스트리가 저항성 황색-주황색 옥수수 잡종의 항산화 및 전분 가수분해 효소 억제 특성

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추상적인: 곡물에서 얻을 수 있는 대부분의 건강상의 이점은 곡물의 생리활성 화합물에 기인합니다. 이 연구는 생리 활성 화합물의 수준과항산화제및 전분 가수분해효소시험관 내에서 6개의 파이프라인 Striga 내성 황색-주황색 옥수수 잡종(코드 AS1828-1, 4, 6,8, 9, 11)의 억제 특성. 옥수수 잡종은 나이지리아의 국제 열대 농업 연구소(ITA)에서 재배되었습니다. 생리활성 화합물(총페놀, 탄닌,플라보노이드및 phytate) 수준, 항산화제(DPPH" 및 ABTS 소거능 및 환원력) 및 전분 가수분해효소옥수수 잡종의 (α-아밀라아제 및 x-글루코시다아제) 억제 활성은 분광광도법으로 측정하였다. 동시에 역상 HPLC 시스템을 사용하여 카로티노이드를 정량화했습니다. 생리활성 화합물의 범위는 다음과 같습니다. 11.25-14.14 mg GAE/g(총 페놀), 3.62-4.67 mg QE/g(총 플라보노이드), 3.{{1{ {34}}}}.29mg/g(탄닌),3.{13}}.31%(피테이트),8.{16}}.11ug/g(총 잔토필),2.{19 }}.89ug/g(총 -카로틴) 및 3.17-3.77ug/g(총 프로비타민 A 카로티노이드). DPPH를 제거한 옥수수 잡종의 추출물"(SC50: 9. 07-26.35 mg/mL) 및 ABTS*(2.{{30}}.68 TEACmmol/g), Fe3 플러스를 Fe2 플러스로 감소(0.25±0.{37}} .43±0.01 mg GAE/g), IC50 범위가 각각 26.28-52.55 mg/mL 및 47.72-63.98 mg/mL인 -아밀라제 및 -글루코시다제를 억제했습니다. 옥수수 잡종의 6개 클론 중에서 AS{50}}가 가장 높았습니다(p<0.05)levels of="" tannins="" and="" phytate="" and="" the="" strongest="">항산화제및 전분 가수분해 효소 억제 활성. 총 페놀과 다음과 같은 유의한 상관관계가 관찰되었습니다. ABTS*(p<0.01, r="0.757)," dpph"sc50=""><0.01,r=-0.867), reducing=""><0.05,r=0.633), α-amylase=""><0.01,r=-0.836) and="" α-glucosidase=""><0.05, r="-0.582).Hence," the="" striga-resistant="" yellow-orange="" maize="" hybrids(especially="" as1828-9)="" may="" be="" beneficial="" for="" alleviating="" oxidative="" stress="" and="" postprandial="">

키워드: 총 페놀릭; 총 플라보노이드; 탄닌; 카로티노이드; 피트산; 알파-글루코시다아제 억제 분석; 알파-아밀라아제 억제 분석

1. 소개

영양실조 및 이와 관련된 질병으로 인한 문제를 해결하기 위해서는 수확량이 많고 영양가가 높으며 건강한 식량 작물의 제공이 필수적입니다. 따라서 급속도로 증가하는 세계 인구의 식이 요구를 충족시키기 위해 식물 육종 연구 프로그램에서 개선된 영양 품질로 질병 저항성 스테이플을 육종하는 것과 같은 다양한 체계적인 접근 방식이 사용되었습니다. 이는 환경오염, 지구온난화, 그리고

새로운 바이오 연료 소스 [1]. 사하라 사막 이남의 아프리카에서 옥수수(Zea mays L.)는 저소득 가정의 식량 안보와 빈곤 감소에 기여하는 것으로 나타났습니다[2].

황색-오렌지 옥수수 유전자형은 카로티노이드, 폴리페놀 화합물, 피트산[3-5] 및 토코페롤[6]을 포함하여 함유된 생리활성 화합물로 인해 우수한 영양 및 건강 증진 특성으로 잘 알려져 있습니다. 그러나 사하라 사막 이남 아프리카의 옥수수 생산량 증가를 통한 식량 안보 및 영양 개선의 전망은 뿌리 반기생 식물인 Striga hermonthica(Del.)Benth에 의해 위협을 받고 있습니다. 그리고 기생충을 통한 영양소 [7,8]. 결과적으로 S. hermonthica는 사하라 사막 이남의 아프리카에서 옥수수 생산에 비생물적 제한을 가하는데, 이는 장기간의 휴경을 수반하는 전통적인 곡물 농사 시스템의 패러다임 전환에서 비롯됩니다. 이러한 전통적인 곡물 농사 시스템은 토양에 있는 Striga 종자 은행의 수준이 식물이 견딜 수 있도록 보장했습니다9]. S.hermonthica 침입으로 인한 옥수수의 수확량 및 품질 손실을 완화하기 위해 최상의 방제 방법은 Striga 내성 옥수수 유전자형을 심는 것입니다. 이 전략은 특히 다른 관리 관행과 결합하여 쉽게 적용할 수 있습니다[10].

우리의 최근 연구에 따르면 Striga 내성 노란색-주황색 옥수수 잡종에는 카로티노이드, 폴리페놀 및 피트산이 포함되어 있습니다[3]. 이러한 생리 활성 화합물은 항산화제 역할을 하고 다른 건강상의 이점 중에서 식후 고혈당을 억제하는 것으로 알려져 있습니다[4,5,11,12]. 오렌지옥수수에 함유된 생리활성 화합물 중 항산화제[13,14]와 소화효소 억제활성[15]은 주로 결합 형태로 존재하는 페놀계 화합물에 의존하는 것으로 보고되었다. 또한 페놀 화합물은 각각 통풍 및 레닌 의존성 고혈압의 발병기전에 연루된 크산틴 산화효소 및 안지오텐신 전환 효소의 억제와 같은 여러 다른 생체 활성을 갖는 것으로 알려져 있습니다[11]. 다른 생물학적 활성 중에서 염증, 항균, 항암, 항알츠하이머 및 항알레르기 특성[16]. 따라서 식이 공급원의 페놀 화합물은 인체 건강에 대한 이점 때문에 과학자와 소비자 모두로부터 많은 관심을 끌고 있습니다[16].

이 연구의 목적은 시험관 내에서 6개의 파이프라인 Striga 내성 황색-주황색 옥수수 잡종의 생리 활성 화합물, 항산화 및 전분 가수분해 효소 억제 특성의 수준을 평가하는 것이었습니다. 이 연구는 또한 생리 활성 성분 간의 연관성을 테스트했으며,항산화제6가지 파이프라인 Striga 내성 황색-주황색 옥수수 잡종의 전분 가수분해 효소 억제 활성.

2. 결과 및 논의

2.1. 6개의 파이프라인 Striga 내성 황색-주황색 옥수수 잡종의 생체 활성 성분

6개의 파이프라인에서 결정된 생리 활성 성분은 Striga 내성 노란색-주황색 옥수수 잡종(AS1828-1(AS1), AS1828-4(AS4), AS1828-6(AS6), AS{{ 8}}(AS8), AS{10}}(AS9), AS{12}}(AS11))이 연구에서 포함된 총 페놀,플라보노이드, 탄닌, 카로티노이드 및 피트산. 총 페놀, 총 플라보노이드, 탄닌 및 피트산의 수준은 표 1에 나와 있습니다. 총 페놀은 AS4 및 AS9에서 각각 11.25~14.14mg GAE/g 범위였습니다. 총 플라보노이드는 AS11과 AS6에서 각각 3.62~4.67mg QE/g 범위였습니다. 탄닌 함량은 AS1과 AS9에서 각각 3.64~6.29mg/g 범위였습니다. 피트산 함량은 AS6의 3.66%에서 AS1의 4.47% 범위였습니다.

따라서 AS9는 가장 높은(p<0.05)total phenolics="" and="" tannin="" levels,="" while="" as6="" had="" the="" highest="" total="" flavonoids="" content.="" the="" total="" phenolic="" concentrations="" detected="" in="" the="" striga-resistant="" yellow-orange="" maize="" hybrids="" are="" higher="" than="" the="" values="" previously="" reported="" in="" yellow="" maize="" hybrids,="" including="" 2.15="" mg="" gae/g[15]and="" 2.08="" mg="" gae/g[17].="" similarly,="" the="" levels="" of="" total="" flavonoids="" detected="" in="" the="" striga-resistant="" yellow-orange="" maize="" hybrids="" in="" this="" study="" are="" higher="" than="" the="" 0.93±="" 0.03="" mg="" oqe/g="" recently="" reported="" in="" provitamin="" a="" yellow="" maize="" flour="" [17].="" although="" the="" tannin="" levels="" are="" within="" the="" range(2.1-7.3="" mg/g)previously="" reported="" in="" striga-resistant="" yellow-orange="" maize="" hybrids="" [3],="" the="" values="">

착색 옥수수 유전자형에서 보고된 축합 탄닌의 범위(33.7{5}} ~ 158.55 mg/100g, 0.34 ~ 1.59 mg/g에 해당)보다 비교적 높습니다[13].

6개의 파이프라인에서 관찰된 총 페놀, 총 플라보노이드 및 탄닌의 더 높은 수준은 Striga 내성이 없는 황색 옥수수 유전자형에서 이러한 폴리페놀에 대한 기존 문헌의 값에 비해 Striga 내성 황색-주황색 옥수수 잡종 유전적 구성의 차이[3]. 폴리페놀 및 기타 식물 2차 대사 산물의 생합성은 불리한 조건을 견디는 식물에 의한 세포 방어 및/또는 적응 기전으로서 스트레스 요인이 있을 때 증가한다는 것은 잘 알려져 있습니다[16,18]. 또한, 스트리가 종자의 발아는 옥수수 뿌리에서 식물이 스트레스를 받으면 방출하는 스트리고락톤(식물 호르몬)의 생성에 의해 자극됩니다[19]. 따라서 S. hermonthica에 대한 저항성 형질이 기생충에 저항하기 위해 옥수수에서 폴리페놀 화합물의 생합성을 상향 조절했을 가능성이 있습니다. 이것은 S. hermonthica에 대한 부착 후 저항성이 식물 세포벽의 두꺼워짐과 식물 세포 내에서 조밀하게 염색된 많은 작은 액포 및 페놀 침착물의 축적을 수반한다는 이전 보고서에 의해 뒷받침됩니다.

페놀 화합물은 산화 환원 특성으로 인해 항산화 활성으로 유명하며, 이는 일중항 산소의 소광제, 수소 공여체 및 환원제로 작용할 수 있습니다[21]. 또한, 페놀 화합물은 개별 효소에 대한 비특이적 결합을 통해 췌장 리파제, α-아밀라제 및 α-글루코시다제를 포함한 소화 효소를 비활성화하는 것으로 보고되었습니다[22]. Villiger et al.[23]에 의해 이전에 보고된 바와 같이 페놀 화합물은 수소 및 소수성 결합을 통해 단백질에 대한 높은 친화성을 가지며 단백질의 변성에 의해 -아밀라아제 및 -글루코시다아제와 같은 효소를 억제하는 능력을 향상시킵니다.

The phytic acid contents were comparable (p>0.05) 6개의 파이프라인 중 Striga 저항성 노란색-주황색 옥수수 잡종. 이 범위는 Striga 내성 황색-주황색 옥수수 잡종의 피트산 함량에 대한 이전 보고서와 일치합니다[3]. 피트산은 신장 결석의 발생을 억제하는 효과[24] 및 항암 특성[25] 외에도 항산화 활성을 가지고 있습니다. Striga-내성 황색-오렌지 옥수수 잡종에 있는 생리 활성 성분, 특히 페놀 성분(플라보노이드 및 탄닌)의 항산화 특성은 또한 옥수수에 있는 일부 내인성 영양소의 산화 분해를 방지 및/또는 감속할 수 있습니다. 불포화 지방산 및 비타민과 같은 산화 [16]. 게다가, Striga 내성 황색-주황색 옥수수 잡종의 생리 활성 성분은 독성 산화 생성물이 형성되는 속도를 감소시켜 영양 품질을 유지하고 이들로 만든 식품의 유통 기한을 연장할 수 있습니다[26].

The carotenoid content in the Striga-resistant yellow-orange maize hybrids is presented in Table 2. Total β-carotene (9-cis-β-carotene + 13-cis-β-carotene + all-trans-β-carotene) ranged from 2.42 to 2.89ug/g; total xanthophylls (lutein+zeaxanthin) ranged from8.92 to 12.11l ug/g; and total provitamin A carotenoids(β-cryptoxanthin+β-carotene+α-carotene） ranged from 3.17 to 3.77 μg/g,in AS6 and AS9,respectively. There were no significant differences(p>0.05) Striga 내성 황색-주황색의 카로티노이드 함량

옥수수 잡종. 이 연구에서 얻은 카로티노이드의 범위는 Alamu et al.이 이전에 프로비타민 A 생물 강화 황색 옥수수 잡종에 대해 보고한 범위를 확인시켜줍니다[27]. 또한, 총 크산토필은 Striga 내성 황색-주황색 옥수수 잡종에서 총 프로비타민 A 카로티노이드보다 가치가 더 높았으며, 이는 Ortiz 등의 연구 결과를 뒷받침합니다. [28].

카로티노이드는 보고된 생물학적 활성에 따라 Striga 내성 황색-오렌지 옥수수 잡종에서 페놀 화합물의 항산화 및 전분 가수분해 효소 억제 활성을 보완했을 수 있습니다. 예를 들어, 카로티노이드는 건강상의 이점을 뒷받침하는 주요 메커니즘으로 항산화 활성을 갖는 것으로 보고되었습니다[29]. 또한 암[30] 및 심혈관 질환[31]과 같은 비전염성 만성 질환에 대한 보호 효과도 부여합니다. 또한 -cryptoxanthin은 제2형 당뇨병(T2D)의 위험을 유의하게 감소시키고 인슐린 저항성을 완화시키는 것으로 보고되었습니다[32,33].

2.2. 6개의 파이프라인 Striga 저항성 황색-주황색 옥수수 잡종의 항산화 활성

Striga-내성 황색-오렌지 옥수수 잡종의 항산화 활성(표 3)은 6개의 파이프라인 클론이 모두 자유 라디칼(ABTS 학위 플러스 및 DPPH*)을 소거하고 제2철 이온(Fe3 플러스)을 제1철 이온으로 환원함으로써 항산화 활성을 나타내는 것으로 나타났습니다. (Fe2 플러스 ). 항산화 활성은 상당히 다양했습니다(p<0.05) among="" the="" hybrids,="" with="" as9="" having="" the="" strongest=""><0.05) free="" radicals="" scavenging="" abilities(7.28="" teac="" mmol/g="" and="" sc50,="" 9.07±="" 0.27="" mg/ml="" for="" abts+="" and="" dpph,="" respectively)and="" ferric-reducing="" power="" (0.43="" mg="" gae/g).="" it="" is="" pertinent="" to="" recall="" that="" as9-9="" also="" had="" the="" highest="" level="" of="" total="" phenolics="" and="" tannins,="" as="" presented="" earlier="" in="" table="" 1.="" the="" dpph°scavenging="" abilities="" of="" the="" striga-resistant="" yellow-orange="" maize="" hybrids="" obtained="" in="" this="" study="" (sc50:="" 9.07="" to="" 26.35="" mg/ml)="" are="" more="" potent="" than="" those="" reported="" by="" rodriguez-salinas="" et="" al.="" [13]="" for="" pigmented="" maize="" genotypes(ic50:="" 31="" to="" 52="" mg/ml)="" since="" a="" lower="" sc50="" or="" ic50="" is="" indicative="" of="" a="" stronger="" activity="" [34].="" however,="" vitamin="" c,="" a="" standard="" antioxidant="" with="" a="" lower="" sc50(4.63±0.28="" mg/ml),="" had="" a="" stronger="" dpph*scavenging="" activity="" than="" all="" of="" the="" six="" striga-resistant="" yellow-orange="" maize="" hybrids.="" similarly,="" the="" abts·+="" scavenging="" activity="" of="" the="" striga-resistant="" yellow-orange="" maize="" hybrids="" (2.65-7.68="" teac="" mmol/g)is="" higher="" than="" the="" value="" (294.81±="" 2.23="" umol="" teac/g)reported="" by="" irondi="" et="" al.[17]="" for="" provitamin="" a="" yellow="" maize="" flour.="" the="" stronger="" antioxidant="" activity="" of="" the="" striga-resistant="" yellow-orange="" maize="" hybrids="" over="" the="" non-striga-resistant="" pigmented="" maize="" genotypes="" may="" be="" attributed="" to="" the="" increased="" deposition="" of="" polyphenolic="" compounds="" in="" their="" defense="" against="" s.="" hermonthica="" [20],="" which="" may="" have,="" consequently,="" enhanced="" the="" antioxidant="" capacity="" of="" the="" striga-resistant="" yellow-orange="" maize="">

Striga 내성 황색-오렌지 옥수수 잡종의 자유 라디칼 소거 능력과 철 환원력은 자유 라디칼과 활성 산소 종에 의해 촉발되는 산화 공격으로부터 신체를 보호하는 데 도움이 될 수 있음을 시사합니다. 따라서 Striga에 내성이 있는 황색-오렌지 옥수수 교배종은 핵산, 단백질, 지질, 탄수화물[35] 및 산화 스트레스와 관련된 만성 질환[36]을 포함한 체내 생체 분자의 산화적 손상에 대한 보호 효과가 있을 수 있습니다. .

2.3.6개 파이프라인 Striga 저항성 바이오 강화 옐로우-오렌지 옥수수 잡종의 전분 가수분해 효소 억제 활성

IC50(효소 활성을 50% 억제한 추출물 농도)로 표시되는 6개의 파이프라인 Striga-내성 황색-오렌지 옥수수 교잡종의 전분 가수분해 효소(-아밀라제 및 -글루코시다제) 억제 활성은 표 4에 제시되어 있다. IC50 -amylase 및 -glucosidase에 대한 Striga 내성 황색-주황색 옥수수 잡종 값은 AS9 및 AS4에서 각각 26.28~52.55mg/mL 및 47.72~63.98mg/mL 범위였습니다. 따라서 6개의 파이프라인 Striga 내성 노란색-주황색 옥수수 잡종 중에서 -amylase와 -glucosidase 모두에 대한 IC50 값이 가장 낮은 AS9가 가장 강한 것으로 나타났습니다(p<0.05)inhibitory activity="" on="" these="" two="" enzymes.="" interestingly,="" there="" was="" no="" significant="" (p="">0.05) α-아밀라제에 대한 AS9 및 아카보스(표준 항당뇨병 약물)의 IC50 값의 차이는 AS9 및 아카보스의 α-아밀라제 억제 능력이 유사함을 나타냅니다. 그러나 AS9의 α-amylase 억제능이 acarbose와 비슷하다는 점을 제외하면 acarbose의 α-amylase와 α-glucosidase 억제능은 Striga 내성 황-오렌지 옥수수 교배종보다 더 강력하였다. Fabila-Garcia et al.은 전분 가수분해 효소(-글루코시다제) 활성을 억제하는 다양한 착색(노란색, 보라색, 빨간색 및 검은색) 옥수수 유전자형의 능력을 보고했습니다. [15]. 그 결과 황옥수수 추출물이 옥수수 유전자형 중 β-글루코시다아제 저해 활성이 가장 높았다(69.8%). 또한 Irondi et al. [17] 최근에 프로비타민 A 황색 옥수수 가루에 대한 o-amylase 및 -glucosidase IC50 값이 각각 237.12±2.60 및 157.18±1.05 ug/mL로 보고되었습니다. 각각 218.4 및 221.4 ug/mL의 평균 IC50 값으로 α-아밀라아제 및 α-글루코시다아제를 억제하는 것으로 보고된 옥수수 실크 추출물에 비해 6개의 파이프라인 Striga 내성 황색-오렌지 옥수수 잡종은 더 약한 억제 효과를 보였습니다. c-아밀라아제와 x-글루코시다아제에 대한

c-아밀라아제와 o-글루코시다아제는 모두 식이 탄수화물의 소화에 관여합니다. 소장의 -아밀라아제는 전분 -1을 가수분해하여 올리고당과 이당류를 방출하는 반면, 소장의 브러시 경계에 있는 -글루코시다아제는 올리고당과 이당류를 추가로 가수분해하여 포도당을 포함한 흡수 가능한 단당류를 생성함으로써 소화를 완료합니다. 및 과당 [38]. 따라서, 이 두 소화 효소의 억제는 T2D 관리 및 주요 작용 기전에서 식후 고혈당을 완화하기 위한 잘 정립된 치료 접근 방식입니다.

약물, 천연 제품 및 기능성 식품을 포함한 많은 항당뇨병제[39]. 또한, Striga 내성 황색-오렌지 옥수수 잡종은 α-글루코시다아제보다 α-아밀라아제에 대해 더 실질적인 억제 효과를 나타냈다. 이러한 전분 가수분해 효소 억제 패턴은 유익한 치료적 의미를 가지며 이전 연구에서 보고된 패턴과 일치합니다[17,A{8}}]. 따라서 6개의 파이프라인 Striga 내성 황색-주황색 옥수수 잡종, 특히 AS9는 식후 고혈당을 조절하는 데 몇 가지 이점이 있을 수 있습니다.

2.4. 6개의 파이프라인 Striga-Resistant Yellow-Orange 옥수수 잡종의 생리 활성 성분, 항산화제 및 전분 가수분해 효소 억제 활성 간의 상관관계

생리활성 성분 중 총 페놀릭은 ABTS·+와 유의한 상관관계를 보였다(p<><0.01,r=-0.867), reducing=""><0.05,r=0.633), α-amylase="" ic50=""><0.01,r=-0.836)and α-glucosidase="" ic50=""><0.05,r=-0.582) (table="" 5).="" as="" earlier="" stated,="" lower="" dpph"="" scs0="" and="" enzyme="" ics0="" values="" are="" indicative="" of="" stronger="" scavenging="" and="" inhibitory="" activities="" of="" a="" given="" sample="" on="" dpph*="" and="" enzymes,="" respectively="" [34].="" thus,="" when="" taken="" together,="" the="" negative="" correlations="" between="" total="" phenolics="" and="" dpph·sc50,="" α-amylase="" ic50="" and="" α-glucosidase="" ic50,="" as="" well="" as="" the="" positive="" correlations="" between="" total="" phenolics="" and="" abts="" scavenging="" ability="" and="" reducing="" power,="" suggest="" that="" phenolic="" compounds="" may="" have="" contributed="" majorly="" to="" the="" observed="" antioxidant="" and="" starch-hydrolyzing="" enzymes="" inhibitory="" activities="" of="" the="" striga-resistant="" yellow-orange="" maize="">

3. 재료 및 방법

3.1. 화학물질 및 시약

Trolox, 케르세틴, L-아스코르빈산, 갈산, ABTS(2,2'-azino-bis-(3-에틸벤즈티아졸린-6-술폰산)), DPPH(2,{9}}디페닐 -2-picrylhydrazyl), -glucosidase는 Bacillus stearothermophillus, p-nitrophenylglucopyranoside(PNPG), -아밀라아제, 가용성 전분 및 아카보스는 Sigma(St. Louis)에서 구입했습니다. 다른 모든 화학 물질 및 용매의 분석 등급이 사용되었습니다.

3.2. 샘플 컬렉션

Saminaka(8도 39'E, 1{26}}에서 모두 재배된 6개의 파이프라인 Striga 내성 노란색-주황색 옥수수 잡종(코드 AS1828-1,4,6,8,9,11)의 건조 종자 샘플 북위 34', 고도 760m, 연간 강우량 1149mm, 기온 18.{15}}.3도 , 토양 유형, Dystric Nitosols) 및 Zaria(7도 45'E, 11도 8'N ; 고도 622m, 연간 강우량 1076mm, 평균 기온 13.{24}}.5도 ; 토양 유형, Ferric Luvisols)는 국제 열대 농업 연구소(IITA)의 옥수수 개선 프로그램에서 수집되었으며, 나이지리아 이바단. 잡종은 우기 동안 3번의 복제로 무작위 완전한 블록 디자인으로 두 계절 동안 5월에 심어졌습니다. 샘플을 Perten Laboratory Hammer Mill(3102, USA)을 사용하여 가루(0.50mm 체 크기)로 밀링하고 추가 실험실 분석을 위해 불투명한 샘플 백에 밀봉 포장했습니다.

3.3. 시료 추출물의 제조 1

Striga 내성 황색-주황색 옥수수 잡종 가루에서 추출물을 준비하기 위해 간헐적으로 흔들어 주면서 1g의 가루를 덮은 50mL 원심분리기 튜브의 10mL 메탄올에 담그었습니다. 이어서, 혼합물을 3000 rpm에서 10분 동안 원심분리한 후, 상청액(메탄올 추출물)을 수집하고 분석할 때까지{8}} ℃에서 보관하였다[41].

3.4.총 페놀 함량 측정

Singleton et al.에 의해 기술된 Folin-Ciocalteu 방법. [42]는 Striga 내성 황색-주황색 옥수수 잡종 밀가루 추출물의 총 페놀 함량을 결정하기 위해 채택되었으며, 추출물의 일부(300 uL)를 시험관(3회)에 분배했습니다. 그 후, 1.5mL의 Folin-Ciocalteu 시약(증류수로 10배 희석된 스톡 Folin-Ciocalteu 시약) 및 1.2mL의 Na2CO3 용액(7.5% w/v)을 첨가하고, 혼합물을 30분 동안 암실에서 인큐베이션하였다. 실온. 그 후, 블랭크에 대해 765 nm에서 흡광도를 판독하였다. 총 페놀 함량은 갈산 검량선을 사용하여 계산되었으며 mg/g 샘플에서 갈산 당량(GAE)으로 표시되었습니다.

3.5. 총 플라보노이드 함량 측정

Kale et al.에 의해 설명된 프로토콜. [43]은 Striga 내성 황색-주황색 옥수수 잡종 밀가루 추출물의 총 플라보노이드 함량을 결정하는 데 사용되었습니다. 간단히 말해서, 0.5 ml의 추출물을 시험관에 분배했습니다. 그 다음 메탄올 1.5mL,0염화알루미늄 0.1mL(1{10}}%), 1M 아세트산칼륨 0.1mL 및 증류수 2.8mL를 첨가했습니다. 반응 혼합물을 와동시키고 실온에서 30분 동안 인큐베이션한 후, 514 nm에서 흡광도를 판독하였다. 추출물의 총 플라보노이드 함량은 mg/g 샘플의 케르세틴 당량(QE)으로 표시되었습니다.

3.6. Tan1nin 함량의 결정

Striga 저항성 노란색-주황색 옥수수 잡종 밀가루 추출물의 탄닌 함량은 이전에 Joslyn[44]에 의해 약간 수정된 비색법으로 정량화되었습니다. 샘플(0.5g)의 일부를 메탄올 중 1% HCl 5mL에 분산시키고 15분 동안 방치했습니다. 그 후, 혼합물을 3{1{14}}}00rpm에서 10분 동안 원심분리했습니다. 증류수 7.5mL가 들어 있는 시험관에 상등액 0.1mL를 분주한 후 Folin-Dennis 시약 0.5mL와 Na2CO3(35%)용액 1mL를 가하여 부피가 10 mL와 0.9 mL의 증류수 혼합 후, 반응 혼합물을 실온에서 30분 동안 인큐베이션하고 760 nm에서 흡광도를 판독했습니다. mg/g 샘플의 탄닌산 당량(TAE)으로 표시되는 탄닌 함량은 탄닌산 표준 곡선에서 계산되었습니다.

3.7. 샘플의 카로티노이드 함량 정량화

Striga 저항성 황색-주황색 옥수수 잡종 밀가루의 카로티노이드 함량은 Howe와 Tanumihardjo[45]에 의해 기술된 방법을 채택하여 결정되었습니다. 카로티노이드는 0.6g의 샘플을 6mL의 에탄올(0.1% 부틸화 하이드록실 톨루엔 함유)과 혼합하여 가루에서 추출되었습니다. 혼합물을 5분 동안 85도의 수조에 두었다. 다음으로, 혼합물의 간섭 오일을 수조에서 5분 동안 85도에서 수산화칼륨(80% w/v)으로 비누화하였다. 그런 다음 현탁액을 와류 기계를 사용하여 혼합하고 추가 5분 동안 수조로 되돌렸습니다. 즉시 얼음조로 옮기고 차가운 탈이온수 3mL를 첨가하고 혼합물의 카로티노이드 내용물을 1000rpm에서 10초 동안 원심분리하여 3mL의 n-헥산으로 연속 3회 분리했습니다. 혼합물의 상부 층을 50mL 농축기 튜브에 분배하였다. 결합된 헥산 분획을 탈이온수로 3회 세척하고, 볼텍싱하고, 1000rpm에서 10초 동안 원심분리하였다. n-헥산 분획을 TurboVap(LIV) 농축기를 사용하여 질소 가스 하에 25분 동안 건조시켰다. 건조된 추출물을 메탄올/디클로로메탄(1 mL, 50:50 v/v)으로 재구성하고 100 μL 분취량을 HPLC 시스템에 주입하여 카로티노이드를 정량화했습니다. HPLC 시스템(Water Corporation, Milford, MA, USA)은 가드 컬럼, C30 YMC 카로티노이드 컬럼(4.6×250mm, 3μM), 바이너리 HPLC 펌프(Waters 626), 자동 샘플러(Waters 717) 및 광다이오드 어레이 검출기(Waters 2996). Empower 1 소프트웨어(Waters Corporation)로 운영되는 시스템. 이동상은 메탄올:물(92:8 v/v)과 10 mmol/L 암모늄 아세테이트를 포함하는 용매 A와 100% 메틸 tert-부틸 에테르를 포함하는 용매 B로 구성되었습니다. 구배 용출은 다음 조건에서 1mL/분의 유속으로 수행되었습니다. 83%에서 59% A로의 선형 구배 29분, 59%에서 30% A로의 선형 구배 6분, 30%에서 1분 유지 퍼센트 A, 30퍼센트에서 83퍼센트 A로의 선형 기울기 4분 및 83퍼센트에서 4-분 유지. 카로티노이드의 크로마토그램은 450 nm에서 생성되었으며, 특정 카로티노이드는 순수 표준물질의 검량선과 표준 카로티노이드와의 동시 용출 및 흡수 스펙트럼의 비교를 기반으로 하는 외부 표준물질 방법을 사용하여 식별 및 정량화되었습니다.

3.8. 피트산 함량 측정

Wheeler와 Ferrel[46]의 방법은 밀가루의 피트산 함량을 결정하는 데 사용되었습니다. 1g의 밀가루와 25mL의 3% 트리클로로아세트산(TCA)의 혼합물을 1시간 동안 기계적으로 흔들어 추출을 수행하고 현탁액을 3500 rpm에서 15분 동안 원심분리했습니다. 상등액의 10mL 분취량을 4mL 염화제2철 용액과 혼합하고, 혼합물을 끓는 수조에서 45분 동안 가열하였다. 생성된 현탁액을 3500rpm에서 15분 동안 원심분리하고 상청액을 조심스럽게 따라내었다. 그 후 침전물을 3% TCA 25mL에 분산시켜 2회 세척하고 끓는 수조에서 10분간 가열한 후 3500rpm에서 10분간 원심분리하였다. 증류수로 침전물의 부피를 30 mL로 하고 끓는 수욕에서 30분간 가열하였다. 뜨거운 현탁액을 Whatman 여과지(No 2)를 사용하여 여과하고 침전물을 뜨거운 증류수 60mL로 세척하여 완전히 여과하였다. 다음으로, 여과지에 남아있는 침전물을 40mL의 뜨거운 3.2M HNO3와 함께 100mL 부피 플라스크에 용해시켰다. 0.5mL 분취액을 원심분리관에 옮기고 7mL의 증류수로 희석한 후 1.5M KSCN 2mL를 첨가하고 0.5mL 증류수로 부피를 10mL로 하였다. 480 nm에서 흡광도를 판독했습니다(1분 이내). 밀가루의 피트산 함량은 4:6의 Fe/P 원자 비율을 사용하여 계산되었습니다.

3.9. 2,2-아지노비스(3-에틸-벤조티아졸린-6-설폰산) 라디칼 양이온(ABTS· plus )ScaOenging Assay/

Reet al.[47]이 보고한 절차를 채택하여 Striga 내성 황색-오렌지 옥수수 잡종 밀가루 추출물의 ABTS 제거 능력을 조사했습니다. ABTS 플러스(7 밀리몰/L) 및 K2S2O(2.45 밀리몰/L) 및 혼합물 배양

어두운 찬장에서 실온에서 16시간 동안 그 후, 시약의 흡광도는 734 nm에서 에탄올(95%)로 0.70±{7}}.{10}}2로 조정되었습니다. 그런 다음 추출물 0.2ml와 ABTS* 시약 2.0ml를 시험관에 분주하고 잘 섞은 다음 상온에서 15분간 암실에서 배양하였다. 마지막으로, 흡광도는 734 nm에서 UV-Visible 분광광도계(Milton Roy Company, USA)에서 판독되었습니다. 밀가루 추출물의 ABTSe ​​+ 소거 ​​능력은 나중에 Trolox 표준 곡선에서 계산되었으며 Trolox 등가 항산화 능력(TEAC)으로 표시되었습니다.

3.10. 2,2-디페닐-2-피크릴히드라질 라디칼(DPPH") 소거 분석

Cervato et al.에 의해 보고된 프로토콜. [48]은 비타민 C(아스코르브산)를 기준 항산화제로 사용하여 DPPH를 소거하는 밀가루 추출물의 능력을 결정하는 데 사용되었습니다. 간단히 말해서, 1.0 mL의 다양한 농도(8, 16 , 24, 32 mg/mL)의 추출물(또는 비타민 C)과 3.{8}} DPPH도 용액(60μM) 3.{8}} ml를 실온에서 암소 조건에서 30분 동안 배양한 후 흡광도를 측정하였다. 517 nm에서 DPPH를 측정하여 추출물의 DPPH 소거능(%)을 계산하여 DPPH를 50% 소거한 추출물의 농도(SC50)로 표시하였다.

3.11. 전력 분석 감소

Fe3 플러스를 Fe2 플러스로 환원시키는 밀가루 추출물의 능력은 Oyaizu[49]가 설명한 프로토콜을 채택하여 테스트되었습니다. 간단히 말해서, 추출물(2.5mL), 2{25}}0mM 인산나트륨 완충액(pH 6.6)(2.5mL) 및 1% 페리시안화칼륨(2.5mL)의 혼합물을 50도에서 20분 동안 인큐베이션했습니다. , 그 후 2.5mL의 10% 트리클로로아세트산을 첨가하였다. 다음으로, 혼합물을 650×g에서 10분 동안 원심분리하였다. 상등액 2.5mL를 시험관에 취하고 증류수 2.5mL와 0.1% ferricchloride 1mL를 가하여 충분히 혼합한 후 700nm에서 흡광도를 판독하였다. 마지막으로 추출물의 환원력을 계산하고 샘플 그램당 갈산 당량 밀리그램으로 표시했습니다.

3.12. 알파-아밀라아제 억제 분석

알파-아밀라아제 억제 분석은 Kwon et al. [50]. 돼지 췌장-아밀라아제(EC3.2.1.1) 및 가용성 전분(기질)이 이 분석에 사용되었습니다. 총 5{13}}0μL 및 500μL의 0.02 M 인산나트륨 완충액(pH6.9 0.5 mg/mL -아밀라아제 용액을 함유하는 0.006 M NaCl과 함께)를 혼합하고 10분 동안 37도에서 인큐베이션하였다. 그 후, 0.02M 인산나트륨 완충액에 용해된 1% 전분 용액 500㎕를 첨가하고, 반응 혼합물을 37도에서 15분 동안 인큐베이션하였다. 이어서, 1.0 mL의 DNSA 착색제(1% {{31}디니트로 살리실산 및 12% 소듐 포타슘 타르트레이트 0.4M NaOH)를 첨가하여 전분의 α-아밀라아제 촉매 가수분해를 종결시켰다. 반응 혼합물을 이후 끓는 수조에서 5분 동안 인큐베이션하고 실온으로 냉각하고 10mL 증류수로 희석하였다. 혼합물의 흡광도는 540 nm에서 판독되었습니다. 밀가루 추출물을 제외한 참조 테스트가 실험에 포함되었습니다. 그 후, α-아밀라아제 억제율을 다음과 같이 계산하였다:

(A540R - A540S)× 100% 억제 =A540R

여기서 A540R은 기준의 흡광도 판독값입니다. A540S는 샘플의 흡광도 판독값입니다.

3.13. 알파-글루코시다아제 억제 분석

Alpha-glucosidase inhibitory activity of the flours extracts was conducted by adopting the procedure reported by Kim et al. [39], using Bacillus stearothermophillus α-glucosidase (EC3.2.1.20) and para-nitrophenylglucopyranoside (PNPG) as the substrate. Five (5)units of an aliquot of α-glucosidase were incubated with 20 μg/mL of the extract for 15 min. The hydrolytic reaction was initiated by adding 3 mM PNPG prepared in 20 mM phosphate buffer, pH6.9, which served as a substrate. The hydrolytic reaction was allowed to proceed for 20 min at37°C, after which 2 mL of 0.1 M Na>CO:를 첨가하여 반응을 종결시켰다. 밀가루 추출물이 없는 참조 테스트가 실험에 포함되었습니다. PNPG의 α-글루코시다아제 촉매 가수분해로부터 방출된 황색 p-니트로페놀의 흡광도를 400 nm에서 판독하고 o-글루코시다아제 억제 백분율을 다음과 같이 계산하였다:

(A400R - A400S)× 100% 억제 =A400R

여기서 A400R은 기준의 흡광도 판독값입니다. A400은 샘플의 흡광도 판독값입니다.

3.14. 데이터 분석

이 연구에서 얻은 데이터(3중 측정에서)는 평균값 ±표준편차(SD)로 표현되었습니다. SPSS 통계 소프트웨어 패키지(16번째 버전)를 사용하여 데이터에 대해 일원 분산 분석(ANOVA)을 수행하고 p에서 Tukey의 사후 검정을 사용하여 평균값을 비교했습니다.<0.05. the="" associations="" between="" the="" bioactive="" components,="" the="" antioxidant,="" and="" the="" starch-hydrolyzing="" enzymes="" inhibitory="" activities="" were="" calculated="" using="" the="" pearson="" correlation="" test.="" column="" representations="" of="" the="" mean="" values="" were="" done="" using="" graphpad="" prism="" (5th="">

4. 결론

6개의 파이프라인 Striga 내성 황색-오렌지 옥수수 잡종에는 중요한 생리 활성 성분(총 페놀, 총 플라보노이드, 탄닌, 피트산 및 카로티노이드)이 포함되어 있습니다. 그들의 추출물은 강력한 항산화 활성을 나타내었고 전분 가수분해 효소( -amylase 및 -glucosidase)를 억제했습니다. Striga 내성 황색-오렌지 옥수수 잡종 중에서 AS{7}}가 가장 강력한 항산화 및 전분 가수분해 효소 억제 활성을 보였습니다. 총 페놀 함량과 ABTS* plus, DPPH 정도 소거능, 환원력, -amylase 및 -glucosidase 억제 활성 사이에 유의한 상관관계가 관찰되었습니다. 항산화제 및 전분 가수분해 효소의 억제 활성은 Striga 내성 황색-주황색 옥수수 잡종(특히 AS{16}})이 산화 스트레스 및 식후 고혈당증을 예방 및/또는 완화하는 데 도움이 될 수 있음을 시사합니다.