A quinoa korpa és szaponinok optimális extrakciós eljárásának és α - glükozidáz gátló aktivitásának optimalizálása válaszfelületi módszertan segítségével
A Chenopodium quinoa Willd. Dél-Amerika Andok hegyvidéki régiójában őshonos, és az inka őslakosok fő hagyományos tápláléka. Fogyasztása és termesztése több mint 5000-7000 éves múltra tekint vissza. A quinoa gazdag tápértékkel rendelkezik, teljes fenolokban és flavonolokban gazdag, valamint antioxidáns, immunszabályozó és rákellenes hatással rendelkezik. Az 1960-as évek elején Kína elkezdte bevezetni a quinoa forrásokat. Az elmúlt években a quinoa ültetési területe Kínában gyorsan bővült. 2019-ben a quinoa becsült ültetési területe Kínában meghaladta a 20000 négyzetmétert, a teljes kibocsátás 20000-30000 tonna. A quinoa korpa (azaz a quinoa külső maghéja) nagy mennyiségű triterpenoid szaponinokat tartalmaz, de a szaponinok keserű ízűek. A quinoa fogyasztása előtt gyakran mosással vagy őrléssel távolítják el, így a quinoa tényleges termelése és feldolgozása során nagy mennyiségű quinoakorpa keletkezik. A quinoa korpa jelenlegi felhasználása azonban csak egyszerű feldolgozásra, takarmányként való felhasználásra korlátozódik. Ha a quinoa korpa hasznosítható, a quinoa átfogó hasznosítási értéke javítható. A triterpén szaponinok gyulladáscsökkentő, daganatellenes, érelmeszesedés- és cukorbetegség-ellenes tevékenységgel rendelkeznek. Emellett arról is beszámoltak, hogy a quinoa korpában lévő albumin antioxidáns és ACE-gátló hatással rendelkezik. Az 50% etanolos kivonata az antioxidáns enzimrendszer aktiválásával és a TGF - β 1 útvonal blokkolásával védő hatást fejt ki a szén-tetraklorid által kiváltott májkárosodásra és fibrózisra egerekben. Ugyanakkor a vizsgálatok azt találták, hogy a feldolgozatlan quinoa polifenolok és szaponin kivonatok nagyfokú gátló hatással vannak az α - glükozidázra.

Jelenleg nincsenek releváns szakirodalmi jelentések a quinoa korpából származó összes szaponin ultrahangos extrakciós eljárásáról. Ez a kísérlet a quinoa korpát használta kísérleti anyagként az összes szaponinok ultrahangos extrakciós folyamatának optimalizálására. Az egytényezős kísérletek alapján a folyadék-anyag arányt, az etanol koncentrációt, az ultrahangos időt és az ultrahangos hőmérsékletet független változóként választották ki, és a quinoa korpából származó összes szaponinok extrakciós hozamát válaszértékként használták. A válaszfelület-módszertant a quinoa korpából származó összes szaponinok ultrahangos extrakciós folyamatának optimalizálására használták. Ez a kísérlet a kivonat alfa-glükozidázra gyakorolt gátló hatását is vizsgálta az optimális extrakciós folyamat feltételei mellett. Ugyanakkor egy enzimreakció-kinetikai egyenletet állítottunk fel a gátlási kinetika elemzésére, és feltártuk a quinoa korpa kivonatának gátlási mechanizmusát az alfa-glükozidázra, annak érdekében, hogy feltárjuk a quinoa korpa, mint alfa-glükozidáz inhibitor fejlesztési lehetőségeit, és elméleti alapot és adattámogatást nyújtsunk a quinoa korpa további fejlesztéséhez és felhasználásához.

A quinoa korpából származó szaponinok ultrahangos extrakciójának optimális folyamatát a válaszfelület-módszertan segítségével optimalizáltuk, 15 ml/g folyadék-anyag arány, 75% etanolos ultrahangos extrakció, 1,5 óra ultrahangos idő és 45 ℃ ultrahangos hőmérséklet mellett. A teljes szaponin extrakciós hozam 2,370% ± 0,022% volt. Ez az eljárás egyszerű feltételekkel, könnyű működéssel és ellenőrzéssel, jó stabilitással rendelkezik, és kiküszöböli a hagyományos módszerek hátrányait, mint például a hosszú extrakciós idő és a nehézkes fűtési kezelési lépések.

Az α - glükozidáz gátló aktivitására vonatkozó kísérlet azt mutatta, hogy a quinoa korpa teljes szaponin kivonata szignifikánsan erősebb gátló aktivitással rendelkezik, mint a kereskedelmi forgalomban kapható α - glükozidáz inhibitor, az akarbóz (P<0,05), és várhatóan biztonságos és hatékony α - glükozidáz inhibitorokat izolálnak belőle. A gátlási mechanizmus és az enzimkinetikai vizsgálatok kimutatták, hogy a quinoa korpa teljes szaponin kivonata reverzibilis vegyes gátlási típusú, ami referenciát nyújt a quinoa korpa kivonat mechanizmusának tisztázásához a posztprandiális vércukorszint csökkentésében, és adatalapot és technikai támogatást nyújt a nagy értékű felhasználásához. Ezenkívül a quinoa korpa hatóanyag-alapja és in vivo aktivitása az alfa-glükozidáz gátlásában tovább tanulmányozható az izolálás és az előkészítés, valamint a kapcsolódó állatmodellek létrehozása révén.