश्रण में लगभग 30% पानी डालें।
      2. सूखा पास्ता प्राप्त करने के लिए, 42 मिनट के लिए 68 डिग्री सेल्सियस पर सूखी चिफेरी , इसके बाद 5 घंटे, 76 डिग्री सेल्सियस पर 30 मिनट, एक औद्योगिक प्रक्रिया का अनुकरण करें।
      3. अंत में, नमूनों को पैक और वैक्यूम सील करें और उन्हें आगे के विश्लेषण तक आरटी पर एक अंधेरी जगह में स्टोर करें।
    3. पोषण संबंधी विश्लेषण
      नोट: पोषण प्रोफ़ाइल विश्लेषण के लिए, तीन प्रतियों में सूखे और मैकरेटेड नमूनों का उपयोग करें।
      1. क्रूड प्रोटीन सामग्री: Kjeldahl विधि के माध्यम से कुल प्रोटीन परख करें, Duarte et al. (2022)26 से अनुकूलित, चरणों 8.1.3.2-8.1.3.6 का पालन करें।
      2. सटीक रूप से नमूना के 1.0 ग्राम (या रिक्त परख के लिए आसुत जल) वजन और पाचन ट्यूबों में दो Kjeldahl गोलियों और एच2एसओ4 के 25 एमएल के साथ मिलाएं।
        चेतावनी: आपूर्तिकर्ता द्वारा वितरित H2SO4 की सुरक्षा डेटा शीट देखें।
      3. 30 मिनट के लिए 220 डिग्री सेल्सियस पर एक Kjeldahl डाइस्टर में नमूनों का पाचन करें, इसके बाद 400 डिग्री सेल्सियस पर 90 मिनट करें।
      4. आरटी को ठंडा करने के बाद, आसुत जल के 80 एमएल जोड़ें और ब्रोमोक्रेसोल हरे और मिथाइल लाल युक्त 4% एच 3 बीओ3समाधान के 30 एमएल में गठित अमोनिया को आसवित करें। यह कदम क्षारीय परिस्थितियों में होता है (Kjeldahl डिस्टिलर का उपयोग करके 40% NaOH के साथ आसवन।
        चेतावनी: आपूर्तिकर्ता द्वारा वितरित ब्रोमोक्रेसोल ग्रीन, मिथाइल रेड और 40% NaOH युक्त H 3 BO3समाधान की सुरक्षा डेटा शीट देखें।
      5. एचसीएल 0.1 एम के साथ आसुत नमूनों को अनुमापन करें जब तक कि एक भूरे रंग के गुलाबी रंग में परिवर्तन नहीं देखा जाता है।
      6. नमूने की नाइट्रोजन सामग्री द्वारा दर्शाए गए कच्चे प्रोटीन सामग्री की गणना करें, और इसे निम्नलिखित समीकरण का उपयोग करके प्रति 100 ग्राम जी के रूप में व्यक्त करें:
        Equation 3
        जहां वीएस नमूना अनुमापन में प्रयुक्त एचसीएल वॉल्यूम (एमएल) से मेल खाती है; वीबी रिक्त में प्रयुक्त मात्रा से मेल खाती है; एन एचसीएल सामान्यता से मेल खाती है; डब्ल्यू नमूना वजन (जी) से मेल खाती है।
      7. कुल वसा सामग्री: फोल्च विधि का उपयोग करके कुल वसा सामग्री का निर्धारण करें, फोल्च एट अल (1957)27 से अनुकूलित, चरणों 8.1.3.8-8.1.3.14 का पालन करें।
      8. CHCl3 और MeOH को 2:1 (v:v) के अनुपात में मिलाकर लोक अभिकर्मक तैयार करें।
        चेतावनी: आपूर्तिकर्ता द्वारा वितरित लोक अभिकर्मक की सुरक्षा डेटा शीट देखें।
      9. नमूनों के 1 ग्राम एलिकोट युक्त ट्यूबों का परीक्षण करने के लिए, फोल्च अभिकर्मक के 5 एमएल और आसुत जल के 0.8 एमएल जोड़ें। 1 मिनट के लिए एक भंवर में मिलाएं.
      10. फिर, फोल्च अभिकर्मक के एक और 5 एमएल जोड़ें और 5 मिनट के लिए समरूप बनाएं। 0.8% NaCl समाधान के 1.2 एमएल जोड़ें और 2 मिनट के लिए homogenize.
      11. 10 मिनट के लिए 7000 x ग्राम पर नमूने अपकेंद्रित्र. हाइड्रोफिलिक कपास और निर्जल सोडियम सल्फेट के माध्यम से कार्बनिक चरण (निचले चरण) को एक गोल तल वाले ग्लास फ्लास्क में फ़िल्टर करें।
      12. नमूना हानि से बचने के लिए, सीएचसीएल3 के 5 एमएल, समरूपीकरण, सेंट्रीफ्यूजेशन और समान परिस्थितियों में निस्पंदन के अतिरिक्त चरणों को दोहराएं।
      13. कम दबाव वाष्पीकरण द्वारा एकत्रित कार्बनिक चरणों से कार्बनिक विलायक निकालें और 4 घंटे के लिए 105 डिग्री सेल्सियस पर ओवन में छोड़ दें। एक desiccator में नमूनों को ठंडा करें।
      14. निम्नलिखित समीकरण का उपयोग करके वसा की मात्रा की गणना करें, जिसे g प्रति 100 g के रूप में व्यक्त किया गया है:
        Equation 4
        जहां डब्ल्यू1 खाली गोल तल वाला ग्लास फ्लास्क वजन है; डब्ल्यू2 नमूने का प्रारंभिक वजन है; डब्ल्यू3 नमूना वजन के साथ गोल तल वाला ग्लास फ्लास्क है।
      15. क्रूड फाइबर सामग्री: आईएसओ 6865 (2000)28 से अनुकूलित कार्यप्रणाली का उपयोग करके कच्चे फाइबर सामग्री का निर्धारण करें, 8.1.3.16-8.1.3.22 चरणों का पालन करें।
      16. नमूना के 1 ग्राम (W0) को एक फिल्टर तल (संदर्भ P2) के साथ एक ग्लास क्रूसिबल में तौलें और इसे फाइबर विश्लेषक में रखें।
      17. पहला कदम एसिड हाइड्रोलिसिस है: प्रत्येक क्रूसिबल के कॉलम में 1.25% एच 2 एसओ4, प्रीहीटेड और2एमएल एंटी-फोमिंग एजेंट (एन-ऑक्टानॉल) के 150 एमएल जोड़ें; उबलने तक गरम करें और 30 मिनट तक रखें।
      18. इस विलायक को हटाने के बाद, मूल हाइड्रोलिसिस के लिए आगे बढ़ने के लिए विआयनीकृत पानी से तीन बार धोएं। तरल-मुक्त कॉलम में 1.25% NaOH, प्रीहीटेड, और एंटी-फोमिंग एजेंट के 5 एमएल के 150 एमएल जोड़ें, और एसिड हाइड्रोलिसिस के लिए एक ही हीटिंग प्रक्रिया करें।
      19. अंत में, ठंड निष्कर्षण के लिए एसीटोन के 150 एमएल के साथ ट्रिपल वॉश करें।
      20. इस प्रक्रिया के बाद, सिस्टम से क्रूसिबल को सावधानीपूर्वक हटा दें और उन्हें 1 घंटे के लिए 150 डिग्री सेल्सियस पर ओवन में रखें। अंतिम वजन (W1) रिकॉर्ड करें।
      21. क्रूसिबल को 3 घंटे के लिए 500 डिग्री सेल्सियस पर मफल भट्टी में रखें और फिर अंतिम वजन (डब्ल्यू 2) रिकॉर्ड करें।
      22. कच्चे फाइबर सामग्री की गणना करें और निम्नलिखित समीकरण का उपयोग करके प्रतिशत में परिणाम व्यक्त करें:
        % क्रूड फाइबर = 100 x (W1-W2)/W0
      23. फैटी एसिड (एफए) प्रोफाइल: फर्नांडीज एट अल (2015)29 के अनुसार फैटी एसिड प्रोफाइल का निर्धारण करें, 8.1.3.24-8.1.3.29 चरणों का पालन करें।
        नोट: फैटी एसिड मिथाइल एस्टर (FAMEs) मिल्ड फ्रीज-सूखे नमूनों के प्रत्यक्ष एसिड-उत्प्रेरित ट्रांसमेथिलेशन द्वारा प्राप्त किए जाते हैं। सभी विश्लेषण तीन प्रतियों में किए जाते हैं।
      24. मेथनॉल में 50 मिलीग्राम नमूने में 2% (वी/वी) एच 2 एसओ4 समाधान के 2 एमएल जोड़ें और मिश्रण को निरंतर सरगर्मी के साथ2घंटे के लिए 80 डिग्री सेल्सियस पर डालें।
        चेतावनी: आपूर्तिकर्ता द्वारा वितरित मेथनॉल की सुरक्षा डेटा शीट देखें।
      25. आरटी को ठंडा करने के बाद, प्रत्येक नमूने में अल्ट्राप्योर पानी के 1 एमएल और एन-हेप्टेन के 2 एमएल जोड़ें, मिश्रण को 1 मिनट के लिए भंवर करें, और इसे 5 मिनट के लिए अपकेंद्रित्र करें।
        चेतावनी: आपूर्तिकर्ता द्वारा वितरित एन-हेप्टेन की सुरक्षा डेटा शीट देखें।
      26. FAMEs युक्त ऊपरी n-heptane चरण (कार्बनिक) को पुनर्प्राप्त करें और इसे गैस क्रोमैटोग्राफी (GC) शीशियों में स्थानांतरित करें।
      27. टीआर-फेम केशिका स्तंभ (60 मीटर × 0.25 मिमी आईडी, 0.25 माइक्रोन फिल्म मोटाई), एक ऑटोसैंपलर और एक लौ आयनीकरण डिटेक्टर (एफआईडी) से लैस गैस क्रोमैटोग्राफ में विश्लेषण करें।
      28. इंजेक्टर (स्प्लिटलेस मोड) को 250 डिग्री सेल्सियस और डिटेक्टर को 280 डिग्री सेल्सियस पर सेट करें। कॉलम के प्रारंभिक तापमान को 75 डिग्री सेल्सियस पर सेट करें और 1 मिनट के लिए पकड़ें। फिर 5 डिग्री सेल्सियस/मिनट से 170 डिग्री सेल्सियस तक बढ़ाएं और 10 मिनट तक पकड़ें। फिर 5 डिग्री सेल्सियस/मिनट से 190 डिग्री सेल्सियस तक बढ़ाएं और एक और 10 मिनट पकड़ें। अंत में, 2 डिग्री सेल्सियस/मिनट से 240 डिग्री सेल्सियस तक बढ़ाएं और 10 मिनट तक पकड़ें। मिनट की प्रवाह दर पर वाहक गैस के रूप में हीलियम का उपयोग करें। क्रमशः 350 और 35 एमएल / मिनट की प्रवाह दर पर हवा और हाइड्रोजन की आपूर्ति करें।
      29. एक मानक के साथ परिणामी प्रतिधारण समय की तुलना करके एफए प्रोफ़ाइल निर्धारित करें और परिणामों को कुल वसा के प्रतिशत के रूप में व्यक्त करें।
      30. खनिज तत्व प्रोफाइल: पिंटो एट अल (2022)30 से अनुकूलित विधि का पालन करते हुए, आईसीपी-ओईएस द्वारा विश्लेषण किए गए खनिज तत्वों (सीए, पी, एमजी, ना, के, फे, सीयू, एमएन, जेडएन) का निर्धारण करें, 8.1.3.31-8.1.3.34 चरणों का पालन करते हुए।
      31. सटीक रूप से प्रत्येक सूखे नमूने के 0.4 ग्राम वजन और एचएनओ3 के 7.5 एमएल और एचसीएल के 2.5 एमएल जोड़ें।
        चेतावनी: आपूर्तिकर्ता द्वारा वितरित HNO3 और HCl की सुरक्षा डेटा शीट देखें।
      32. पाचन दो चरण की प्रक्रिया का अनुसरण करता है: 30 मिनट में आरटी से 90 डिग्री सेल्सियस तक तापमान बढ़ाएं (और इस तापमान पर एक और 30 मिनट बनाए रखें) इसके बाद 105 डिग्री सेल्सियस पर 60 मिनट का तापमान बढ़ाएं।
      33. नमूना समाधान कूल, उन्हें 25 एमएल तक पतला, और फिल्टर और उन्हें लेबल ट्यूबों में रखने के लिए. प्रत्येक पाचन में, एक संदर्भ सामग्री और एक रिक्त के साथ एक ही प्रक्रिया करें। ICP-OES द्वारा विभिन्न तत्वों की सांद्रता प्राप्त करें।
      34. मिलीग्राम प्रति 100 ग्राम एफडब्ल्यू में परिणाम व्यक्त करें।
      35. कार्बोहाइड्रेट सामग्री: 8.1.3.36-8.1.3.37 चरणों के बाद कार्बोहाइड्रेट सामग्री की गणना करें।
      36. खाद्य और कृषि संगठन (एफएओ; 2003)31 के अनुसार, निम्नलिखित समीकरण का उपयोग करके, प्रति 100 ग्राम पहले से निर्धारित कारकों के अंतर से उपलब्ध कार्बोहाइड्रेट (फाइबर को छोड़कर) सामग्री की गणना करें
        Equation 5
      37. परिणामों को g प्रति 100 g में व्यक्त कीजिए।
      38. नमी और राख सामग्री: 8.1.3.39-8.1.3.45 चरणों के बाद नमी और राख सामग्री का अनुमान लगाएं।
      39. 105 डिग्री सेल्सियस पर 3 घंटे के लिए चीनी मिट्टी के बरतन क्रूसिबल सेते हैं, उन्हें एक desiccator में ठंडा करें और उन्हें तौलना।
      40. क्रूसिबल में नमूने के 10 ग्राम वजन और 3 घंटे चक्र के लिए 105 डिग्री सेल्सियस पर एक सुखाने ओवन में जगह जब तक लगातार भार से मूल्यों 10 मिलीग्राम से अधिक से भिन्न नहीं है.
      41. निम्नलिखित समीकरण का उपयोग करके, नमी की मात्रा की गणना करें, जिसे g प्रति 100 g fw के रूप में व्यक्त किया जाता है:
        Equation 6
        जहां डब्ल्यू1 खाली क्रूसिबल का वजन है, डब्ल्यू2 ताजा नमूने के साथ क्रूसिबल का वजन है, और डब्ल्यू3 सूखे नमूने के साथ क्रूसिबल का वजन है।
      42. नमी सामग्री परख के बाद, 4 घंटे के लिए 525 डिग्री सेल्सियसपर एक भस्मक में सूखे नमूनों के साथ क्रूसिबल रखें।
      43. इस प्रक्रिया को तब तक दोहराएं जब तक कि लगातार वजन 1 मिलीग्राम से अधिक भिन्न न हो।
      44. एक desiccator में आरटी करने के लिए नमूने ठंडा और फिर उन्हें वजन.
      45. निम्नलिखित समीकरण का उपयोग करके, राख सामग्री की गणना करें, जिसे g प्रति 100 g fw के रूप में व्यक्त किया गया है:
        Equation 7
        जहां डब्ल्यू1 खाली क्रूसिबल का वजन है, डब्ल्यू2 ताजा नमूने के साथ क्रूसिबल का वजन है, डब्ल्यू3 वजन के साथ क्रूसिबल का वजन है।
      46. ऊर्जा मूल्य: 8.1.3.47-8.1.3.48 चरणों का पालन करते हुए ऊर्जा मूल्य की गणना करें।
      47. यूरोपीय संघ के विनियमन के अनुसार नमूनों के ऊर्जावान मूल्य की गणना करें:समीकरणों का उपयोग करके उपभोक्ताओं को खाद्य जानकारी का प्रावधान (विनियमन 1169/2011)32:
        ऊर्जा (किलो कैलोरी / 100 ग्राम) = 4 एक्स (जी प्रोटीन) + 4 एक्स (जी कार्बोहाइड्रेट) + 9 एक्स (जी वसा) + 2 एक्स (जी फाइबर)
        ऊर्जा (केजे / 100 ग्राम) = 17 x (जी प्रोटीन) + 17 x (जी कार्बोहाइड्रेट) + 37 x (जी वसा) + 8 x (जी फाइबर)
      48. प्रति 100 ग्राम किलोकलरीज और प्रति 100 ग्राम किलोजूल में परिणाम व्यक्त करें।
    4. उपभोक्ता स्वीकृति
      1. 8 मिनट के लिए आसुत जल में पकाया पास्ता नमूने का उपयोग उपभोक्ता स्वीकृति का मूल्यांकन.
      2. उपभोक्ता स्वीकृति परीक्षण करें: दृश्य उपस्थिति, रंग, बनावट, गंध, समुद्र स्वाद, समग्र स्वाद, समग्र मूल्यांकन और नमूनों के खरीद इरादे का मूल्यांकन करें।
        नोट: उपभोक्ता स्वीकृति परीक्षण दृश्य उपस्थिति, रंग, बनावट, गंध, समुद्री स्वाद, समग्र स्वाद, समग्र मूल्यांकन, और 1-9 के पैमाने पर खरीद के इरादे का मूल्यांकन करने वाले हेडोनिक परीक्षणों पर आधारित है, जहां 1 एक खराब मूल्यांकन है, और 9 एक बहुत अच्छा मूल्यांकन है।
      3. एक संवेदी विश्लेषण प्रयोगशाला (तापमान और प्रकाश नियंत्रण के साथ) में व्यक्तिगत संवेदी बूथों में संवेदी परीक्षण करें। नमूनों के बीच तालू को साफ करने के लिए कटलरी, नैपकिन और कांच के कप खनिज पानी प्रदान करें।
        नोट: टेस्टर्स सभी पृष्ठभूमि (एन > 80) से 16-64 आयु वर्ग के हैं।
  2. दही
    1. वर्णक निष्कर्षण
      नोट: परेरा एट अल (2020)18में वर्णित कार्यप्रणाली के माध्यम से वर्णक निष्कर्षण करें।
      1. सोडियम फॉस्फेट डिबासिक (0.03 एम) और सोडियम फॉस्फेट मोनोबैसिक (0.07 एम) के साथ 0.1 एम पर निष्कर्षण विलायक, सोडियम फॉस्फेट बफर तैयार करें। NaOH या HCl का उपयोग करके pH को pH 6.8 पर सेट करें।
      2. ग्रैसिलिस के 1 ग्राम वजन और सोडियम फॉस्फेट बफर (पीएच 6.8) के 50 एमएल जोड़ें। 10 मिनट के लिए समरूप, मोर्टार और मूसल के साथ मैक्रेशन के 10 मिनट के बाद.
      3. समाधान को एक ट्यूब में स्थानांतरित करें और 12,298 x ग्राम (4 डिग्री सेल्सियस) पर 20 मिनट के लिए अपकेंद्रित्र करें।
      4. सतह पर तैरनेवाला पूल और धीरे धीरे 65% अमोनियम सल्फेट जोड़ें. जब सभी अमोनियम सल्फेट भंग हो जाते हैं, तो एक एल्यूमीनियम शीट के साथ समाधान को कवर करें और इसे रात भर 4 डिग्री सेल्सियस पर अवक्षेपित करने के लिए छोड़ दें।
        चेतावनी: आपूर्तिकर्ता द्वारा वितरित अमोनियम सल्फेट की सुरक्षा डेटा शीट देखें।
      5. 12,298 x ग्राम (4 डिग्री सेल्सियस) पर 20 मिनट के लिए अवक्षेप अपकेंद्रित्र। गोली पुनर्प्राप्त करें और आसुत जल (लगभग 5 एमएल) में भंग।
      6. 24 घंटे के लिए पानी के खिलाफ एक टयूबिंग झिल्ली (14 केडीए) का उपयोग करके निकालने का डायलिसिस करें, इसके बाद फ्रीज-सुखाने के बाद। उपयोग होने तक 4 डिग्री सेल्सियस पर प्रकाश से संरक्षित फ्रीज-सूखे अर्क को स्टोर करें।
    2. दही की तैयारी
      1. 5 मिनट, 50 डिग्री सेल्सियस, गति 3 के लिए थर्मोमिक्सर में 1 एल पाश्चुरीकृत दूध, 120 ग्राम प्राकृतिक दही, 20 ग्राम चीनी और 50 ग्राम दूध पाउडर मिलाकर प्राकृतिक दही तैयार करें।
      2. थर्मोमिक्सर जार में मिश्रण को 12 घंटे के लिए 37 डिग्री सेल्सियस पर इनक्यूबेटर में रखें।
      3. 0.21% की एकाग्रता में दही में मिलाकर अर्क को शामिल करें। विश्लेषण तक 4 डिग्री सेल्सियस पर व्यक्तिगत ग्लास फ्लास्क में नमूने स्टोर करें।
      4. विश्लेषण तक 4 डिग्री सेल्सियस पर वर्णक (नियंत्रण) के बिना दही के अलग-अलग हिस्सों को स्टोर करें।
    3. रंग स्थिरता
      नोट: 12 दिनों के लिए रंग विश्लेषण के माध्यम से योगर्ट में वर्णक की स्थिरता का मूल्यांकन करें। 2-डिग्री मानक पर्यवेक्षक और D65 प्रकाशक का उपयोग करके परावर्तन वर्णमापक का उपयोग करके रंग विश्लेषण करें। परिणाम CIELab एल (लपट, काला - सफेद, 0 - 100), ए * (हरा - लाल, -60 - 60), और बी * (नीला - पीला, -60 - 60) मापदंडों के साथ निर्देशांक के रूप में प्रस्तुत किए जाते हैं। पैरामीटर a* में लाल रंगों के लिए धनात्मक मान और हरे रंग के रंगों के लिए ऋणात्मक मान हैं. पैरामीटर b* पीले रंगों के लिए धनात्मक मान और नीले रंग के लिए ऋणात्मक मान लेता है. एल * चमक का पैरामीटर है, जो संपत्ति है जिसके अनुसार प्रत्येक रंग को काले और सफेद33 के बीच ग्रेस्केल के सदस्य के बराबर माना जा सकता है।
      1. निर्माता द्वारा प्रदान की गई एक सफेद सिरेमिक प्लेट (एल * 88.5, ए * 0.32, बी * 0.33) का उपयोग करके वर्णमापी को कैलिब्रेट करें।
      2. नमूना (या नियंत्रण) के लगभग 28 ग्राम के साथ एक सेल भरें और रंग डेटा विश्लेषण सॉफ्टवेयर का उपयोग करके रंग का विश्लेषण करें।
        नोट: रंग डेटा विश्लेषण के लिए इस्तेमाल सॉफ्टवेयर SpectraMagic NX था.
      3. नमूना/नियंत्रण तीन प्रतियों में 5 बार रीडिंग करें।
    4. संवेदी विश्लेषण
      नोट: एक त्रिकोण परीक्षण (आईएसओ 4120, 2004)34 और रंग, स्वाद, और समग्र प्रशंसा का एक सुखमय मूल्यांकन का उपयोग वर्णक निगमन के साथ योगर्ट के संवेदी मूल्यांकन प्रदर्शन करें।
      1. त्रिकोण परीक्षण के लिए, पैनलिस्टों को तीन नमूने (वर्णक के साथ दही का एक नमूना और नियंत्रण के दो नमूने, या वर्णक और एक नियंत्रण के साथ दही के दो नमूने) दें और उन्हें सुगंध, बनावट और स्वाद के आधार पर एक अलग नमूना चुनने के लिए कहें। यादृच्छिक 3-संख्या कोड के साथ पहचाने गए समान संस्करणों में नमूने प्रदान करें।
      2. वर्णक के साथ दही के हेडोनिक मूल्यांकन के लिए, पैनलिस्टों को वर्णक के साथ दही का एक नमूना दें और उन्हें 9-बिंदु हेडोनिक स्केल (बेहद नापसंद से बेहद पसंद) का उपयोग करके रंग, स्वाद और समग्र प्रशंसा का मूल्यांकन करने के लिए कहें।

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Representative Results

रोगाणुरोधी गतिविधि

प्राप्त परिणामों की व्याख्या करते समय, यह ध्यान में रखा जाना चाहिए कि निषेध का प्रतिशत जितना अधिक होगा, उस विशिष्ट तनाव के विकास को रोकने में अर्क की प्रभावकारिता उतनी ही अधिक होगी और, परिणामस्वरूप, अर्क एक रोगाणुरोधी के रूप में अधिक दिलचस्प होगा। इस पद्धति के माध्यम से, हम तेजी से पहचान सकते हैं कि कुछ जीवाणु उपभेदों पर कौन से अर्क की अधिक गतिविधि है, भविष्य के उपयोग के मामले में सबसे दिलचस्प की पहचान भी है। इस प्रकार हम उसी अर्क पर आगे के अध्ययन के लिए एक प्रारंभिक बिंदु प्राप्त कर सकते हैं।

चित्रा 1 पहले और दूसरे निष्कर्षण दोनों में, बायोमास सुखाने के तुरंत बाद और तीसरे और चौथे निष्कर्षण (चित्रा 1 बी) में, जलीय अर्क के साथ प्राप्त परिणामों को दिखाता है, इस प्रकार बायोमास का उपयोग अभिन्न रूप से प्राप्त करता है। हम देख सकते हैं कि तीसरे और चौथे जलीय अर्क के अनुरूप सबसे दिलचस्प परिणाम, उच्च रोगाणुरोधी गतिविधियों को प्रकट करते हैं, विशेष रूप से 70 डिग्री सेल्सियस पर प्राप्त अर्क में। कुओं में अर्क की एकाग्रता 5 मिलीग्राम /

Figure 1
चित्रा 1: जी ग्रैसिलिस के जलीय अर्क की उपस्थिति में जीवाणु प्रजातियों का विकास निषेध। एक तरल माध्यम में 24 घंटे की वृद्धि के बाद, जी के जलीय अर्क (एक्यू) की उपस्थिति में एक तरल माध्यम में वृद्धि के 24 घंटे के बाद जीवाणु प्रजातियों (बैसिलस सबटिलिस, एस्चेरिचिया कोलाई, लिस्टोनेला एंगुइलारम) का विकास निषेध विभिन्न तापमान, कमरे के तापमान (आरटी), 40 डिग्री सेल्सियस (40) और 70 डिग्री सेल्सियस (70) पर प्राप्त ग्रैसिलिस। सकारात्मक नियंत्रण क्लोरैम्फेनिकॉल (सीएचएल) के साथ किया गया था, और परिणाम औसत मूल्यों (एन = 8) के रूप में व्यक्त किए जाते हैं। डेटा 4 अनुक्रमिक निष्कर्षण चरणों (1सेंट, 2एनडी, 3आरडी, 4वें) को संदर्भित करता है। कृपया इस चित्र का एक बड़ा संस्करण देखने के लिए यहाँ क्लिक करें.

इथेनॉल अर्क एल एंगुइलारम के विकास को बाधित करने में विशेष रूप से प्रभावी प्रतीत होते हैं, जैसा कि चित्र 2में दिखाया गया है। यह पहले और दूसरे निष्कर्षण (चित्रा 2 ए) और तीसरे और चौथे निष्कर्षण (चित्रा 2 बी) में भी इथेनॉल अर्क के साथ प्राप्त परिणामों को दर्शाता है, जो पहले जलीय निष्कर्षण के बाद प्राप्त होता है।

Figure 2
चित्रा 2: जी ग्रैसिलिस के इथेनॉल अर्क की उपस्थिति में जीवाणु प्रजातियों का विकास निषेध। 3 जीवाणु प्रजातियों के विकास निषेध (Bacillus subtilis, Escherichia कोलाई, Listonella anguillarum) विकास के 24 घंटे के बाद, एक तरल माध्यम में, जी gracilis के इथेनॉल अर्क (एट) की उपस्थिति में, विभिन्न तापमान, कमरे के तापमान (आरटी), 40 डिग्री सेल्सियस (40) और 70 डिग्री सेल्सियस (70) पर प्राप्त. सकारात्मक नियंत्रण क्लोरैम्फेनिकॉल (सीएचएल) के साथ किया गया था, और परिणाम औसत मूल्यों (एन = 8) के रूप में व्यक्त किए गए थे। डेटा 4 अनुक्रमिक निष्कर्षण चरणों (1सेंट, 2एनडी, 3आरडी, 4वें) को संदर्भित करता है। कृपया इस चित्र का एक बड़ा संस्करण देखने के लिए यहाँ क्लिक करें.

एंटीऑक्सीडेंट गतिविधि

डीपीपीएच परीक्षण में विभिन्न अर्क की एंटीऑक्सीडेंट क्षमता को उजागर करने वाले परिणामों के बारे में, चित्रा 3 में व्यक्त किए गए परिणामों से संकेत मिलता है कि 40 डिग्री सेल्सियस का तापमान सबसे प्रभावी था, जिसके परिणामस्वरूप ऑक्सीडेंट गतिविधि के उच्च निषेध मूल्य थे, आरटी या 70 डिग्री सेल्सियस पर प्राप्त अर्क में देखे गए लोगों की तुलना में। यह जी gracilis नमूनों के लिए मान्य रखती है, और इस्तेमाल किया नमूनों और अल्गल विकास की स्थिति के आधार पर बड़े बदलाव हो सकते हैं. इस प्रकार, यह अनुशंसा की जाती है कि प्रत्येक विशिष्ट प्रकार के नमूने के लिए सर्वोत्तम स्थितियों को इंगित करने के लिए परीक्षण किए जाएं।

Figure 3
चित्रा 3: विभिन्न तापमानों पर प्राप्त अर्क की उपस्थिति में डीपीपीएच कट्टरपंथी (%) का निषेध। अर्क इथेनॉल (ईटी) या जलीय (एक्यू) निष्कर्षण के माध्यम से प्राप्त किए गए थे। 1सेंट और 2वें निष्कर्षण क्रमिक रूप से सूखे बायोमास से बनाए गए थे। शेष वाले (3 वें और 4वें) बायोमास के साथ बनाए गए थे जो पहले वैकल्पिक विलायक के साथ निकाले गए थे। आरटी का मतलब है कमरे का तापमान; 40, 40 डिग्री सेल्सियस पर प्राप्त अर्क; और 70, 70 डिग्री सेल्सियस पर प्राप्त अर्क। कृपया इस चित्र का एक बड़ा संस्करण देखने के लिए यहाँ क्लिक करें.

इसी तरह के परिणाम कुल पॉलीफेनोल मात्रा का ठहराव(चित्रा 4)के संदर्भ में प्राप्त किए गए थे, जिसमें 40 डिग्री सेल्सियस के तापमान को एंटीऑक्सीडेंट यौगिक निष्कर्षण के मामले में सबसे अच्छा माना जाता था। इससे पता चलता है कि एंटीऑक्सिडेंट गतिविधि अर्क में मौजूद फेनोलिक घटकों के साथ सहसंबद्ध प्रतीत होती है।

Figure 4
चित्रा 4: विभिन्न तापमानों पर प्राप्त अर्क में कुल पॉलीफेनोल्स सामग्री (टीपीसी) की मात्रा का ठहराव। अर्क इथेनॉल (ईटी) या जलीय (एक्यू) निष्कर्षण द्वारा प्राप्त किए गए थे, जहां 1सेंट और 2डी निष्कर्षण क्रमिक रूप से शुष्क शैवाल से किए गए थे और शेष (3आरडी और 4वें) बायोमास के साथ पहले से निकाले गए थे। आरटी का मतलब है कमरे का तापमान; 40, 40 डिग्री सेल्सियस पर प्राप्त अर्क; और 70, 70 डिग्री सेल्सियस पर प्राप्त अर्क। कृपया इस चित्र का एक बड़ा संस्करण देखने के लिए यहाँ क्लिक करें.

HaCat कोशिकाओं में साइटोटॉक्सिसिटी

कॉस्मेटिक अवयवों की सुरक्षा का आकलन करने के लिए पहला कदम एपिडर्मल और त्वचीय सेल लाइनों में इन विट्रो साइटोटॉक्सिसिटी का अध्ययन है। जैसा कि चित्रा 5 में देखा जा सकता है, केराटिनोसाइट्स (HaCaT कोशिकाओं) पर कोई साइटोटोक्सिक प्रभाव नहीं देखा गया था, यह सुझाव देते हुए कि अधिकतम परख एकाग्रता (1 मिलीग्राम/एमएल) पर, जलीय और इथेनॉल अर्क दोनों त्वचीय उपयोग के लिए सुरक्षित हैं।

Figure 5
चित्रा 5: उपचार के 24 घंटे के बाद HaCaT कोशिकाओं पर Gracilaria gracilis अर्क (1 मिलीग्राम / प्रत्येक कॉलम में मान तीन प्रतियों में तीन स्वतंत्र प्रयोगों के माध्य (एसईएम) के माध्य ± मानक त्रुटि के रूप में व्यक्त किए जाते हैं। कृपया इस चित्र का एक बड़ा संस्करण देखने के लिए यहाँ क्लिक करें.

खाद्य नवाचार

अंतिम पास्ता योगों को एक अर्ध-प्रशिक्षित पैनल द्वारा सैद्धांतिक सूत्रीकरण और संवेदी परीक्षण के बीच कई परीक्षणों के बाद प्राप्त किया गया था। इस कदम के बाद, रासायनिक लक्षण वर्णन तक पहुँचा गया था, जिसमें पोषण संबंधी मूल्यांकन, फैटी एसिड और खनिज तत्व प्रोफाइल शामिल थे। पोषण संबंधी लक्षण वर्णन (तालिका 1 और तालिका 2) का निर्माण करना और यूरोपीय कानून (आरईजी (ईयू) संख्या 1169/2011)32के आधार पर अपेक्षित पोषण संबंधी दावों के अस्तित्व को सत्यापित करना संभव था।

पोषण तथ्य पास्ता के 100 ग्राम द्वारा % आरडीआई
शक्ति 1478.90 किलोजे (348.74 किलो कैलोरी) 17
लिपिड 1.06 ± 0.10 ग्राम 2
किस्से:
संतृप्त फैटी एसिड 0.38 ± 0.01 ग्राम 2
कार्बोहाइड्रेट 72.59± 0.21 ग्राम 28
रेशा 3.84 ± 0.20 ग्राम
प्रोटीन 10.29 ± 0.20 ग्राम 21
नमक 0.22 ± 0.02 ग्राम 9

तालिका 1: पोषण संबंधी तथ्य। गणना द्वारा प्राप्त ऊर्जा और कार्बोहाइड्रेट के रासायनिक विश्लेषण (एन = 3) और अनुशंसित खुराक सेवन (एन = 3) के संबंधित प्रतिशत के आधार पर विकसित पास्ता के पोषण संबंधी तथ्य।

इन पास्ता योगों को एक लक्षित उपभोक्ता से अपील करने के लिए डिज़ाइन किया गया है, जिनके मन में एक स्वस्थ आहार है, इसलिए उत्पाद के प्रति 100 ग्राम वसा की मात्रा यथासंभव कम होनी चाहिए। फैटी एसिड प्रोफाइल का विस्तृत विश्लेषण 0.38 ग्राम संतृप्त फैटी एसिड/100 ग्राम का मान दिखाता है, जो कम संतृप्त वसा वाले उत्पादों की सीमा से काफी नीचे है, इस पास्ता के उत्पादन में प्रारंभिक लक्ष्य को पूरा करता है। फाइबर सामग्री के बारे में, यूरोपीय नियमों के अनुसार, फाइबर के स्रोत के रूप में इस पास्ता फॉर्मूलेशन का दावा करना भी संभव था।

खनिज तत्व लक्षण वर्णन में, आईसीपी-ओईएस द्वारा निर्धारित और तालिका 2 में प्रस्तुत किया गया है, यह इस उत्पाद के 100 ग्राम में मौजूद एनए के लगभग 219 मिलीग्राम/100 ग्राम के मूल्य की सूचना दी गई है, इसलिए यह सत्यापित नहीं किया जा सकता है कि यह कम सोडियम सामग्री (<0.12 ग्राम / 100 ग्राम) वाला उत्पाद है। अवयवों में स्वाभाविक रूप से मौजूद उच्च सोडियम सामग्री के कारण, इस उत्पाद को इसके कन्फेक्शन में नमक के अतिरिक्त की आवश्यकता नहीं हो सकती है।

Table 2

तालिका 2: पास्ता खनिज तत्व प्रोफ़ाइल। नीला - तत्व की उच्च सामग्री; लाल - एक निश्चित तत्व का स्रोत (एन = 3)। कृपया इस तालिका को डाउनलोड करने के लिए यहाँ क्लिक करें.

संदर्भित यूरोपीय संघ विनियमन और प्रत्येक तत्व के लिए RDI% के अनुसार, यह देखा जा सकता है कि इस उत्पाद में K, P, Fe की उच्च सामग्री है, और यह Zn का स्रोत भी है। इसमें Se, Mg और Ca कम मात्रा में मौजूद होते हैं।

पास्ता स्वीकृति परीक्षणों के लिए, 86 परीक्षकों का उपयोग किया गया था, जिनमें से 63 महिलाएं और 23 पुरुष थे, जिनकी आयु 18 वर्ष से अधिक थी। स्वीकृति परीक्षण 9 अंकों के हेडोनिक स्केल पर आधारित थे, जैसा कि मानकों में निर्धारित किया गया था। स्वस्थ आटा क्रमशः "समुद्री स्वाद" और "दृश्य उपस्थिति" मापदंडों के लिए 1 से 9 तक एक हेडोनिक पैमाने पर 5 और 6 स्कोर किया (चित्रा 6)।

Figure 6

चित्रा 6: संवेदी उपभोक्ता स्वीकृति परीक्षणों से परिणाम । (ए) दृश्य उपस्थिति, रंग, बनावट, गंध, समुद्री स्वाद और समग्र स्वाद के लिए सुखमय विकल्प। (बी) समग्र प्रशंसा और खरीद इरादे के लिए सुखवादी विकल्प। स्केल 1-9, जहां 1 एक खराब मूल्यांकन है, और 9 एक बहुत अच्छा मूल्यांकन है (एन = 86)। कृपया इस चित्र का एक बड़ा संस्करण देखने के लिए यहाँ क्लिक करें.

पास्ता ने क्रमशः "सागर स्वाद" और "दृश्य उपस्थिति" मापदंडों के लिए 1 से 9 तक एक हेडोनिक पैमाने पर 5 और 6 स्कोर किया (चित्र 6 ए)। इस पास्ता ने बनावट पैरामीटर (पहले से अध्ययन किए गए अन्य योगों पर विचार करते हुए) के बारे में इस पैमाने पर कम मूल्य प्राप्त किया, शायद इसलिए कि आधार घटक चावल का आटा है; इसके बावजूद, इसने 1 से 9 के पैमाने पर मूल्य प्राप्त किए, 4 से 7 तक जो औसत उपभोक्ता द्वारा अच्छी स्वीकृति को दर्शाता है। 1 से 9 तक एक हेडोनिक पैमाने पर, पास्ता में सबसे लगातार प्रतिक्रियाएं खरीद इरादे के लिए 5 का मूल्य और समग्र प्रशंसा के लिए 6 का मूल्य था, जैसा कि चित्र 6 बी में दिखाया गया है। यह पाया गया कि लगभग 65% तस्करों ने इस पास्ता के समग्र मूल्यांकन के लिए 6 के स्कोर के बराबर या उससे अधिक प्रतिक्रिया चुनी। वर्णक के साथ योगूर की रंग स्थिरता -4 डिग्री सेल्सियस पर 12 दिनों के लिए मूल्यांकन किया गया था, और परिणाम चित्रा 7 में प्रस्तुत कर रहे हैं.

Figure 7
चित्रा 7: योगूर की रंग स्थिरता। (बाएं) भंडारण के 12 दिनों के दौरान ग्रैसिलेरिया ग्रैसिलिस वर्णक के साथ योगूर और (दाएं) योगर्ट को नियंत्रित करें। a*, b*, और L* पैरामीटर आयामहीन हैं। कृपया इस चित्र का एक बड़ा संस्करण देखने के लिए यहाँ क्लिक करें.

परिणाम इंगित करते हैं कि ए * और बी * पैरामीटर समय के साथ स्थिर थे, जबकि एल * मूल्यों ने उच्च विचरण दिखाया। 8 दिनों के भंडारण के बाद हल्केपन ने उच्च मूल्यों का प्रदर्शन किया। जबकि हल्केपन के मापदंडों में कुछ अंतर पाए गए, यह दर्शाता है कि नमूने समय के साथ हल्के थे, लालिमा (ए *) और नीले (बी *) के मापदंडों ने अच्छी स्थिरता दिखाई। योगर्ट में अर्क के समावेश ने 12 दिनों के भंडारण के बाद 7.01 ± 2.36 के ΔE के साथ अच्छा रंग प्रतिधारण दिखाया। दही के संवेदी मूल्यांकन के बारे में, 13 पैनलिस्टों में से 9 ने त्रिकोण परीक्षण में सही नमूने की सही पहचान की, यह सुझाव देते हुए कि इस भेद की अनुमति देने वाले योगूर के बीच मतभेद थे। अर्ध-प्रशिक्षित पैनल में किए गए हेडोनिक परीक्षणों ने उत्पाद की अच्छी स्वीकृति दिखाई, जो 7 (चित्रा 8) से ऊपर के स्कोर में परिलक्षित होती है। परीक्षण के तहत तीन विशेषताओं में से किसी के लिए स्कोर का तरीका 9 था, जिससे स्कोर औसत 8 से ऊपर था। रंग के लिए सबसे अच्छा मूल्यांकन किया गया था, जो पैनल द्वारा एक उत्कृष्ट स्वीकृति को दर्शाता है, एक खुलासा परिणाम।

Figure 8
चित्रा 8: ग्रेसिलेरिया ग्रैसिलिस वर्णक के साथ दही के हेडोनिक संवेदी मूल्यांकन के परिणाम। कृपया इस चित्र का एक बड़ा संस्करण देखने के लिए यहाँ क्लिक करें.

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Discussion

एक तरल माध्यम में रोगाणुरोधी गतिविधि परीक्षण एक तरल माध्यम में निलंबित सूक्ष्मजीवों के खिलाफ रोगाणुरोधी पदार्थों की प्रभावशीलता का मूल्यांकन करने के लिए उपयोग किया जाता है और आमतौर पर विकास को रोकने या सूक्ष्मजीवों को मारने के लिए किसी पदार्थ की क्षमता निर्धारित करने के लिए किया जाता है 35,36,37,38 . वे रोगाणुरोधी एजेंटों के लिए सूक्ष्मजीवों की संवेदनशीलता का मूल्यांकन करने के लिए उपयोग किया जाता है और परीक्षण ट्यूब या microtitration प्लेटों, जहां रोगाणुरोधी पदार्थ के विभिन्न सांद्रता लक्ष्य सूक्ष्मजीव22 के एक मानकीकृत निलंबन के खिलाफ परीक्षण कर रहे हैं में आयोजित कर रहे हैं. रोगाणुरोधी गतिविधि का मूल्यांकन उचित इनक्यूबेशन अवधि के बाद संस्कृति माध्यम में माइक्रोबियल विकास या मैलापन की उपस्थिति / अनुपस्थिति को मापकर किया जाता है।

इन परीक्षणों को करने के लिए कई तकनीकें और विधियां हैं, जैसे शोरबा कमजोर पड़ने की विधि, अगर प्रसार विधि (जैसे डिस्क प्रसार परीक्षण), और शोरबा माइक्रोडिल्यूशन विधि, जो सबसे अधिक उपयोग की जाने वाली38 में से एक है। इन विधियों में कुछ सबसे महत्वपूर्ण बिंदुओं में इनोकुलम की उचित तैयारी, संस्कृति माध्यम की पसंद, उपयोग किए गए रोगाणुरोधी की गुणवत्ता, तकनीक का मानकीकरण और प्रभावी संदूषण नियंत्रण शामिल हैं। इनोकुलम, जो सूक्ष्मजीवों का एक मानकीकृत निलंबन है, परिणामों की सटीकता सुनिश्चित करने के लिए सही ढंग से तैयार किया जाना चाहिए। इसमें माइक्रोबियल संस्कृति का एक उपयुक्त चयन, शुद्ध उपभेदों की एक उचित संस्कृति, सेल एकाग्रता का समायोजन, और एक उपयुक्त ऑप्टिकल घनत्व या सेल एकाग्रता प्राप्त करने के लिए निलंबन का मानकीकरण शामिल है।

उपयोग किए जाने वाले संस्कृति माध्यम को यह सुनिश्चित करने के लिए सावधानीपूर्वक चुना जाना चाहिए कि यह परीक्षण के तहत सूक्ष्मजीव के लिए आदर्श विकास की स्थिति प्रदान करता है। रासायनिक संरचना, पीएच और अन्य कारक परीक्षण के परिणामों को प्रभावित कर सकते हैं। संस्कृति माध्यम की तैयारी के लिए निर्माता की सिफारिशों का पालन करना महत्वपूर्ण है। नियंत्रण के रूप में उपयोग किए जाने वाले रोगाणुरोधी एजेंटों की गुणवत्ता मौलिक है, और यह सुनिश्चित करना महत्वपूर्ण है कि ये शुद्ध हैं, शेल्फ जीवन के भीतर, और सही ढंग से संग्रहीत हैं। निर्माता के निर्देशों का पालन करते हुए लेबलिंग और समाप्ति तिथियों से हमेशा परामर्श किया जाना चाहिए। परिणामों की सटीकता सुनिश्चित करने के लिए तकनीक का मानकीकरण भी महत्वपूर्ण है। इसमें संस्कृति माध्यम में परीक्षण किए गए सांद्रता के अलावा, साथ ही पूरी प्रक्रिया में सड़न रोकनेवाला स्थितियों का रखरखाव शामिल है। इसके अतिरिक्त, परीक्षण के दौरान सूक्ष्मजीवों के क्रॉस-संदूषण से झूठे या अविश्वसनीय परिणाम हो सकते हैं। पूरी प्रक्रिया में सख्त सड़न रोकनेवाला प्रथाओं का पालन करना आवश्यक है, इनोकुलम के हेरफेर से लेकर ट्यूबों या प्लेटों के इनक्यूबेशन तक। स्वच्छ काउंटरटॉप्स का उपयोग, उचित पाइपिंग तकनीक और सामग्री का उचित निपटान संदूषण से बचने के लिए महत्वपूर्ण उपाय हैं।

विस्तार पर ध्यान और स्थापित प्रोटोकॉल और दिशानिर्देशों का सख्त पालन त्रुटियों को कम करने और तरल माध्यम में रोगाणुरोधी गतिविधि परीक्षणों में परिणामों की विश्वसनीयता सुनिश्चित करने के लिए महत्वपूर्ण है। इसके अलावा, रोगाणुरोधी गतिविधि परीक्षणों की कुछ सीमाएं हैं जिन्हें37 माना जाना चाहिए।

इन परीक्षणों में पीएच, तापमान, रक्त घटकों की उपस्थिति और प्रतिरक्षा प्रणाली के साथ बातचीत जैसे कारकों पर विचार नहीं किया जाता है, जो एक जीवित जीव में रोगाणुरोधी एजेंट की प्रभावशीलता की भविष्यवाणी करने की क्षमता को सीमित कर सकते हैं। इसके अलावा, परीक्षण माइक्रोबियल विकास को रोकने या सूक्ष्मजीवों को मारने के लिए एक रोगाणुरोधी पदार्थ की क्षमता को मापते हैं और रोगाणुरोधी की कार्रवाई के तंत्र या विशिष्ट सूक्ष्मजीवों के खिलाफ इसकी चयनात्मकता के बारे में विस्तृत जानकारी प्रदान नहीं करते हैं। प्रतिरोध का पता लगाने में सीमाएं हैं, क्योंकि नियोजित तरीके समय के साथ प्रतिरोध के विकास का पता लगाने या भविष्यवाणी करने की अनुमति नहीं दे सकते हैं। कुछ सूक्ष्मजीव एक रोगाणुरोधी के लंबे समय तक संपर्क के जवाब में प्रतिरोध तंत्र विकसित कर सकते हैं, और इन परिवर्तनों को इन परीक्षणों के माध्यम से आसानी से पता नहीं लगाया जा सकता है। एक तरल माध्यम में रोगाणुरोधी गतिविधि के परीक्षण आमतौर पर अन्य मेजबान कारकों पर विचार नहीं करते हैं जो रोगाणुरोधी एजेंट की प्रभावशीलता को प्रभावित कर सकते हैं, जैसे कि बायोफिल्म की उपस्थिति या मेजबान की प्रतिरक्षा प्रतिक्रिया।

इन सीमाओं पर विचार करना और अन्य तरीकों और दृष्टिकोणों के साथ तरल मीडिया में रोगाणुरोधी गतिविधि के लिए परीक्षण को पूरक करना महत्वपूर्ण है, जैसे कि विवो अध्ययन, बायोफिल्म मॉडल और अन्य39 में। बायोएक्टिव मैक्रोलेगा यौगिकों के लिए बायोप्रोस्पेक्टिंग के क्षेत्र में, रोगाणुरोधी गतिविधि परीक्षणों का उपयोग शैवाल के अर्क या पृथक यौगिकों की रोगाणुरोधी क्षमता का मूल्यांकन करने के लिए किया जा सकता है, विशिष्ट माइक्रोबियल रोगजनकों के खिलाफ रोगाणुरोधी गतिविधि वाले पदार्थों की पहचान करना, जो दवाओं, सौंदर्य प्रसाधन, खाद्य याकृषि उत्पादों के उत्पादन जैसे क्षेत्रों में अनुप्रयोग हो सकते हैं।

एंटीऑक्सिडेंट गतिविधि परीक्षण मुक्त कणों को बेअसर करने या ऑक्सीडेटिव तनाव को कम करने के लिए एक यौगिक या अर्क की क्षमता का मूल्यांकन करने के लिए उपयोग की जाने वाली विधियां हैं। इन परीक्षणों का व्यापक रूप से एंटीऑक्सिडेंट अनुसंधान में उपयोग किया जाता है, दोनों खाद्य पदार्थों में और शैवाल जैसे प्राकृतिक उत्पादों में, उदाहरण के लिए। एंटीऑक्सिडेंट गतिविधि का मूल्यांकन करने के कई तरीके हैं, और सबसे अधिक इस्तेमाल किए जाने वाले में से एक मुक्त कण अवशोषण क्षमता है। इस परीक्षण में, एक स्थिर मुक्त कण, 2,2-डिपेनिल-1-पिक्रिलहाइड्राज़िल (DPPH) का उपयोग इलेक्ट्रॉन दान करने और मुक्त कण को बेअसर करने के लिए एक यौगिक की क्षमता का मूल्यांकन करने के लिए किया जाता है। एंटीऑक्सिडेंट गतिविधि को डीपीपीएच के बैंगनी रंग को कम करके मापा जाता है, जो तब होता है जब एंटीऑक्सिडेंट यौगिक मुक्त कण को एक इलेक्ट्रॉन दान करता है। अन्य तरीकों में ऑक्सीजन रेडिकल अवशोषण क्षमता (ओआरएसी), आयरन रिडक्शन कैपेसिटी (एफआरएपी) या फ्री रेडिकल रिडक्शन कैपेसिटी (एबीटीएस)41शामिल हैं।

दूसरी ओर, कुल पॉलीफेनोल्स (क्यूटीपी) का परिमाणीकरण, एंटीऑक्सिडेंट गतिविधि को निर्धारित करने के लिए एक प्रत्यक्ष विधि नहीं है, लेकिन एक नमूने में पॉलीफेनोल्स की कुल एकाग्रता का एक उपाय प्रदान करता है, हालांकि कई हस्तक्षेप करने वाले पदार्थ परिणामों को प्रभावित कर सकते हैं। हालांकि कई polyphenols एंटीऑक्सीडेंट गुण है जाना जाता है, एक यौगिक की एंटीऑक्सीडेंट गतिविधि इस तरह के अपने रासायनिक संरचना, एकाग्रता, दान या मुक्त कणों पर कब्जा, और अन्य सेलुलर घटकों42 के साथ बातचीत के रूप में कई कारकों, से संबंधित है. कुल पॉलीफेनोल्स की सरल मात्रा का ठहराव नमूने की एंटीऑक्सीडेंट गतिविधि का मूल्यांकन प्रदान नहीं कर सकता है। हालांकि, यह ध्यान रखना महत्वपूर्ण है कि एक नमूने में पॉलीफेनोल्स की उपस्थिति एंटीऑक्सिडेंट गतिविधि की उच्च संभावना से जुड़ी हो सकती है क्योंकि कई पॉलीफेनोल्स में एंटीऑक्सिडेंट गुण होते हैं। इस प्रकार, क्यूटीपी नमूने में पॉलीफेनोल्स की उपस्थिति के प्रारंभिक संकेतक के रूप में काम कर सकता है, लेकिन एंटीऑक्सिडेंट गतिविधि की पुष्टि के लिए एंटीऑक्सिडेंट गतिविधि परख की आवश्यकता होती है। पॉलीफेनोल्स प्रकृति में व्यापक रूप से वितरित रासायनिक यौगिकों का एक वर्ग है, जो खाद्य पदार्थों, पौधों, फलों, सब्जियों और शैवाल में पाया जाता है। कुल पॉलीफेनोल्स की मात्रा का ठहराव के लिए अलग-अलग तरीके हैं, और फोलिन-सिओकैल्ट्यू विधि सबसे अधिक उपयोग की जाने वाली विधि में से एक है। क्यूटीपी पॉलीफेनोल्स की एकाग्रता का एक सामान्य माप देता है लेकिन नमूने में मौजूद व्यक्तिगत पॉलीफेनोलिक यौगिकों को निर्दिष्ट नहीं करता है। इसलिए, यह एक मात्रात्मक विधि है लेकिन गुणात्मक विधि नहीं है। इसके अलावा, यह विचार करना महत्वपूर्ण है कि विभिन्न पॉलीफेनोल्स में अलग-अलग एंटीऑक्सिडेंट क्षमताएं और जैविक गतिविधियां होती हैं, इसलिए क्यूटीपी मौजूद पॉलीफेनोल्स के विशिष्ट कार्यात्मक गुणों पर विस्तृत जानकारी प्रदान नहीं करता है।

प्रत्येक विधि के अपने फायदे और सीमाएं हैं, और किसी दिए गए परीक्षण का चुनाव अध्ययन के तहत यौगिक की विशेषताओं और विश्लेषण के उद्देश्य पर निर्भर करता है। विश्वसनीय और तुलनीय परिणाम सुनिश्चित करने के लिए प्रत्येक विधि के विशिष्ट निर्देशों का पालन करना महत्वपूर्ण है। एंटीऑक्सिडेंट क्षमता का निर्धारण करते समय, कुछ सामान्य महत्वपूर्ण चरणों में शामिल हैं, सबसे पहले, नमूना तैयार करना। नमूनों को सही ढंग से तैयार करना महत्वपूर्ण है, यह सुनिश्चित करना कि पर्याप्त सांद्रता प्राप्त की जाए और संदूषण से बचा जाए। इसमें यौगिकों या अर्क का सटीक वजन और उन्हें उपयुक्त सॉल्वैंट्स में भंग करना शामिल है। तैयारी, भंडारण और हैंडलिंग की प्रक्रिया के दौरान यौगिकों और अर्क की स्थिरता पर विचार करना भी महत्वपूर्ण है। एंटीऑक्सिडेंट गतिविधि परीक्षणों में उपयोग किए जाने वाले सभी अभिकर्मकों को परिणामों की प्रजनन क्षमता सुनिश्चित करने के लिए ठीक से तैयार और मानकीकृत किया जाना चाहिए। इसमें गैलिक एसिड मानक की सही तैयारी और संस्करणों की सटीकता शामिल है। एंटीऑक्सिडेंट परीक्षणों में सटीक परिणाम प्राप्त करने के लिए प्रतिक्रिया समय एक महत्वपूर्ण पहलू है। एंटीऑक्सिडेंट यौगिक और मुक्त कण के बीच पूर्ण प्रतिक्रिया सुनिश्चित करने के लिए इनक्यूबेशन समय का अनुकूलन करना आवश्यक है। अपर्याप्त समय एंटीऑक्सिडेंट गतिविधि को कम करके आंका जा सकता है, जबकि अत्यधिक समय के परिणामस्वरूप यौगिकों का क्षरण या माध्यमिक प्रतिक्रियाओं से हस्तक्षेप हो सकता है। इसके अलावा, परीक्षणों के दौरान तापमान को सटीक और लगातार नियंत्रित किया जाना चाहिए। तापमान रासायनिक प्रतिक्रियाओं की गति को प्रभावित करता है और परिणामों को प्रभावित कर सकता है। विशिष्ट तरीकों द्वारा अनुशंसित तापमान की स्थिति का पालन करना और पूरी प्रक्रिया में तापमान स्थिरता सुनिश्चित करना महत्वपूर्ण है। एंटीऑक्सिडेंट परीक्षणों के परिणामों को मान्य करने के लिए उपयुक्त नियंत्रणों को शामिल करना आवश्यक है। इसमें सकारात्मक नियंत्रण (एंटीऑक्सिडेंट गतिविधि के लिए जाने जाने वाले यौगिक) और नकारात्मक नियंत्रण (एंटीऑक्सिडेंट गतिविधि के बिना नमूने) शामिल हो सकते हैं। नियंत्रण परिणामों की व्याख्या के लिए तुलना के लिए एक आधार प्रदान करते हैं और प्राप्त डेटा की सटीकता सुनिश्चित करने में मदद करते हैं। विश्वसनीय परिणाम प्राप्त करने के लिए, प्रतिकृतियों पर एंटीऑक्सिडेंट गतिविधि के परीक्षण करने और डेटा के महत्व को बढ़ाने और अधिक विश्वसनीय और मजबूत परिणाम प्राप्त करने के लिए प्रयोग को कई बार दोहराने की सिफारिश की जाती है।

एंटीऑक्सिडेंट गतिविधि परीक्षण विधियों में कुछ सीमाएं हैं जिन्हें परिणामों की व्याख्या करते समय विचार किया जाना चाहिए, अर्थात्, तथ्य यह है कि, तरल मीडिया में, वे जैविक प्रणालियों की जटिलता और विभिन्न यौगिकों के बीच बातचीत को पूरी तरह से पकड़ नहीं सकते हैं, एंटीऑक्सिडेंट प्रतिक्रियाओं की विस्तृत श्रृंखला जो हो सकती है, सेलुलर चयापचय, और पर्यावरणीय कारक जो एंटीऑक्सिडेंट गतिविधि को प्रभावित कर सकते हैं। इसलिए, विभिन्न परीक्षणों का उपयोग किया जाना चाहिए। स्वास्थ्य लाभ के साथ सीधे सहसंबंध की कमी के बारे में भी पता होना चाहिए; यद्यपि एंटीऑक्सिडेंट गतिविधि अक्सर स्वास्थ्य लाभ से जुड़ी होती है, यह हमेशा कई अन्य कारकों, जैसे जैव उपलब्धता, चयापचय और अन्य जैविक प्रणालियों के साथ बातचीत के कारण जीवित जीवों में स्वास्थ्य लाभ में सीधे अनुवाद नहीं करती है।

यह ध्यान रखना महत्वपूर्ण है कि एंटीऑक्सिडेंट गतिविधि परीक्षण यौगिकों और अर्क की एंटीऑक्सीडेंट क्षमता के प्रारंभिक मूल्यांकन के लिए उपयोगी उपकरण हैं, लेकिन इसे जैविक प्रभाव या स्वास्थ्य लाभ का एक निश्चित संकेतक नहीं माना जाना चाहिए। शरीर पर एंटीऑक्सिडेंट के प्रभाव को पूरी तरह से समझने के लिए अतिरिक्त अध्ययन की आवश्यकता है।

यद्यपि तरल माध्यम में एंटीऑक्सिडेंट गतिविधि का परीक्षण करने के तरीकों का व्यापक रूप से अनुसंधान में उपयोग किया जाता है और विकल्पों की तुलना में उनके फायदे और सीमाएं हैं, इन तरीकों को व्यावहारिकता, गति, लागत और कार्यान्वयन में आसानी के मामले में अच्छा माना जा सकता है। मुख्य लाभों में से एक प्रक्रियाओं की सादगी और गति और प्रारंभिक अनुसंधान, यौगिक स्क्रीनिंग और बड़े पैमाने पर अध्ययन के लिए उनकी उपयुक्तता है। ये विधियां प्रदर्शन करने के लिए अपेक्षाकृत जल्दी हैं और कम अवधि में, अधिक किफायती तरीके से परिणाम प्रदान कर सकती हैं, और अन्य तरीकों की तुलना में कम विशिष्ट उपकरणों की आवश्यकता होती है।

शैवाल बायोएक्टिव यौगिकों का उत्पादन करने की उनकी क्षमता के लिए जाने जाते हैं, जिनमें एंटीऑक्सिडेंट भी शामिल हैं, जिनमें लाभकारी स्वास्थ्य गुण हो सकते हैं43. शैवाल के अर्क को शैवाल के विभिन्न हिस्सों से तैयार किया जा सकता है और विभिन्न सॉल्वैंट्स, जैसे पानी, इथेनॉल, मेथनॉल, या एसीटोन का उपयोग करके प्राप्त किया जा सकता है। यह याद रखना महत्वपूर्ण है कि शैवाल के अर्क की एंटीऑक्सिडेंट गतिविधि कई कारकों के आधार पर भिन्न हो सकती है, जैसे कि शैवाल की प्रजातियां, निष्कर्षण पद्धति और मौजूद बायोएक्टिव यौगिकों की एकाग्रता। इसलिए, प्रतिकृतियों पर एंटीऑक्सिडेंट गतिविधि परीक्षण करने और अधिक विश्वसनीय परिणाम प्राप्त करने के लिए उचित नियंत्रणों के साथ तुलना करने की सिफारिश की जाती है। इन विधियों का उपयोग आगे के अध्ययन के लिए एंटीऑक्सिडेंट क्षमता के साथ शैवाल के अर्क की स्क्रीनिंग और चयन में प्रारंभिक उपकरण के रूप में किया जा सकता है।

एमटीटी परख मानव और पशु उपयोग के लिए पदार्थों के इन विट्रो साइटोटोक्सिक प्रभावों के प्रारंभिक मूल्यांकन के लिए व्यापक रूप से उपयोग की जाने वाली तकनीक है। हालांकि, साइटोटॉक्सिसिटी के परीक्षण के लिए सबसे अधिक इस्तेमाल की जाने वाली विधि होने के बावजूद, एमटीटी का फॉर्मज़ान क्रिस्टल में रूपांतरण चयापचय दर और माइटोकॉन्ड्रिया की संख्या जैसे कई कारकों से प्रभावित होता है, और यह केवल पक्षपाती सेल लक्ष्य14 पर लागू होता है। यहाँ वर्णित प्रोटोकॉल के मुख्य महत्वपूर्ण कदम सेल संस्कृति संदूषण, अवांछनीय HaCaT कोशिकाओं के विकास, और सेल संगम का एक कम प्रतिशत की अंतिम घटना से संबंधित हैं. साइटोटॉक्सिसिटी को मापने के लिए लैक्टेट डिहाइड्रोजनेज (एलडीएच), एडेनोसिन ट्राइफॉस्फेट (एटीपी), और कॉलोनी गठन परख जैसे अन्य तरीके हैं। हालांकि, उन सभी के फायदे और बाधाएं हैं। घासेमी एट अल (2021)44 ने प्रोस्टेट कैंसर सेल लाइन (पीसी-3) पर एमटीटी परख माप पर कई चर के प्रभाव का मूल्यांकन किया। सेल सीडिंग घनत्व, एमटीटी की एकाग्रता, एमटीटी के अलावा इनक्यूबेशन समय के बाद, सीरम भुखमरी, सेल कल्चर मीडिया की संरचना, जारी इंट्रासेल्युलर सामग्री, और बाह्य अंतरिक्ष के लिए फॉर्मेज़ान के एक्सट्रूज़न जैसे कारकों का विश्लेषण किया गया था। इस अध्ययन से, परख को लागू करने के तरीके पर उपयोगी सिफारिशें और परख की उपयोगिता एक शक्तिशाली उपकरण है, लेकिन इसी तरह जहां इसकी सीमाएं हैं, इन लेखकों द्वारा उल्लिखित किए गए थे। फिर भी, एमटीटी परख एक तेजी से, अत्यधिक संवेदनशील और आसान पद्धति है जिसे चिकित्सीय, भोजन, फ़ीड, कृषि और पर्यावरणीय क्षेत्रों में संभावित अनुप्रयोग के साथ कई पदार्थों के प्रारंभिक साइटोटॉक्सिसिटी मूल्यांकन के रूप में लागू किया जा सकता है। विशेष रूप से, एमटीटी परख ने यहां सबूत दिया कि जी ग्रैसिलिस से इथेनॉल और जलीय अर्क, परख सांद्रता में, केराटिनोसाइट व्यवहार्यता को प्रभावित नहीं किया और यह सुनिश्चित करने के लिए विवो परख में आगे बढ़ सकते हैं कि वे मानव त्वचीय उपयोग के लिए पूरी तरह से सुरक्षित हैं।

खाद्य उत्पादों में समुद्री संसाधनों के उपयोग ने एक बार फिर, न केवल अतिरिक्त पोषण मूल्य वाले उत्पादों को प्राप्त करने के लिए बल्कि क्लीनर-लेबल उत्पादों को खोजने के लिए भी अपनी क्षमता दिखाई है। पूरे जी ग्रैसिलिस (पास्ता) या अर्क (खाद्य रंग के रूप में) के अलावा बाजार की क्षमता को दर्शाता है, और इसका आवेदन कंपनियों के लिए बाजार में खड़े होने, उपभोक्ताओं की पोषण संबंधी जरूरतों को पूरा करने और उनके बाजार के रुझानों का पालन करने की रणनीतियों में से एक हो सकता है।

जब समुद्री शैवाल को पास्ता योगों में जोड़ा गया था, तो शुरू में यह पाया गया था कि संरचना को बदल दिया गया था और वांछित आटा आकार प्राप्त करना संभव नहीं था। हमारे पास मात्रा को समायोजित करने और पास्ता की बनावट को बनाए रखने के उद्देश्य से पहले से नहीं देखी गई अन्य सामग्रियों को जोड़ने की चुनौती थी। प्रत्येक घटक की उचित मात्रा के अलावा, पास्ता के विकास के दौरान एक्सट्रूज़न विधि को अनुकूलित किया गया था. इस कठिनाई के अलावा, नए उत्पादों का विकास तीन मूलभूत सिद्धांतों पर आधारित है: उत्पाद संवेदी आकर्षक (बनावट, स्वाद, गंध) होना चाहिए; उत्पाद में पोषण मूल्य जोड़ा जाना चाहिए; और इसे टिकाऊ सामग्री और कार्यप्रणाली का अधिकतम उपयोग करना चाहिए। इस अर्थ में, एक और बड़ी चुनौती सबसे आकर्षक सूत्रीकरण प्राप्त करने के लिए संवेदी पैनल का उपयोग है। पास्ता पर किए गए अधिकांश भौतिक रासायनिक विश्लेषण पहले से ही खाद्य मैट्रिक्स के लिए अनुकूलित थे; हालांकि, इस काम में, नमूना तैयार करने को अनुकूलित किया गया था ताकि इसे सभी विश्लेषण विधियों पर कुशलतापूर्वक लागू किया जा सके।

एक colorant के रूप में जी gracilis वर्णक के उपयोग के बारे में, एक प्रशीतित उत्पाद अणु45 के इस प्रकार की थर्मल संवेदनशीलता के कारण चुना गया था. चूंकि दही की तैयारी में थर्मल प्रसंस्करण शामिल है, इसलिए वर्णक को अंतिम उत्पाद में जोड़ा गया था। दही में वर्णक को मिलाने से वर्णक के बिना नियंत्रण की तुलना में थोड़ा अधिक तरल पदार्थ होता है। वास्तव में, त्रिकोण परीक्षण के अंत में, कुछ पैनलिस्टों ने टिप्पणी की कि नमूनों के बीच एकमात्र अंतर बनावट था। यह एक अच्छा परिणाम है क्योंकि त्रिकोण परीक्षण का मुख्य उद्देश्य यह सत्यापित करना था कि क्या वर्णक के साथ और बिना दही के बीच ध्यान देने योग्य अंतर थे, विशेष रूप से स्वाद और गंध में अंतर, क्योंकि समुद्री शैवाल के अर्क खाद्य उत्पादों को अप्रिय स्वाद / गंध प्रदान कर सकते हैं। यह एक प्रारंभिक अध्ययन था जिसमें एक छोटा अर्ध-प्रशिक्षित पैनल शामिल था। आगे के अध्ययनों में, अधिक विश्वसनीय बाजार परिणाम प्राप्त करने के लिए बड़ी संख्या में टेस्टर्स पर विचार किया जाना चाहिए। दही में वर्णक स्थिरता के मूल्यांकन के लिए, आगे के अध्ययनों में समय के साथ वर्णक के साथ दही के अन्य भौतिक रासायनिक गुणों का मूल्यांकन शामिल हो सकता है, जैसे पीएच, पानी की गतिविधि (एडब्ल्यू), और बनावट। समय के साथ संवेदी मूल्यांकन भी वांछनीय होगा।

अंत में, यहां वर्णित प्रोटोकॉल दवा, डर्मोकोस्मेटिक और खाद्य उद्योगों में संभावित अनुप्रयोगों के साथ उपन्यास उत्पादों को विकसित करने के लिए सामग्री के स्रोत के रूप में लाल समुद्री शैवाल जी ग्रैसिलिस की क्षमता को उजागर करते हैं। इसके अलावा, निकाले जाने के बाद अवशिष्ट बायोमास एक मूल्यवान सामग्री बनी हुई है जिसे जल शोधन उद्देश्यों के लिए बायोचार और/या कार्यात्मक कार्बन प्राप्त करने के लिए पौधे के विकास बायोस्टिमुलेंट, मिट्टी के संवर्धन, मछली खिलाने या फीडस्टॉक के रूप में लागू किया जाता है। यहां वर्णित बायोरेफाइनरी दृष्टिकोण को अन्य समुद्री शैवाल प्रजातियों पर लागू किया जा सकता है, जो एक नीली परिपत्र अर्थव्यवस्था और पर्यावरणीय स्थिरता को बढ़ावा देता है।

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Disclosures

लेखकों के पास खुलासा करने के लिए कुछ भी नहीं है।

Acknowledgments

इस काम को पुर्तगाली फाउंडेशन फॉर साइंस एंड टेक्नोलॉजी (FCT) द्वारा MARE-समुद्री और पर्यावरण विज्ञान केंद्र (UIDP/04292/2020 और UIDB/04292/2020), और एसोसिएट लेबोरेटरी ARNET (LA/P/0069/2020) को दी गई रणनीतिक परियोजनाओं के माध्यम से समर्थित किया गया था। FCT ने मार्टा वी. फ्रीटास (UI/BD/150957/2021) और तातियाना परेरा (2021) को दिए गए व्यक्तिगत डॉक्टरेट अनुदान को भी वित्त पोषित किया। 07791. बीडी)। इस काम को प्रोजेक्ट HP4A - हेल्दी पास्ता फॉर ऑल (सह-प्रचार संख्या 039952) द्वारा भी आर्थिक रूप से समर्थित किया गया था, जो ERDF द्वारा सह-वित्त पोषित - यूरोपीय क्षेत्रीय विकास कोष, पुर्तगाल 2020 कार्यक्रम के तहत, COMPETE 2020 - प्रतिस्पर्धात्मकता और अंतर्राष्ट्रीयकरण परिचालन कार्यक्रम के माध्यम से किया गया था।

Materials

Name Company Catalog Number Comments
Absolute Ethanol Aga, Portugal 64-17-5
Ammonium Chloride PanReac 12125-02-9
Amphotericin B Sigma-Aldrich 1397-89-3
Analytical scale balance Sartorius, TE124S 22105307
Bacillus subtilis subsp. spizizenii German Collection of Microorganisms and Cell Cultures (DSMZ) DSM 347
Biotin Panreac AppliChem 58-85-5
Centrifuge Eppendorf, 5810R 5811JH490481
Chloramphenicol PanReac 56-75-7
CO2 Chamber Memmert N/A
Cool White Fluorescent Lamps OSRAM Lumilux Skywhite N/A
Densitometer McFarland Grant Instruments N/A
DMEM medium Sigma-Aldrich D5796
DMSO Sigma-Aldrich 67-68-5
DPPH Sigma, Steinheim, Germany 1898-66-4
Escherichia coli (DSM 5922) German Collection of Microorganisms and Cell Cultures (DSMZ) DSM5922
Ethanol 96% AGA-Portugal 64-17-5
Ethylenediaminetetraacetic Acid Disodium Salt Dihydrate (Na2EDTA) J.T.Baker 6381-92-6
Fetal Bovine Serum (FBS) Sigma-Aldrich F7524
Filter Paper (Whatman No.1) Whatman WHA1001320
Flasks VWR International, Alcabideche, Portugal  N/A
Folin-Ciocalteu VWR Chemicals 31360.264
Gallic Acid  Merck 149-91-7
Germanium (IV) Oxide, 99.999% AlfaAesar 1310-53-8
HaCaT cells – 300493 CLS-Cell Lines Services, Germany  300493
Hot Plate Magnetic Stirrer IKA, C-MAG HS7 06.090564
Iron Sulfate VWR Chemicals 10124-49-9
Laminar flow hood TelStar, Portugal 526013
LB Medium  VWR Chemicals J106
Listonella anguillarum German Collection of Microorganisms and Cell Cultures (DSMZ)  DSM 21597
Manganese Chloride VWR Chemicals 7773.01.5
Micropipettes  Eppendorf, Portugal N/A
Microplates VWR International, Alcabideche, Portugal  10861-666
Microplates Greiner 738-0168
Microplates (sterile) Fisher Scientific 10022403
Microplate reader  Epoch Microplate Spectrophotometer, BioTek, Vermont, USA 1611151E
MTT Sigma-Aldrich 289-93-1
Muller-Hinton Broth (MHB) VWR Chemicals 90004-658
Oven Binder, FD115 12-04490
Oven Binder, BD115 04-62615
Penicillin Sigma-Aldrich 1406-05-9
pH meter Inolab  VWR International, Alcabideche, Portugal  15212099
Pippete tips Eppendorf, Portugal 5412307
Pyrex Bottles Media Storage  VWR International, Alcabideche, Portugal  16157-169
Rotary Evaporator Heidolph, Laborota 4000 80409287
Rotavapor IKA HB10, VWR International, Alcabideche, Portugal 07.524254
Sodium Carbonate (Na2CO3) Chem-Lab 497-19-8
Sodium Chloride (NaCl)  Normax Chem 7647-14-5
Sodium Phosphate Dibasic Riedel-de Haën 7558-79-4
SpectraMagic NX Konica Minolta, Japan color data analysis software
Spectrophotometer Evolution 201, Thermo Scientific, Madison, WI, USA 5A4T092004
Streptomycin Sigma-Aldrich 57-92-1
Thiamine Panreac AppliChem 59-43-8
Trypsin-EDTA Sigma-Aldrich T4049
Tryptic Soy Agar (TSA) VWR Chemicals ICNA091010617
Tryptic Soy Broth (TSB)  VWR Chemicals 22091
Ultrapure water  Advantage A10 Milli-Q lab, Merck, Darmstadt, Germany F5HA17360B
Vacuum pump Buchi, Switzerland FIS05-402-103
Vitamin B12 Merck 68-19-9

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जीवविज्ञान अंक 201
एक बायोरेफाइनरी दृष्टिकोण के माध्यम से लाल समुद्री शैवाल <em>ग्रेसिलेरिया ग्रैसिलिस</em> का वैलोराइजेशन
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