Ekstraksyon asid fenolik, flavonol, ak flavan-3-ltrason ki ede ltrason soti nan po ak grenn rezen Muscadine, lè l sèvi avèk sòlvan natirèl etektik pwofon ak modèl prediksyon pa rezo neral atifisyèl.
Feb 23, 2022
Tanpri kontakteoscar.xiao@wecistanche.compou plis enfòmasyon
RésuméObjektif etid sa a se te mennen ankèt sou efikasite ekstraksyon 9 sòlvan eutektik natirèl (NDES) avèk asistans ultrason pouasid fenolik, flavonol, ak flavan-3-ol nan po ak grenn rezen muscadine (Carlos) an konparezon ak 75 pousan etanòl. Rezo neral atifisyèl (ANN) te aplike pou optimize kontni dlo NDES, tan ultrasonication, rapò solid-a-sòlvan, ak tanperati ekstraksyon pou reyalize pwodiksyon ekstraksyon ki pi wo pou asid ellagic, catechin, ak epicatechin. Yon NDES ki fèk fòme (#1) konsiste de klori kolin:asid levulinik: ethylene glycol 1:1:2 ak 20 pousan dlo extrait pi gwo kantite asid ellagic nan po a nan 22.1 mg/g. Sede sa a te 1.73-pli sa a pa 75 pousan etanòl. Yon NDES modifye (#3) ki fòme ak klori kolin: prolin: asid malik 1:1:1 ak 30 pousan dlo ekstrè pi gwo kantite katechin (0.61 mg/g) ak epicatechin. (0.89 mg / g) nan po a, ak 2.77 mg / g ak 0.37 mg / g nan grenn nan, respektivman. Sede pi bon nan asid ellagic nan po a lè l sèvi avèk NDES #1 te 25.3 mg / g (obsève) ak 25.3 mg / g (prevwa). Sede pi bon nan (catechin plis epicatechin) nan grenn lè l sèvi avèk NDES #3 te 9.8 mg / g (obsève) ak 9.6 mg / g (predi). Etid sa a te montre efikasite ekstraksyon segondè nan chwazi NDES pou polifenol nan kondisyon optimize.
Tanpri klike la a pou w konnen plis
Entwodiksyon
Solvang natirèl etektik gwo twou san fon (NDES) yo prepare pa melanje donatè idwojèn-kosyon ak akseptè idwojèn-kosyon nan yon rapò molè ki apwopriye [1]. Pwen k ap fonn yon eleman ta dwe pi ba pase pwen k ap fonn lòt la [1]. Apre chofaj ak melanje, mwayen sa a vin tounen yon likid nan tanperati chanm. Dlo ajoute pou estabilize ak polarize melanj lan. Rechèch nan jaden an nan ekstraksyon fitochimik lè l sèvi avèk NDES te elaji akòz ekstrè efikas yo ak solubility. Sepandan, plizyè faktè jwe yon wòl enpòtan lè yo konpare NDES ak solvang òganik, tankou sede, pri, rekiperasyon, ak toksisite. Rechèch anvan yo te envestige NDES sou ekstraksyon diferan polifenol ki soti nan matris manje divès kalite. Pou egzanp, Bubalo et al. (2016) te konpare 5 NDES, dlo, 70 pousan methanol (v/v), ak asidifye 70 pousan metanol (v/v) pou ekstrè anthocyanins, catechin, ak quercetin -3-O-glucoside soti nan po rezen wouj. Yon NDES ki gen klori kolin: asid oksalik (1:1) ak 25 pousan dlo (v/v) yo te jwenn sòlvan ekstraksyon ki pi efikas [2]. Nan yon lòt etid, Pani´c et al. (2019) te teste 8 NDES ak asidifye 70 pousan etanòl epi obsève klori kolin: asid asid (2:1) ak 30 pousan dlo (v/v) kòm pi bon NDES pou ekstrè anthocyanins nan pòs rezen [3]. Rezen Muscadine (Vitis rotundifolia) se natif natal nan eta sidès yo ak premye rezen sovaj kiltive nan Etazini [4]. Rezen Muscadine yo pwodui nan 12 eta ak total apeprè 5000 kawo tè [5]. Gen 100 varyete rezen muscadine ak chak varye nan karakteristik fizik, sansoryèl, oswa chimik [4]. Pami yo, Carlos se yon rezen muscadine lajman plante akòz gwo pwodiksyon rekòt li yo ak konsistans k ap grandi [4]. Carlos muscadine rezen se mwayen nan gwosè, an kwiv nan koulè, pi epè nan po a epi li gen kat grenn an mwayèn [6]. Rezen Muscadine gen kantite siyifikatif nanpolifenolyo konnen yo diminye enflamasyon [7], anpeche kwasans timè pwostat [8], ak amelyore repons metabolik dyabetik [9]. Pomad rezen muscadine, yon byproduct nan ji rezen muscadine oswa vinifikasyon, konsiste de po ak grenn. Yon etid rechèch anvan te itilize asetòn: dlo: melanj asid acetic (70:29.7:0.3, v/v) pou ekstrè konpoze fenolik nan grenn, po, ak kaka uit cultivar rezen muscadine ki te grandi nan Florid, enkli Carlos [10]. Sepandan, itilizasyon solvang òganik ki ka pran dife ak efikasite ekstraksyon ki ba yo anpeche aplikasyon pratik. Pifò nan pòs rezen muscadine la toujou jete kòm fatra. Rezo neral atifisyèl (ANN) se yon sistèm kat ki pa lineyè ki gen ladan plizyè inite pwosesis debaz ki konekte pa asosyasyon filaplon. Inite pwosesis sa yo rele "neuron" [11]. Rezo neral atifisyèl se yon apwòch aprantisaj machin pou predi oswa prevwa yon repons ki baze sou opinyon miltip [11]. Rechèch anvan yo te aplike metòd sifas repons (RSM) pou optimize ekstraksyon ak prediksyon. Sepandan, kèk etid te itilize ANN pou menm objektif la. Pou egzanp, Sinha et al. (2013) sigjere ke ANN gen pi bon pèfòmans prediksyon pase RSM sou ekstraksyon lank natirèl nan grenn Bixa Orellana (Annatto) [12]. Nan yon etid ki sanble, Ciric et al. (2020) rapòte ke modèl ANN la te pi bon pase RSM pou predi fè ekstraksyon konpoze fenolik nan lay [13]. Objektif rechèch sa a se te mennen ankèt sou efikasite ekstraksyon 9 NDES pou asid fenolik, flavonol, ak flavan-3-ol an konparezon ak etanòl 75 pousan avèk asistans ultrason. ANN te aplike pou predi ak optimize kondisyon ekstraksyon yo sou pwodiksyon fenolik. Ipotèz la te ke NDES ak konpozisyon espesifik ekstrè pi gwo kantite asid fenolik, flavonol, ak flavan-3-ol pase 75 pousan etanòl, epi efikasite ekstraksyon ki pi wo a ka reyalize pa modèl prediksyon ki baze sou ANN.
2. Materyèl ak Metòd 2.1. Pwodwi chimik ak reyaktif klori kolin, asid levulinik, 1,2-propanediol, asid DL-malik, asid oksalik, asid idroklorik, ak asid fòmik yo te jwenn nan Acros Organics (Morris Plains, NJ, USA). Asid laktik, ethylene glycol, glycine, HPLC-klas asetonitrile, metanol, ak etanòl yo te achte nan Fishers Scientific (Waltham, Massachusetts, USA). L-proline ak betaine hydrochloride te achte nan men Alfa Aesar (Ward Hill, MA, USA). HPLC-klas estanda asid ellagic, asid galik, asid ferulic, (plis)-catechin, (-)-epicatechin, myricetin, quercetin, ak kaempferol te akeri nan men Sigma Aldrich (St. Louis, MO, USA).
2.2. Konsepsyon NDESNDES #1–2 nan Tablo 1 yo te fèt nan etid anvan nou an [14]. Yo te chwazi klori kolin nan NDES #1–2 kòm yon akseptè idwojèn, tandiske de donatè idwojèn diferan yo te chwazi pou chak nouvo NDES. Pwopòsyon molè ant donatè idwojèn ak akseptè ak kontni dlo yo te detèmine nan eksperyans preliminè. NDES #3-9 nan Tablo 1 yo te chwazi nan literati a kòm etid anvan yo te nonmen yo kòm NDES efikas nan èkstraksyon polifenol. Kontni dlo nan NDES #3 te modifye apati literati ki site yo. Yo te aplike yon metòd chofaj pou prepare NDES [15]. Yon ti tan, yo te melanje akseptè kosyon idwojèn nan ak chak konpozan donatè idwojèn-kosyon yo nan flakon Erlenmeyer ak yon ba vibran. Melanj nan flakon la te fèmen epi chofe a 50 ◦C pou apeprè 30 min oswa jiskaske yon likid klè fòme epi li rete estab nan tanperati chanm. Kontni dlo nan Tablo 1 yo te kalkile dapre volim final melanj NDES yo. Yo te mezire pH NDES ki nan Tablo 1 lè l sèvi avèk yon mèt pH (AB15, Accumet, Fisher Scientific, Waltham, MA, USA). 2.3. Preparasyon echantiyon / Ultrasound-asistans ekstraksyon jele muscadine rezen (Vitis rotundifolia) po ak grenn (cultivar: Carlos) te bay pa Paulk Vineyards (Wray, Georgia, USA). Apre yo fin retire kòk, fèy, oswa pesyol, pòs te separe an grenn ak po. Lè sa a, echantiyon yo te seche lè l sèvi avèk yon fou vakyòm (Isotemp, Model 285A, Fisher Scientific, Waltham, Massachusetts, USA) nan 60 ◦C ak yon presyon vakyòm pi ba pase - 30 in.Hg. Apre sa, echantiyon yo te omojeneize nan yon poud amann lè l sèvi avèk yon moulen chimerik (A1{{105}}00, RRH Inc., 2800 W, Zhejiang, Lachin). Sèvi ak yon rapò inisyal solid-a-sòlvan nan 1:20 (g: mL), 0.50 g nan swa po rezen muscadine oswa grenn yo te melanje nan 10 mL NDES oswa 75 pousan etanòl nan triple. Apre sa, yo te mete echantiyon yo nan yon beny dlo (60 ◦C) epi yo te sonike (VCX 1500, Sonics & Materials Inc., 1500-Watt, 50/60 Hz, Newtown, CT, USA) pou 30 minit nan 100 pousan. anplitid pou de jij (15 min / wonn). Apre sa, echantiyon yo te imedyatman santrifuje (Sorvall ST 8, Fisher Scientific, Suzhou, Lachin) nan 3,260 g jiskaske yo jwenn yon supernatant klè. Anfen, supernatant yo te kolekte epi estoke nan yon frizè - 20 ◦C pou analiz HPLC nan asid fenolik (asid ellajik, asid galik, asid ferulik), flavonol (myricetin, quercetin, ak kaempferol), ak flavan-3-ols. (katechin ak epikatechin). 2.4. Analiz HPLC nan asid fenolik, flavonol, ak flavan-3-ol yo te analize asid fenolik, flavonol, ak flavan-3-ol sou yon sistèm HPLC (Agilent Technologies 1200, Waldbronn, Almay) dapre metòd ki dekri nan Sandhu and Gu (2013) [16]. Sistèm HPLC a konsiste de yon ponp binè, yon autosampler, yon lòj kolòn thermostatted, yon detektè etalaj dyod, ak yon detektè fluoresans. Po rezen oswa ekstrè grenn yo te idrolize anvan analiz yo nan asid fenolik ak flavonol. Idwoliz la te fèt pa melanje 1 ml ekstrè a ak 4 ml solisyon idroliz (1.2 M HCI ki gen 50 pousan metanol) epi yo mete l nan yon beny dlo (Precision, Model 2837, 400 W, 50/60 Hz, Thermo Scientific, Marietta). , OH, USA) nan 90 ◦C pou 80 min. Apre sa, echantiyon yo te refwadi a 25 ◦C ki te swiv pa sonication pou 5 min. Idroliz ekstrè a pa t nesesè pou analiz catechin ak epicatechin. Ekstrè yo idrolize ak un-hydrolyzed yo te filtre nan yon manbràn 0.45 μm polytetrafluoroethylene (PTFE) anvan analiz HPLC. Pou analize asid ellajik, asid galik, asid ferulik, myricetin, quercetin, kaempferol, catechin, ak epicatechin, yo te enjekte 10 µL nan yon kolòn SB-C18 (4.6 × 250 mm, 5 µm, Zorbax, Agilent, Santa Clara, CA, USA). Faz mobil yo te (A) 0.5 pousan asid fòmik ak (B) 100 pousan acetonitrile. Pousantaj koule a te 1 mL / min ak 25 min modifye gradyan jan sa a: 0-5 min, 10-30 pousan B; 5-10 min, 30-40 pousan B; 10-20 min, 40-50 pousan B; 20-25 min, 50-10 pousan B; ki te swiv pa 5 min nan ekilib. Tanperati kolòn nan te fikse nan 30 ◦C. Longèdonn deteksyon an te 260 nm pou asid ellajik, asid galik, ak asid ferulik ak 360 nm pou myricetin, quercetin, ak kaempferol sou yon detektè fotodyode. Eksitasyon ak emisyon pou catechin ak epicatechin te 230 nm, 321 nm, respektivman, lè l sèvi avèk yon detektè fluoresans. Konpoze polifenol yo te mezire lè l sèvi avèk koub estanda nan asid ellagic, asid galik, asid ferulic, myricetin, quercetin, kaempferol, catechin, ak epicatechin. Tout koub estanda yo te gen 7 pwen ak R2> 0.99. 2.5. Konsepsyon Customized pou rezo neral atifisyèl Kat varyab ekstraksyon endepandan ak kat nivo: kontni dlo (15-60 pousan), tan ultrasonication (5-35 min), rapò solid-a-sòlvan (1:5-1:20), ak ekstraksyon. yo te aplike tanperati (30-60 ◦C) (Tablo S1) pou optimize pwodiksyon ekstraksyon asid fenolik, flavonol, ak flavan{122}}ol. Kontrèman ak desen klasik yo tankou konsepsyon sifas repons, konsepsyon ki baze sou ANN pa mande pou repete kouri epi li prefere yon estrikti done diferan. Nan etid anvan nou an [14], ANN te yon metòd ki pi serye pou predi pwodiksyon ekstraksyon pase RSM. Se poutèt sa, ANN te chwazi nan etid sa a pou predi pwodiksyon ekstraksyon asid ellagic, catechin, ak epicatechin. Yon konsepsyon Customized ak 40 kouri (Table S2) te pwodwi sou JMP Pro (Vèsyon 14.2, SAS Institute Inc., Cary, NC, USA) pou bay done espesyalman pou modèl prediksyon ANN. Randomization nan 40 kouri yo te aplike pou elimine nenpòt patipri. Yo montre ekwasyon prensipal ANN la jan sa a:=∑jj=1 wh jpg plis bhk, k=1toK (1) kote h se kantite newòn nan kouch kache a, j ak k se kantite varyab opinyon ak newòn kache, respektivman, p se varyab opinyon, bh se patipri kouch kache a, ak wh se pwa nan kouch kache a. Ekstraksyon pwodiksyon nan asid ellagic, catechin, ak epicatechin an relasyon ak kat varyab endepandan yo te analize lè l sèvi avèk ANN nan fòmasyon done yo an premye ak Lè sa a, chwazi pi bon kalite aktivasyon ak yon kantite newòn ki rezilta nan yon anfòm adekwa nan done yo. Pou evalye siksè modèl prediksyon yo, yo evalye twa valè: R-kare, rasin kare erè prediksyon kare mwayen (RASE) (ekwasyon (2)), ak erè absoli mwayèn (AAE). RASE se RASE=̅̅̅̅̅̅̅̅̅̅̅̅̅̅̅̅̅̅̅̅ SSE/n √ (2) Kote SSE fè don pou kare ak sòm erè prediksyon yo (diferans ant repons aktyèl yo ak repons prevwa yo) ak n pou yon kantite obsèvasyon. R-kare tou pre 1 ak RASE ak AAE fèmen nan zewo vle di yon pi gwo anfòm done yo nan modèl la. 2.6. Estatistik Ekstraksyon pwodiksyon asid fenolik, flavonol, ak flavan-3-ol yo te konpare ak ANOVA yon sèl-fason ki te swiv pa tès t Elèv la nan p Mwens pase oswa egal a 0.05 lè l sèvi avèk JMP Pro (Vèsyon 14.2, SAS Institute Inc., Cary, NC, Etazini). Yo te konpare chak nde ak 75 pousan etanòl lè l sèvi avèk tès Dunnett nan p mwens pase oswa egal a 0.05. Prensip eleman analiz (PCA) te fèt sou JMP Pro (Vèsyon 14.2, SAS Institute Inc., Cary, NC, USA) pou konpoze fenolik yo ekstrè nan po rezen muscadine ak grenn. 3. Rezilta ak Diskisyon 3.1. Polyphenols extrait pa NDES nan po rezen muscadine Yo te itilize nèf NDES ak 75 pousan etanòl pou fè ekstraksyon polifenol nan po rezen muscadine. Tablo 2 montre pwodiksyon an nan ekstraksyon asid ellagic, asid galik, asid ferulic, myricetin, quercetin, kaempferol, catechin, ak epicatechin. Asid ellajik te polifenol ki pi abondan ekstrè nan po rezen, ki te swiv pa asid galik ak asid ferulik, respektivman. Konklizyon sa a te konsistan avèk etid anvan yo [17,18]. NDES #1, #8, #7, #3, #2 ak #9 ekstrè siyifikativman pi wo kantite asid ellagic nan po rezen pase 75 pousan etanòl. Pi gwo pwodiksyon an ekstraksyon nan asid ellagic te reyalize pa NDES #1 ki te swiv pa NDES #8 nan 22.1 ± 2.2 mg / g ak 21.3 ± 2.5 mg / g, respektivman (Tablo 2). Sepandan, pa te gen okenn diferans enpòtan ant NDES #1 ak NDES #8 dapre tès t Elèv la. Enteresan, yo te jwenn NDES #1 yo se NDES ki pi piti efikas pou ekstrè anthocyanins
pòs seriz [14]. Sa a sijere ke NDES #1 ka oaza ekstrè asid ellagic oswa ellagitannin nan matris manje ki gen ladan tou anthocyanidin. Selektif sa yo ka atribiye a diferans ki genyen nan entèraksyon molekilè ant NDES ak klas fenolik espesifik. Figi S1 (panèl A) montre chromatogram HPLC nan asid galik, asid ellajik, ak asid ferulic ekstrè nan po rezen pa NDES #1 epi detekte nan 260 nm. 75 pousan etanòl la ekstrè 12.7 ± 1.2 mg nan asid ellagic pou chak gram nan po rezen. Yo te obsève pwodiksyon ekstraksyon ki pi ba nan asid ellagic nan NDES #4 nan 7.44 ± 0.6 mg / g. Rendeman an ekstraksyon nan asid galik pa NDES #9, #8, #1, #4, #7, ak #3 yo te konparab ak siyifikativman pi wo pase 75 pousan etanòl. Pi gwo kantite asid galik te ekstrè pa NDES #9 nan 10.4 ± 0.5 mg/g, tandiske kantite ki pi ba a nan 5.55 ± {{40}} .1 mg/g te extrait pa NDES #5. Pi gwo kantite asid ferulik te ekstrè pa NDES #1 nan 6.32 ± 0.7 mg/g epi kantite pi ba a te ekstrè pa NDES #5 nan 3.11 ± 0.{{5{{52 }}}} mg/g. Anplis de sa, pa te gen okenn diferans enpòtan ant NDES #1 ak etanòl 75 pousan nan èkstraksyon asid ferulic (Tablo 2). Pi gwo kantite katechin ak epicatechin te ekstrè pa NDES #3 nan 0.61 ± 0.1 mg/g ak 0.89 ± 0.1 mg/ g, respektivman (Tablo 2). Pandan se tan, NDES #3 ak #6 ekstrè siyifikativman pi gwo kantite epicatechin pase 75 pousan etanòl. Figi S2 (panèl A) montre chromatogram HPLC nan catechin ak epicatechin ekstrè pa NDES #3 soti nan po rezen an. Sepandan, katechin pa te detekte nan ekstrè etanòl 75 pousan. Kantite ki pi ba yo nan katechin (0.02 mg/g) ak epicatechin ({{9{0}}.14 mg/g) te ekstrè pa NDES #2 ak NDES # 5, respektivman. Myricetin te flavonol ki pi abondan ak kaempferol te pi piti a. Tès Dunnett te revele ke NDE ak 75 pousan etanòl yo te konparab nan èkstraksyon myricetin, quercetin, ak kaempferol (Tablo 2). Pi gwo kantite myricetin te extrait pa NDES #1 (1.84 mg/g), ki te swiv pa etanòl 75 pousan (1.73 mg/g), ak lè sa a NDES #8 (1.67 mg/g). Pi gwo kantite quercetin te extrait pa etanòl 75 pousan (0.41 mg/g), NDES #1 (0.4{0 mg/g), ak NDES #8 (0.40 mg/g). {143}}.38 mg/g). Kontrèman, kantite ki pi ba yo nan myricetin ak quercetin te ekstrè pa NDES #5 nan 0.87 mg / g ak 0.27 mg / g, respektivman. Konklizyon sa a plis mete aksan sou yon kapasite jeneral fèb nan NDES #5 yo ekstrè polifenol nan po rezen an. Kantite kaempferol ki pi wo a te ekstrè pa 75 pousan etanòl (0.{05 mg/g), epi pi ba a te ekstrè pa NDES #5 ak NDES#6 (0.03 mg/g). Figi S1 (panèl B) montre chromatogram HPLC nan myricetin, quercetin, ak kaempferol ekstrè nan po rezen pa NDES #1 detekte nan 360 nm. Pi gwo kantite asid fenolik, flavonol, ak flavan-3- ol yo te 40.7 mg/g ekstrè ak NDES #1 ki te swiv pa 39.8 mg/g ekstrè ak NDES #8, tandiske sòm ki pi ba a te 18.4 mg/g ekstrè. pa NDES #5 (Tablo 2). PH NDES te varye ant 0.3 ak 3.3 (Tablo 1). Korelasyon Rsquared ant pH NDE yo ak asid fenolik, flavonol, ak pwodiksyon flavan-3-ol yo te bay lis nan Tablo 2. Mank korelasyon ant pH ak pwodiksyon ekstraksyon sijere pH pa t gen enpak sou efikasite ekstraksyon. 3.2. Polifenol NDES yo te retire nan grenn rezen muscadine Pwodiksyon an jeneral ekstraksyon asid fenolik, flavonol ak flavan- 3-ol ki soti nan grenn rezen yo te pi ba anpil pase sa ki soti nan po (Tablo 3). Polifenol ki pi abondan ekstrè nan grenn yo te catechin ak epicatechin, tandiske kaempferol pa te detekte. Matris grenn konplèks ki gen lwil oliv (13 pousan, w/w baz sèk) se yon eksplikasyon posib nan ekstrè ki ba nan konpoze fenolik soti nan grenn rezen yo [19]. Pi gwo kantite katechin te ekstrè pa NDES #3 nan 2.77 mg / g (Tablo 3). Sede sa a te siyifikativman pi wo pase tout lòt NDES ak 75 pousan etanòl. Figi S2 (panèl B) montre chromatogram HPLC nan catechin ak epicatechin ekstrè pa NDES #3 soti nan grenn rezen. Kantite ki pi ba nan katechin te ekstrè pa NDES #5 nan 0.30 mg / g. Tout NDES men NDES # 1, # 2, ak # 9 ekstrè kantite siyifikativman pi wo nan epicatechin pase 75 pousan etanòl (Tablo 3). Konsantrasyon epikatechin ki pi wo yo te ekstrè pa NDES #4 (0.71 mg/g) ak NDES #5 (0.68 mg/g), tandiske pi ba a te ekstrè pa etanòl 75 pousan (0.11 mg/g). Asid galik te asid fenolik ekstrè ki pi abondan nan grenn rezen yo, ki te swiv pa asid ferulic ak asid ellagic, respektivman. Pi gwo kantite asid galik te ekstrè pa NDES #4 nan 0.45 mg / g, ki te swiv pa NDES #9 ak NDES #8. NDEs sa yo ekstrè siyifikativman pi wo kantite asid galik pase 75 pousan etanòl. Kantite ki pi ba nan asid galik (0.2 mg / g) te ekstrè pa NDES #3. Ekstraksyon ki pi wo a
sede nan asid ellagic te jwenn pa NDES #9 (0.26 mg/g) ki te swiv pa NDES #6 (0.17 mg/g), ki te siyifikativman pi wo pase 75 pousan etanòl. Menm jan an tou, NDE #3 te ekstrè kantite asid ellajik ki pi ba a nan 0.05 mg/g. Anplis de sa, NDES #6, #7, ak #3 ekstrè siyifikativman pi wo kantite asid ferulic pase 75 pousan etanòl. Ki pi ba pwodiksyon asid ferulic ekstraksyon an te 0.5 mg/g pa NDES #5. Anplis de sa, asid ferulic pa te detekte nan ekstrè NDES #9. Sa a te gen anpil chans paske solubility nan asid ferulic te pi ba nan NDES #9 pase nan lòt NDE. Ekstrè myricetin ki pi wo a te jwenn pa etanòl 75 pousan ak NDES #7 nan 0.18 mg / g, ki te pi wo pase tout NDE. Ki pi wo pwodiksyon an fè ekstraksyon quercetin se pa NDES #6 (0.14 mg/g) ak NDES #3 (0.13 mg/g) ak tou de NDES yo te pi bon pase 75 pousan etanòl. Menm jan an tou, pH NDES pa t enfliyanse pwodiksyon ekstraksyon jan sa endike nan ba korelasyon (R-squared) ant pH NDE ak pwodiksyon asid fenolik, flavonol, ak flavan-3-ol ki endike nan Tablo 3. 3.3. . Analiz prensipal eleman (PCA) te fèt pou asosye pwodiksyon ekstraksyon divès konpoze fenolik nan po rezen ak grenn ak NDE ak etanòl 75 pousan (Fig. 1). PCA a te fèt sou yon matris korelasyon pou detekte yon selektivite posib nan kèk NDE nan direksyon pou ekstrè espesifik konpoze fenolik oswa gwoup. Apeprè 85 pousan nan divèjans nan done po yo te eksplike pa eleman prensipal 1 ak 2. Konplo chaj la (figi 1B) montre yon gwo korelasyon ant asid fenolik (asid ellajik, asid galik, asid ferulik) ak flavonol (myricetin, quercetin, ak kaempferol). Pou ekstrè gwoup sa yo, pi bon solvang yo se NDES #1, #8, #7, ak 75 pousan etanòl jan yo montre nan trase nòt la (Fig. 1A). Pandan se tan, catechin ak epicatechin parèt separe de rès gwoup fenolik yo. Jan yo montre nan Fig. 1A, NDES #3 te selektif pou ekstrè catechin ak epicatechin nan po rezen. Sa a se te yon obsèvasyon enteresan paske NDES#3 te pami NDES ki pi efikas pou ekstrè proanthocyanidins, ki se oligomè ak polymère nan katechin ak epikatechin [14]. Sa a sijere ke NDES #3 ka selektif nan proanthocyanidins nan pi piti gwosè molekilè. Gwoup la nan konpoze fenolik sou trase a loading nan po a (Fig. 1B) te diferan de grenn nan (Fig. 1D) kèlkeswa pwodiksyon yo ki ba nan konpoze sa yo nan grenn rezen yo. Premye ak dezyèm eleman prensipal yo eksplike apeprè 73 pousan nan divèjans done grenn yo. Quercetin, myricetin, ak asid ferulic yo te ekstrè pi efikasman pa NDES #6, #7, ak 75 pousan etanòl, jan yo montre nan trase nòt la (Fig. 1C). Asid ellajik ak asid galik yo te ekstrè pi efikasman pa NDES #9. Yon fwa ankò, katechin te ekstrè ak efikasite ki pi wo pa NDES #3 ki te menm jan ak sa yo obsève ak po rezen. Epicatechin te ekstrè ak pi gwo efikasite pa NDES #5, #4, ak NDES #8.
3.4. Ekstraksyon optimize nan asid fenolik ak flavonol soti nan po rezen muscadine ak modèl prediksyon ANN klori kolin: asid levulinik: ethylene glycol 1:1:2 (NDES #1) te montre pwodiksyon an ekstraksyon ki pi wo pou asid ellajik, ak Se poutèt sa yo te chwazi pou plis optimize ak prediksyon. Enpak kat faktè, ki gen ladan kontni dlo, tan ultrasonication, rapò solid-a-sòlvan, ak tanperati ekstraksyon yo te evalye pou fè ekstraksyon nan asid fenolik ak flavonol. Anplis de sa, yo te aplike kat nivo pou chak faktè ekstraksyon nan yon total 40 kouri owaza. Sede eksperimantal ekstraksyon asid ellagic, asid galik, asid ferulic, myricetin, ak quercetin, ansanm ak sòm senk sa yo, yo montre nan tablo 4. An jeneral, diferans pwodiksyon ekstraksyon ant pi ba a ak pi wo a te relativman gwo. pou asid fenolik. Pa egzanp, pwodiksyon ki pi ba pou asid ellajik se te 9.03 mg/g (kouri #17) ak pi wo a te 25.3 mg/g (kouri #15), ki te lakòz yon diferans 16.2 mg/g. (kouri #17). Anplis, sòm ki pi ba a nan pwodiksyon an te 20.7 mg/g, ak pi wo a te 71.5 mg/g. Sa a montre enpak enpòtan diferan nivo chak faktè ekstraksyon sou pwodiksyon ekstraksyon. Kouri #15 extrait pi gwo kantite asid ellagic. Kondisyon ekstraksyon nan kouri #15 te 45 mL /1 0{{130}} mL kontni dlo, 25 min nan ultrasonication, 1:10 (g: mL) rapò solid-a-sòlvan , ak tanperati ekstraksyon nan 60 ◦C. Figi S3 montre chromatogram HPLC optimize asid fenolik ki soti nan po rezen pa NDES #1 (kouri #15 nan Tablo 4). Asid galik ki pi wo a (18.7 mg/g) te reyalize lè l sèvi avèk kondisyon ekstraksyon yo nan kouri #24 ak pi ba a te 6.63 mg/g lè l sèvi avèk kouri #40. Pou asid ferulic, kouri #22 ekstrè kantite lajan ki pi wo a nan 19.2 mg/g, tandiske pa gen okenn asid ferulic te detekte nan kouri #14, #17, #29, ak #34. Kouri #22 te extrait ak kontni dlo 60 mL / 100 mL, 5 min ultrasonication, 1:5 pou rapò solid-a-sòlvan, ak tanperati ekstraksyon nan 60 ◦C. Kouri #2 ekstrè myricetin ki pi wo a (10.1 mg / g) ak quercetin (1.87 mg / g). Kondisyon yo fè ekstraksyon nan kouri #2 yo te 60 mL / 100 mL kontni dlo, 35 min nan ultrasonication, 1:20 pou rapò solid-a sòlvan, ak tanperati ekstraksyon nan 60 ◦C. Ki pi ba mwen sèten sede (3.79 mg/g) te extrait pa kouri #40. Trase kontou yo nan Fig. 2 demontre efè paramèt ekstraksyon (X1, X2, X3, ak X4) sou pwodiksyon an prevwa nan asid ellagic ekstrè pa NDES #1 soti nan po rezen an. Yo te itilize pwodiksyon asid ellajik yo prevwa nan Tablo 4 pou konstwi trase konte sa yo. Chak panèl montre enpak 2 paramèt ekstraksyon. Liy kontou yo make ak sede asid ellagic (mg/g). Kontni dlo pi gwo prevwa a te apeprè 35-45 mL/100 mL NDES, jan yo montre nan Fig. 2B ak 2C. Pi long tan ultrasonication ogmante sede nan asid ellagic (figi 2D ak 2E), ki endike yon wòl kritik nan sonication nan ekstraksyon NDES. Pandan ekstraksyon an, melanje po rezen oswa grenn ak NDES prezante patikil ak gaz, ki te ajoute sit kavitasyon acoustic pou ultrason yo jenere anpil ti bul nan NDES la. Imploding nan bul sa yo te mennen nan tanperati ekstrèm, diferans presyon, gwo fòs taye, makro-tibilans, ak mikwo-melanje, ki efektivman ajite NDES akselere difizyon mas ak transfè. Lè bul kavitasyon te enplode sou sifas grenn rezen oswa patikil po, mikwo-jè yo ak kolizyon entè-patikil ki te lakòz yo te mennen nan dekale sifas, ewozyon, dekonpozisyon patikil, sonoporasyon, ak dezòd selil [20]. Tout efè mekanik sa yo nan kavitasyon ltrason pwovoke entansifye pénétration NDE nan enteryè selil la pou ke fenolik entèselilè soti nan matris la manje yo te transfere nan Solvang. Pi gwo rapò solid-a-sòlvan te 1:10, jan sa endike nan Figi 2B, 2D, ak 2F. Anfen, pi wo tanperati ekstraksyon jiska 60 ◦C sanble gen yon efè pozitif sou èstrabilite asid ellagik jan yo montre nan Fig. 2C, 2E, ak 2F. Sa a sijere yon relasyon dirèk ant tanperati ekstraksyon ak sede nan asid ellagic ekstrè soti nan po a rezen. Rendeman ekstraksyon asid ellajik (Tablo 4) yo te analize pou modèl prediksyon lè l sèvi avèk rezo neral atifisyèl. Done eksperimantal yo te divize owaza nan yon seri fòmasyon ak yon seri validation. Rezon ki fè yo enkli yon validation mete pa lojisyèl an estatistik se siprime overfitting. Pou predi rannman asid ellajik (Y), yo te evalye menm kat faktè ekstraksyon endepandan (X1, X2, X3, ak X4), 1-2 kouch kache ak yon kantite diferan newòn, ak twa fonksyon aktivasyon. Fonksyon deklanchman aplike yo te tanjant hyperbolic, lineyè, ak gaussian. Apre sa, done yo te fòme jiskaske yo te rive jwenn yon gwo valè R-kare pou fòmasyon ak validation. Done prediksyon yo ak yon modèl yo te pwodwi. Pi bon estrikti ANN la te chwazi lè w analize kat entrées yo (X1, X2, X3, ak X4) ak yon kouch kache lè l sèvi avèk fonksyon Gaussian ak dis newòn (Figi S5). R-kare nan seri fòmasyon ak validation yo te 0.99, tandiske RASE ak AAE nan modèl la te 0.062 ak 0.044, respektivman. R-kare nan validation ANN nan asid ellagic nan etid sa a (0.99) te pi wo pase validation ANN nan procyanidins (0.95) ak anthocyanins (0.91) nan yon etid anvan [14]. Sepandan, ogmantasyon sa a nan R2 ka atribiye a pi bon anfòm modèl done yo nan etid sa a, ki ta ka akòz pi piti erè eksperimantal yo. Modèl ANN prediksyon yo pou fè ekstraksyon asid ellajik lè l sèvi avèk NDES #1 yo te montre kòm ekwasyon 3-13:
Cistanche pou amelyore iminite
Konklizyon
Konklizyon aktyèl yo prezante plis prèv sou efikasite kapasite NDES pou ekstrè polifenol ki soti nan pwodwi endistri manje. Rezilta yo sipòte ipotèz yon ekstraksyon siperyè ultrasound ede NDES plis pase 75 pousan etanòl. NDES efektivman ekstrè twa asid fenolik, de flavonol, ak twa flavan-3-ol nan po rezen ak grenn. NDES # 1 te NDES ki pi efikas pou ekstrè asid ellajik, tandiske NDES # 3 te miyò selektif nan direksyon ekstrè catechin ak epicatechin. Yon dezavantaj aparan nan NDES se gwo viskozite yo, ki prezante defi pandan manyen ak rekiperasyon. Nan etid la prezan, rezo neral atifisyèl, kèlkeswa limit rezilta li yo, demontre yon apwòch pratik pou modèl prediksyon. NDE yo se medya solid pou rekipere fitochimik nan sistèm manje. Kèk NDE prezante tou yon sòlvan mwens toksik pou etidye fitochimik sa yo nan selil k ap viv [21,22]. A la fen, natirèl gwo basen byen fon eutektik Solvang yo efikas altènatif ekstraksyon medya solvants òganik.
Referans
[1] W. Bi, M. Tian, KH Row, Evalyasyon sòlvan eutektik ki baze sou alkòl nan fè ekstraksyon ak detèminasyonflavonoidak optimize metodoloji sifas repons, J. Chromatogr. A 1285 (2013) 22–30, https://doi.org/10.1016/j. chroma.2013.02.041.
[2] M. Cvjetko Bubalo, N. ´ Curko, M. Tomaˇsevi´c, K. Kovaˇcevi´c Ghani's, I. Radojˇci´c Redovnikovi´c, Green ekstraksyon nan fenolik po rezen lè l sèvi avèk solvang eutektik gwo twou san fon, Food Chem. 200 (2016) 159–166, https://doi.org/10.1016/j. foodchem.2016.01.040.
[3] M. Panic, V. Gunjevi´c, G. Cravotto, I. Radojˇci´c Redovnikovi´c, Enabling teknoloji pou fè ekstraksyon antosyanin grape-pomace lè l sèvi avèk solvang natirèl eutektik pwofon nan pakèt jiska mwatye lit. ekstraksyon anthocyanins grape-pomace lè l sèvi avèk NADES, Food Chem. 300 (2019) 125185, https://doi.org/ 10.1016/j.foodchem.2019.125185.
[4] M. Hoffmann, et al., Muscadine Grape Production Guide for the Southeast, North Carolina State University, NC State Extension Publications, 2020 https://content. ces.ncsu.edu/muscadine-grape-production-guide (aksede 18 janvye 2021). [5] Cline, B. and C. Fisk, Apèsi sou sipèfisi rezen muscadine, cultivars ak zòn pwodiksyon nan sidès Etazini. Atelye Muscadine Grape pou ajan ekstansyon koperativ yo, nan konsòsyòm ti fwi rejyon Sid la. 2006: Consortium Ti Fwi Rejyon Sid.
[6] PC Andersen A. Sarkhosh D. Huff J. Breman 2020 6 10.32473/edis-hs100-2020.
[7] P. Greenspan, et al., Pwopriyete anti-enflamatwa rezen muscadine (Vitis rotundifolia), J. Agric. Manje. Chem. 53 (22) (2005) 8481–8484, https://doi.org/ 10.1021/jf058015.
[8] DN Ignacio, KD Mason, EC Hackett-Morton, C. Albanese, L. Ringer, WD Wagner, PC Wang, MA Carducci, SK Kachhap, CJ Paller, J. Mendonca, L. Li Ying Chan, Bo Lin, DK Hartle, JE Green, CA Brown, TS Hudson, Muscadine ekstrè po rezen inibit selil kansè pwostat lè yo pwovoke arè sik selil yo ak diminye migrasyon atravè pwoteyin chòk chalè 40, Heliyon 5 (1) (2019) e01128, https://doi. .org/10.1016/j.heliyon.2019.e01128.