Артишок состав: Продукция | Solgar

Исторические сведения

История этого растения обросла легендами и тайнами. Его выращивали еще в Древнем Риме, а собранные соцветия консервировали в меду. Отправляясь в дальние походы, римские легионеры брали с собой вкусный продукт. Они верили, что его употребление перед решающей битвой, трудным переходом придаст им сил, наполнит душу смелостью, отвагой.

А вот женщинам запрещали лакомиться артишоком. Считалось, что у съевшей его девочки, женщины разовьются мужские черты характера, она потеряет свое женское очарование, станет мужеподобной.

«Артишоковая мания» охватила Францию во времена Екатерины Медичи. Именно она «подарила» своим соотечественникам этот вкусный, полезный овощ. Французы, а также жители соседних европейских стран Испании, Италии, Греции и сегодня активно выращивают его и используют в своих кулинарных рецептах.

Ботаническое описание

Несмотря на то, что родиной артишока считается Средиземноморье, в естественной среде его можно встретить и в других частях света: В Австралии, Юго-Восточной Азии, Северной Африке, Южной Америке. культурные сорта растения возделываются в США, особенно в Калифорнии, Западной Европе, в Закавказье, на Кавказе, Украине. В нашей стране его можно встретить на фермах и частных огородах жителей Крыма, Краснодарского края.

Артишок – это многолетнее травянистое растение из семейства астровых (сложноцветных). Корень у него стержневой, уходящий глубоко в почву. Над поверхностью земли на высоту 1,5-2 м возвышается прямой, плотный серо-зеленый стебель, на котором располагаются перисторассеченные листья с лопастными зубчатыми сегментами. Иногда, в зависимости от сорта, на них растут колючки или опушка, в виде мягких пушистых белых волосков.

В июне-июле на стеблях образуются крупные соцветия, бутоны. Когда раскрываются сине-фиолетовые или синие цветы, артишок становится похож на чертополох, растущий на всех пустырях практически на всей территории нашей страны. После окончания цветения на месте цветка образуется плод – крупная четырехугольная или сплюснутая, как бы со срезанной вершиной, голая семянка.

Сбор и заготовка артишока

На сегодняшний момент в арсенале огородников имеется более 40 видов пищевого артишока. Но чаще всего используются несколько, наиболее вкусных и простых для выращивания сортов. Так в каталоге компании Гавриш можно приобрести семена артишока:

У этих сортов на нижних листочках-обертках бутонов полностью отсутствуют колючки. В пищу употребляют нижние, наиболее мясистые части нераспустившихся корзинок. Срезают их вместе с частью стебля, который тоже съедобен в молодом возрасте.

Хотя в некоторых источниках говорится, что их можно замораживать и держать в морозилке. Делать это не желательно. Овощ потеряет не только вкус, но и необычный цвет, станет неприглядным, серым. А вот в свежем виде в отделении для овощей, упакованный в полиэтиленовый пакет, он сможет пролежать без потери своих свойств и вкусовых качеств около двух месяцев.

В лекарственных целях заготавливают и применяют не только соцветия, но и листья, а также корень. Цветы используются в свежем виде. Сбор листьев проводят во время цветения. Их сушат обычным способом, разложив тонким слоем в тени в хорошо проветриваемом помещении, периодически сырье перемешивают, чтобы оно высыхало равномерно. Заготовку корней проводят поздней осенью. Кусты выкапывают, очищают от земли, моют, режут на кусочки и подвергают сушке.

Полезные свойства

Кроме того, что деликатесный овощ имеет очень приятный вкус, в его состав входит множество полезных веществ, микроэлементов. В частности, в нем содержатся углеводы, жиры, белки, фосфаты, соли железа и кальция, инулин, каротин витамины группы В, С, Е, К, Р, важные для здоровья человека органические кислоты, такие как глицериновая, гликолевая, хинная, хлоргеновая, кофеиновая, дубильные вещества. Характерный вкус и аромат артишока обусловлен наличием в наружных (оберточных) листочках эфирных масел. Не только в соцветиях, но и в других частях артишока есть и другие ценные вещества – полисахариды, гликозиды, микроэлементы (медь, железо, магний, фосфор и так далее).

В медицине

Диетический продукт, представляющий собой кладезь ценных веществ, с давних пор используется в качестве лекарственного средства. В нашей стране его применяли для лечения желтухи и подагры еще во времена царствования Екатерины II.

Наука подтвердила целебные свойства растения. В народной медицине из листьев, и корней артишока готовят соки, отвары, настойки, которые позволяют избавиться или облегчить страдания больных при проблемах со здоровьем. Фармакологическая промышленность также выпускает ряд препаратов на основе этого растения, это различные вытяжки, экстракты, чай. Свойства этих лекарственных средств аналогичны действию самого растения на организм.

Препараты артишока:

• обладают сосудорасширяющим действием, что ведет к снижению давления, противодействию образованию отеков, облегчает работу сердечной мышцы;
• ведут к снижению в крови уровня холестерина, что предотвращает возникновение инсультов, инфарктов, ишемии;
• оказывают стимулирующее действие на кровообращение в сосудах головного мозга, предотвращают разрушение нейронов, они входят в состав комплексной терапии, проводимой для больных болезнью Альцгеймера;
• благотворно действуют на пищеварительный процесс, улучшают аппетит, снижают уровень кислотности в желудке, предотвращают образование запоров, уменьшают тошноту, болезненные ощущения, метеоризм, показаны при отравлениях, дисбактериозе;
• нормализуют работу печени, препятствуют образованию камней, способствуют очищению клеток печени от токсинов, рекомендованы при гепатите, циррозе печени, для снятия похмельного синдрома, во время пред- и послеоперационного периода;
• принимают при беременности для снижения токсикоза и как источник фолиевой кислоты, способствующей правильному формированию плода, снижающей риск развития дефектов;
• по достоинству оценивают женщины, ведь они не только способствуют сокращению числа морщин, препятствуют старению кожи и ускоряют регенеративные процессы, благодаря той же фолиевой кислоте, но и способствуют повышению вероятности зачатия, нормализуя давление крови в сосудах малого таза;
• замедляют рост патологических клеток, что ведет к снижению риска развития рака молочной железы, аденомы простаты;
• способствуют усилению полового влечения;
• устраняют запах пота.

Блюда из артишока рекомендуют больным с онкозаболеваниями как профилактическое средство. В составе соцветий входят вещества, способные заменять сахарозу, поэтому их включают в рацион страдающих от сахарного диабета, тем более что он нормализует уровень сахара в крови. Используют его в пищу и люди, соблюдающие диету для похудения. Оно не только низкокалорийно, но и вызывает чувство насыщения.

Во Вьетнаме производят чай из артишока. Его выпускают как в виде сыпучего сбора, состоящего из измельченных частей растения (корней, стеблей, листьев), так и как пластичную массу темного цвета. Оба эти препарата подходят для приготовления чая. Он обладает приятным насыщенным вкусом и может даже использоваться как замена кофе. Тем более что приготовить его можно и самостоятельно, из сырья собранного на собственной грядке.

В кулинарии

Овощ используется в качестве ингредиента различных блюд в кухнях многих стран мира. В пищу идут только нераспустившиеся бутоны, мясистые у основания плотные крупные чешуйки, собранные в своеобразные соцветия, внешне напоминающие шишки хмеля. Размер их достигает 12 см, а цвет может быть от зеленого до сине-фиолетового оттенка, в зависимости от сорта. Область их применения достаточно обширна. Небольшие корзинки употребляют в пищу в сыром виде. Их сердцевину нарезают тонкими пластинками и используют для приготовления салатов. По вкусу они схожи с недозрелыми грецкими орехами и хорошо сочетаются с различными блюдами из риса, например, с итальянским ризотто.

Более крупные по размеру бутоны тушат, жарят, консервируют. Из них можно приготовить пюре или соус. Полностью распустившиеся соцветия не пригодны в пищу, но могут стать прекрасным вариантом украшения приготовленных блюд, стола.

Перед употреблением шишки чистят. Это достаточно долгая процедура, требующая сноровки. Верхние грубые чешуйки аккуратно обламывают, с внутренних срезают тонкие верхушки, а оставшиеся ворсинки тщательно соскабливают. Но можно избежать ее, купив в супермаркете баночку консервированных артишоков.

Опасные свойства артишока

В богатом составе овоща имеются не только полезные, но и вредные для человека вещества. В частности это полифенол, способствующий ускоренному выделению желчи. Поэтому употреблять в пищу деликатесные шишки не рекомендуется людям с заболеваниями желчевыводящих путей, например, при холецистите. Приводящий к понижению артериального давления овощ нельзя употреблять людям с гипотонией, пониженным давлением.

Кроме того в процессе увеличения размера бутона его волокна становятся все более жесткими. Попадая в ЖКТ человека в сыром виде, они затрудняют процесс пищеварения. Перед употреблением их необходимо подвергнуть тепловой обработке. Если же корзинка уже раскрылась, а чешуйки стали бурыми, то ее вообще нельзя использовать для приготовления блюд.

Очищенные корзинки быстро темнеют, поэтому их либо чистят непосредственно перед добавлением в блюдо, либо хранят непродолжительное время в воде с лимонным соком, уксусом. Свежесобранные бутоны хранят в холодильнике, герметично упаковав в полиэтиленовый пакет, иначе они впитают в себя посторонние ароматы, влагу из воздуха.

Выращивание артишока в открытом грунте

Деликатесный экзотический для России овощ все находит все больше поклонников не только в южных регионах, но и в центральных областях нашей страны. Однако выращивание артишока в открытом грунте в средней полосе требует предварительного получения рассады, тогда как на юге семена можно сажать весной или осенью непосредственно в землю. Выбирать нужно участки с легкой нейтральной почвой, защищенные от северных ветров. Осенью проводят перекопку грунта, предварительную рассыпав по поверхности минеральные или органические удобрения. При этом, для того чтобы увеличить урожайность грядки необходимо учесть совместимость артишока с различными овощными растениями.

Очень хорошо экзот относится к соседству:

Нежелательно использовать участки, на которых предварительно росли или вблизи которых сейчас выращиваются:

У артишока достаточно продолжительный вегетационный период, поэтому если вы хотите уже в первый год полакомиться плодами своих трудов, то даже в южных областях лучше использовать рассадный способ выращивания. для того чтобы получить дружные и крепкие всходы семена сначала проращивают, поместив во влажную ткань примерно на неделю, а затем подвергают стратификации, выдерживая на нижней полке холодильника 2-3 недели. За это время корешки приобретают темно-фиолетовый цвет.

Через неделю после высадки семян в контейнеры для проращивания над поверхностью почвы появляются ростки. Сажать семена можно достаточно густо, тогда впоследствии лишние растеньица нужно будет просто удалить либо после того как на каждом из них появится по два листочка, распикировать их по отдельным горшочкам для дальнейшего доращивания.

Как и все экзотические растения, артишок теплолюбив. Погубить молодые саженцы могут даже непродолжительное понижение температуры до значений от 0ºС до -1ºС. Поэтому высаживать растения в открытый грунт можно только после того, как минует опасность заморозков, но даже в этом случае лучше укрывать посадки защитной пленкой. Идеальным вариантом выращивания является высадка в теплицу, однако при этом следует учесть, что растение это достаточно высокое (1,5-2 м) и для роста ему нужен просторный участок 7х70 см.

Артишок это многолетнее растение, не требующее тщательного ухода. Чтобы оно активно росло и давало обильный урожай следует соблюдать несколько несложных правил.

• Полив
• Рыхление
• Удобрение
• Защита от болезней и вредителей
• Укрытие на зиму

Растение отрицательно относится как к переувлажнению, так и к пересыханию почвы. Достаточно раз в 2 недели выливать под куст примерно с полведра воды.

Эту процедуру традиционно совмещают с удалением сорной растительности. Проводят ее на следующий после полива день. После того как растение хорошо укрепиться ее можно выполнять по мере роста в лунке сорняков.

Внесение подкормки, удобрения для рассады является обязательным этапом выращивания здоровых саженцев. Но для того чтобы растение и дальше хорошо развивалось, вносить минеральные удобрения нужно и потом. При этом кроме обычной подкормки, можно использовать и внекорневую, когда питательным раствором опрыскивается вся надземная часть растения. Такой вариант обработки не только позволяет растению получать полезные вещества непосредственно через поверхность листьев, но и предохраняет его от нападения вредителей, болезней.

Артишок и самостоятельно прекрасно противостоит различным заболеваниям и нападениям насекомых. Чаще всего кусты поражает гниль лепестков, которая является следствием излишнего переувлажения. Полакомиться нежной зеленью экзотического растения любят слизни, тля. Для борьбы с ними кусты весной обрабатывают специальными средствами против вредителей.

Теплолюбивое растение даже в южных регионах обязательно нужно защитить от зимних холодов. Для этого стебель срезают острым ножом или секатором на высоте около 30 см от поверхности почвы. Куст тщательно укутывают мешковиной, композитным материалом, а затем близлежащее пространство засыпают толстым слоем опилок, хвои, опавшей листвы, выпавшего снега.

Дома, на подоконнике, как комнатное растение артишок не выращивают. Но возделывать культуру можно в оранжерее, с учетом всех правил ухода, описанных выше.

описание, состав и полезные свойства, виды артишоков

Артишок — это многолетнее растение, которое является родственником обычных астр и чертополоха. Его форма напоминает зеленую шишку, размеры которой могут колебаться от ореха до большого апельсина.

История произрастания и виды

Интересно! Родиной артишока считается Средиземноморье. В Европу из Италии его привезла Екатерина Медичи еще в XVI в. В наше время артишок растет везде, кроме Антарктиды.

Многие страны воспринимают его как надоевший сорняк, но в Греции, Франции, Италии, Испании и США он стал популярным видом огородного растения и любимым блюдом изысканных гурманов.

Артишок любит хорошо освещенные участки и плодородную почву, удобренную навозом. Ему необходим постоянный полив и подкормка. Обновлять растение нужно один раз в несколько лет.

Существует в природе 10 разновидностей артишока, но в кулинарии используется только два типа:

• Кардон – испанский артишок, произрастает в диком виде, и его длина может достигать около двух метров. При приготовлении используются только бланшированные листья и стебли, а крупные корни хорошо сочетаются в салатах по типу спаржи.
• Колючий артишок – культивируется в качестве овощного растения в странах с теплым мягким климатом. В еду используется мясистая середина нераспустившихся корзинок и толстые лепестки. Полезные корни можно употреблять в вареном и консервированном виде.

Состав

Свежий артишок является настоящим источником жизненно важных веществ. Он содержит:

1. Микроэлементы: медь, железо, марганец, цинк;
2. Витамины: группы В, А, С, Е, Р;
3. Макроэлементы: натрий, магний, фосфор, а также калий и кальций;
4. Органические кислоты: глицериновая, хинная, гликолевая и кофеиновая.

Присутствуют в составе артишока также вода, инулин, немного жиров, углеводы, цинарин и растительные белки.

Полезные свойства

Любопытно! Еще древний врачеватель Плиний Старший говорил о целительных свойствах артишока. В Средние века его использовали для лечения цинги, подагры, желтухи, также использовали как противоревматическое и мочегонное средство.

В наше время исследования подтверждают наличие уникальных целебных свойств артишока:

• очищение кишечника от шлаков, токсинов и тяжелых металлов;
• стимуляция пищеварительного тракта, ощущение легкости после приема жирной пищи;
• снижение количества холестерина и сахара в крови;
• наличие инулина способствует развитию полезных бактерий в кишечнике;
• цинарин, который есть в составе артишока улучшает кровообращение мозга;
• лечение различных видов заболеваний – сахарного диабета, атеросклероза, избыточного веса и несколько разновидностей псориаза.

Употребление артишока отлично влияет на состояние ногтей, волос и кожи.

Вредные свойства

Употребление артишока будет небезопасным при проблемах с желудком, связанных с низкой кислотностью и пониженным артериальным давлением.

Как приготовить и подавать

• Артишок имеет нежный ореховый привкус и считается настоящим деликатесом. Из него можно приготовить блюда на любом этапе созревания.
• Молодые корзинки можно сырыми использовать в пищу, средней спелости – в маринованном, а совсем спелые — в тушеном и отварном виде.
• При приготовлении лучше использовать свежие соцветия, так как они быстро теряют аромат. Молодую середину артишока нарезают тоненькими пластиками и добавляют к салатам. Отлично сочетаются они в блюдах с рисом.
• Нижние лепестки подходят для фаршировки мясом и овощами. Артишоки можно подавать как гарнир к рыбе и мясу, использовать для приготовления пиццы, разных паст, приправ, тушеных блюд.
• Артишок придаст изюминку пирогам, десертам, макаронам. Даже обычному омлету сможет придать пикантный ореховый вкус.

Важно знать! Перед приготовлением очищенные сердцевины необходимо положить в емкость с холодной водой и добавить немного уксуса или лимонного сока, чтобы они не потемнели. Перезревшие плоды с бурыми листьями непригодны для пищи.

Как выбирать

При выборе артишоков размер не имеет особого значения. Главное обращать внимание, чтобы они имели равномерную зеленую окраску, не были вялыми и пересохшими. Сухость соцветия можно определить по загнутым кончикам лепестков.

Интересные факты

• Еще 5 тысяч лет назад в древней Греции артишок считали незаменимым афродизиаком и ему приписывали свойства, влияющие на рождение мальчиков.
• Во Франции его запрещали кушать женщинам, из-за его «эротической» репутации.
• В Калифорнии ежегодно есть традиция выбирать королеву артишоков, и самой известной в 1949 году была Мэрилин Монро. Именно она вдохновила многих кулинаров на изысканные шедевры.

Белки: 1.2г. ( ∼ 4,8 кКал)

Жиры: 0.1г. ( ∼ 0,9 кКал)

Углеводы: 6. 0г. ( ∼ 24 кКал)

Артишок: выращивание и уход

Сегодня на прилавках супермаркетов можно найти практически любой овощ в свежем, консервированном или сушеном виде. Некоторые настолько мало нам знакомы, что мы не только с трудом выговариваем их название, но и не имеем понятия о том, как употреблять тот или иной кладезь витаминов и клетчатки. Одним из таких овощей является артишок. Непривлекательная на вид шишка из мясистых зеленых чешуек на самом деле — очень вкусный и полезный овощ, а выращивание артишока — вовсе не сложный процесс.

Состав артишока

Растение артишок трудно назвать овощной культурой — по сути, мы покупаем в магазине его нераспустившиеся цветы. Зная это, можно представить себе, насколько нежен вкус и аромат молодых цветочных лепестков составляющих шишку, кстати по вкусу он напоминает молодой грецкий орех. В артишоке содержатся витамины А, В1, В2, В6, В9, РР, С, Е и К, а также полезнейшие кальций, магний и фосфор.

Полезные свойства артишока

Как правило, блюда из сырого или отварного артишока подаются вместе с мясом. Такой тандем очень выгоден для организма — находящийся в овоще пиридоксин способствует скорейшему расщеплению и полному усвоению животного белка и аминокислот. Применение артишока в медицине — тема для отдельного разговора. Издавна его использовали в качестве мочегонного, желчегонного и противоревматического средства. До 19 века артишок был одним из главных компонентов травяных настоев для лечения желтухи, цинги и сердечно-сосудистых заболеваний. Верхние чешуйки артишока особенно богаты витамином К, поэтому их используют в качестве заживляющего средства при кровотечениях из ран. Современная фармакология не оставила без внимания такой полезный овощ и использует его в сухом виде или в качестве настойки в составе многих препаратов для лечения гепатита, атеросклероза и желчекаменной болезни.

Выращивание артишока

Артишок — растение довольно крупное (высотой до 2 м), многолетнее, принадлежит к семейству астровых. Характерной особенностью артишоков являются мощные колючие листья, собранные в прикорневую розетку. Как и все представители этого семейства, артишок требователен к поливу, свету, а также к плодородию почвы. Растение успешно зимует в средней полосе России под органическим укрытием — опавшая листва, сено, опилки, а вот в северных районах кусты артишока придется выкапывать и хранить в темном прохладном месте до весны. Считается, что артишок достаточно морозоустойчив, чтобы пережить кратковременные весенние заморозки, но на деле понижение температуры в ночное время суток до −1 уже убивает точки роста, а значит, сводит на нет будущий урожай. Но не стоит паниковать — достаточно саженцы укрывать лутрасилом до середины мая или в ночи, когда существует угроза заморозка.

Различают выращивание артишока из семян или из корневых отводков. Последнее возможно только в случае, если кто-то из ваших знакомых уже выращивает этот овощ, потому что на сегодняшний день ни один питомник России не может предложить такое растение в виде черенков, более того — нет и районированных семян артишока. Но это не мешает огородникам выращивать мощные, плодоносящие растения из иностранных семян: Зеленый шар, Римский фиолетовый, Майский 41, Майкопский низкорослый.

Почва для артишока

Артишок, несмотря на внешнюю схожесть с сорняками типа чертополоха, не будет давать урожай, то есть не будет цвести на обедненной почве где-нибудь в укромном уголке сада. Осенью на месте будущей посадки овоща следует выкопать яму глубиной 60 см и шириной 100см. На дно ямы слоем 10 см укладывают дренаж, состоящий из крупного керамзита, гальки, глиняных черепков или синтепона. Затем яму наполняют землесмесью, в состав которой входят: 3 части садовой земли, 3 части перегноя, 3 части песка и 1 часть торфа. В такую яму весной можно садить и корневые отводки артишока, и выращенные из семян саженцы.

Размножение корневыми отводками

1 вариант:

Как правило, к 3 году жизни артишока на одном месте вокруг корневища появляются молодые ростки, которые могут быть самостоятельным растением. Отделять корневой отводок от материнского растения следует в фазе, когда имеются 2-3 сформировавшихся на молодом растении листьев.

При извлечении такого ростка следует учитывать, что корневая система артишока находится довольно глубоко и нужно быть особенно аккуратным — нельзя нанести повреждения ни взрослому растению, ни отводку. Для этого на расстоянии 20 см к внешнему краю от отводка начинаем копать яму глубиной 25 см, затем делаем своеобразный подкоп так, чтобы лопата оказалась непосредственно под ростком, но корневая система не оголилась. Следующим движением необходимо отсечь корневую систему ростка от материнской — врезаемся лопатой в почву между ростком и материнским растением. Если это расстояние очень маленькое, то врез делается вдоль ствола взрослого растения, тем самым корни ростка остаются целыми. В этом случае после извлечения ростка необходимо обработать срезы на корнях материнского растения стимулятором образования корней. Далее извлеченный росток пересаживается на постоянное место роста.

2 вариант:

Немного проще получить корневой отводок от растения, которое на зиму выкапывают и хранят в подвале. В начале февраля следует отделить от корневой системы растения корень длиной 15 см и толщиной с указательный палец. Затем такой отводок обрабатывается стимулятором роста корней и помещается в емкость, наполненную мелкими опилками плодовых деревьев на глубину 10 — 15 см. Необходимо быть терпеливым и внимательным, ожидая росток на отводке — ни в коем случае нельзя допускать высыхания опилок.

Через 6 — 7 недель на поверхности появится маленький росток. Так как это произойдет в помещении, в котором, скорее всего, будут работать батареи отопления и как результат будет губительный для ростка сухой воздух, то молодой артишок следует накрыть банкой, тем самым создав ему благоприятную среду. Банку следует снять, когда росток окрепнет и листья достигнут 5 см длины.

Уход за таким растением очень прост — регулярный полив и нечастое опрыскивание. В дополнительных подкормках он не нуждается -все необходимые для здорового роста микроэлементы есть в материнском корне.

За 2 недели до высадки такого ростка в почву следует начать процедуру закаливания, помещая растение на некоторое время на улицу. После того как минует угроза заморозка, отводок высаживается на постоянное место роста в заранее подготовленную посадочную яму.

Размножение семенами

Существует мнение о том, что если провести яровизацию семян, то есть подвергнуть их действию низкой температуры то плоды артишока можно получить уже в первый год. Но на практике происходит совсем не то что ожидается — артишок зацветает в первый год жизни (в 70% случаев), но растение, ослабленное неприродным цветением, не успевает окрепнуть и погибает во время зимовки. Если основной целью посадки артишока является одноразовое получение плодов — то можно применить такой метод.

Яровизация семян артишока

Яровизацию семян артишока следует начинать в первой половине февраля. Семена укладывают в посевной ящик на влажный песок. В таком положении они должны находиться при температуре 22 — 25 С до фазы проклевывания (6 — 10 дней). Важно, чтобы песок всегда был влажным, а чтобы не размыть семена струей воды следует применять опрыскивание. Затем посевной ящик ставиться на нижнюю полку холодильника (температура 0С) и так выдерживаются до 15 суток, пока кончики корешков не потемнеют. Теперь семена готовы к посеву.

Посев семян

Семена артишока высевают в начале марта в посадочные ящики, наполненные землесмесью, состоящей из равных частей садовой земли, перегноя и песка. Примерно через 10 — 15 дней, когда появится первый настоящий лист, проводят пикировку рассады — пересадку в отдельные емкости. Рассада артишоков довольно крупная, поэтому в качестве емкостей для выращивания следует использовать торфоперегнойные горшки объемом не менее 0,5 л. При пикировке следует отщипнуть конец корня ростка, чтобы в дальнейшем образовалась мощная корневая система.

Уход за рассадой заключается в поливе и подкормке. Через 2 недели после пикировки необходимо удобрить рассаду раствором коровяка 1:10, еще через 2 недели — комплексным минеральным удобрением.

В начале мая следует приступить к закаливанию рассады. А уже в середине мая молодые артишоки можно высаживать в открытый грунт.

Уход за артишоком

Уход за артишоком не сопряжен с особыми трудностями — как и все растения этого семейства, он нуждается в обильном поливе, удалении сорняков, рыхлении почвы и подкормках. Артишок хорошо отзывается на любые подкормки органическими и неорганическими удобрениями, но особенно полезна внекорневая подкормка — опрыскивание раствором, состоящим из

• 25 гр суперфосфата
• 10 гр хлористого калия
• 10 гр древесной золы

Такое опрыскивание проводится раз в месяц не только для того чтобы восполнить недостаток микроэлементов у растения, но и предотвратить нашествие тли и бабочек.

Сбор урожая

Во второй год, а иногда и в первый в середине августа в центре резных опушенных листьев появляется цветонос. Первые головки артишока можно срезать уже через 2 недели. Созревают овощи неравномерно, поэтому каждый нужно срезать отдельно. Техническая спелость наступает тогда, когда верхние чешуйки шишки начнут отгибаться наружу и раздвигаться. Если на верхушке шишки появились синие лепестки — то овощ уже не пригоден в пищу.

Фенольный состав отходов артишока и его антиоксидантная способность на дифференцированных клетках Caco-2

Реферат

Отходы артишока представляют собой огромное количество выбрасываемого материала. В этом исследовании представлены побочные продукты (прицветники, внешние листья и стебли) сорта артишоков Blanca de Tudela как потенциальный источник фенольных соединений с многообещающими антиоксидантными свойствами. Остатки артишока подвергали различным процессам экстракции, а антиоксидантную способность и фенольный состав экстрактов анализировали спектрофотометрическими методами и анализами высокоэффективной жидкостной хроматографии (ВЭЖХ), соответственно.Самыми распространенными полифенолами в отходах артишока были хлорогеновая кислота, лютеолин-7- O -рутинозид и лютеолин-7- O -глюкозид. Также были обнаружены незначительные количества цинарина, лютеолина, апигенин-7- O -глюкозида, апигенин-7- O -рутинозида и нарингенин-7- O -глюкозида. Антиоксидантная активность полученных экстрактов, определенная ABTS [2, 2′-азинобис (3-этилбензотиазолин-6-сульфоновая кислота)], DPPH (2,2-дифенил-1-пикрилгидрацил) и FRAP (Ferric Ion Reducing Antioxidant Power). ) сильно коррелировал с общей концентрацией фенольных соединений.Хлорогеновая кислота, лютеолин-7- O -глюкозид и лютеолин-7- O -рутинозид, наиболее распространенные соединения в 60% -ных экстрактах метанола, являются компонентами, наиболее ответственными за антиоксидантную активность экстрактов отходов артишока. Экстракт с наилучшей антиоксидантной способностью был выбран для анализа его антиоксидантного потенциала на модельном кишечном барьере. Это действие гидроксикоричной кислоты на клетки кишечника (Caco-2) было подтверждено. Таким образом, отходы артишока можно считать очень интересным ингредиентом для функционализации пищевых продуктов и для терапевтических целей.

Ключевые слова: отходы артишока, валоризация, полифенолы, антиоксидантная способность, клетки Caco-2

1. Введение

В агропродовольственной промышленности ежегодно образуются миллионы тонн отходов, что приводит к серьезным экологическим проблемам и большим потеря очень ценных биосоединений [1]. Овощные отходы содержат большое количество биологически активных соединений, таких как антиоксиданты и клетчатка. Поэтому его использование для разработки функциональных продуктов питания, пищевых добавок или нутрицевтиков было бы очень интересно.Кроме того, растущий спрос на высококачественные биопродукты означает, что делается все больше и больше попыток заменить синтетические добавки натуральными. Поэтому очень важно получать эти добавки из сырья и не разрушать пищевые продукты в процессе [2,3,4,5].

Артишок ( Cynara scolymus L., семейство Asteraceae ) — многолетнее травянистое растение, которое возникло в Средиземноморье, но в настоящее время широко выращивается во всем мире. Франция, Испания и Италия составляют 80% от общего мирового производства, а широкое потребление артишока делает его важным продуктом для этих средиземноморских стран. У артишоков съедобные части растения представляют собой большие незрелые соцветия, называемые capitula, или головки. При промышленной переработке артишока выбрасывается около 60–85% собранного урожая [6,7]. Отходы артишока в основном состоят из внешних частей кочанов, которые обычно называют прицветниками, а также из листьев и стеблей.Эти остатки являются источником загрязнения окружающей среды, а также большим экономическим ущербом, поскольку они являются очень богатым источником биоактивных фенольных соединений, инулина, клетчатки и минералов [8,9]. Артишок с древних времен использовался как в пищу, так и в медицине благодаря его благотворному действию против гепатобилиарных заболеваний и в качестве средства для пищеварения [10]. Он также задерживает окисление липопротеинов низкой плотности (ЛПНП), поскольку помогает продлить лаг-фазу в образовании конъюгированного диена и ингибирует фазу размножения [11]. Эти преимущества для здоровья, полученные от употребления этого растения, в основном связаны с содержанием в нем полифенолов [12]. Хотя состав артишока зависит от многих факторов (сорта, климата, времени сбора урожая и т. Д.), Основными фенольными соединениями, присутствующими в этом овоще и, следовательно, в его отходах, являются гидроксикоричные кислоты и флавоноиды [13,14]. Эти соединения, в изобилии встречающиеся в отходах артишока, представляют собой очень важный потенциальный источник нутрицевтиков и пищевых добавок [15]. Наличие фенольных соединений в рационе человека коррелирует с защитным эффектом против некоторых хронических и дегенеративных заболеваний, связанных с окислительным стрессом [16].Полифенолы способны снижать аномально повышенные уровни активных форм кислорода (АФК), которые обнаруживаются при широком спектре заболеваний, включая воспалительные заболевания кишечника и рак [17]. Синтез молекул с антиоксидантной способностью, таких как фенольные соединения, очень сложен, поэтому их извлечение из природных источников является одной из основных полезных стратегий. Таким образом, ценность отходов артишока для извлечения этого типа соединений может представлять большой интерес.

Ларросса и др.[18] и Llorach et al. [19] использовали водные фенольные экстракты, полученные из отходов артишока, для функционализации томатного сока и коммерческого куриного супа соответственно. В обоих случаях им удалось повысить антиоксидантную активность функционализированной пищи в пределах приемлемости для потребителей. Паскуалоне и др. [20] обогащали свежую пасту экстрактом артишока, который был богат фенольными соединениями, и наблюдали, что макароны, обогащенные экстрактом, показали более высокие фенольные соединения и антиоксидантную активность, чем контрольная паста.Однако большая часть исследований была сосредоточена на антиоксидантной активности экстрактов листьев артишока вместо общих отходов переработки артишока, которые могут представлять собой альтернативу коммерческим экстрактам листьев, доступным в настоящее время для лечения печени и метаболизма холестерина.

В Испании самый важный сорт артишоков называется «Бланка де Тудела». Этот сорт имеет высокое качество и имеет важное экономическое значение в регионе долины Эбро. Однако предприятия, которые в настоящее время перерабатывают этот овощ, производят большое количество отходов артишока с соответствующим негативным воздействием на окружающую среду и экономическими потерями.Этот сорт артишока — раннеспелое и высокопродуктивное растение с округлым соцветием, без шипов на прицветниках и с круглым отверстием в верхней части. Целью данного исследования было определение состава полифенолов отработанного экстракта артишока «Blanca de Tudela» и оценка его антиоксидантной способности с использованием модели слизистой оболочки кишечника (дифференцированные клетки Caco-2) при повреждении окислительным стрессом, вызванном перекисью водорода. инсульт, чтобы определить его возможное применение при расстройствах желудочно-кишечного тракта, связанных с окислительным стрессом.

2. Материалы и методы

2.

В данной работе использовались артишоки сорта Cynara cardunculus подвид scolymus «Blanca de Tudela» из весеннего урожая (2017 г.). Артишоки промывали водопроводной водой, очищали и сушили вручную. Впоследствии несъедобные части, такие как внешние прицветники, листья и стебли (отходы), были отделены от съедобной части артишока. После этого отходы артишока смешивали, разрезали на мелкие кусочки, хранили замороженными при -20 ºC и сушили вымораживанием (сублимационная сушилка, Telstar Cryodos, Мадрид, Испания).

Экстракцию фенольных соединений из отходов артишока проводили с использованием двух различных растворителей, воды и метанола: воды (60:40, об. / Об.) (Scharlab, Сентменат, Испания), с применением ультразвука и без него. показана схема процесса, применяемого к образцам отходов артишока для получения экстрактов. Для экстракции фенольных соединений 4 г лиофилизированных отходов артишока смешивали со 100 мл растворителя. В случае экстракции без ультразвука смесь образец / растворитель мацерировали в течение 1 ч при перемешивании при комнатной температуре.При применении ультразвука смесь обрабатывали в течение 30 минут в ультразвуковой ванне (Ultrasons, Selecta, Барселона, Испания) перед этапом мацерации. Впоследствии образцы, экстрагированные 60% метанолом, фильтровали и хранили при -20 ºC. В случае экстрактов, полученных с использованием воды в качестве экстракционного растворителя, их центрифугировали в течение 15 минут при 8000 об / мин (Sorvall ST 8, Thermo Scientific, Waltham, Massachusetts, USA), а затем их фильтровали и хранили при -20 ° C. Жидкую фракцию сушили вымораживанием, а часть экстракта, полученного после сушки вымораживанием, хранили при -20 ºC для последующего анализа его антиоксидантной способности и общего содержания фенолов (TPC).Остальной экстракт очищали и фракционировали на гидроксикоричные кислоты и флавоноиды, следуя методу, описанному Lombardo et al. [21]. Вкратце, экстракт восстанавливали в воде MilliQ и доводили до pH 7. После этого проводили твердофазную экстракцию с использованием картриджей ExtraBond C18 (Scharlab, Барселона, Испания). Гидроксикоричные кислоты элюировали 10% -ным (об. / Об.) Метанолом, а флавоноиды — 100% -ным метанолом. Обе фракции сушили вымораживанием. Гидроксикоричные кислоты (фракция 1) и флавоноиды (фракция 2) восстанавливали 4 мл и 1 мл смеси метанол: вода 50% (об. / Об.), Соответственно.Все образцы хранили при -20 ºC до их последующего анализа. Выходы экстракции, полученные с помощью различных процедур экстракции, показаны в Таблице S1 (Дополнительный материал).

Диаграмма интегральной оценки образцов отходов артишока, проведенной для получения антиоксидантных экстрактов.

2.2. Определение фенольных соединений экстрактов с помощью высокоэффективной жидкостной хроматографии

Анализы каждой фракции проводили с помощью жидкостной хроматографии высокого давления Waters (Waters), оснащенной двумя насосами 510, автосамплером 717 Plus и детектором Photodiode Array 996, запрограммированными на разные значения. длины волн (от 200 до 600 нм).Использовали колонку с обращенной фазой (Phenomenex Synergi HydroRP, 150 × 3 мм, размер частиц 4 мкм) при 25 ° C. Управление прибором и обработка данных производились с помощью программы Empower 2.0. В показаны химические формулы, время удерживания и длина волны каждого из проанализированных фенольных соединений.

Таблица 1

Анализируемые фенольные соединения: химическая структура, время удерживания и длина волны обнаружения.

Для хроматографического анализа фенольных соединений в отходах артишока модифицированный метод Lombardo et al.[21]. Для обоих анализов использовали две подвижные фазы, A (2% уксусная кислота) и B (ацетонитрил и 2% уксусная кислота, 50:50, об. / Об.). Скорость потока составляла 1 мл / мин, а объем инъекции составлял 10 мкл. Все качественные растворители для ВЭЖХ были от Scharlab (Барселона, Испания). Идентификацию соединений проводили по двойному совпадению УФ-видимого спектра на характерной длине волны каждого соединения и времени удерживания его соответствующего стандарта. Все используемые стандарты были от Sigma-Aldrich (Мадрид, Испания).Количественное определение антиоксидантов проводили с использованием калибровочных кривых для каждого анализируемого соединения. Во всех случаях коэффициент линейной корреляции составил ² рэндов> 0,99.

2.3. Антиоксидантная способность и общее содержание фенола в экстрактах, полученных из отходов артишока

Антиоксидантную способность различных экстрактов определяли с помощью анализа улавливания радикалов ABTS, анализа улавливания радикалов DPPH и FRAP (антиоксидантной силы, снижающей ионы железа). Используемый метод ABTS [2, 2′-азинобис (3-этилбензотиазолин-6-сульфоновая кислота)] основан на методе, описанном Re et al.[22]. Калибровочная кривая была построена для 5 мМ раствора Trolox в диапазоне от 0,05 до 2,4 мМ. Поглощение определяли при 734 нм с помощью спектрометра УФ / видимого света (Jenway 7315, Стаффордшир, Великобритания).

Используемый анализ DPPH (2,2-дифенил-1-пикрилгидрацил) основан на методе, описанном Brand-Williams et al. [23]. Для калибровочной кривой использовали Trolox в различных концентрациях от 0,05 мМ до 0,95 мМ. Для определения антиоксидантной способности 150 мкл каждого экстракта отходов артишока добавляли к 2.Было измерено 85 мл исходного раствора DPPH и после 30 мин в темноте оптическая плотность при 515 нм.

Антиоксидантная способность экстрактов также определялась с помощью анализа FRAP, предложенного Benzie и Strain [24]. Для построения калибровочной кривой использовали известные концентрации Trolox в диапазоне 0,05–0,95 мМ. Поглощение каждого стандарта и экстракта измеряли при 595 нм.

Наконец, общее содержание фенолов (TPC) было проанализировано с использованием метода Folin – Ciocalteu, описанного Singleton et al.[25]. Вкратце, были приготовлены растворы галловой кислоты с различными концентрациями в диапазоне от 0,2 мМ до 3,2 мМ, чтобы получить калибровочную кривую. Поглощение измеряли при 765 нм. Во всех случаях экстракты анализировали в трех экземплярах.

2.4.

2.4.1. Культура клеток

Клеточная линия Caco-2 колоректальной аденокарциномы человека (клон TC7) была любезно предоставлена ​​доктором Эдит Брот-Ларош (Université Pierre et Marie Curie-Paris 6, UMR S 872, Les Cordeliers, Франция).Клетки поддерживали во влажной атмосфере с 5% CO ₂ при 37 ºC. Клетки (пассажи 20-50) выращивали в среде Игла, модифицированной Дульбекко (DMEM) (Gibco Invitrogen, Пейсли, Великобритания), с добавлением 20% фетальной бычьей сыворотки, 1% заменимых аминокислот, 1% пенициллина (1000 Ед / мл). , 1% стрептомицин (1000 мкг / мл) и 1% амфотерицин (250 мкг / мл). Среду для клеток заменяли каждые три дня, и клетки пассировали один раз в неделю с 0,25% трипсин-1 мМ EDTA. Конфлюэнтность клеток (80%) — дифференцированных клеток — была подтверждена под микроскопом.

2.4.2. Измерение пролиферации клеток

Клетки высевали на 96-луночные планшеты при плотности 4000 клеток на лунку и инкубировали в стандартных условиях культивирования до дифференцировки (7 дней). Конфлюэнтность клеток (80%) была подтверждена под микроскопом. Для лечения лиофилизированные фракции 1 и 2 из экстрактов, полученных с использованием метанола: воды 60% (об. / Об.) И ультразвука, взвешивали и растворяли в среде для культивирования клеток (без фетальной бычьей сыворотки) до необходимых концентраций: 1000, 500, 250, 125 , и 62.5 мкг / мл. Эти концентрации были выбраны в соответствии с предыдущими исследованиями в нашей лаборатории [2,17]. Клетки инкубировали с экстрактами в течение 72 часов и изменения пролиферации клеток определяли с помощью анализа сульфородамина B, как описано Jiménez et al. [17]. IC ₅₀ определяли как концентрацию экстракта, которая снижает жизнеспособность клеток до 50%.

2.4.3. Измерение уровней внутриклеточных активных форм кислорода.

Клетки высевали на 96-луночные планшеты при плотности 4000 клеток на лунку и инкубировали в стандартных условиях культивирования до дифференцировки (7 дней).Для лечения экстракты растворяли в среде для культивирования клеток (без фетальной бычьей сыворотки) до необходимых концентраций: 1000, 500 и 250 мкг / мл. Клетки инкубировали с экстрактами в течение 1 или 2 часов. Затем клетки инкубировали в течение 20 минут с 20 мМ 2 ‘, 7’-дихлорфлуоресцеина диацетатом (DCFH-DA) при 37 ° C, защищенном от света, в соответствии с анализом, ранее описанным Sánchez-de-Diego et al. [26]. Для заражения перекисью водорода культуру клеток затем заменяли и 20 мМ H ₂ O ₂ (растворенный в PBS: фосфатном буферном растворе) добавляли в каждую лунку, за исключением клеток отрицательного контроля, которые инкубировали со средой для культивирования клеток.После 20 минут инкубации с H ₂ O ₂ , защищенной от света, интенсивность флуоресценции измеряли с использованием считывающего устройства для микропланшетов FLUOstar Omega (BMG Labtech, Ортенберг, Германия). Настройки длины волны возбуждения и излучения составляли 485 и 535 нм соответственно. Интенсивность флуоресценции считается отражением общих внутриклеточных уровней АФК.

2,5. Статистический анализ

Данные представлены как среднее ± стандартная ошибка. Данные были подвергнуты двустороннему t-критерию, и различия считались значимыми при p ≤ 0.05. Статистический анализ проводился с использованием программного обеспечения IBM SPSS v 23 (Нью-Йорк, Нью-Йорк, США).

3. Результаты и обсуждение

3.1. Фенольный состав экстрактов, полученных из отходов артишока

, показывает фенольный состав экстрактов, полученных с помощью различных применяемых методов экстракции. Фенольный профиль был совершенно различным, как качественно, так и количественно, в зависимости от используемого метода экстракции. Самый богатый экстракт фенольными соединениями был получен с использованием метанола: воды (60% об. / Об.) С применением ультразвука.Метанол был намного эффективнее воды для извлечения как гидроксикоричных кислот, так и флавоноидов. Среди гидроксикоричных кислот кофейная кислота не была обнаружена ни в одном образце, а хлорогеновая кислота (5-O-кофеоилхиновая кислота) была преобладающим соединением во всех из них. Отсутствие кофейной кислоты во всех экстрактах согласуется с предыдущими выводами Schütz et al. [27], которые объяснили образование этого соединения гидролизом моно- и дикафеоилхиновых кислот во время обработки. Принимая во внимание, что кофеиновая кислота подавляет пролиферацию фибросаркомы [28] и клеток рака груди [29], и что она благоприятно влияет на метаболизм глюкозы, подавляя глюконеогенез в печени и гипергликемию [30], было бы интересно выполнить дальнейшие исследования для более точного определения условий, благоприятствующих этому гидролизу.Кофеоилхиновые кислоты — самые распространенные гидроксикоричные кислоты в артишоке, особенно хлорогеновая кислота [31]. Во время хранения головок артишока при температуре ниже 4 ° C происходит биосинтетическое увеличение фенольных соединений, особенно хлорогеновой кислоты, поскольку индуцируется активность фермента фенилаланин-аммиаклиаза. Хлорогеновая кислота образует бесцветный комплекс с Fe ²⁺ , но окислительные условия среды вызывают образование серо-синего комплекса хлорогеновая кислота / Fe ³⁺ , ответственного за потемнение артишока [11]. Цинарин (1,3-O-дикаффеоилхиновая кислота) был обнаружен в очень низкой концентрации в образцах, экстрагированных 60% метанолом, и не был обнаружен в образцах, экстрагированных водой. Это соединение является наиболее известной кофеилхиновой кислотой в экстрактах артишока, поскольку оно стимулирует секрецию желчных путей и метаболизм холестерина [11,32].

Таблица 2

Фенольный состав экстрактов, полученных с помощью различных методов экстракции, применяемых для отходов артишока (мкг / г сухого вещества отходов артишока).

	60% метанол (60 ′ экстракция)	60% метанол (60 ′ экстракция + 30 ′ ультразвук)	100% вода (60 ′ экстракция)	100% вода (60 ′ экстракция + 30 ′ УЗИ)
Гидроксикоричные кислоты
Кофейная кислота	nd	nd	nd	nd
Хлорогеновая кислота	815 ± 50	1006 ± 113	9014 9014 901 9014 9014 9014 9014 9014 901 9014	9. 8 ± 0,7	12 ± 2	nd	nd
Всего гидроксицинаминовых кислот	825	1018	10	8
Флавоноиды
Лютеолин	5,2 ± 0,3	4,5 ± 0,9	2,4 ± 0,4	2,4 ± 0,3
Лютеолин-7- O -глюкозид	44214 ± 14		44214 ± 14	2,9 ± 0,6
Лютеолин-7- O -рутинозид	684 ± 66	1034 ± 20	17 ± 2	10 ± 2
	Апиген 0,01	2,49 ± 0,01	3,3 ± 0,4	4,1 ± 0,6
Апигенин-7- O -глюкозид	7,3 ± 0,1	7,2 ± 0,3	nd	9014 9014 9014 9014 Apigenin 9014 -7- O -рутинозид	20. 9 ± 0,6	20,2 ± 0,9	5,5 ± 0,3	4,6 ± 0,3
Нарингенин-7- O -глюкозид	2,96 ± 0,02	2,9 ± 0,2	2,2 ± 0,03 2,1
Нарутин	nd	nd	2,14 ± 0,02	2,11 ± 0,02
Общее содержание флавоноидов	1165	15144 9014	1990	2558	45	36

Самыми распространенными флавоноидами в экстрактах, полученных из отходов артишока с использованием 60% метанола, были лютеолин-7-O -рутинозид и лютеолин-7-O-глюкозид, в то время как были обнаружены очень небольшие количества остальных флавоноидов (). Эти результаты совпадают с результатами, полученными Pandino et al. [9] в экстрактах, полученных с использованием 70% метанола из листьев и стеблей различных сортов артишока. В экстрактах, полученных с использованием воды в качестве растворителя, наиболее экстрагированными флавоноидами были лютеолин-7- O -рутинозид и апигенин-7- O -рутинозид, хотя эффективность экстракции была намного ниже, чем при использовании метанола. Производных лютеолина в отходах артишока гораздо больше, чем в съедобной части этого овоща, где наиболее важными флавоноидами, по-видимому, являются производные апигенина, особенно апигенин-7-O -глюкуронид [9,21,33].Нарутин (нарингенин-7- O -рутинозид) не был обнаружен в экстрактах, полученных с использованием 60% метанола в качестве экстракционного растворителя, хотя, когда для экстракции использовалась вода, апигенин-7- O -глюкозид был флавоноидом, который в экстрактах не обнаружен. Понятно, что тип растворителя существенно влияет на извлечение фенольных соединений. Различия в эффективности экстракции в основном связаны с более высоким диапазоном полярности 60% метанола в качестве растворителя по сравнению со 100% водой, но другие факторы, такие как ослабление взаимодействий растворенного вещества с матрицей и набухание растительного материала, также могут иметь место. вовлечены [34].Нарутин и нарингенин-7- O -глюкозид оказывают благотворное влияние на здоровье благодаря своим противораковым и антиоксидантным свойствам [35]. Терапевтические свойства артишока обусловлены не изолированными соединениями, а скорее несколькими активными соединениями, которые действуют синергетически, и многие из них обнаруживаются в важных концентрациях в побочных продуктах артишока. Среди соединений с синергическим действием — кофеилхиновая кислота и флавоноиды, такие как лютеолин и лютеолин 7- O -глюкозид [36,37].Гидроксикоричные кислоты преобладают в стеблях артишока (68% TPC) и флавоноиды в листьях и внешних прицветниках (95 и 84% TPC соответственно) [31], но было замечено, что полезные свойства для здоровья являются результатом синергетического эффекта между оба типа фенольных соединений [36,38] и, следовательно, интерес к их совместной экстракции для достижения общей валоризации.

Применение ультразвука увеличивало содержание фенольных соединений только при использовании 60% метанола в качестве растворителя.Напротив, Punzi et al. [39] обнаружили, что применение прямой обработки ультразвуком в течение 60 минут на образцах побочных продуктов артишока с использованием воды в качестве растворителя улучшило извлечение фенольных соединений по сравнению с необработанными образцами. Ультразвук обычно улучшает экстракцию биоактивных соединений, поскольку кавитационный эффект способствует высвобождению экстрагируемых соединений и увеличивает массоперенос за счет диффузии или разрушения стенок растительных клеток [40,41,42]. Кроме того, мягкая обработка ультразвуком не вызывает каких-либо значительных изменений свойств и функциональности большинства биологически активных соединений [43], что делает его идеальным для экстракции антиоксидантов.В этом исследовании применялась непрямая обработка ультразвуком, при которой ультразвуковая энергия передается через воду в сосуд или пробирку для образца. Вероятно, это основная причина, по которой экстракция при ультразвуковой обработке улучшилась очень мало, поскольку при прямой ультразвуковой обработке энергия передается от зонда непосредственно в образец с высокой интенсивностью.

Что касается фенольных соединений артишока, большая часть исследований была сосредоточена на антиоксидантной активности экстрактов листьев артишока, но в этой исследовательской работе было показано, что отходы переработки артишока могут представлять собой альтернативу коммерческим экстрактам листьев, доступным в настоящее время. для ухода за печенью и метаболизма холестерина.

3.2. Антиоксидантная способность и общее содержание фенола в экстрактах, полученных из отходов артишока

Антиоксидантная способность различных экстрактов, полученных из отходов артишока, оценивалась методами ABTS, DPPH и FRAP. Важно правильно оценить антиоксидантную способность экстрактов пищевого происхождения, потому что это связано с комбинацией действий нескольких антиоксидантных соединений. показывает результаты антиоксидантной способности, полученные для всех экстрактов с помощью этих методов.Для всех исследованных методов антиоксидантная способность экстрактов, полученных с использованием 60% метанола в качестве экстракционного растворителя, была намного выше, чем у экстрактов, полученных с водой. С другой стороны, антиоксидантная способность экстрактов, полученных при экстракции с помощью ультразвука, была очень похожа на антиоксидантную способность образцов, полученных путем экстракции одним растворителем. Эти результаты совпадают с результатами по содержанию фенольных соединений в различных экстрактах отходов артишока ().Фактически, результаты общих фенольных соединений, рассчитанные как сумма концентраций всех идентифицированных соединений в хроматографических анализах, сильно и значительно коррелируют со значениями антиоксидантной способности, обнаруженными с помощью трех различных анализов антиоксидантной способности (корреляция Пирсона R 0,972 , 0,974 и 0,985 для анализов ABTS, DPPH и FRAP соответственно). Эти результаты, по-видимому, указывают на то, что хлорогеновая кислота, лютеолин-7- O -глюкозид и лютеолин-7- O -рутинозид, наиболее распространенные соединения в 60% -ных экстрактах метанола, являются компонентами, наиболее ответственными за антиоксидантную активность экстракты отходов артишока.Кроме того, Fritsche et al. [44] обнаружили, что лютеолин, производные лютеолина и хлорогеновая кислота проявляют самый сильный антиоксидантный эффект среди различных компонентов экстрактов листьев артишока. Кофеоилхиновые кислоты обладают важной антиоксидантной активностью, как было продемонстрировано разными авторами [31,32,45,46]. Аналогичным образом, хелатирующие медь свойства лютеолина и его производных предполагают, что они играют очень важную роль в антиоксидантном действии артишока [11]. Следовательно, антиоксидантная активность экстрактов артишока должна быть частично обусловлена ​​их содержанием во флавоноидах, которые действуют как доноры водорода и являются хелаторами ионов металлов [47].

Антиоксидантная способность экстрактов, измеренная с помощью 2, 2′-азинобис (3-этилбензотиазолин-6-сульфоновой кислоты) (ABTS) ( a ), 2,2-дифенил-1-пикрилгидрацила (DPPH) ( b ) и анализы антиоксидантной силы, снижающей ионное железо (FRAP) ( c ).

Антиоксидантная способность всего экстракта во всех случаях была намного больше, чем сумма антиоксидантных способностей фракций 1 (гидроксиксиннаминовые кислоты) и 2 (флавоноиды). Это, по-видимому, указывает на то, что существует важное синергическое и / или аддитивное действие между антиоксидантными соединениями и другими соединениями, присутствующими в экстракте [48,49].Антиоксидантная активность фракций 1 и 2 была очень похожей при использовании анализов ABTS и DPPH; однако при использовании анализа FRAP фракция флавоноидов (фракция 2) имела более высокие значения антиоксидантной способности, чем фракция, богатая гидроксикоричной кислотой (фракция 1). Более того, с помощью этого метода экстракты фракции 2, полученные с помощью ультразвуковой экстракции 60% метанолом, показали большую антиоксидантную способность, чем экстракты, полученные с тем же растворителем, но без обработки ультразвуком. Этот результат совпадает с более высоким содержанием производных лютеолина, обнаруженным с помощью анализов HPLC-DAD в экстрактах, полученных с использованием 60% метанола и экстрактов с помощью ультразвука ().Более того, среди методов антиоксидантной способности, используемых в этой работе, анализ FRAP является единственным методом с высокой и значимой ( p <0,05) корреляцией с содержанием лютеолин-7- O -рутинозида (Pearson R 0,962. ), самый распространенный флавоноид в экстрактах наших отходов артишока.

Значения антиоксидантной способности, полученные с помощью анализов ABTS и FRAP, были обнаружены в одном диапазоне как для общего экстракта, так и для фракций, богатых гидроксикоричной кислотой и флавоноидами.С другой стороны, антиоксидантная способность, полученная с помощью анализа DPPH, была ниже во всех случаях. Методы DPPH и ABTS обычно считаются анализами, основанными на переносе электронов, но перенос атома водорода также имеет место в обоих методах, хотя в анализе DPPH этот механизм более маргинальный [50]. Анализ FRAP показывает другой механизм действия, поскольку в реакции не участвуют свободные радикалы, а, скорее, он основан на способности антиоксидантов восстанавливать трехвалентное железо (Fe ³⁺ ) до двухвалентного железа (Fe ^2+). ).Окислительно-восстановительный потенциал комплекса трипиридилтриазина трехвалентного железа (0,70 В), который участвует в реакции FRAP, сравним с таковым радикала ABTS ^{● +} (0,68 В), и, следовательно, аналогичные соединения будут реагировать как в ABTS, так и в FRAP. анализы [51]. Кроме того, хотя анализ DPPH является простым и быстрым методом антиоксидантного скрининга, его интерпретация сложна, поскольку имеет некоторые недостатки. С одной стороны, есть соединения со спектрами, которые перекрывают DPPH при 515 нм [50,52], а с другой стороны, стерическая доступность также является основным ограничивающим элементом в реакции [51,53].Это связано с тем, что радикальный центр защищен внутри реакционной клетки, образованной двумя фенильными кольцами, ортогональными друг другу, и пикрильным кольцом, расположенным под углом примерно 30 °, с двумя его нитрогруппами, ориентированными выше и ниже радикального центра [54]. Низкие значения антиоксидантной способности, наблюдаемые при использовании анализа DPPH, могут быть связаны с обоими факторами. Фактически, Xie и Schaich [54] не рекомендовали анализ DPPH для оценки потенциальной антиоксидантной активности растительных экстрактов, в которых присутствуют соединения с различными структурами.

Реагент Фолина – Чокальтеу долгое время использовался для измерения общего содержания фенольных соединений в различных образцах, несмотря на то, что некоторые нефенольные соединения также могут снижать эту реактивность, что приводит к завышению оценки TPC образца [ 55]. показывает результаты TPC, выраженные в мМ эквивалентах галловой кислоты на г сухого вещества. Полученные результаты хорошо коррелируют с результатами, полученными в анализах антиоксидантной способности (). Значения корреляции Пирсона R между TPC, полученным с помощью реагента Фолина-Чокальтеу, и антиоксидантной способностью с помощью ABTS, DPPH и FRAP очень высоки (0.98, 0,962 и 0,97 соответственно) и статистически значимыми во всех случаях ( p <0,01). Такая высокая корреляция неудивительна, поскольку основным механизмом всех этих методов является реакция окисления / восстановления. Поэтому разные авторы рекомендуют использовать TPC с помощью анализа Фолина – Чокальтеу для измерения антиоксидантной способности экстрактов, поскольку это простой метод, который является воспроизводимым, надежным и имеет много сопоставимых данных в литературе [51,55] .

Общее содержание фенолов (ОФХ) в экстрактах, определенное методом Фолина – Чокальте.

3.3. Антиоксидантная способность на модельном кишечном барьере

Учитывая, что самая высокая антиоксидантная способность и содержание полифенолов были обнаружены для экстрактов, полученных с использованием метанола: вода 60% об. / Об. И ультразвук, фракции 1 и 2 были выбраны для анализа их антиоксидантной способности. на модели кишечного барьера. Однако из-за нерастворимости фракции 2 в среде для культивирования клеток мы не смогли оценить ее антиоксидантную способность в отношении воздействия перекиси водорода на клетки Caco-2. Учитывая многообещающие результаты, полученные с помощью анализов FRAP, DPPH и ABTS, фракция 2 может быть сильным кандидатом для тестов in vivo на животных моделях, и в этом отношении будут проведены дальнейшие исследования. Следовательно, мы проанализировали потенциальное влияние фракции 1 на защиту кишечного барьера при экзогенном окислительном стрессе.

Антиоксидантную способность фракции 1 (гидроксиксиннаминовые кислоты) оценивали на клетках Caco-2. Эта клеточная линия спонтанно приобретает фенотипические черты незлокачественных энтероцитов после достижения слияния.Монослойные клетки Caco-2 образуют плотные контакты и представляют собой цилиндрическую поляризованную морфологию энтероцитов, экспрессирующих функциональные микроворсинки на апикальной стороне [56,57,58]. Таким образом, дифференцированные клетки Caco-2 были установлены в качестве приемлемой модели кишечного барьера in vitro.

Во-первых, значение IC ₅₀ фракции 1 было рассчитано на клетках Caco-2, чтобы выбрать нецитотоксический диапазон концентрации. Мы получили значение IC ₅₀ 1023 ± 159 мкг / мл после длительной инкубации (72 ч).Поэтому мы протестировали антиоксидантную способность трех концентраций ниже полученного значения IC ₅₀ (1000, 500 и 250 мкг / мл) на клетках через 1 и 2 часа инкубации, поскольку такие значения не проявляли цитотоксических эффектов на короткое время. периоды (данные не показаны). Как можно наблюдать в a, мы обнаружили зависящий от времени и концентрации антиоксидантный эффект фракции 1. Хотя через 1 час для любой из оцениваемых концентраций не наблюдалось значительных изменений в уровнях ROS, 2-часовая инкубация с 1000 и 500 мкг / мл фракции 1 привело к значительному снижению продукции внутриклеточного пероксида ( p <0.05). Эти данные побудили нас определить способность фракции 1 обращать воздействие перекиси водорода на дифференцированные клетки Caco-2 (б). Точно так же время и концентрация оказались ключевыми факторами антиоксидантной активности фракции 1. После 2-часовой инкубации все протестированные концентрации (1000, 500 и 250 мкг / мл) смогли значительно снизить H ₂ O _{2 Продукция АФК, индуцированная} ( p <0,05), тогда как такое поведение не наблюдалось после 1 ч инкубации. Кроме того, самая высокая концентрация протестированной фракции 1 (1000 мкг / мл) показала большее снижение уровней ROS по сравнению с самой низкой (250 мкг / мл), что предполагает ключевую роль концентрации экстракта в его антиоксидантной способности.

Анализ антиоксидантной способности фракции 1 на дифференцированных клетках Caco-2. ( a ) Измерение уровней активных форм кислорода после 1 и 2 ч инкубации с фракцией 1 (1000, 500 и 250 мкг / мл). ( b ) Измерение уровней активных форм кислорода после 1 и 2-часовой инкубации с фракцией 1 (1000, 500 и 250 мкг / мл) и дальнейшего воздействия перекиси водорода (20-минутная инкубация с 20 мМ H ₂ O ₂ ).* p <0,05 по сравнению с клетками, обработанными H ₂ O ₂ .

Антиоксидантная способность экстрактов растений сильно коррелирует с их клиническим применением для лечения желудочно-кишечных расстройств, связанных с окислительным стрессом. Колачек и др. [59] обнаружили, что потребление коммерчески доступного экстракта сосновой коры Pycnogenol ^® снижает биомаркеры окислительного стресса у педиатрических пациентов с болезнью Крона. Аналогичным образом, исследования, проведенные на животных моделях язвенного колита, показали, что защитный эффект экстрактов растений может быть опосредован их антиоксидантным потенциалом [60,61].Наши результаты в отношении зависящей от времени и концентрации антиоксидантной способности фракции гидроксикоричных кислот экстрактов отходов артишока предполагают, что они могут иметь потенциальное применение при лечении злокачественных новообразований желудочно-кишечного тракта, связанных с окислительным стрессом.

Поражение перекисью водорода — это широко распространенный метод, используемый для имитации прооксидантной среды, которая характеризует дегенеративные заболевания, такие как рак или нейродегенеративные нарушения, на культурах 2D клеток. В этой линии экстракты растительного происхождения были исследованы на предмет их способности преодолевать отклоняющееся от нормы повышение уровней ROS, происходящих от экзогенного добавления H ₂ O ₂ . Экстракты листьев ашваганды, традиционной индийской травы, защищали клетки нейробластомы человека IMR32 от 2-часовой перекиси водорода после 24-часовой инкубации с растительными экстрактами в концентрации 0,4 мкг / мл [62]. Инкубация клеток кожи HaCaT с экстрактами цветков календулы лекарственной предотвратила повреждение, вызванное H ₂ O ₂ , что может быть интересно для профилактики кожных заболеваний, включая меланому [63]. Антоцианы бузины Sambucus nigra обладают значительным защитным действием против различных окислительных стрессов на эндотелиальные клетки аорты крупного рогатого скота и, следовательно, могут играть роль в профилактике сердечно-сосудистых заболеваний [64].Поскольку в данном документе мы продемонстрировали способность экстрактов отходов артишока преодолевать воздействие перекиси водорода, терапевтическое применение этих экстрактов может быть шире, и для оценки их потенциала необходимы дальнейшие исследования.

4.

Хлорогеновая кислота, лютеолин-7- O -рутинозид и лютеолин-7- O -глюкозид были антиоксидантами, присутствующими в большей концентрации в смеси побочных продуктов (внешние прицветники, листья , и стебли) из артишока сорта «Бланка де Тудела».Также были обнаружены низкие количества цинарина, лютеолина, апигенин-7- O -глюкозида, апигенин-7- O -рутинозида и нарингенин-7- O -глюкозида. Экстракция гидроксикоричных кислот и флавоноидов была намного выше при использовании 60% метанола в качестве экстракционного растворителя по сравнению с водой. Во всех случаях наблюдалась хорошая корреляция между концентрацией общих фенолов и антиоксидантной способностью, полученной с помощью ABTS, DPPH и FRAP. Из трех методов FRAP является единственным, который показывает хорошую корреляцию с концентрацией наиболее распространенных флавоноидов в этих экстрактах (производных лютеолина), что указывает на то, что это лучший метод для таких типов образцов. Наши результаты также показали, что гидроксикоричные кислоты из экстрактов отходов артишока могут иметь многообещающее будущее в борьбе с окислительным стрессом в желудочно-кишечном тракте.

Вклад авторов

Концептуализация, Нью-Джерси-М. и C.A.-A .; Methodology, N.J.-M., C.A.-A. и M.J.R.-Y .; Формальный анализ и исследование, M.J.C., F.V., R.A., and I.M .; Письмо — подготовка оригинального проекта, I.E., N.J.-M., C.A.-A., I.M., and M.J.R.-Y .; Writing — Review and Editing, I.E., N.J.-M., C.A.-A., I.M. и M.J.R.-Y .; Администрация проекта, C.A.-A. и M.J.R.-Y .; Приобретение финансирования, C.A.-A. и M.J.R.-Y.

Фенольный состав отходов артишока и его антиоксидантная способность на дифференцированных клетках Caco-2

Реферат

Отходы артишока представляют собой огромное количество выброшенного материала. В этом исследовании представлены побочные продукты (прицветники, внешние листья и стебли) сорта артишоков Blanca de Tudela как потенциальный источник фенольных соединений с многообещающими антиоксидантными свойствами. Остатки артишока подвергали различным процессам экстракции, а антиоксидантную способность и фенольный состав экстрактов анализировали спектрофотометрическими методами и анализами высокоэффективной жидкостной хроматографии (ВЭЖХ), соответственно. Самыми распространенными полифенолами в отходах артишока были хлорогеновая кислота, лютеолин-7- O -рутинозид и лютеолин-7- O -глюкозид. Также были обнаружены незначительные количества цинарина, лютеолина, апигенин-7- O -глюкозида, апигенин-7- O -рутинозида и нарингенин-7- O -глюкозида.Антиоксидантная активность полученных экстрактов, определенная ABTS [2, 2′-азинобис (3-этилбензотиазолин-6-сульфоновая кислота)], DPPH (2,2-дифенил-1-пикрилгидрацил) и FRAP (Ferric Ion Reducing Antioxidant Power). ) сильно коррелировал с общей концентрацией фенольных соединений. Хлорогеновая кислота, лютеолин-7- O -глюкозид и лютеолин-7- O -рутинозид, наиболее распространенные соединения в 60% -ных экстрактах метанола, являются компонентами, наиболее ответственными за антиоксидантную активность экстрактов отходов артишока. Экстракт с наилучшей антиоксидантной способностью был выбран для анализа его антиоксидантного потенциала на модельном кишечном барьере. Это действие гидроксикоричной кислоты на клетки кишечника (Caco-2) было подтверждено. Таким образом, отходы артишока можно считать очень интересным ингредиентом для функционализации пищевых продуктов и для терапевтических целей.

Ключевые слова: отходы артишока, валоризация, полифенолы, антиоксидантная способность, клетки Caco-2

1. Введение

В агропродовольственной промышленности ежегодно образуются миллионы тонн отходов, что приводит к серьезным экологическим проблемам и большим потеря очень ценных биосоединений [1].Овощные отходы содержат большое количество биологически активных соединений, таких как антиоксиданты и клетчатка. Поэтому его использование для разработки функциональных продуктов питания, пищевых добавок или нутрицевтиков было бы очень интересно. Кроме того, растущий спрос на высококачественные биопродукты означает, что делается все больше и больше попыток заменить синтетические добавки натуральными. Поэтому очень важно получать эти добавки из сырья и не разрушать пищевые продукты в процессе [2,3,4,5].

Артишок ( Cynara scolymus L., семейство Asteraceae ) — многолетнее травянистое растение, которое возникло в Средиземноморье, но в настоящее время широко выращивается во всем мире. Франция, Испания и Италия составляют 80% от общего мирового производства, а широкое потребление артишока делает его важным продуктом для этих средиземноморских стран. У артишоков съедобные части растения представляют собой большие незрелые соцветия, называемые capitula, или головки. При промышленной переработке артишока выбрасывается около 60–85% собранного урожая [6,7].Отходы артишока в основном состоят из внешних частей кочанов, которые обычно называют прицветниками, а также из листьев и стеблей. Эти остатки являются источником загрязнения окружающей среды, а также большим экономическим ущербом, поскольку они являются очень богатым источником биоактивных фенольных соединений, инулина, клетчатки и минералов [8,9]. Артишок с древних времен использовался как в пищу, так и в медицине благодаря его благотворному действию против гепатобилиарных заболеваний и в качестве средства для пищеварения [10]. Он также задерживает окисление липопротеинов низкой плотности (ЛПНП), поскольку помогает продлить лаг-фазу в образовании конъюгированного диена и ингибирует фазу размножения [11].Эти преимущества для здоровья, полученные от употребления этого растения, в основном связаны с содержанием в нем полифенолов [12]. Хотя состав артишока зависит от многих факторов (сорта, климата, времени сбора урожая и т. Д.), Основными фенольными соединениями, присутствующими в этом овоще и, следовательно, в его отходах, являются гидроксикоричные кислоты и флавоноиды [13,14]. Эти соединения, в изобилии встречающиеся в отходах артишока, представляют собой очень важный потенциальный источник нутрицевтиков и пищевых добавок [15]. Наличие фенольных соединений в рационе человека коррелирует с защитным эффектом против некоторых хронических и дегенеративных заболеваний, связанных с окислительным стрессом [16]. Полифенолы способны снижать аномально повышенные уровни активных форм кислорода (АФК), которые обнаруживаются при широком спектре заболеваний, включая воспалительные заболевания кишечника и рак [17]. Синтез молекул с антиоксидантной способностью, таких как фенольные соединения, очень сложен, поэтому их извлечение из природных источников является одной из основных полезных стратегий. Таким образом, ценность отходов артишока для извлечения этого типа соединений может представлять большой интерес.

Ларросса и др.[18] и Llorach et al. [19] использовали водные фенольные экстракты, полученные из отходов артишока, для функционализации томатного сока и коммерческого куриного супа соответственно. В обоих случаях им удалось повысить антиоксидантную активность функционализированной пищи в пределах приемлемости для потребителей. Паскуалоне и др. [20] обогащали свежую пасту экстрактом артишока, который был богат фенольными соединениями, и наблюдали, что макароны, обогащенные экстрактом, показали более высокие фенольные соединения и антиоксидантную активность, чем контрольная паста. Однако большая часть исследований была сосредоточена на антиоксидантной активности экстрактов листьев артишока вместо общих отходов переработки артишока, которые могут представлять собой альтернативу коммерческим экстрактам листьев, доступным в настоящее время для лечения печени и метаболизма холестерина.

В Испании самый важный сорт артишоков называется «Бланка де Тудела». Этот сорт имеет высокое качество и имеет важное экономическое значение в регионе долины Эбро. Однако предприятия, которые в настоящее время перерабатывают этот овощ, производят большое количество отходов артишока с соответствующим негативным воздействием на окружающую среду и экономическими потерями.Этот сорт артишока — раннеспелое и высокопродуктивное растение с округлым соцветием, без шипов на прицветниках и с круглым отверстием в верхней части. Целью данного исследования было определение состава полифенолов отработанного экстракта артишока «Blanca de Tudela» и оценка его антиоксидантной способности с использованием модели слизистой оболочки кишечника (дифференцированные клетки Caco-2) при повреждении окислительным стрессом, вызванном перекисью водорода. инсульт, чтобы определить его возможное применение при расстройствах желудочно-кишечного тракта, связанных с окислительным стрессом.

2. Материалы и методы

2.1. Сырье и процесс экстракции

В данной работе использовались артишоки сорта Cynara cardunculus подвид scolymus «Blanca de Tudela» из весеннего урожая (2017 г.). Артишоки промывали водопроводной водой, очищали и сушили вручную. Впоследствии несъедобные части, такие как внешние прицветники, листья и стебли (отходы), были отделены от съедобной части артишока. После этого отходы артишока смешивали, разрезали на мелкие кусочки, хранили замороженными при -20 ºC и сушили вымораживанием (сублимационная сушилка, Telstar Cryodos, Мадрид, Испания).

Экстракцию фенольных соединений из отходов артишока проводили с использованием двух различных растворителей, воды и метанола: воды (60:40, об. / Об.) (Scharlab, Сентменат, Испания), с применением ультразвука и без него. показана схема процесса, применяемого к образцам отходов артишока для получения экстрактов. Для экстракции фенольных соединений 4 г лиофилизированных отходов артишока смешивали со 100 мл растворителя. В случае экстракции без ультразвука смесь образец / растворитель мацерировали в течение 1 ч при перемешивании при комнатной температуре.При применении ультразвука смесь обрабатывали в течение 30 минут в ультразвуковой ванне (Ultrasons, Selecta, Барселона, Испания) перед этапом мацерации. Впоследствии образцы, экстрагированные 60% метанолом, фильтровали и хранили при -20 ºC. В случае экстрактов, полученных с использованием воды в качестве экстракционного растворителя, их центрифугировали в течение 15 минут при 8000 об / мин (Sorvall ST 8, Thermo Scientific, Waltham, Massachusetts, USA), а затем их фильтровали и хранили при -20 ° C. Жидкую фракцию сушили вымораживанием, а часть экстракта, полученного после сушки вымораживанием, хранили при -20 ºC для последующего анализа его антиоксидантной способности и общего содержания фенолов (TPC).Остальной экстракт очищали и фракционировали на гидроксикоричные кислоты и флавоноиды, следуя методу, описанному Lombardo et al. [21]. Вкратце, экстракт восстанавливали в воде MilliQ и доводили до pH 7. После этого проводили твердофазную экстракцию с использованием картриджей ExtraBond C18 (Scharlab, Барселона, Испания). Гидроксикоричные кислоты элюировали 10% -ным (об. / Об.) Метанолом, а флавоноиды — 100% -ным метанолом. Обе фракции сушили вымораживанием. Гидроксикоричные кислоты (фракция 1) и флавоноиды (фракция 2) восстанавливали 4 мл и 1 мл смеси метанол: вода 50% (об. / Об.), Соответственно.Все образцы хранили при -20 ºC до их последующего анализа. Выходы экстракции, полученные с помощью различных процедур экстракции, показаны в Таблице S1 (Дополнительный материал).

Диаграмма интегральной оценки образцов отходов артишока, проведенной для получения антиоксидантных экстрактов.

2.2. Определение фенольных соединений экстрактов с помощью высокоэффективной жидкостной хроматографии

Анализы каждой фракции проводили с помощью жидкостной хроматографии высокого давления Waters (Waters), оснащенной двумя насосами 510, автосамплером 717 Plus и детектором Photodiode Array 996, запрограммированными на разные значения. длины волн (от 200 до 600 нм).Использовали колонку с обращенной фазой (Phenomenex Synergi HydroRP, 150 × 3 мм, размер частиц 4 мкм) при 25 ° C. Управление прибором и обработка данных производились с помощью программы Empower 2.0. В показаны химические формулы, время удерживания и длина волны каждого из проанализированных фенольных соединений.

Таблица 1

Анализируемые фенольные соединения: химическая структура, время удерживания и длина волны обнаружения.

Для хроматографического анализа фенольных соединений в отходах артишока модифицированный метод Lombardo et al.[21]. Для обоих анализов использовали две подвижные фазы, A (2% уксусная кислота) и B (ацетонитрил и 2% уксусная кислота, 50:50, об. / Об.). Скорость потока составляла 1 мл / мин, а объем инъекции составлял 10 мкл. Все качественные растворители для ВЭЖХ были от Scharlab (Барселона, Испания). Идентификацию соединений проводили по двойному совпадению УФ-видимого спектра на характерной длине волны каждого соединения и времени удерживания его соответствующего стандарта. Все используемые стандарты были от Sigma-Aldrich (Мадрид, Испания).Количественное определение антиоксидантов проводили с использованием калибровочных кривых для каждого анализируемого соединения. Во всех случаях коэффициент линейной корреляции составил ² рэндов> 0,99.

2.3. Антиоксидантная способность и общее содержание фенола в экстрактах, полученных из отходов артишока

Антиоксидантную способность различных экстрактов определяли с помощью анализа улавливания радикалов ABTS, анализа улавливания радикалов DPPH и FRAP (антиоксидантной силы, снижающей ионы железа). Используемый метод ABTS [2, 2′-азинобис (3-этилбензотиазолин-6-сульфоновая кислота)] основан на методе, описанном Re et al.[22]. Калибровочная кривая была построена для 5 мМ раствора Trolox в диапазоне от 0,05 до 2,4 мМ. Поглощение определяли при 734 нм с помощью спектрометра УФ / видимого света (Jenway 7315, Стаффордшир, Великобритания).

Используемый анализ DPPH (2,2-дифенил-1-пикрилгидрацил) основан на методе, описанном Brand-Williams et al. [23]. Для калибровочной кривой использовали Trolox в различных концентрациях от 0,05 мМ до 0,95 мМ. Для определения антиоксидантной способности 150 мкл каждого экстракта отходов артишока добавляли к 2.Было измерено 85 мл исходного раствора DPPH и после 30 мин в темноте оптическая плотность при 515 нм.

Антиоксидантная способность экстрактов также определялась с помощью анализа FRAP, предложенного Benzie и Strain [24]. Для построения калибровочной кривой использовали известные концентрации Trolox в диапазоне 0,05–0,95 мМ. Поглощение каждого стандарта и экстракта измеряли при 595 нм.

Наконец, общее содержание фенолов (TPC) было проанализировано с использованием метода Folin – Ciocalteu, описанного Singleton et al.[25]. Вкратце, были приготовлены растворы галловой кислоты с различными концентрациями в диапазоне от 0,2 мМ до 3,2 мМ, чтобы получить калибровочную кривую. Поглощение измеряли при 765 нм. Во всех случаях экстракты анализировали в трех экземплярах.

2.4. Биологические анализы

2.4.1. Культура клеток

Клеточная линия Caco-2 колоректальной аденокарциномы человека (клон TC7) была любезно предоставлена ​​доктором Эдит Брот-Ларош (Université Pierre et Marie Curie-Paris 6, UMR S 872, Les Cordeliers, Франция).Клетки поддерживали во влажной атмосфере с 5% CO ₂ при 37 ºC. Клетки (пассажи 20-50) выращивали в среде Игла, модифицированной Дульбекко (DMEM) (Gibco Invitrogen, Пейсли, Великобритания), с добавлением 20% фетальной бычьей сыворотки, 1% заменимых аминокислот, 1% пенициллина (1000 Ед / мл). , 1% стрептомицин (1000 мкг / мл) и 1% амфотерицин (250 мкг / мл). Среду для клеток заменяли каждые три дня, и клетки пассировали один раз в неделю с 0,25% трипсин-1 мМ EDTA. Конфлюэнтность клеток (80%) — дифференцированных клеток — была подтверждена под микроскопом.

2.4.2. Измерение пролиферации клеток

Клетки высевали на 96-луночные планшеты при плотности 4000 клеток на лунку и инкубировали в стандартных условиях культивирования до дифференцировки (7 дней). Конфлюэнтность клеток (80%) была подтверждена под микроскопом. Для лечения лиофилизированные фракции 1 и 2 из экстрактов, полученных с использованием метанола: воды 60% (об. / Об.) И ультразвука, взвешивали и растворяли в среде для культивирования клеток (без фетальной бычьей сыворотки) до необходимых концентраций: 1000, 500, 250, 125 , и 62.5 мкг / мл. Эти концентрации были выбраны в соответствии с предыдущими исследованиями в нашей лаборатории [2,17]. Клетки инкубировали с экстрактами в течение 72 часов и изменения пролиферации клеток определяли с помощью анализа сульфородамина B, как описано Jiménez et al. [17]. IC ₅₀ определяли как концентрацию экстракта, которая снижает жизнеспособность клеток до 50%.

2.4.3. Измерение уровней внутриклеточных активных форм кислорода.

Клетки высевали на 96-луночные планшеты при плотности 4000 клеток на лунку и инкубировали в стандартных условиях культивирования до дифференцировки (7 дней).Для лечения экстракты растворяли в среде для культивирования клеток (без фетальной бычьей сыворотки) до необходимых концентраций: 1000, 500 и 250 мкг / мл. Клетки инкубировали с экстрактами в течение 1 или 2 часов. Затем клетки инкубировали в течение 20 минут с 20 мМ 2 ‘, 7’-дихлорфлуоресцеина диацетатом (DCFH-DA) при 37 ° C, защищенном от света, в соответствии с анализом, ранее описанным Sánchez-de-Diego et al. [26]. Для заражения перекисью водорода культуру клеток затем заменяли и 20 мМ H ₂ O ₂ (растворенный в PBS: фосфатном буферном растворе) добавляли в каждую лунку, за исключением клеток отрицательного контроля, которые инкубировали со средой для культивирования клеток.После 20 минут инкубации с H ₂ O ₂ , защищенной от света, интенсивность флуоресценции измеряли с использованием считывающего устройства для микропланшетов FLUOstar Omega (BMG Labtech, Ортенберг, Германия). Настройки длины волны возбуждения и излучения составляли 485 и 535 нм соответственно. Интенсивность флуоресценции считается отражением общих внутриклеточных уровней АФК.

2,5. Статистический анализ

Данные представлены как среднее ± стандартная ошибка. Данные были подвергнуты двустороннему t-критерию, и различия считались значимыми при p ≤ 0.05. Статистический анализ проводился с использованием программного обеспечения IBM SPSS v 23 (Нью-Йорк, Нью-Йорк, США).

3. Результаты и обсуждение

3.1. Фенольный состав экстрактов, полученных из отходов артишока

, показывает фенольный состав экстрактов, полученных с помощью различных применяемых методов экстракции. Фенольный профиль был совершенно различным, как качественно, так и количественно, в зависимости от используемого метода экстракции. Самый богатый экстракт фенольными соединениями был получен с использованием метанола: воды (60% об. / Об.) С применением ультразвука.Метанол был намного эффективнее воды для извлечения как гидроксикоричных кислот, так и флавоноидов. Среди гидроксикоричных кислот кофейная кислота не была обнаружена ни в одном образце, а хлорогеновая кислота (5-O-кофеоилхиновая кислота) была преобладающим соединением во всех из них. Отсутствие кофейной кислоты во всех экстрактах согласуется с предыдущими выводами Schütz et al. [27], которые объяснили образование этого соединения гидролизом моно- и дикафеоилхиновых кислот во время обработки. Принимая во внимание, что кофеиновая кислота подавляет пролиферацию фибросаркомы [28] и клеток рака груди [29], и что она благоприятно влияет на метаболизм глюкозы, подавляя глюконеогенез в печени и гипергликемию [30], было бы интересно выполнить дальнейшие исследования для более точного определения условий, благоприятствующих этому гидролизу.Кофеоилхиновые кислоты — самые распространенные гидроксикоричные кислоты в артишоке, особенно хлорогеновая кислота [31]. Во время хранения головок артишока при температуре ниже 4 ° C происходит биосинтетическое увеличение фенольных соединений, особенно хлорогеновой кислоты, поскольку индуцируется активность фермента фенилаланин-аммиаклиаза. Хлорогеновая кислота образует бесцветный комплекс с Fe ²⁺ , но окислительные условия среды вызывают образование серо-синего комплекса хлорогеновая кислота / Fe ³⁺ , ответственного за потемнение артишока [11].Цинарин (1,3-O-дикаффеоилхиновая кислота) был обнаружен в очень низкой концентрации в образцах, экстрагированных 60% метанолом, и не был обнаружен в образцах, экстрагированных водой. Это соединение является наиболее известной кофеилхиновой кислотой в экстрактах артишока, поскольку оно стимулирует секрецию желчных путей и метаболизм холестерина [11,32].

Таблица 2

Фенольный состав экстрактов, полученных с помощью различных методов экстракции, применяемых для отходов артишока (мкг / г сухого вещества отходов артишока).

Самыми распространенными флавоноидами в экстрактах, полученных из отходов артишока с использованием 60% метанола, были лютеолин-7-O -рутинозид и лютеолин-7-O-глюкозид, в то время как были обнаружены очень небольшие количества остальных флавоноидов ().Эти результаты совпадают с результатами, полученными Pandino et al. [9] в экстрактах, полученных с использованием 70% метанола из листьев и стеблей различных сортов артишока. В экстрактах, полученных с использованием воды в качестве растворителя, наиболее экстрагированными флавоноидами были лютеолин-7- O -рутинозид и апигенин-7- O -рутинозид, хотя эффективность экстракции была намного ниже, чем при использовании метанола. Производных лютеолина в отходах артишока гораздо больше, чем в съедобной части этого овоща, где наиболее важными флавоноидами, по-видимому, являются производные апигенина, особенно апигенин-7-O -глюкуронид [9,21,33].Нарутин (нарингенин-7- O -рутинозид) не был обнаружен в экстрактах, полученных с использованием 60% метанола в качестве экстракционного растворителя, хотя, когда для экстракции использовалась вода, апигенин-7- O -глюкозид был флавоноидом, который в экстрактах не обнаружен. Понятно, что тип растворителя существенно влияет на извлечение фенольных соединений. Различия в эффективности экстракции в основном связаны с более высоким диапазоном полярности 60% метанола в качестве растворителя по сравнению со 100% водой, но другие факторы, такие как ослабление взаимодействий растворенного вещества с матрицей и набухание растительного материала, также могут иметь место. вовлечены [34].Нарутин и нарингенин-7- O -глюкозид оказывают благотворное влияние на здоровье благодаря своим противораковым и антиоксидантным свойствам [35]. Терапевтические свойства артишока обусловлены не изолированными соединениями, а скорее несколькими активными соединениями, которые действуют синергетически, и многие из них обнаруживаются в важных концентрациях в побочных продуктах артишока. Среди соединений с синергическим действием — кофеилхиновая кислота и флавоноиды, такие как лютеолин и лютеолин 7- O -глюкозид [36,37].Гидроксикоричные кислоты преобладают в стеблях артишока (68% TPC) и флавоноиды в листьях и внешних прицветниках (95 и 84% TPC соответственно) [31], но было замечено, что полезные свойства для здоровья являются результатом синергетического эффекта между оба типа фенольных соединений [36,38] и, следовательно, интерес к их совместной экстракции для достижения общей валоризации.

Применение ультразвука увеличивало содержание фенольных соединений только при использовании 60% метанола в качестве растворителя.Напротив, Punzi et al. [39] обнаружили, что применение прямой обработки ультразвуком в течение 60 минут на образцах побочных продуктов артишока с использованием воды в качестве растворителя улучшило извлечение фенольных соединений по сравнению с необработанными образцами. Ультразвук обычно улучшает экстракцию биоактивных соединений, поскольку кавитационный эффект способствует высвобождению экстрагируемых соединений и увеличивает массоперенос за счет диффузии или разрушения стенок растительных клеток [40,41,42]. Кроме того, мягкая обработка ультразвуком не вызывает каких-либо значительных изменений свойств и функциональности большинства биологически активных соединений [43], что делает его идеальным для экстракции антиоксидантов.В этом исследовании применялась непрямая обработка ультразвуком, при которой ультразвуковая энергия передается через воду в сосуд или пробирку для образца. Вероятно, это основная причина, по которой экстракция при ультразвуковой обработке улучшилась очень мало, поскольку при прямой ультразвуковой обработке энергия передается от зонда непосредственно в образец с высокой интенсивностью.

Что касается фенольных соединений артишока, большая часть исследований была сосредоточена на антиоксидантной активности экстрактов листьев артишока, но в этой исследовательской работе было показано, что отходы переработки артишока могут представлять собой альтернативу коммерческим экстрактам листьев, доступным в настоящее время. для ухода за печенью и метаболизма холестерина.

3.2. Антиоксидантная способность и общее содержание фенола в экстрактах, полученных из отходов артишока

Антиоксидантная способность различных экстрактов, полученных из отходов артишока, оценивалась методами ABTS, DPPH и FRAP. Важно правильно оценить антиоксидантную способность экстрактов пищевого происхождения, потому что это связано с комбинацией действий нескольких антиоксидантных соединений. показывает результаты антиоксидантной способности, полученные для всех экстрактов с помощью этих методов.Для всех исследованных методов антиоксидантная способность экстрактов, полученных с использованием 60% метанола в качестве экстракционного растворителя, была намного выше, чем у экстрактов, полученных с водой. С другой стороны, антиоксидантная способность экстрактов, полученных при экстракции с помощью ультразвука, была очень похожа на антиоксидантную способность образцов, полученных путем экстракции одним растворителем. Эти результаты совпадают с результатами по содержанию фенольных соединений в различных экстрактах отходов артишока ().Фактически, результаты общих фенольных соединений, рассчитанные как сумма концентраций всех идентифицированных соединений в хроматографических анализах, сильно и значительно коррелируют со значениями антиоксидантной способности, обнаруженными с помощью трех различных анализов антиоксидантной способности (корреляция Пирсона R 0,972 , 0,974 и 0,985 для анализов ABTS, DPPH и FRAP соответственно). Эти результаты, по-видимому, указывают на то, что хлорогеновая кислота, лютеолин-7- O -глюкозид и лютеолин-7- O -рутинозид, наиболее распространенные соединения в 60% -ных экстрактах метанола, являются компонентами, наиболее ответственными за антиоксидантную активность экстракты отходов артишока.Кроме того, Fritsche et al. [44] обнаружили, что лютеолин, производные лютеолина и хлорогеновая кислота проявляют самый сильный антиоксидантный эффект среди различных компонентов экстрактов листьев артишока. Кофеоилхиновые кислоты обладают важной антиоксидантной активностью, как было продемонстрировано разными авторами [31,32,45,46]. Аналогичным образом, хелатирующие медь свойства лютеолина и его производных предполагают, что они играют очень важную роль в антиоксидантном действии артишока [11]. Следовательно, антиоксидантная активность экстрактов артишока должна быть частично обусловлена ​​их содержанием во флавоноидах, которые действуют как доноры водорода и являются хелаторами ионов металлов [47].

Антиоксидантная способность экстрактов, измеренная с помощью 2, 2′-азинобис (3-этилбензотиазолин-6-сульфоновой кислоты) (ABTS) ( a ), 2,2-дифенил-1-пикрилгидрацила (DPPH) ( b ) и анализы антиоксидантной силы, снижающей ионное железо (FRAP) ( c ).

Антиоксидантная способность всего экстракта во всех случаях была намного больше, чем сумма антиоксидантных способностей фракций 1 (гидроксиксиннаминовые кислоты) и 2 (флавоноиды). Это, по-видимому, указывает на то, что существует важное синергическое и / или аддитивное действие между антиоксидантными соединениями и другими соединениями, присутствующими в экстракте [48,49].Антиоксидантная активность фракций 1 и 2 была очень похожей при использовании анализов ABTS и DPPH; однако при использовании анализа FRAP фракция флавоноидов (фракция 2) имела более высокие значения антиоксидантной способности, чем фракция, богатая гидроксикоричной кислотой (фракция 1). Более того, с помощью этого метода экстракты фракции 2, полученные с помощью ультразвуковой экстракции 60% метанолом, показали большую антиоксидантную способность, чем экстракты, полученные с тем же растворителем, но без обработки ультразвуком. Этот результат совпадает с более высоким содержанием производных лютеолина, обнаруженным с помощью анализов HPLC-DAD в экстрактах, полученных с использованием 60% метанола и экстрактов с помощью ультразвука ().Более того, среди методов антиоксидантной способности, используемых в этой работе, анализ FRAP является единственным методом с высокой и значимой ( p <0,05) корреляцией с содержанием лютеолин-7- O -рутинозида (Pearson R 0,962. ), самый распространенный флавоноид в экстрактах наших отходов артишока.

Значения антиоксидантной способности, полученные с помощью анализов ABTS и FRAP, были обнаружены в одном диапазоне как для общего экстракта, так и для фракций, богатых гидроксикоричной кислотой и флавоноидами.С другой стороны, антиоксидантная способность, полученная с помощью анализа DPPH, была ниже во всех случаях. Методы DPPH и ABTS обычно считаются анализами, основанными на переносе электронов, но перенос атома водорода также имеет место в обоих методах, хотя в анализе DPPH этот механизм более маргинальный [50]. Анализ FRAP показывает другой механизм действия, поскольку в реакции не участвуют свободные радикалы, а, скорее, он основан на способности антиоксидантов восстанавливать трехвалентное железо (Fe ³⁺ ) до двухвалентного железа (Fe ^2+). ).Окислительно-восстановительный потенциал комплекса трипиридилтриазина трехвалентного железа (0,70 В), который участвует в реакции FRAP, сравним с таковым радикала ABTS ^{● +} (0,68 В), и, следовательно, аналогичные соединения будут реагировать как в ABTS, так и в FRAP. анализы [51]. Кроме того, хотя анализ DPPH является простым и быстрым методом антиоксидантного скрининга, его интерпретация сложна, поскольку имеет некоторые недостатки. С одной стороны, есть соединения со спектрами, которые перекрывают DPPH при 515 нм [50,52], а с другой стороны, стерическая доступность также является основным ограничивающим элементом в реакции [51,53].Это связано с тем, что радикальный центр защищен внутри реакционной клетки, образованной двумя фенильными кольцами, ортогональными друг другу, и пикрильным кольцом, расположенным под углом примерно 30 °, с двумя его нитрогруппами, ориентированными выше и ниже радикального центра [54]. Низкие значения антиоксидантной способности, наблюдаемые при использовании анализа DPPH, могут быть связаны с обоими факторами. Фактически, Xie и Schaich [54] не рекомендовали анализ DPPH для оценки потенциальной антиоксидантной активности растительных экстрактов, в которых присутствуют соединения с различными структурами.

Реагент Фолина – Чокальтеу долгое время использовался для измерения общего содержания фенольных соединений в различных образцах, несмотря на то, что некоторые нефенольные соединения также могут снижать эту реактивность, что приводит к завышению оценки TPC образца [ 55]. показывает результаты TPC, выраженные в мМ эквивалентах галловой кислоты на г сухого вещества. Полученные результаты хорошо коррелируют с результатами, полученными в анализах антиоксидантной способности (). Значения корреляции Пирсона R между TPC, полученным с помощью реагента Фолина-Чокальтеу, и антиоксидантной способностью с помощью ABTS, DPPH и FRAP очень высоки (0.98, 0,962 и 0,97 соответственно) и статистически значимыми во всех случаях ( p <0,01). Такая высокая корреляция неудивительна, поскольку основным механизмом всех этих методов является реакция окисления / восстановления. Поэтому разные авторы рекомендуют использовать TPC с помощью анализа Фолина – Чокальтеу для измерения антиоксидантной способности экстрактов, поскольку это простой метод, который является воспроизводимым, надежным и имеет много сопоставимых данных в литературе [51,55] .

Общее содержание фенолов (ОФХ) в экстрактах, определенное методом Фолина – Чокальте.

3.3. Антиоксидантная способность на модельном кишечном барьере

Учитывая, что самая высокая антиоксидантная способность и содержание полифенолов были обнаружены для экстрактов, полученных с использованием метанола: вода 60% об. / Об. И ультразвук, фракции 1 и 2 были выбраны для анализа их антиоксидантной способности. на модели кишечного барьера. Однако из-за нерастворимости фракции 2 в среде для культивирования клеток мы не смогли оценить ее антиоксидантную способность в отношении воздействия перекиси водорода на клетки Caco-2.Учитывая многообещающие результаты, полученные с помощью анализов FRAP, DPPH и ABTS, фракция 2 может быть сильным кандидатом для тестов in vivo на животных моделях, и в этом отношении будут проведены дальнейшие исследования. Следовательно, мы проанализировали потенциальное влияние фракции 1 на защиту кишечного барьера при экзогенном окислительном стрессе.

Антиоксидантную способность фракции 1 (гидроксиксиннаминовые кислоты) оценивали на клетках Caco-2. Эта клеточная линия спонтанно приобретает фенотипические черты незлокачественных энтероцитов после достижения слияния.Монослойные клетки Caco-2 образуют плотные контакты и представляют собой цилиндрическую поляризованную морфологию энтероцитов, экспрессирующих функциональные микроворсинки на апикальной стороне [56,57,58]. Таким образом, дифференцированные клетки Caco-2 были установлены в качестве приемлемой модели кишечного барьера in vitro.

Во-первых, значение IC ₅₀ фракции 1 было рассчитано на клетках Caco-2, чтобы выбрать нецитотоксический диапазон концентрации. Мы получили значение IC ₅₀ 1023 ± 159 мкг / мл после длительной инкубации (72 ч).Поэтому мы протестировали антиоксидантную способность трех концентраций ниже полученного значения IC ₅₀ (1000, 500 и 250 мкг / мл) на клетках через 1 и 2 часа инкубации, поскольку такие значения не проявляли цитотоксических эффектов на короткое время. периоды (данные не показаны). Как можно наблюдать в a, мы обнаружили зависящий от времени и концентрации антиоксидантный эффект фракции 1. Хотя через 1 час для любой из оцениваемых концентраций не наблюдалось значительных изменений в уровнях ROS, 2-часовая инкубация с 1000 и 500 мкг / мл фракции 1 привело к значительному снижению продукции внутриклеточного пероксида ( p <0.05). Эти данные побудили нас определить способность фракции 1 обращать воздействие перекиси водорода на дифференцированные клетки Caco-2 (б). Точно так же время и концентрация оказались ключевыми факторами антиоксидантной активности фракции 1. После 2-часовой инкубации все протестированные концентрации (1000, 500 и 250 мкг / мл) смогли значительно снизить H ₂ O _{2 Продукция АФК, индуцированная} ( p <0,05), тогда как такое поведение не наблюдалось после 1 ч инкубации.Кроме того, самая высокая концентрация протестированной фракции 1 (1000 мкг / мл) показала большее снижение уровней ROS по сравнению с самой низкой (250 мкг / мл), что предполагает ключевую роль концентрации экстракта в его антиоксидантной способности.

Анализ антиоксидантной способности фракции 1 на дифференцированных клетках Caco-2. ( a ) Измерение уровней активных форм кислорода после 1 и 2 ч инкубации с фракцией 1 (1000, 500 и 250 мкг / мл). ( b ) Измерение уровней активных форм кислорода после 1 и 2-часовой инкубации с фракцией 1 (1000, 500 и 250 мкг / мл) и дальнейшего воздействия перекиси водорода (20-минутная инкубация с 20 мМ H ₂ O ₂ ).* p <0,05 по сравнению с клетками, обработанными H ₂ O ₂ .

Антиоксидантная способность экстрактов растений сильно коррелирует с их клиническим применением для лечения желудочно-кишечных расстройств, связанных с окислительным стрессом. Колачек и др. [59] обнаружили, что потребление коммерчески доступного экстракта сосновой коры Pycnogenol ^® снижает биомаркеры окислительного стресса у педиатрических пациентов с болезнью Крона. Аналогичным образом, исследования, проведенные на животных моделях язвенного колита, показали, что защитный эффект экстрактов растений может быть опосредован их антиоксидантным потенциалом [60,61].Наши результаты в отношении зависящей от времени и концентрации антиоксидантной способности фракции гидроксикоричных кислот экстрактов отходов артишока предполагают, что они могут иметь потенциальное применение при лечении злокачественных новообразований желудочно-кишечного тракта, связанных с окислительным стрессом.

Поражение перекисью водорода — это широко распространенный метод, используемый для имитации прооксидантной среды, которая характеризует дегенеративные заболевания, такие как рак или нейродегенеративные нарушения, на культурах 2D клеток. В этой линии экстракты растительного происхождения были исследованы на предмет их способности преодолевать отклоняющееся от нормы повышение уровней ROS, происходящих от экзогенного добавления H ₂ O ₂ .Экстракты листьев ашваганды, традиционной индийской травы, защищали клетки нейробластомы человека IMR32 от 2-часовой перекиси водорода после 24-часовой инкубации с растительными экстрактами в концентрации 0,4 мкг / мл [62]. Инкубация клеток кожи HaCaT с экстрактами цветков календулы лекарственной предотвратила повреждение, вызванное H ₂ O ₂ , что может быть интересно для профилактики кожных заболеваний, включая меланому [63]. Антоцианы бузины Sambucus nigra обладают значительным защитным действием против различных окислительных стрессов на эндотелиальные клетки аорты крупного рогатого скота и, следовательно, могут играть роль в профилактике сердечно-сосудистых заболеваний [64].Поскольку в данном документе мы продемонстрировали способность экстрактов отходов артишока преодолевать воздействие перекиси водорода, терапевтическое применение этих экстрактов может быть шире, и для оценки их потенциала необходимы дальнейшие исследования.

4. Выводы

Хлорогеновая кислота, лютеолин-7- O -рутинозид и лютеолин-7- O -глюкозид были антиоксидантами, присутствующими в большей концентрации в смеси побочных продуктов (внешние прицветники, листья , и стебли) из артишока сорта «Бланка де Тудела».Также были обнаружены низкие количества цинарина, лютеолина, апигенин-7- O -глюкозида, апигенин-7- O -рутинозида и нарингенин-7- O -глюкозида. Экстракция гидроксикоричных кислот и флавоноидов была намного выше при использовании 60% метанола в качестве экстракционного растворителя по сравнению с водой. Во всех случаях наблюдалась хорошая корреляция между концентрацией общих фенолов и антиоксидантной способностью, полученной с помощью ABTS, DPPH и FRAP. Из трех методов FRAP является единственным, который показывает хорошую корреляцию с концентрацией наиболее распространенных флавоноидов в этих экстрактах (производных лютеолина), что указывает на то, что это лучший метод для таких типов образцов.Наши результаты также показали, что гидроксикоричные кислоты из экстрактов отходов артишока могут иметь многообещающее будущее в борьбе с окислительным стрессом в желудочно-кишечном тракте.

Вклад авторов

Концептуализация, Нью-Джерси-М. и C.A.-A .; Methodology, N.J.-M., C.A.-A. и M.J.R.-Y .; Формальный анализ и исследование, M.J.C., F.V., R.A., and I.M .; Письмо — подготовка оригинального проекта, I.E., N.J.-M., C.A.-A., I.M., and M.J.R.-Y .; Writing — Review and Editing, I.E., N.J.-M., C.A.-A., I.M. и M.J.R.-Y .; Администрация проекта, C.A.-A. и M.J.R.-Y .; Приобретение финансирования, C.A.-A. и M.J.R.-Y.

Примерный состав, минералы и антиоксидантная активность экстрактов листьев артишока

В доступной литературе практически нет информации об основном составе водных экстрактов из листьев артишока. В этом исследовании измеренное содержание сухого вещества составляло 95,4 г / 100 г сухого вещества (DM) (таблица 1), а содержание белка составляло 7,9 г / 100 г сухого вещества. Это сопоставимо с выводами Magied et al.[21], которые обнаружили в листьях артишока 8,74 г белка / 100 г СВ. Наши результаты также аналогичны результатам Hosseinzadeh et al. [22], которые обнаружили содержание белка (СВ) в диапазоне от 8,05 до 12,5%. Руис-Кано и др. [23] также показали, что 12,5 г сырого протеина на 100 г сухого вещества в различных побочных продуктах артишока при промышленной переработке консервов.

Содержание сырого жира в экстракте листьев артишока составляло 3.8 г / 100 г DM. Все фракции побочных продуктов артишока, оцененные Ruiz-Cano et al. [23] также содержали низкий уровень жира (2,5–3,7% СВ). Magied et al. [21] сообщили, что содержание жира в листьях артишока в их исследовании составляло всего 2,34% сухого вещества. В испытанном экстракте не было обнаружено сырой клетчатки.

Углеводы составляют основной компонент экстракта листьев артишока. К ним относятся простые сахара, дисахариды, полисахариды (крахмал) и некоторые органические кислоты. Экстракт содержал 75 г общих углеводов на 100 г сухого вещества, что согласуется с результатами других авторов [23, 24].

Среднее содержание минеральных соединений, определенное как зола, составило 13,4 г / 100 г сухого вещества, что подтверждает высокое содержание минералов. Средние концентрации минеральных компонентов в исследуемом экстракте артишока представлены в таблице 2.

Уровни макроэлемента можно представить в порядке убывания следующим образом : К> Р> Са> Mg> Na. Калий (K) был минералом, присутствующим в самых высоких концентрациях, со средним уровнем 506.3 мг / 100 г DM. Высокая концентрация калия в листьях артишока была задокументирована и раньше, поскольку калий является питательным веществом, наиболее поглощаемым растениями артишока во время их цикла роста [25]. Согласно Colla et al. [25], листья артишока имеют содержание фосфора 890–980 мг / 100 г сухого вещества, в то время как наши результаты показали его более низкий уровень в экстракте (414 мг / 100 г сухого вещества) на 40%.

Согласно нашим результатам, экстракт артишока также является важным источником кальция (386,9 мг Са / 100 г СВ) и магния. Содержание магния в экстракте артишока составляло 220.7 мг / 100 г СВ, что согласуется с результатами Орловской с соавт. [26]. Для сравнения: значительно меньшее количество магния было обнаружено в экстракте гинкго ( Ginkgo biloba L.), другом растительном экстракте, который ценится за свои полезные свойства и высокое содержание минералов — 0,3–0,7 мг / 100 г СВ [27].

В этом исследовании экстракт артишока содержал 194,4 мг натрия на 100 г сухого вещества. Анализ содержания натрия в различном лекарственном сырье, выполненный Arceusz et al. [28] показали, что средняя концентрация этого элемента очень разнообразна, начиная от 3.От 4 мг / 100 г СВ до 75,8 мг / 100 г СВ. Например, экстракт летнего чабера ( Satureja hortensis L.) содержит в среднем 8,4 мг Na / 100 г СВ [29], что значительно ниже уровня Na, чем в артишоке. Такое высокое содержание натрия в экстракте артишока может способствовать нездоровому высокому потреблению натрия с пищей, которое в Польше уже часто превышает адекватный уровень потребления (AI). Однако сырье или экстракты растений обычно используются в небольших количествах и, таким образом, их вклад в поступление Na минимален [30].

Микроэлементы, такие как цинк, марганец, медь, селен и железо, играют важную роль в борьбе с окислительным стрессом как компоненты ферментативной защиты.

Дефицит цинка часто вызван неправильным питанием, потреблением плохо разнообразных пищевых продуктов или болезнями. В исследуемом экстракте артишока содержание цинка составляло 2,1 мг / 100 г СВ. Аналогичным образом Colla et al. [25] обнаружили содержание цинка в листьях артишока в диапазоне 2,07–2,35 мг / 100 г СВ. Содержание Zn в экстракте артишока в нашем анализе было таким же, как в листьях одуванчика — 1.91 мг / 100 г СВ [31].

Экстракт артишока содержал 1,6 мг железа (Fe) на 100 г, но по сравнению с листьями березы (16,5 мг / 100 г СВ) или пакетом сырых листьев мяты (23,9 мг / 100 г СВ) это очень плохой источник. этого минерала [31, 32]. Количество хрома в исследуемом материале составляло 1,5 мкг / 100 г СВ.

Содержание микроэлементов в экстракте артишока можно представить в следующем порядке: Zn> Fe> Cr> Mn. По сравнению с минеральным составом других овощей, описанным в литературе, листья артишока являются хорошим источником калия и особенно цинка, двух наиболее важных элементов питания человека [33].

В связи с текущим увеличением использования и потребления растительного сырья очень важно контролировать загрязняющие вещества, присутствующие в растениях, и устанавливать максимальные стандарты их концентраций, чтобы гарантировать безопасное использование. Свинец и кадмий являются наиболее токсичными из микроэлементов, особенно их неорганических соединений, которые проникают через слизистые оболочки во внутренние органы, особенно в печень, почки и поджелудочную железу. В исследуемом экстракте токсичных элементов (Pb, Cd, Ni) не обнаружено.

Качество суточного приема пищи зависит не только от количества потребляемых отдельных минералов, но и от их пропорции. Оценка этих соотношений является лучшим показателем питательной ценности сырья, чем уровни отдельных элементов. В таблице 3 показаны отношения между элементами в экстрактах листьев артишока, рассчитанные в соответствии с рекомендуемой диетической нормой (RDA), адекватным потреблением (AI) или допустимым верхним уровнем потребления (UL) для мужчин в возрасте 31–50 лет [34].

. Соответствующее соотношение Ca: P является важным фактором для кальций-фосфатного гомеостаза. В исследуемом экстракте соотношение Ca: P составляло 0,93: 1, что кажется недостаточным по сравнению с 1,43: 1, рекомендованным в диетических рекомендациях [34]. Однако еще более низкое соотношение Ca: P было обнаружено в зародышах гречихи, где оно колебалось от 0,37: 1 до 0,80: 1 [35]. В листьях одуванчика обыкновенного Taraxacum officinale, соотношение Са: Р было равно 1.31: 1 [36], тогда как в листьях облепихи Hippophae rhamnoides, было всего 0,61: 1. В волосах здоровых женщин соотношение составляло от 1,6 до 3,6: 1 [37]. Конечно, указанные пропорции человеческих волос нельзя сравнивать напрямую, но анализ минерального состава волос — отличный инструмент для оценки баланса питательных веществ.

Соответствующий уровень магния в пище имеет решающее значение для транспорта кальция и калия через плазматические мембраны, а также для транспорта кальция к костям и от них [38].В протестированном экстракте артишока соотношение Ca: Mg составляло 1,75: 1, а соотношение K: Mg было 2,29: 1, что значительно ниже, чем рекомендовано в диетических рекомендациях [34]. В листьях одуванчика обыкновенного Taraxacum officinale соотношение Ca: Mg составляет 2,79: 1, а в листьях облепихи Hippophae rhamnoides — 1,14: 1 [36]. Соотношение Ca: Mg в волосах составляет 3–11: 1 [37].

Натрий и калий, минералы, важные для метаболизма человека, также должны быть в соответствующих пропорциях, чтобы поддерживать водно-электролитный баланс в организме [39].Важной проблемой современного мира является чрезмерное потребление натрия, например, из-за употребления продуктов с высокой степенью переработки. Таким образом, потребители должны попытаться обогатить свой рацион калием, чтобы компенсировать высокий уровень натрия и достичь более желательного соотношения. Соотношение Na: K в исследуемом экстракте артишока составляло 0,38: 1, что лишь немного ниже, чем рассчитанное в диетических рекомендациях [34]. Интересно, что Pongrac et al. [35] использование природной богатой минералами воды изменило соотношение этих элементов в зародышах гречихи с 0.От 01: 1 (контрольная — водопроводная вода) до 175: 1.

Небольшое количество марганца всасывается с пищей через желудочно-кишечный тракт, на который, помимо прочего, влияют уровни железа и цинка. Соотношение железо-марганец дополнительно важно, поскольку оба минерала конкурируют за один и тот же сывороточный белок (трансферрин) и за транспортные системы транспортного белка DMT-1 (переносчик двухвалентных металлов) [40]. В нашем исследовании экстракт артишока характеризовался соотношением Fe: Mn, равным 2: 1, и соотношением Mn: Zn, равным 0.38: 1. Первое ниже, а второе выше рекомендованного, что говорит о небольшом относительном избытке марганца в экстракте. Однако при небольшом потреблении экстракта нет риска превышения максимально допустимого уровня потребления некоторых выбранных элементов.

Соотношения элементов, определенные для биомассы (зерно, солома) растений, предназначенных для кормления животных, сильно различаются [41,42,43], что ограничивает правомерность их сравнения с исследованным экстрактом артишока.

Антиоксидантную активность (а.о.) растительного сырья можно определять разными методами.Многие авторы подчеркивают необходимость проведения более одного типа измерений ввиду разнонаправленных механизмов действия антиоксидантных соединений [44, 45]. Общее содержание фенолов (TPC) в экстракте листьев артишока было высоким и составляло в среднем 2795 мг CAE (эквиваленты хлорогеновой кислоты) / 100 г DM (Таблица 4). Wang et al. [46] сообщили, что общее содержание фенолов в листьях Green Globe находится в диапазоне от 8760 до 9561 мг CAE / 100 г DM. Артишоки разновидности фиалки характеризовались более низким общим содержанием фенолов в листьях, около 6800 мг САЕ / 100 г СВ.Sałata и Gruszecki [47] в листьях артишока Green Globe оценили общее содержание фенольных кислот в 3167 мг эквивалента кофейной кислоты / 100 г сухого вещества. В фенольных соединениях преобладала хлорогеновая кислота, за ней следовали цинарин и кофейная кислота, что заметно отличается от экстрактов метанола, изученных Wang et al. [46]. Кукич и др. [48] ​​проанализировали общее содержание фенолов в пяти экстрактах (включая водный), полученных из оберток прицветников C. cardunculus . В водном экстракте было измерено 4600 мг CAE / 100 г DM; однако самое высокое содержание общих полифенолов было обнаружено в экстракте n- BuOH и составило 6200 CAE / 100 г DM (Таблица 4).

Gouveia и Castilho [49] обнаружили 233,6 мг GAE (эквивалент галловой кислоты) / 100 г DM в метанольном экстракте листьев артишока. , что было значительно выше (примерно на 21%), чем уровень, определенный в экстракте листьев Madeira cardoon . Рамос и др. [50] в экстракте метанол / вода / уксусная кислота из листьев артишока обнаружено присутствие до 631 мг GAE / 100 г DM.Ademoyegun et al. [51] проанализировали общее содержание фенолов в материале из 25 листовых овощей. Наибольшее наблюдаемое значение составило 164,52 мг GAE / 100 г DM в метанольном экстракте из травы Sesamum radiatum , что подтверждает уникальность экстракта артишока в этом отношении.

Все вышеупомянутые результаты по содержанию фенолов были получены с использованием реагента Фолина-Чокальтеу. Этот метод позволяет определить содержание всех флавоноидов, кофейной кислоты и ее производных, а также дубильных веществ.Между тем, методы, основанные на ВЭЖХ, также позволяют анализировать профиль этой группы соединений и указывать результирующие различия между видами или разновидностями. Wang et al. [46] показали четкие различия в составе фенольных соединений в листьях трех сортов артишока. Содержание цинарина было аналогичным, но содержание других соединений отличалось (1-O-кофеилхиновая кислота, хлорогеновая кислота, лютеолин-рутинозид и цинарозид).

Антиоксидантная активность полифенолов растений связана с наличием и расположением гидроксильных и метоксильных групп.Их присутствие способствует устранению активных форм кислорода и хелатированию ионов металлов [52]. Однако общее содержание фенолов не позволяет точно определить способность устранять свободные радикалы или способность восстанавливать железо.

Измерения антиоксидантной активности с использованием нескольких методов подтвердили высокие антиоксидантные свойства экстракта листьев водного артишока. Использование радикала ABTS˙ ⁺ доказало очень высокую способность экстракта артишока улавливать свободные радикалы, так как RSA составляло 79.74%, а антиоксидантная способность составила 1060,8 тролокса / 1 г сухого вещества. Анализ радикалов

DPPH˙ ⁺ показал более низкую способность экстракта артишока улавливать свободные радикалы. RSA в этом случае составляло почти 44%, а TEAC — 261,9 / 1 г DM. Сходные способности DPPH˙ ⁺ улавливать радикалы были продемонстрированы в исследовании Wang et al. [46]. Для сорта Green Globe в этом исследовании RSA варьировалось от 40,5 до 49,7%. Существенная разница в оценке антиоксидантной активности с использованием разных радикалов (ABTS˙ ⁺ vs.DPPH˙ ⁺ ) может быть связано с тем, что DPPH˙ ⁺ растворяется только в органических растворителях и не позволяет определять гидрофильные антиоксиданты. Это конкретное ограничение этого метода, которое, таким образом, не дает полной картины антиоксидантных свойств тестируемого экстракта. Такое несоответствие между антиоксидантными способностями, определенными вышеупомянутыми методами, также наблюдали Floegel et al. [53]. Эта разница усугублялась в случае сильно пигментированных продуктов, таких как вишня, шпинат, слива и краснокочанная капуста.Это связано с тем, что аскорбиновая кислота и фенольные соединения известны как гидрофильные антиоксиданты, а каротиноиды — как липофильные антиоксиданты [54].

Водный экстракт листьев артишока также показал значительную способность восстанавливать железо (III) (TEAC = 466/1 г СВ). Gouveia и Castilho [49] определили антиоксидантную способность метанольного экстракта листьев артишока с использованием радикалов ABTS˙ ⁺ и DPPH˙ ⁺ при 6,94 × 103 M Trolox / 100 г и 3,77 × 103 M Trolox / 100 г соответственно. что значительно ниже, чем показано в нашем исследовании.

Произошла ошибка при настройке пользовательского файла cookie

Этот сайт использует файлы cookie для повышения производительности. Если ваш браузер не принимает файлы cookie, вы не можете просматривать этот сайт.

Настройка вашего браузера для приема файлов cookie

Существует множество причин, по которым cookie не может быть установлен правильно. Ниже приведены наиболее частые причины:

• В вашем браузере отключены файлы cookie. Вам необходимо сбросить настройки своего браузера, чтобы он принимал файлы cookie, или чтобы спросить вас, хотите ли вы принимать файлы cookie.
• Ваш браузер спрашивает вас, хотите ли вы принимать файлы cookie, и вы отказались. Чтобы принять файлы cookie с этого сайта, используйте кнопку «Назад» и примите файлы cookie.
• Ваш браузер не поддерживает файлы cookie. Если вы подозреваете это, попробуйте другой браузер.
• Дата на вашем компьютере в прошлом. Если часы вашего компьютера показывают дату до 1 января 1970 г., браузер автоматически забудет файл cookie. Чтобы исправить это, установите правильное время и дату на своем компьютере.
• Вы установили приложение, которое отслеживает или блокирует установку файлов cookie. Вы должны отключить приложение при входе в систему или проконсультироваться с системным администратором.

Почему этому сайту требуются файлы cookie?

Этот сайт использует файлы cookie для повышения производительности, запоминая, что вы вошли в систему, когда переходите со страницы на страницу. Чтобы предоставить доступ без файлов cookie потребует, чтобы сайт создавал новый сеанс для каждой посещаемой страницы, что замедляет работу системы до неприемлемого уровня.

Что сохраняется в файле cookie?

Этот сайт не хранит ничего, кроме автоматически сгенерированного идентификатора сеанса в cookie; никакая другая информация не фиксируется.

Как правило, в файлах cookie может храниться только информация, которую вы предоставляете, или выбор, который вы делаете при посещении веб-сайта. Например, сайт не может определить ваше имя электронной почты, пока вы не введете его. Разрешение веб-сайту создавать файлы cookie не дает этому или любому другому сайту доступа к остальной части вашего компьютера, и только сайт, который создал файл cookie, может его прочитать.

Анализ химического состава и усвояемости биомассы на основе NIRS для быстрого отбора клонов топинамбура | Биотехнология для биотоплива

Вариации химического состава и усвояемости биомассы образцов JA для NIRS

В 2006 году, после того, как JA была охарактеризована как потенциальная биоэнергетическая культура, Национальный энергетический научно-исследовательский центр непродовольственной биомассы инициировал долгосрочный проект для всей страны. Сбор и идентификация ресурсов зародышевой плазмы JA [7,8,9, 11].В результате было отобрано 59 репрезентативных образцов JA из 24 провинций с характерными средами и климатом (рис. 1). Согласно Национальному статистическому бюро Китая, эти географические области можно разделить на шесть регионов, включая Северо-Восточный Китай (NEC), Северный Китай (NC), Восточный Китай (EC), Центрально-Южный Китай (CSC), Северо-Западный Китай (NWC). ) и Юго-Западный Китай (ЮЗК) [1]. Из-за своего отличного географического положения и вариабельности генотипов эти клоны JA демонстрировали заметные вариации либо по фенотипу, либо по урожайности, демонстрируя высокий потенциал для использования в генетической модификации биоэнергетических культур или селекции высококачественного сырья биомассы [7,8,9, 31] .Следовательно, эти образцы JA можно считать идеальной популяцией образцов для анализа химических и физических характеристик клеточной стенки.

Пространственное распределение 59 образцов топинамбура, выбранных из типичных регионов произрастания. NEC Северо-Восточный Китай, NC Северный Китай, EC Восточный Китай, CSC Центрально-Южный Китай, NWC Северо-Западный Китай и SWC Юго-Западный Китай. Число в кружке (эл.g., ➀) представляет количество образцов топинамбура, собранных в этой провинции.

Разнообразие образцов было четко продемонстрировано различными уровнями растворимых сахаров, целлюлозы, гемицеллюлозы, лигнина и золы в образцах стеблей JA (рис. 2а). С одной стороны, было очевидно, что стебель JA содержит относительно высокий уровень растворимых сахаров, целлюлозы и гемицеллюлозы со средними значениями 18,2%, 28,3% и 14,0% соответственно. Среди образцов JA из всех исследованных регионов, образцы из SWC показали значительно меньшее содержание целлюлозы (22.5–29,5%), тогда как значительно более высокий уровень гемицеллюлозы был обнаружен в образцах JA из NEC (13,1–18,4%) ( P <0,001). С другой стороны, уровни как золы, так и лигнина в стебле JA были относительно ниже, чем в других видах биоэнергетического сырья [17], хотя образцы JA из NEC содержали значительно более высокий уровень лигнина, чем образцы JA из других регионов ( P <0,001 ). Примечательно, что изученная здесь популяция JA демонстрирует относительно более высокие уровни ферментируемых углеводов с более низкими уровнями лигнина и золы, что указывает на относительно более низкую сопротивляемость биомассы, чем наблюдаемая для другого сырья [15, 31].В этом исследовании перевариваемость биомассы определялась путем учета гексоз, пентоз и общего количества углеводов, образованных из образцов JA, экстрагированных растворимыми сахарами, после комбинированной предварительной обработки на основе щелочи и анализа осахаривания [32]. Как и ожидалось, наблюдались большие различия в перевариваемости биомассы среди выборочной популяции (рис. 2b). В частности, выходы гексоз колеблются от 58,6 до 84,6% после предварительной обработки и последующего ферментативного гидролиза, а выходы пентоз колеблются от 64,9 до 85.3%, что приводит к выходу общего количества углеводов от 63,2 до 82,8% среди исследованных клонов JA. Между тем, анализ ANOVA показал, что не было значительных различий в перевариваемости биомассы среди клонов JA, собранных из разных регионов, за исключением выхода пентозы, высвобожденной из клонов JA из NEC. Следовательно, эта обширная коллекция образцов JA демонстрирует высокие уровни желаемых компонентов и усвояемости биомассы, что указывает на то, что стебель JA можно рассматривать как идеальное сырье для производства биотоплива.

Разнообразие химических и физических свойств 59 образцов топинамбура из шести типичных регионов. a Химический компонент. b Усвояемость биомассы. c Исходные спектры в ближней инфракрасной области. d Распределение баллов анализа главных компонентов. Для уровней каждой проанализированной спецификации качества среди образцов JA заглавные буквы указывают на значительные различия между шестью типичными регионами при P <0.001. Сухое вещество - образец сухого топинамбура до экстракции растворимым сахаром. Лог (1/ R ) используется для связи коэффициента отражения в ближней инфракрасной области с концентрацией поглощающего материала. NEC Северо-Восточный Китай, NC Северный Китай, EC Восточный Китай, CSC Центрально-Южный Китай, NWC Северо-Западный Китай и SWC Юго-Западный Китай

NIRS, зарегистрированный от 10000 до 4000 см ⁻¹ с разрешением 4 см ⁻¹ , показал высокую интенсивность поглощения с очевидными расхождениями базовой линии и сдвигами пиков отражения (рис.2в). Хорошо известно, что сильные пики, наблюдаемые в различных спектральных областях, объясняются удвоением частоты и частотно-суммирующими характеристиками колебаний водородсодержащих молекул [24, 33]. Таким образом, соответствующая интенсивность этих пиков может быть использована для получения информации о биологических характеристиках, физической структуре и химическом составе биомассы [24, 25]. В общем, пики основных полос поглощения находились в диапазоне от 4000 до 7500 см ^-1 , демонстрируя сходство на уровне видов среди клонов JA.В этом исследовании анализ главных компонентов (PCA) был развит для сравнения выборок, а также для выявления выбросов. PCA основывается на проецировании спектральных переменных на несколько реконструированных переменных, которые представляют исходную вариацию NIRS [34]. Как показано на рис. 2d, графики NIRS 59 клонов JA демонстрируют равномерно смешанное и симметричное распределение по трем основным компонентам (что составляет 93,3% спектральной дисперсии), что указывает на то, что образцы JA из шести типичных областей могут иметь переменные химические и физические характеристики клеточной стенки.Следовательно, было показано, что 59 отобранных популяций JA демонстрируют относительно разные химические и физические характеристики клеточной стенки, все из которых могут быть пригодны для моделирования NIRS. Чтобы четко объяснить комплексную оценку, краткий обзор представлен на Рис. 3.

Блок-схема комплексной оценки идеального сырья для производства биоэтанола топинамбура. MPA анализ популяции модели, PLSR частичная регрессия наименьших квадратов, PLS — DA частичный дискриминантный анализ наименьших квадратов, GRA анализ реляционной степени серого

Оптимизация выбора спектральных переменных и разбиение наборов выборок

Разумный Выбор спектральной информации является решающим шагом для успешного моделирования NIRS, которое не только позволяет собирать сильные информативные переменные, но также устраняет помехи из-за неинформативных переменных [23, 26].В этом исследовании два алгоритма MPA, включая CARS и RF, были использованы для выбора спектральных переменных химических компонентов и усвояемости биомассы клонов JA. Очевидно, различные наборы спектральных переменных были созданы с использованием этих двух алгоритмов MPA, что близко отражало их очень разные теоретические основы (рис. 4). В целом, совокупность наборов спектральных переменных, выбранных CARS, обычно была больше, чем наборов, выбранных RF, за исключением наборов гексоз и пентоз. Сообщалось, что сильный пик при приблизительно 5150–5195 см ^–1 , пик, в основном связанный с асимметричным растяжением O – H и полосами деформации O – H воды, как полагали, мешал предсказанию других видов связи [ 17, 23].Интересно, что и CARS, и RF успешно избежали выбора переменных из этой спектральной области в этом исследовании. Этот результат может быть связан с тем, что большинство полос поглощения полимеров клеточной стенки коррелировали с колебаниями от групп O – H, которым могло сильно мешать поглощение воды, что в дальнейшем приводило к ухудшению корреляции между обсуждаемой спектральной областью и полимерами клеточной стенки. [22, 23, 34]. Для предсказания растворимых сахаров, целлюлозы и гемицеллюлозы наиболее важные спектральные области были идентифицированы в 4015–4022, 4285–4296, 4392–4412, 4760–4780, 5776–5796, 6329–6336, 6775–6822 и 7305. –7328 см ⁻¹ [24, 34, 35].Между тем, лигнин был идентифицирован при 4015–4022, 4392–4412 и 5776–5796 см ^–1 в соответствии с валентным колебанием (O – H, C – H, C – O и C – C) и обертонным растяжением. полоса O – H [22, 23]. Примечательно, что использованные алгоритмы MPA продемонстрировали значительную эффективность при выборе переменных в вышеупомянутых спектральных областях (рис. 4a – d). Как сообщалось ранее, усвояемость золы и биомассы можно косвенно предсказать, определив типы соседних органических связей в образце биомассы.Тем не менее, очень мало исследований NIRS было использовано для определения конкретных спектральных областей, которые были предсказуемы для этой характеристики [17, 23, 25]. В настоящем исследовании очень разные наборы спектральных переменных были успешно получены с использованием этих двух алгоритмов MPA для прогнозирования усвояемости золы и биомассы (рис. 4e – h). Хотя они составляли лишь небольшую часть полного спектра, состоящего из 1557 переменных, эти выбранные переменные могли эффективно снизить высокую коллинеарность NIRS, чтобы преодолеть дефект PLS [29].

Оптимальный выбор переменной в подмножествах калибровки по CARS и RF. a Растворимые сахара. b Целлюлоза. c Гемицеллюлоза. d Лигнин. e Ясень. f Гексозы высвобождаются после предварительной обработки с последующим ферментативным гидролизом. г Пентозы высвобождаются после предварительной обработки с последующим ферментативным гидролизом. ч Общее количество углеводов, высвобожденных после предварительной обработки с последующим ферментативным гидролизом.Лог (1/ R ) используется для связи коэффициента отражения в ближней инфракрасной области с концентрацией поглощающего материала. АВТОМОБИЛИ конкурентная адаптивная перезвешенная выборка, RF случайная лягушка

Хорошо известно, что сильная многомерная калибровка во многом зависит как от репрезентативных подмножеств калибровки, так и от подмножеств внешней проверки [23]. В этом исследовании алгоритм Кеннарда – Стоуна (KS) был использован для разделения выборки подмножеств из-за его частого использования в прошлом для этой цели.Для точной и надежной многомерной калибровки один из каждых пяти образцов был включен в подмножество валидации на основе полных спектров и двух видов характеристических спектров, в то время как остальные образцы использовались для подмножества калибровки. Как показано в Дополнительном файле 1: Рис. S1, сплошные и пунктирные линии, наложенные на каждую гистограмму, представляют нормальные распределения, которые использовались для обозначения несоответствия между каждой гистограммой и нормальностью. Широкий диапазон значений для каждой спецификации в значительной степени может быть отнесен к диапазонам местного пространственного географического распределения и генотипов JA.В целом, для калибровки и проверки химических компонентов и усвояемости биомассы 59 образцов JA гистограммы, основанные на полных спектрах, спектры, оптимизированные для CARS, и спектры, оптимизированные для RF, отображали относительно широкие и приблизительно нормальные распределения. Более того, большинство подмножеств калибровки показали почти такие же распределения, что и соответствующие подмножества валидации, тогда как во всех не было четких бимодальных, асимметричных или однородных распределений. Между тем, аналогичные результаты были обнаружены в распределениях графиков главных компонент на основе полных спектров, спектров, оптимизированных для CARS, и спектров, оптимизированных для RF (дополнительный файл 1: рис.S2) и трехмерные графики оценок данных NIRS из поднаборов калибровки и проверки были хорошо перемешаны и отображали относительно симметричные распределения. Следовательно, алгоритмы KS облегчили оптимизацию как подмножества калибровок, так и связанного подмножества валидации, что сделало их пригодными для последующих многомерных калибровок.

Моделирование PLSR для химического состава

На основе оптимизированных спектров и подмножеств образцов было разработано 10 моделей PLSR, оптимизированных для MPA, для растворимых сахаров, целлюлозы, гемицеллюлозы, лигнина и золы.Чтобы провести честное сравнение, пять моделей PLSR были разработаны с использованием полных спектров и служили в качестве контроля. В процессе разработки количество образцов для подмножеств калибровки и валидации было дополнительно сокращено за счет удаления выбросов из выборки с использованием критерия Шовене [35]. Чтобы повысить надежность многомерных калибровок, все модели PLSR были полностью проверены с использованием метода «исключить-один-нет», где одно наблюдение, выбранное из подмножеств калибровочных образцов, использовалось в качестве данных проверки для каждого процесса перекрестной проверки [17 , 23].Оптимальное количество главных компонентов (ПК) для каждой модели было определено с использованием средней стандартной ошибки калибровки (RMSEC) и средней стандартной ошибки перекрестной проверки (RMSECV). В этом случае для 15 моделей PLSR было получено от 4 до 10 оптимальных ПК, что составляет более 96% дисперсии, что еще больше снизило опасность чрезмерной подгонки (рис. 5a). Интересно, что ПК моделей PLSR, оптимизированных для RF, обычно дают более высокие значения дисперсии, чем модели и элементы управления PLSR, оптимизированные для CARS.

Характеристика моделей PLSR по химическому составу. a Выбор основных компонентов моделей PLSR для объяснения дисперсии NIRS. b Прогностическая эффективность моделей PLSR для химического состава. CARS конкурентная адаптивная выборка с повторным взвешиванием, RF случайная лягушка, R ² _C определение коэффициента калибровки, R ² _CV определение коэффициента перекрестного валидации, R ² _V определение коэффициента валидаций, RMSEC средняя стандартная ошибка калибровки, RMSECV средняя стандартная ошибка перекрестной проверки, RMSEP среднеквадратичная ошибка предсказание, RPD отношение производительности к отклонению, RER коэффициент ошибок диапазона

Сводная статистика калибровок химического состава PLSR представлена ​​в таблице 1.В целом, все химические компоненты были успешно предсказаны с помощью моделей PLSR, а их неопределенности приближались к тем, которые наблюдались при влажных химических измерениях, на что указывают полученные низкие значения RMSEC (0,20–2,14) и RMSECV (0,27–2,78). В результате были получены относительно высокие коэффициенты определения калибровки ( R ² _C ) и перекрестной проверки ( R ² _CV ) в диапазонах 0,79–0,98 и 0,63– 0.97 соответственно.Примечательно, что оба типа моделей калибровки PLSR, оптимизированных для MPA, обычно демонстрировали более высокую стабильность, чем контроли, которые демонстрировали относительно низкие RMSEC и RMSECV и высокие R ² _C и R ² _CV . Следовательно, эти результаты показывают, что MPA может значительно повысить надежность калибровок PLSR.

В настоящем исследовании было проведено достоверное прогнозирование с использованием проверенных извне образцов для оценки уравнений калибровки.Сводная статистика для прогноза содержания растворимых сахаров, целлюлозы, гемицеллюлозы, лигнина и золы представлена ​​в таблице 2. В целом, модели PLSR, оптимизированные для радиочастотного излучения, работают лучше или аналогичны оптимизированным для CARS моделям и элементам контроля при сравнении значений среднеквадратичного значения. ошибка предсказания (RMSEP) и R ² _V для предсказания растворимых сахаров, целлюлозы и лигнина. Напротив, оптимизация CARS может значительно улучшить производительность многомерной калибровки PLSR для прогнозирования гемицеллюлозы.В последние годы многочисленные исследования показали, что уровень золы нелегко или напрямую измерить с помощью NIRS из-за его неорганической природы [17, 18, 24, 36]. Аналогичным образом, статистика моделей PLSR, оптимизированных для CARS, и средств контроля показывает, что прогноз для золы в настоящем исследовании от справедливого до плохого, что делает эти два метода пригодными только для очень грубого скрининга. Однако неорганическая зола была успешно предсказана с помощью оптимизированных для RF моделей PLSR со значительно более высоким RMSEP R ² _V и более низким RMSEP.

Недавние исследования показывают, что для исследовательской калибровки отличные калибровочные модели должны демонстрировать значения отношения производительности к отклонению (RPD) и коэффициента ошибок диапазона (RER) более 3 и 15 соответственно [22,23,24,25]. В этом исследовании почти все значения RPD и RER для RF-оптимизированных моделей PLSR были выше или аналогичны стандартным значениям (таблица 2), что привело к относительно лучшей корреляции между прогнозируемыми и эталонными значениями химических компонентов (дополнительный файл 1: рис.S3). Чтобы добиться большего визуального понимания, была принята паук-диаграмма для сравнения прогностической эффективности используемых моделей PLSR (рис. 5b). Было очевидно, что RF был более эффективным алгоритмом, чем CARS, для улучшения прогнозирующей способности многомерных калибровок PLS. Взятые вместе, эти результаты показывают, что оптимизация MPA обещает повысить точность и надежность многомерных калибровок PLS и что оптимизированные для RF модели PLSR подходят для определения химического состава JA.

Моделирование NIRS для усвояемости биомассы

Для оценки усвояемости биомассы были разработаны шесть аналогичным образом оптимизированных MPA-оптимизированных моделей PLSR для образцов JA, полученных по всей стране, а три модели PLSR служили контролем. Точно так же оптимизированные для RF модели PLSR обычно давали более высокие значения дисперсии, чем оптимизированные для CARS модели PLSR и контроли на оптимальных ПК (рис. 6a). В таблице 3 представлен обзор девяти калибровок PLSR для прогнозирования гексоз, пентоз и общего количества углеводов.В целом, модели прогнозирования усвояемости биомассы показали небольшое снижение значений R ² _C (0,68–0,93) и R ² _{значений CV} (0,48–0,87), чем модели прогнозирования химический состав. Однако шесть оптимизированных для MPA моделей PLSR для усвояемости биомассы показали значительно более высокие значения R ² _C (0,86–0,93) и R ² _CV (0,75–0,87), чем соответствующие контрольные образцы.Между тем, чрезвычайно низкие значения RMSEC (1,05–1,55) и RMSECV (1,85–2,11) также были получены с использованием калибровок, оптимизированных для MPA, что указывает на превосходную стабильность.

Характеристика моделей PLSR для усвояемости биомассы. a Выбор основных компонентов моделей PLSR для объяснения дисперсии NIRS. b Прогностическая эффективность моделей PLSR для усвояемости биомассы. CARS конкурентная адаптивная выборка с повторным взвешиванием, RF случайная лягушка, R ² _C определение коэффициента калибровки, R ² _CV определение коэффициента перекрестного валидации, R ² _V определение коэффициента валидаций, RMSEC средняя стандартная ошибка калибровки, RMSECV средняя стандартная ошибка перекрестной проверки, RMSEP среднеквадратичная ошибка предсказание, RPD отношение производительности к отклонению, RER коэффициент ошибок диапазона

Впоследствии более низкое RMSEP (1.24–2,55), более высокие значения RPD (1,74–3,96) и RER (8,38–20,96) были получены с использованием надежных калибровок, оптимизированных для MPA (таблица 4). В частности, 14 образцов, прошедших внешнюю проверку, продемонстрировали сильную корреляцию между прогнозируемыми и опорными значениями (дополнительный файл 1: рис. S3B, C). Напротив, элементы управления продемонстрировали очень плохую предсказательную способность (таблица 4 и дополнительный файл 1: рис. S3A). Эти результаты демонстрируют, что MPA может явно улучшить точность прогнозирования модели PLSR для прогнозирования усвояемости биомассы, что подтвердило наши ранее заявленные результаты о том, что CARS и RF показали превосходную эффективность для выбора как информативных переменных, так и исключения неинформативных переменных (рис.4). Примечательно, что сравнение алгоритмов MPA показало, что RF был более эффективен, чем CARS, в улучшении производительности калибровок PLSR для прогнозирования выходов гексоз, пентоз и общего количества углеводов, высвобождаемых после предварительной обработки с последующим ферментативным гидролизом (рис. 6b). Вместе эти результаты дают важную информацию о том, как оптимизация выбора спектральных переменных с помощью MPA может значительно повысить как стабильность, так и точность моделей PLSR для химического состава и усвояемости биомассы.Такие модели составляют основу точной и эффективной методологии прогнозирования химического состава и усвояемости биомассы сырья JA.

Комплексная оценка качества сырья

На основании химического состава и усвояемости биомассы (общее количество углеводов, высвобождаемых после предварительной обработки и последующего ферментативного гидролиза), качество сырья испытанных образцов JA было всесторонне оценено с использованием модели GRA.Как показано на рис. 7a, сплошные линии представляют нормальное распределение и предназначены для выделения любого несоответствия между гистограммой и нормальностью. Что касается FQS, частота относится к количеству выборок в заданном диапазоне, а процент каждого FQG указан над гистограммами. В целом распределение FQS было похоже на нормальное распределение, что не является неожиданным для общенациональной популяции сырья. Более того, среднее значение FQS составило 28,6, и большинство выборок попали в D (43.1%) и Е (39,7%). Напротив, только 3,4% и 5,2% образцов JA были отнесены к классам A и B (подробности можно найти в Дополнительном файле 1: Таблица S1). Следовательно, существует растущая необходимость сосредоточить усилия на выборе ресурсов зародышевой плазмы JA, селекции и генетической модификации для улучшения качества сырья биомассы для эффективного производства биоэтанола.

Распределение по качеству сырья 59 образцов топинамбура в Китае. a Национальная область применения. b Региональный охват. Различные строчные буквы указывают на значительные различия между шестью типичными регионами при P <0,001. Сплошные линии, наложенные на каждую гистограмму, представляют нормальные распределения и использовались для отражения несоответствия между гистограммой и нормальностью. NEC Северо-Восточный Китай, NC Северный Китай, EC Восточный Китай, CSC Центрально-Южный Китай, NWC Северо-Западный Китай и SWC Юго-Западный Китай

Примечательно, что образцы JA, полученные из шести районов Китая, показали очень разное распределение FQS (рис.7b), а средние значения FQS были ранжированы в порядке NEC (53,5)> SWC (35,3)> CSC (30,1)> NWC (24,3)> NC (23,6)> EC (23,3). Анализ ANOVA показал, что образцы JA из NEC показали значительно более высокий FQS, чем образцы из NC, EC и NWC ( P <0,001). Однако высококачественные образцы JA можно было найти в большинстве регионов, в которых проводилась выборка (кроме ЕС). Сводная статистика химических компонентов, усвояемости биомассы и FQS образцов JA, отнесенных к классам A и B, подробно представлена ​​в таблице 5.Как и ожидалось, каждый выбранный образец JA обладал высоким уровнем растворимых сахаров, целлюлозы и гемицеллюлозы, низким уровнем лигнина и золы и исключительно высокой усвояемостью биомассы. Следовательно, эти образцы в настоящее время являются наиболее идеальным сырьем JA для производства биоэтанола в Китае, демонстрируя, что GRA подходил для оценки качества сырья биомассы с высокой производительностью.

Качественный анализ качества сырья

Для целей промышленного применения дальнейшие исследования должны быть сосредоточены на быстрой и точной классификации большого количества исходного сырья биомассы на различные FQG для достижения коммерциализации лигноцеллюлозного биотоплива.В этой работе подмножества образцов, разделенных алгоритмом KS, в сочетании с алгоритмами CARS и RF были использованы для разработки двух оптимизированных моделей PLS-DA для классификации FQG биомассы стебля JA, в то время как модели PLS-DA, основанные на полных спектрах, служили в качестве контроля. Сводная статистика трех моделей PLS-DA для качественного анализа FQG представлена ​​в таблице 6. Примечательно, что значения FQG стебля JA были успешно классифицированы с использованием моделей PLS-DA для получения относительно более высоких значений множественных коэффициентов детерминации ( R ² : 0.76–0,96) и объясненное изменение в тестовой выборке ( Q ² : 0,52–0,83). Кроме того, было очевидно, что два алгоритма MPA могут значительно повысить стабильность моделей PLS-DA. Что касается точности классификации, самые высокие показатели правильности, 97,8% в подмножестве калибровки и 91,1% в подмножестве валидации, были получены с использованием надежной модели PLS-DA, оптимизированной для радиочастот, которые превосходили показатели, полученные с помощью оптимизированной для CARS PLS-DA. модель. Следовательно, алгоритм RF был более эффективным, чем алгоритм CARS, для улучшения прогнозирующей способности многомерных калибровок PLS.В целом, эти результаты показывают, что оптимизация выбора спектральных переменных с помощью MPA может значительно повысить стабильность и точность классификации многомерных калибровок PLS-DA в соответствии с количественными определениями химического состава стебля JA и усвояемости биомассы.

Артишок: свойства и преимущества — Мистер Лото

Артишок

Артишок — это не только изысканный и универсальный овощ на кухне, но и очень важный овощ для профилактики серьезных заболеваний.Его регулярное употребление имеет несколько преимуществ для здоровья. Посмотрим, какие

Артишок , ботаническое название Cynara scolymus — это растение с особыми свойствами , принадлежащее к семейству сложноцветных . Растение средиземноморского происхождения, имеет крепкий и разветвленный стебель, который может достигать одного метра и двадцати сантиметров в высоту.

Артишок собирают с октября по июнь, и многие виды цветут несколько раз в течение года.

В Италии широко распространено, особенно в Средиземноморье. Самые крупные культуры выращиваются в Лигурии, Тоскане, Сардинии, Лацио и Апулии. Наша страна в настоящее время является крупнейшим производителем в мире артишоков из .

Индекс

На рынке представлены артишоки разного качества , округлые или удлиненные, с шипами или без них, разных оттенков зеленого и с пурпурными оттенками. В мире выращивают разновидностей из артишока , около 90 .

Его здоровье Преимущества включают здоровье сердца и печени, низкий уровень сахара в крови и лучшее пищеварение.

Артишоки содержат мало жира и богаты пищевыми волокнами, витаминами, минералами и фолиевой кислотой. Согласно научным исследованиям, эти вкусные овощи богаты соединениями с антиоксидантными свойствами (1)

Сердце артишока — наиболее используемая часть растения, но полезно знать, что питательные вещества с и более свойствами присутствуют в листьях.В качестве доказательства этого, добавки, которые стали настолько популярными в последние годы благодаря своему положительному эффекту на сердце , получены из листьев артишока .

Химический состав

Источник: Nutritionvalue

Секрет его достоинств заключается в цинарине , — ароматическом веществе, придающем ему характерный горький вкус, и многих его полезных свойствах и терапевтических .

Экстракт артишока

Экстракт содержит полифенолы, основными из которых являются хлорогеновая кислота, цинарин, инулин и лютеолин.

• Лютеолин : это мощный антиоксидант , который, согласно различным исследованиям, помогает предотвратить воспаление и опухоли. (2)
• Cinarina : еще один антиоксидант , который стимулирует выработку желчи, помогает кишечнику переваривать жиры и усваивать витамины.
• Инулин : это пребиотик, он может увеличивать количество полезных микроорганизмов в кишечнике.
• Хлорогеновая кислота : это антиоксидант, который помогает образовывать связи с токсичными соединениями и, следовательно, обладает детоксицирующими свойствами .

калорий

На каждые 100 грамм съедобной части калорийность составляет 50 ккал .

Артишок: свойства и преимущества

Богат антиоксидантами

Этот овощ обладает высокой антиоксидантной способностью и фигурирует под номером № 15 в списке ORAC (способность абсорбировать кислородные радикалы).Это измерение проверяет способность растения поглощать свободные радикалы.

Из всех овощей, артишок имеет самый высокий уровень антиоксидантов . По данным Министерства сельского хозяйства США из 1.000 различных видов овощных продуктов, артишок, находятся на 7-м месте, по содержанию антиоксидантов .

Он содержит множество жизненно важных антиоксидантов и фитонутриентов. Фактически, помимо минералов и витаминов, в его химическом составе мы находим кверцетин, рутин, цинарин и галловую кислоту.Все эти соединения обладают мощной антиоксидантной активностью .

В основе артишока также находится хлорогеновая кислота — вещество с сильными антиоксидантными свойствами , которое предотвращает артериосклеротические и сердечно-сосудистые заболевания. Одним из наиболее важных преимуществ содержания множества антиоксидантов является его способность предотвращать многие формы рака.

Согласно последним исследованиям, артишоки среди всех овощей наиболее богаты антиоксидантами.(3)

Защита от рака

В лабораторных исследованиях артишок продемонстрировал свою эффективность против опухолей, в частности против рака груди и гепатоцеллюлярной карциномы. (4) Исследование, опубликованное в журнале Oxidative Medicine and Cellular Longevity , показало, что экстракт артишока вызывает смерть в результате апоптоза клеток рака груди . (5)

В подтверждение свойств этого растения также было проведено египетское исследование на крысах.В исследовании подчеркивается, что рыбий жир и артишок и обладают защитным действием против гепатоцеллюлярной карциномы. (6)

Другое исследование 2015 года показало, что экстракт листьев вызывает смерть от апоптоза в злокачественных клетках мезотелиомы плевры. (7)

Исследования на животных и in vitro выявили опухоль ограниченного роста из экстракта артишока . (8, 9, 10) По словам исследователей, соединения, ответственные за эти преимущества , представляют собой некоторые антиоксиданты, такие как кверцетин, галловая кислота, силимарин и рутин.

В некоторых исследованиях в пробирках силимарин доказал свою эффективность в профилактике и лечении рака кожи. (11)

Польза для печени

Орган, который получает наибольшую пользу от свойств артишока — это печень. Это свойство связано с цинарином, кислотой, также присутствующей в листьях. Его активные ингредиенты дезактивируются при варке (по этой причине лучше употреблять сырые артишоки , ).

Было показано, что cinarina стимулирует выработку желчи, соединение , необходимое для пищеварительного процесса, которое вырабатывается печенью. (12) Исследования подтверждают, что без адекватного производства желчи никакая диета не может быть эффективной для здоровья. Это связано с тем, что многие из необходимых питательных веществ не могут быть адекватно усвоены организмом. (13)

Другие исследования показали, что экстракт листьев артишока эффективен в , облегчая симптомы синдрома раздраженного кишечника (SII). симптомов этого расстройства часто являются болезненные и включают боль в животе, запор, диарею и вздутие живота. (14)

Согласно другим исследованиям, экстракт листьев этого овоща может защитить печень от повреждений и способствовать ее заживлению. (15, 16)

Исследование, проведенное в Иране с участием 90 человек с безалкогольным стеатозом печени , дало хорошие результаты. После двух месяцев ежедневного приема 600 мг экстракта артишока , функция печени улучшилась .(17)

Исследование, проведенное в Украине на людях с ожирением и неалкогольным стеатозом печени, дало результаты, аналогичные предыдущему. После двух месяцев ежедневного приема его экстракта воспаление печени улучшилось, а также уменьшилось накопление жира. (18)

Снижает уровень холестерина

Согласно научным исследованиям, очень важное свойство vefgetable vefgetable основано на способности cinarina снижать уровень холестерина bad LDL в крови.Таким образом, этот овощ защищает организм от гипертонии, атеросклероза, сердечного приступа и инсульта. (19)

Однако есть несколько исследований, которые предполагают, что свойства этого овоща могут иметь положительное влияние на уровень холестерина. (20, 21)

Немецкое исследование 143 человек с высоким уровнем холестерина и человека дало положительные результаты. После шести недель ежедневного приема экстракта артишока у пациентов наблюдалось снижение уровня холестерина ЛПНП на 22,9 % .(22)

Недавний обзор исследований подтвердил, что ежедневный прием экстракта артишока приводит к снижению плохого холестерина ЛПНП на . (23) По мнению исследователей, одним из самых полезных соединений из с этой точки зрения является лютеолин. Это антиоксидант , соединение , предотвращающее образование холестерина. (24)

Сердечные пособия

Помимо способности снижать уровень холестерина, этот ценный овощ также обладает липидной и гликемической функцией.Все эти свойства согласно исследованиям осуществляют защитную функцию против сердца и сердечно-сосудистой системы. (25)

Помощь диабетикам

Научные исследования показывают, что it помогает сбалансировать уровень сахара в крови (26). В настоящее время испытания проводятся на крысах. Однако результаты показывают, что этанольный экстракт из листьев Cynara scolymus обладает антигипергликемическими свойствами .Это хороший повод для будущего применения на людях. (27)

Исследование, проведенное Университетом Павии на людях с ожирением, показало, что артишок имеет положительный эффект, снижает уровень сахара в крови. (28)

Другое исследование здоровых людей показало, что потребление вареных артишоков во время еды снижает уровень сахара в крови и инсулина через 30 минут после приема пищи. (29)

Предотвращает врожденные дефекты

Эти овощи также являются ценными союзниками беременных.Согласно исследованиям, высокий уровень и фолиевой кислоты фактически могут предотвратить возникновение дефектов нервной трубки у потомства. (30)

Здоровье мозга

Артишоки обеспечивают около 12% рекомендуемой дозы витамина К . Есть исследования, показывающие, что этот витамин защищает от повреждения нейронов и дегенерации мозга. Таким образом, он представляет собой профилактический метод лечения деменции , болезни Альцгеймера, и , у пожилых людей .

В дополнение к этому, их сосудорасширяющие свойства позволяют большему снабжению кислородом головного мозга. Артишок также содержит хорошее количество фосфора. Его дефицит , согласно недавним исследованиям, связан с серьезным снижением когнитивных способностей. (31)

Так какой лучший способ поддерживать свой мозг в форме, чем есть артишоки ?

Здоровье костей

Всегда Витамин К играет важную роль в формировании костей и поддержании их здоровья.В дополнение к этому они являются хорошим источником витаминов и минералов, таких как магний, фосфор и марганец.

Научные исследования показывают, что эти питательные вещества являются необходимыми для здоровья и поддержания здоровья костей. Таким образом, среди преимуществ , его приема, есть также профилактика от остеопороза . (32)

Артериальное давление

Иранское исследование людей с высоким кровяным давлением показало, что ежедневное потребление экстракта артишока в течение 12 недель снижает систолическое и диастолическое кровяное давление.(33) Эти овощи также являются хорошим источником калия, который благодаря своим сосудорасширяющим свойствам , помогает регулировать кровяное давление . (34)

Есть также некоторые исследования на животных, которые показывают, что овощ может способствовать образованию eNOS, фермента, который участвует в процессе расширения сосудов. (35)

Пищеварение

Артишок — хороший источник клетчатки, которая способствует здоровью пищеварительной системы, питая полезные бактерии кишечника.Это снижает риск рака кишечника и защищает вас от запоров и диареи. (36)

Одним из соединений, присутствующих в артишоке, обладающем пребиотическими свойствами , является инулин. Английское исследование показало, что содержащий инулин экстракт артишока , принимаемый ежедневно в течение 3 недель, увеличивает количество кишечных бактерий.

Артишоки могут быть полезны для снятия симптомов несварения желудка , таких как тошнота, вздутие живота и изжога. (37)

Немецкое исследование подтвердило пищеварительные свойства артишока.После 6 недель приема экстракта листьев артишока уменьшатся такие симптомы, как метеоризм и чувство сытости. (38)

Синдром раздраженного кишечника

Синдром раздраженного кишечника (СРК) — это заболевание, поражающее пищеварительную систему. симптомы — вздутие живота, боль в животе, диарея, запор и метеоризм. В исследовании людей с СРК этот овощ дал положительные результаты. Фактически, 96% участников исследования сообщили, что экстракт артишока так же эффективен , как и лекарства от диареи и запора.(39)

Другое английское исследование показало, что у пациентов с СРК, принимавших 1 или 2 капсулы экстракта в день в течение 2 месяцев, симптомы этого состояния уменьшались на 26%. (40)

Артишок и чаевые

Большой спрос на артишок на рынке побуждает крупных производителей использовать вещества, которые не являются действительно полезными, если не сказать токсичными. Поэтому необходимо, даже за счет более высокой стоимости, покупать продукты безопасного биологического происхождения.

Наконец, рекомендация кормящим матерям или кормящим грудью.Лучше воздержаться от употребления артишоков в этот период, так как они снижают надои молока.

Свежесть

Хотите узнать, как распознать свежесть артишока ? Возьмите их указательным и большим пальцем и нажмите. Если артишок твердый и компактный, он свежий, если он имеет тенденцию к сглаживанию, но это не так.

Свежий артишок должен иметь хорошо закрытые кончики, и если к стеблю прикреплены якоря листьев, они не должны быть засохшими, а наоборот, очень свежими.

Противопоказания

Артишок тесно связан с ромашкой, календулой и хризантемой, следовательно, с цветами. Таким образом, люди с аллергией на эти цветы могут также иметь аллергию на артишоки .

Лица, с проблемами печени или желчного пузыря , не должны употреблять эти овощи , поскольку они могут усилить эффекты симптомов. Их потребление на самом деле рекомендовано как защитный метод и профилактика печени и желчного пузыря, но не как лекарство .

Наконец, артишоки обладают мочегонными свойствами , поэтому, если у вас гиперактивный мочевой пузырь , избегайте их употребления .

Любопытство

Не все знают, что стебель самых нежных артишоков , когда-то лишенный внешней кожуры, можно есть сырым в салате или в пинзимонио. Даже в сыром виде, без приправ, он имеет действительно ощутимый вкус.

В исследовании Университета Коменского в Словакии было проведено углубленное исследование способности извлекать из листьев артишока по предотвращению роста лейкозных клеток.

Благодаря своим мочегонным свойствам , артишок , , используется при приготовлении продуктов для похудения, а благодаря очищающему и детоксицирующему действию на печень его можно использовать при легких отравлениях.

Для этого готовят настой из двух чайных ложек сушеных листьев и пол-литра воды, который нужно пить трижды в день по полстакана за раз.

Большая часть активных ингредиентов артишока содержится в его листьях, которые обычно не потребляются. Что ж, приготовив настой из его листьев, вы получите очень горький напиток, который сможет снизить процент холестерина в крови.

Если вы готовите артишоки , не выбрасывайте варочную воду , так как она очень богата минералами и может быть добавлена ​​в супы с последующим положительным эффектом .

В подтверждение этого важно отметить, что даже при использовании артишока в лечебных целях и в лечебных целях часть, которая используется, является самим листом.

Артишок — хорошо известный и потребляемый овощ с древних времен. Его уже использовали в пищу египтяне, а затем греки и римляне.

Может быть, не все знают, что

Отличный способ употребления сырых артишоков — это заправить их маслом, лимоном, солью и чесноком.Для тех, кто любит его вкус, подойдет даже немного боттарги. Если вы хотите приготовить этот вкусный салат, помните, что внутренняя часть артишока, разрезанная и соприкасаясь с воздухом, сразу окисляется, приобретая неприятный темный цвет. Чтобы этого не произошло, каждый раз, когда вы отрезаете кусок, замачивайте его в лимонном соке.

Согласно последним научным исследованиям было показано, что употребление в пищу артишоков способствует благополучию нашего тела и, прежде всего, предотвращает различные заболевания.

В Соединенных Штатах Калифорния производит почти 100% всего производства американских артишоков, а город Кастровиль стал очень известен благодаря ежегодному фестивалю артишоков .

Хранилище

Если вы хотите хранить артишоки в холодильнике в течение 6-7 дней без изменения их внешнего вида и изменения свойств , следуйте этой простой процедуре: возьмите артишок, удалите более твердые внешние листья, срежьте стебель, оставив только около 5 штук. см, вымойте и просушите.

После этого возьмите кухонное полотенце, заверните заранее приготовленные артишоки и положите все в пластиковый пакет, который вы оставите открытым. Хранить в холодильнике и употреблять в течение 6-7 дней.

Артишок: свойства и преимущества

Итальянская языковая версия

Заявление об отказе от ответственности:

Это не медицинское издание, информация, представленная на этом сайте, предназначена только для информационных целей и носит общий характер, они никоим образом не могут заменить рецепты врача или других медицинских работников, уполномоченных законом.Представления о дозировке, медицинских процедурах и описании продуктов на этом сайте имеют иллюстративную цель и не позволяют приобрести необходимый опыт и ручные навыки для их практики или их использования. Если вам было прописано лечение, я прошу вас не прерывать и не изменять его, потому что все предложения, которые вы найдете на www.mr-loto.it, всегда и в любом случае должны сравниваться с мнением вашего врача.

экстрактов артишока в терапии рака: влияют ли условия экстракции на противоопухолевую активность? | Будущий журнал фармацевтических наук