अमूर्त

सिस्टैंच डेजर्टिकोलाडेजर्ट जिनसेंग के रूप में भी जाना जाता है, यह एक प्रसिद्ध खाद्य-चिकित्सा समजात हर्बल सामग्री है जिसका व्यापक रूप से पारंपरिक पूर्व-एशियाई टॉनिक फॉर्मूलेशन में उपयोग किया जाता है। इचिनाकोसाइड द्वारा प्रस्तुत फेनिलएथेनॉइड ग्लाइकोसाइड इसके हस्ताक्षरित औषधीय रूप से सक्रिय यौगिकों के रूप में कार्य करता है, जो एंटीऑक्सिडेंट, एंटी-इंफ्लेमेटरी और न्यूरोप्रोटेक्टिव जैव-कार्य करता है। फिर भी, कम जलीय घुलनशीलता और गैस्ट्रोइंटेस्टाइनल चयापचय गिरावट से उत्पन्न खराब मौखिक जैवउपलब्धता कच्चे के व्यावहारिक अनुप्रयोग प्रभावकारिता को गंभीर रूप से प्रतिबंधित करती है।सिस्टैंच डेजर्टिकोलापाउडर. माइक्रोबियल प्रोबायोटिक किण्वन पौधों की कोशिका-दीवार संरचनाओं को तोड़ने, मैक्रोमोलेक्यूलर सब्सट्रेट्स को बदलने, लक्ष्य फाइटोकेमिकल्स को समृद्ध करने और पाउडर भौतिक रासायनिक गुणों जैसे सरंध्रता और सतह विशेषताओं को संशोधित करने के लिए एक आशाजनक जैव-रूपांतरण रणनीति का प्रतिनिधित्व करता है। इस शोध में, हमने उपयुक्त किण्वन उपभेदों की जांच की और जलमग्न किण्वन मापदंडों को अनुकूलित कियासिस्टैंच डेजर्टिकोलापाउडर, इचिनाकोसाइड सांद्रता को प्राथमिक मूल्यांकन संकेतक के रूप में लेना। इसके अलावा, किण्वित हर्बल पाउडर उत्पादों के विघटन व्यवहार को चिह्नित करने के लिए इन-विट्रो विघटन परीक्षण किया गया था। प्रायोगिक परिणामों ने यह प्रदर्शित कियालैक्टोबैसिलस प्लांटारमकिण्वित मैट्रिक्स में इचिनाकोसाइड सामग्री को महत्वपूर्ण रूप से बढ़ाने में सक्षम था। किण्वित पाउडर के नमूनों से इचिनाकोसाइड की विघटन दर और संचयी विघटन सीमा दोनों ही गैर-किण्वित कच्चे माल की तुलना में स्पष्ट रूप से बेहतर थीं। प्रमुख जैव-सक्रिय अवयवों के दिशात्मक संवर्धन और विघटन प्रदर्शन में सुधार के लिए एक स्थिर और स्केलेबल किण्वन वर्कफ़्लो सफलतापूर्वक स्थापित किया गया था।सिस्टैंच डेजर्टिकोलापाउडर. यह अध्ययन अनुप्रयोग मूल्य के विस्तार के लिए महत्वपूर्ण तकनीकी सहायता प्रदान करता हैसिस्टैंच डेजर्टिकोलाआधुनिक कार्यात्मक भोजन और आहार-अनुपूरक बाजारों में।

कीवर्ड: सिस्टैंच डेजर्टिकोला; इचिनाकोसाइड;लैक्टोबैसिलस प्लांटारम; माइक्रोबियल किण्वन; प्रक्रिया अनुकूलन; जैवउपलब्धता; इन-विट्रो विघटन; हर्बल पाउडर

1 परिचय

प्राकृतिक पौधों से प्राप्त न्यूट्रास्यूटिकल्स के लिए बढ़ती वैश्विक उपभोक्ता मांग ने पारंपरिक चीनी चिकित्सा प्रणालियों से उत्पन्न खाद्य-चिकित्सा घरेलू हर्बल कच्चे माल पर अनुसंधान को लगातार बढ़ावा दिया है।सिस्टैंच डेजर्टिकोलाउत्तर पश्चिमी चीन के रेगिस्तानी क्षेत्रों में उगने वाला एक अनिवार्य होलोपैरासिटिक पौधा, जिसे किडनी-यांग को टोन करने और सार-रक्त को फिर से भरने सहित इसके टॉनिक प्रभावों के लिए शास्त्रीय हर्बल साहित्य में प्रलेखित किया गया है। समकालीन औषधीय जांच ने इसके प्रमुख माध्यमिक मेटाबोलाइट्स, विशेष रूप से फेनिलएथेनॉइड ग्लाइकोसाइड्स (पीएचजी) की कई स्वास्थ्य-प्रचारक जैव-सक्रियताओं को मान्य किया है। इचिनाकोसाइड और एक्टियोसाइड (वर्बास्कोसाइड), दो प्रमुख पीएचजी यौगिकों से पृथकसिस्टैंच डेजर्टिकोला, सेलुलर और पशु प्रयोगात्मक मॉडल में अच्छी तरह से प्रलेखित एंटीऑक्सिडेंट, एंटी-इंफ्लेमेटरी, न्यूरो-सुरक्षात्मक और प्रजनन-विनियमन प्रभाव रखता है।

भले ही इचिनाकोसाइड प्रयोगशाला परीक्षणों में उत्कृष्ट औषधीय क्षमता प्रदर्शित करता है, इसके मौखिक अनुप्रयोग को प्रमुख जैव उपलब्धता बाधाओं का सामना करना पड़ता है। मौजूदा फार्माकोकाइनेटिक डेटा से संकेत मिलता है कि इचिनाकोसाइड कम जलीय घुलनशीलता से ग्रस्त है, और यह गैस्ट्रोइंटेस्टाइनल पीएच और आंतों के माइक्रोबियल चयापचय परिवर्तन के तहत हाइड्रोलाइटिक अपघटन के प्रति संवेदनशील है। इचिनाकोसाइड की रिपोर्ट की गई मौखिक जैव उपलब्धता मूल्य कृंतक मॉडल में 1.3% से नीचे बनी हुई है, जो मौखिक रूप से प्रशासित कच्चे माल की विवो औषधीय शक्ति को काफी हद तक कमजोर कर देती है।सिस्टैंच डेजर्टिकोलासामग्री. इसलिए, प्रभावी घटक सामग्री के साथ-साथ विघटन संपत्ति को बढ़ाने के लिए व्यवहार्य प्रसंस्करण प्रौद्योगिकियों का विकास करना औद्योगिक विकास के लिए एक महत्वपूर्ण चुनौती बन गया हैसिस्टैंच डेजर्टिकोला-आधारित कार्यात्मक पूरक।

हर्बल पाउडर माइक्रोनाइजेशन चीनी हर्बल कच्चे माल के लिए एक पारंपरिक भौतिक संशोधन तकनीक है। कण आयाम को कम करके और विशिष्ट सतह क्षेत्र को बढ़ाकर, चूर्णीकरण उपचार एक सीमित सीमा तक एम्बेडेड जैव-सक्रिय घटकों की विघटन दक्षता में सुधार कर सकता है। हालाँकि, अकेले भौतिक पीसने से कठोर पौधे की कोशिका-दीवार को पूरी तरह से नहीं तोड़ा जा सकता है या कोशिका भित्ति मैट्रिक्स के अंदर फंसे बाध्य फाइटोकेमिकल पदार्थों का दिशात्मक बायोट्रांसफॉर्मेशन नहीं किया जा सकता है।

माइक्रोबियल किण्वन, विशेष रूप से लैक्टिक-एसिड-बैक्टीरिया-सहायता प्राप्त बायोप्रोसेसिंग, हाल के वर्षों में आधुनिक हर्बल प्रसंस्करण अनुसंधान में व्यापक ध्यान आकर्षित करता है। प्रोबायोटिक किण्वन सेल्यूलेज़, हेमिकेल्यूलेज़ और पेक्टिनेज़ सहित जटिल बाह्यकोशिकीय एंजाइम कॉकटेल का स्राव कर सकता है, जो पौधों की कोशिका-दीवार पॉलिमरिक घटकों को आंशिक रूप से ख़राब करता है। इस तरह के जैविक क्षरण से मूल रूप से कोशिका-दीवार नेटवर्क के भीतर बंधे फाइटोकेमिकल्स निकलते हैं। इस बीच, माइक्रोबियल चयापचय गतिविधियां मैक्रोमोलेक्यूलर अग्रदूतों को बदल सकती हैं, पाउडर सतह आकृति विज्ञान, सरंध्रता और कण-सतह भौतिक-रासायनिक विशेषताओं को संशोधित कर सकती हैं, जो सभी हर्बल कार्यात्मक अवयवों के विघटन और रिलीज पैटर्न को और प्रभावित करती हैं। कई प्रकाशित पत्रों ने साबित किया है कि लैक्टिक-एसिड-बैक्टीरिया किण्वन विभिन्न हर्बल सब्सट्रेट्स की कुल फेनोलिक, फ्लेवोनोइड या ग्लाइकोसाइड सामग्री को बढ़ा सकता है, यौगिक घुलनशीलता में सुधार कर सकता है, और यहां तक ​​कि पौधों के मैट्रिक्स में पोषण-विरोधी कारकों या हल्के विषाक्त घटकों को भी कम कर सकता है।

के लिएसिस्टैंच डेजर्टिकोलासामग्री, अधिकांश मौजूदा अध्ययन अभी भी निष्कर्षण-प्रक्रिया अनुकूलन, घटक पहचान, या कच्चे अर्क के जैविक-गतिविधि मूल्यांकन पर ध्यान केंद्रित करते हैं। के दिशात्मक माइक्रोबियल किण्वन पर व्यवस्थित अन्वेषणसिस्टैंच डेजर्टिकोलापाउडर अभी भी अपर्याप्त है. यह स्पष्ट नहीं है कि प्रमुख किण्वन पैरामीटर सिग्नेचर मार्कर कंपाउंड इचिनाकोसाइड की संवर्धन दक्षता को कैसे प्रभावित करते हैं, और क्या किण्वक संशोधन इसके इन-विट्रो विघटन प्रदर्शन में सुधार कर सकता है जो संभावित मौखिक जैवउपलब्धता के साथ निकटता से संबंधित है।

इचिनाकोसाइड को हमारे वर्तमान कार्य में मुख्य लक्ष्य मार्कर यौगिक के रूप में चुना गया था, इस कारण से कि यह कई स्वास्थ्य लाभों के लिए जिम्मेदार सबसे अधिक प्रतिनिधि फेनिलएथेनॉइड ग्लाइकोसाइड घटक है।सिस्टैंच डेजर्टिकोला. इस पेपर में तीन प्रमुख अनुसंधान उद्देश्यों को परिभाषित किया गया था: पहला, इचिनाकोसाइड को समृद्ध करने में सक्षम उच्च दक्षता वाले माइक्रोबियल उपभेदों की जांच करना।सिस्टैंच डेजर्टिकोलापाउडर मैट्रिक्स; दूसरा, महत्वपूर्ण तकनीकी चर (टीकाकरण मात्रा, ठोस-तरल अनुपात, किण्वन अवधि, 37 डिग्री के निश्चित ऊष्मायन तापमान के तहत) को व्यवस्थित रूप से अनुकूलित करना, और स्थिर, दोहराने योग्य जलमग्न किण्वन प्रणाली का निर्माण करना; तीसरा, किण्वन उपचार के बाद लक्ष्य घटक के इन-विट्रो विघटन प्रोफाइल का मूल्यांकन करना, ताकि अप्रत्यक्ष रूप से किण्वित की मौखिक जैवउपलब्धता को बढ़ावा देने के लिए किण्वन प्रौद्योगिकी की क्षमता को सत्यापित किया जा सके।सिस्टैंच डेजर्टिकोलापाउडर. इस परियोजना के प्रायोगिक आउटपुट से उच्च-प्रभावकारिता वाले वाणिज्यिक पाउडर-फॉर्म आहार-पूरक उत्पादों को विकसित करने के लिए नवीन तकनीकी मार्गों और मौलिक प्रयोगशाला साक्ष्य की आपूर्ति की उम्मीद है।सिस्टैंच डेजर्टिकोला.
 

2। सामग्री और विधि

2.1 कच्चे पौधे सामग्री, माइक्रोबियल उपभेद और रासायनिक अभिकर्मक

सूखे जड़ी बूटियों के टुकड़ेसिस्टैंच डेजर्टिकोलाशेडोंग होंगजी चाइनीज हर्बल पीस कंपनी लिमिटेड, बैच नंबर C397233281 से प्राप्त किए गए थे। किण्वन प्रयोगों से पहले हर्बल स्लाइस को बारीक पाउडर में बदल दिया गया। परीक्षण तनावलैक्टोबैसिलस प्लांटारमपहले अलग किया गया था और जिनान विश्वविद्यालय के कॉलेज ऑफ बायोलॉजिकल साइंस एंड टेक्नोलॉजी की प्रयोगशाला में संरक्षित किया गया था। डी‑मैन‑रोगोसा‑शार्प (एमआरएस) जीवाणु संवर्धन माध्यम एओबॉक्सिंग बायोटेक्नोलॉजी कंपनी लिमिटेड, बीजिंग, चीन से खरीदा गया था। इचिनाकोसाइड संदर्भ मानक (एचपीएलसी शुद्धता 98% से अधिक या उसके बराबर) युआनये बायो-टेक्नोलॉजी कंपनी लिमिटेड, शंघाई, चीन से प्राप्त किया गया था। क्रोमैटोग्राफिक-ग्रेड एसिटोनिट्राइल, विश्लेषणात्मक-ग्रेड फॉस्फोरिक एसिड और अन्य अकार्बनिक रासायनिक एजेंटों की आपूर्ति सिनोफार्म केमिकल रिएजेंट ग्रुप कंपनी लिमिटेड द्वारा की गई थी। सभी समाधान तैयारी कार्यों के लिए प्रयोगशाला जल-शुद्धिकरण उपकरण द्वारा उत्पादित अल्ट्रा-शुद्ध पानी को अपनाया गया था।

2.2 जीवाणु सक्रियण और तैयारीलैक्टोबैसिलस प्लांटारमनिलंबन

संरक्षित की एकल जीवाणु कॉलोनीलैक्टोबैसिलस प्लांटारमठोस एमआरएस अगर प्लेट से उठाया गया और बाँझ तरल एमआरएस माध्यम में टीका लगाया गया। लिक्विड बैक्टीरियल कल्चर को 37 डिग्री के तहत थर्मोस्टेटिक शेकिंग इनक्यूबेटर में इनक्यूबेट किया गया, 24 घंटे के लिए शेकिंग स्पीड 160 आर/मिनट थी। खेती के बाद, बैक्टीरियल सस्पेंशन सेल घनत्व लगभग \\(10^{8}\\) सीएफयू/एमएल (कॉलोनी बनाने वाली इकाइयां प्रति मिलीलीटर) तक पहुंच गया। तैयार बैक्टीरियल सस्पेंशन को बाद के किण्वन टीकाकरण कार्य के लिए अस्थायी रूप से 4 डिग्री रेफ्रिजरेटर की स्थिति में संग्रहीत किया गया था।

2.3 जलमग्न किण्वन प्रणाली की स्थापनासिस्टैंच डेजर्टिकोलापाउडर

80 ग्रामसिस्टैंच डेजर्टिकोलापाउडर कच्चे माल को तौला गया और 1:5 (जी/एमएल) के द्रव्यमान-से-आयतन अनुपात के बाद शुद्ध पानी के साथ मिलाकर एक लीटर एर्लेनमेयर फ्लास्क में स्थानांतरित किया गया। मिश्रित घोल को 25 मिनट के लिए 121 डिग्री पर उच्च दबाव वाली भाप की स्थिति में निष्फल किया गया था। आटोक्लेव स्टरलाइज़ेशन के बाद, किण्वन सब्सट्रेट्स को पूर्व-तैयार परिवेश तापमान . 6 एमएल तक ठंडा किया गया थालैक्टोबैसिलस प्लांटारमप्रायोगिक किण्वन समूह में जीवाणु निलंबन जोड़ा गया था; रिक्त नियंत्रण समूह को बैक्टीरियल इनोकुलम के बजाय बाँझ विआयनीकृत पानी की बराबर मात्रा प्राप्त हुई। किण्वन ऊष्मायन स्थिर 37 डिग्री वातावरण के तहत आगे बढ़ा। किण्वन प्रगति के दौरान नमूना अंशांकन दिन 3, दिन 4, दिन 5 और दिन 6 पर एकत्र किए गए थे। एकत्रित किण्वन तरल नमूनों को 10 मिनट के लिए 12 000 आर/मिनट पर सेंट्रीफ्यूज किया गया था, और सतह पर तैरनेवाला अंश एकत्र किए गए थे और इचिनाकोसाइड एकाग्रता के बाद के एचपीएलसी मात्रात्मक निर्धारण के लिए संरक्षित किए गए थे।

2.4 इचिनाकोसाइड की उच्च-प्रदर्शन तरल-क्रोमैटोग्राफी (एचपीएलसी) मात्रा का ठहराव

एगिलेंट 1260 उच्च-प्रदर्शन तरल-क्रोमैटोग्राफी प्रणाली (एगिलेंट टेक्नोलॉजीज, वाल्डब्रॉन, जर्मनी) वाईएमसी-पैक ओडीएस-एक क्रोमैटोग्राफिक कॉलम (5 माइक्रोन कण आकार, कॉलम आयाम 4.6 मिमी × 100 मिमी) से सुसज्जित है, जिसका उपयोग इचिनाकोसाइड के मात्रात्मक विश्लेषण के लिए किया गया था। मोबाइल-चरण प्रणाली में विलायक ए शामिल है: 0.2% जलीय फॉस्फोरिक-एसिड समाधान; विलायक बी: क्रोमैटोग्राफिक-ग्रेड एसीटोनिट्राइल। मोबाइल-फ़ेज़ ग्रेडिएंट रेफरेंस प्रक्रिया निम्नानुसार निर्धारित की गई थी: 0 मिनट-15 मिनट: 95% मोबाइल-फ़ेज़ ए बनाए रखें; 15 मिनट-28 मिनट: 95% ए से 85% ए तक रैखिक ढाल बदलाव; 28 मिनट-45 मिनट: 85% ए से 80% ए तक रैखिक ढाल बदलाव; 45 मिनट-45.01 मिनट: 80% ए से 77% ए तक रैखिक ढाल बदलाव; 45.01 मिनट-55 मिनट: 77% ए से वापस 95% ए तक रैखिक ढाल बदलाव।

मोबाइल-चरण प्रवाह वेग 1.0 एमएल/मिनट पर नियंत्रित किया गया था; कॉलम ओवन का तापमान 30 डिग्री पर स्थिर किया गया; पराबैंगनी तरंग दैर्ध्य का पता लगाना 280 एनएम पर तय किया गया था; प्रत्येक रन के लिए नमूना इंजेक्शन की मात्रा 30 μL थी। किण्वन सतह पर तैरनेवाला नमूनों में इचिनाकोसाइड एकाग्रता की गणना के लिए बाहरी-मानक अंशांकन वक्र विधि लागू की गई थी।

2.5 किण्वन मापदंडों का एकल-कारक प्रयोगात्मक अनुकूलन

एकल-कारक चर-प्रत्यावर्तन प्रयोगात्मक डिजाइन लागू किया गया था, जिसमें प्राथमिक प्रतिक्रिया संकेतक के रूप में चयनित किण्वन सतह पर तैरनेवाला से मापा गया इचिनाकोसाइड सामग्री शामिल थी। सभी किण्वन ऊष्मायनों ने 37 डिग्री पर निरंतर तापमान की स्थिति बनाए रखी।

इनोक्यूलेशन-वॉल्यूम ग्रेडिएंट टेस्ट: ठोस-तरल अनुपात 1:5 (जी/एमएल) निर्धारित किया गया था, किण्वन ऊष्मायन अवधि 4 दिन निर्धारित की गई थी। लक्ष्य यौगिक संचय पर टीकाकरण-मात्रा प्रभाव का मूल्यांकन करने के लिए, टीकाकरण मात्रा ढाल निर्धारित की गई थी: 1 एमएल, 3 एमएल, 5 एमएल, 7 एमएल, 9 एमएल तैयार \\(10^{8}\\) सीएफयू/एमएल बैक्टीरियल सस्पेंशन।

ठोस-तरल अनुपात ढाल परीक्षण: टीकाकरण की मात्रा 3 एमएल तय की गई, किण्वन अवधि 4 दिन तय की गई। सब्सट्रेट-जल अनुपात प्रभावों की जांच के लिए ठोस-तरल अनुपात ग्रेडिएंट में 1: 3, 1: 5, 1: 8, 1: 10, 1: 12 (जी/एमएल) शामिल हैं।

किण्वन-समय ढाल परीक्षण: टीकाकरण की मात्रा 3 एमएल तय की गई, पिछले परीक्षणों से प्राप्त इष्टतम ठोस-तरल अनुपात 1:5 (जी/एमएल) अपनाया गया। ऊष्मायन समय विस्तार के साथ-साथ इचिनाकोसाइड के गतिशील संचय प्रवृत्ति की खोज के लिए किण्वन समय ढाल को 2 डी, 3 डी, 4 डी, 5 डी, 6 डी कवर किया गया।

प्रत्येक किण्वन परीक्षण को पूरा करने के बाद, नमूनों को सेंट्रीफ्यूज किया गया, सतह पर तैरनेवाला तरल एकत्र किया गया और इचिनाकोसाइड एकाग्रता के एचपीएलसी मात्रात्मक माप के अधीन किया गया। प्रत्येक प्रायोगिक उपचार जैविक त्रिप्रतियों में किया गया था।

2.6 इन-विट्रो विघटन मूल्यांकन

स्क्रीनिंग इष्टतम किण्वन तकनीकी मापदंडों के तहत, किण्वितसिस्टैंच डेजर्टिकोलापाउडर का नमूना तैयार किया गया। गैर-किण्वित कच्चे हर्बल पाउडर को नकारात्मक-नियंत्रण नमूने के रूप में परोसा गया। किण्वित उत्पाद और मूल कच्चे पाउडर सामग्री के बीच इचिनाकोसाइड की विघटन दर और संचयी विघटन डिग्री की तुलना करने के लिए इन-विट्रो विघटन परीक्षण किया गया था। मार्कर कंपाउंड के गतिशील रिलीज व्यवहार को रिकॉर्ड करने के लिए विघटन माध्यम नमूनाकरण समय बिंदुओं की व्यवस्था की गई थी। विघटन दर और संचयी विघटन प्रतिशत की गणना के लिए, प्रत्येक समय-बिंदु पर विघटन माध्यम में इचिनाकोसाइड एकाग्रता निर्धारित करने के लिए एचपीएलसी विश्लेषण को अपनाया गया था।

2.7 सांख्यिकीय विश्लेषण

प्रायोगिक डेटासेट को SPSS 22.0 सांख्यिकीय सॉफ़्टवेयर का उपयोग करके संसाधित किया गया था। विभिन्न प्रयोगात्मक समूहों के बीच महत्व की तुलना के लिए विचरण (एनोवा) का एक-तरफ़ा विश्लेषण किया गया।P < 0.05 was defined as statistically significant difference, and P < 0.01 represented extremely significant difference condition. Origin 2018 software was used for plotting experimental trend graphs. All numerical data were presented as mean value ± standard deviation.

3. परिणाम

3.1 प्रायोगिक समूह और रिक्त नियंत्रण समूह के बीच प्रारंभिक किण्वन तुलना

प्रारंभिक जलमग्न किण्वन परीक्षण परिणामों से पता चला कि प्रायोगिक समूह को टीका लगाया गया थालैक्टोबैसिलस प्लांटारमनमूना समय-बिंदुओं के दौरान गैर-टीकाकृत रिक्त-नियंत्रण समूह की तुलना में उल्लेखनीय रूप से उच्च इचिनाकोसाइड एकाग्रता हासिल की गई। जीवाणु-किण्वित नमूने की इचिनाकोसाइड सामग्री ऊष्मायन के दूसरे दिन से शुरू होने वाले रिक्त नियंत्रण बनाम प्रमुख सांख्यिकीय अंतर तक पहुंच गई (P < 0.05). The blank control group only exhibited slight spontaneous fluctuation of echinacoside concentration, without obvious enrichment phenomenon, which verified that metabolic activity of inoculated लैक्टोबैसिलस प्लांटारमअंदर इचिनाकोसाइड के दिशात्मक संवर्धन में योगदान दियासिस्टैंच डेजर्टिकोलापाउडर किण्वन मैट्रिक्स।

3.2 इचिनाकोसाइड संचय पर टीकाकरण की मात्रा का प्रभाव

टीकाकरण-मात्रा एकल-कारक प्रयोग के भीतर, इचिनाकोसाइड एकाग्रता तेजी से बढ़ी जब टीकाकरण की मात्रा 1 एमएल से 3 एमएल तक बढ़ी, 3 एमएल टीकाकरण खुराक के तहत \\(43.64\\pm0.15\\) मिलीग्राम/एमएल के चरम मूल्य तक पहुंच गई। जब टीकाकरण की मात्रा 3 एमएल से ऊपर बढ़ती रही, तो पाया गया इचिनाकोसाइड एकाग्रता धीरे-धीरे कम होने की प्रवृत्ति प्रदर्शित करती है। अत्यधिक उच्च टीकाकरण खुराक किण्वन प्रणाली के भीतर सीमित पोषण संसाधनों के लिए भयंकर प्रतिस्पर्धा का कारण बनेगी, चयापचय संतुलन को बिगाड़ देगी और लक्ष्य-घटक संवर्धन दक्षता को रोक देगी। इसलिए, 3 एमएल इनोक्यूलेशन वॉल्यूम (जीवाणु घनत्व लगभग \\(10^{8}\\) सीएफयू प्रति ग्राम सब्सट्रेट मैट्रिक्स) को बाद के प्रयोगों के लिए इष्टतम इनोक्यूलेशन-वॉल्यूम पैरामीटर के रूप में चुना गया था।

3.3 इचिनाकोसाइड संचय पर ठोस-तरल अनुपात का प्रभाव

ठोस-तरल अनुपात एकल-कारक परीक्षण ने संकेत दिया कि इचिनाकोसाइड सामग्री 1: 5 (जी/एमएल) के ठोस-तरल अनुपात पर अधिकतम मूल्य \\(40.42\\pm0.15\\) मिलीग्राम/एमएल पर पहुंची। यदि ठोस-तरल अनुपात बहुत अधिक (अपर्याप्त तरल माध्यम) था, तो सब्सट्रेट घोल ने अत्यधिक चिपचिपाहट प्रदर्शित की, जिससे बड़े पैमाने पर स्थानांतरण, जीवाणु प्रसार और पदार्थ-परिवर्तन प्रतिक्रियाएं बाधित हुईं। जब तरल अनुपात अत्यधिक बड़ा हो गया (कम ठोस-तरल अनुपात), सब्सट्रेट पोषक तत्व एकाग्रता अत्यधिक पतला हो गया, जिससे इचिनाकोसाइड का अंतिम संवर्धन स्तर भी कम हो गया। इसलिए ठोस-तरल अनुपात 1:5 (जी/एमएल) को सबसे उपयुक्त सब्सट्रेट-जल अनुपात स्थिति के रूप में पुष्टि की गई थी।

3.4 इचिनाकोसाइड संचय पर किण्वन ऊष्मायन समय का प्रभाव

उपरोक्त निर्धारित टीकाकरण-मात्रा और ठोस-तरल-अनुपात मापदंडों के आधार पर, किण्वन समय पर इचिनाकोसाइड एकाग्रता के गतिशील परिवर्तन की निगरानी की गई थी। इचिनाकोसाइड सामग्री लगातार बढ़ी और किण्वन ऊष्मायन के 5वें दिन अधिकतम मूल्य \\(43.33\\pm0.20\\) मिलीग्राम/एमएल तक पहुंच गई। 6-दिवसीय ऊष्मायन समय बिंदु तक पहुंचने के बाद, मापने योग्य इचिनाकोसाइड एकाग्रता में मामूली गिरावट आई, जिसे लंबे समय तक माइक्रोबियल चयापचय क्रिया के कारण ग्लाइकोसाइड यौगिकों के आंशिक गिरावट के लिए जिम्मेदार ठहराया गया था। नतीजतन, इष्टतम किण्वन ऊष्मायन अवधि 37 डिग्री तापमान के तहत 5 दिनों के रूप में निर्धारित की गई थी।

सभी एकल-कारक अनुकूलन आउटपुट को संश्लेषित करना, व्यापक इष्टतम जलमग्न किण्वन तकनीकी स्थितिसिस्टैंच डेजर्टिकोलापाउडर का सारांश दिया गया था: टीकाकरण की मात्रा 3 एमएल (लगभग \\(10^{8}\\) सीएफयू/जी सब्सट्रेट), ठोस-तरल अनुपात 1: 5 (जी/एमएल), 37 डिग्री पर निरंतर ऊष्मायन तापमान, 5 दिनों की किण्वन अवधि।

3.5 इन-विट्रो विघटन प्रयोगात्मक मूल्यांकन

उपर्युक्त इष्टतम किण्वन कार्यप्रवाह के तहत, किण्वितसिस्टैंच डेजर्टिकोलाइन-विट्रो विघटन मूल्यांकन के लिए पाउडर का नमूना तैयार किया गया था। गैर-किण्वित कच्चे हर्बल पाउडर की तुलना में, किण्वित पाउडर के नमूने ने मार्कर यौगिक इचिनाकोसाइड के लिए स्पष्ट रूप से उच्च विघटन दर और उच्च संचयी विघटन सीमा प्रदर्शित की। इस अवलोकन से पता चला कि प्रोबायोटिक किण्वन उपचार ने हर्बल पाउडर मैट्रिक्स के भौतिक रासायनिक गुणों को संशोधित किया, और प्रमुख जैव-सक्रिय घटक इचिनाकोसाइड के विघटन-रिलीज़ प्रदर्शन में सुधार किया, जिससे मौखिक जैवउपलब्धता को बढ़ाने की इसकी क्षमता का पता चलता है।

4. चर्चा

वर्तमान कार्य में,लैक्टोबैसिलस प्लांटारमइचिनाकोसाइड के दिशात्मक संवर्धन के लिए एक प्रभावी किण्वन तनाव के रूप में सत्यापित किया गया थासिस्टैंच डेजर्टिकोलापाउडर सब्सट्रेट. पिछले प्रकाशित साहित्य के अनुसार, लैक्टिक-एसिड-बैक्टीरिया किण्वन सेल्युलोज और पेक्टिन जैसे कठोर पौधों की कोशिका-दीवार संरचनात्मक पॉलिमर को नीचा दिखाने के लिए कई हाइड्रोलाइटिक एंजाइमों का स्राव कर सकता है, जो कोशिका-दीवार नेटवर्क के अंदर फंसे फाइटोकेमिकल अवयवों को छोड़ता है। दूसरी ओर, माइक्रोबियल चयापचय परिवर्तन अग्रदूत पदार्थों को लक्ष्य फेनिलएथेनॉइड ग्लाइकोसाइड उत्पादों में परिवर्तित कर सकता है, जो संयुक्त रूप से किण्वित सतह पर तैरनेवाला पीएमसी में ऊंचे इचिनाकोसाइड एकाग्रता में योगदान देता है।

टीकाकरण की खुराक, ठोस-तरल सब्सट्रेट-पानी का अनुपात और किण्वन ऊष्मायन समय सभी इचिनाकोसाइड की अंतिम संवर्धन दक्षता पर प्रमुख प्रभाव डालते हैं। बहुत कम टीकाकरण मात्रा अपर्याप्त व्यवहार्य-जीवाणु आबादी की ओर ले जाती है, जिसके परिणामस्वरूप अपर्याप्त जैव रूपांतरण क्षमता होती है। अत्यधिक उच्च टीकाकरण राशि किण्वन प्रणाली के अंदर भयंकर अंतर-प्रजाति पोषक प्रतिस्पर्धा को ट्रिगर करती है, और बड़े पैमाने पर चयापचय-उप-उत्पाद संचय इचिनाकोसाइड ग्लाइकोसाइड अणुओं के आंशिक अपघटन को तेज कर सकता है। ठोस-तरल अनुपात सीधे सिस्टम की चिपचिपाहट, द्रव्यमान-स्थानांतरण दक्षता और पोषक तत्व-सांद्रण स्थिति को नियंत्रित करता है। लंबे समय तक किण्वन ऊष्मायन लक्ष्य ग्लाइकोसाइड यौगिक के द्वितीयक क्षरण का कारण बनेगा, जो हमारे समय-क्रमिक प्रयोग में पांच दिवसीय ऊष्मायन के बाद इचिनाकोसाइड एकाग्रता में गिरावट की व्याख्या करता है। इसलिए, स्थिर उच्च-इचिनाकोसाइड किण्वित प्राप्त करने के लिए इन तीन प्रमुख प्रक्रिया मापदंडों पर सटीक नियंत्रण अपरिहार्य हैसिस्टैंच डेजर्टिकोलापाउडर उत्पाद.

हमारे इन-विट्रो विघटन परीक्षण परिणामों ने प्रदर्शित किया कि किण्वित पाउडर ने मूल गैर-किण्वित कच्चे पाउडर की तुलना में इचिनाकोसाइड का बेहतर विघटन-रिलीज़ व्यवहार प्रदर्शित किया है। ऐसा सुधार कई कारणों से हो सकता है: माइक्रोबियल एंजाइमों से प्रेरित कोशिका-दीवार का आंशिक क्षरण पाउडर सूक्ष्म-आकृति विज्ञान को बदलता है, कण सतह सरंध्रता और विशिष्ट सतह क्षेत्र को बढ़ाता है, और घटक विघटन के लिए भौतिक बाधा को कम करता है। इस बीच, माइक्रोबियल चयापचय प्रक्रियाएं पाउडर की सतह की रासायनिक विशेषताओं को बदल सकती हैं, जो फेनिलएथेनॉइड ग्लाइकोसाइड अणुओं के जलीय-चरण विघटन को और बढ़ावा देती है। इस बात पर जोर दिया जाना चाहिए कि इन-विट्रो विघटन प्रयोग केवल जैवउपलब्धता वृद्धि के लिए अप्रत्यक्ष साक्ष्य प्रदान करता है। वास्तविक इन-विवो मौखिक जैवउपलब्धता को अभी भी ठोस सत्यापन के लिए पशु फार्माकोकाइनेटिक परीक्षण या मानव हस्तक्षेप अनुसंधान की आवश्यकता है।

हमारी वर्तमान जाँच के लिए कई सीमाएँ बनी हुई हैं। इस परियोजना ने प्रतिक्रिया-सतह बहु-कारक इंटरैक्शन विश्लेषण के बजाय एकल-कारक अनुकूलन को अपनाया, और विभिन्न किण्वन चर के बीच इंटरैक्टिव प्रभावों का मात्रात्मक मूल्यांकन नहीं किया गया है। इसके अलावा, हमने मुख्य रूप से मार्कर कंपाउंड इचिनाकोसाइड के मात्रात्मक परिवर्तन पर ध्यान केंद्रित किया; इस अध्ययन में संपूर्ण किण्वित-पाउडर मेटाबोलिक-प्रोफ़ाइल शिफ्ट के लिए व्यापक मेटाबोलॉमिक्स प्रोफ़ाइलिंग नहीं की गई थी। आगे के शोध के बाद पूर्ण पैमाने पर मेटाबोलाइट भिन्नता को व्यवस्थित रूप से प्रकट करने के लिए एलसी-एमएस अलक्षित मेटाबोलॉमिक्स तकनीक को अपनाया जा सकता हैलैक्टोबैसिलस प्लांटारमका किण्वनसिस्टैंच डेजर्टिकोलापाउडर. इसके अलावा, अनुवर्ती कार्य में किण्वित के वास्तविक मौखिक जैवउपलब्धता मापदंडों की गणना के लिए पशु फार्माकोकाइनेटिक प्रयोगों को करने की आवश्यकता हैसिस्टैंच डेजर्टिकोलापाउडर, और एंटीऑक्सिडेंट, एंटी-थकान या न्यूरो-सुरक्षात्मक गतिविधि मूल्यांकन जैसे औषधीय-प्रभाव सत्यापन प्रयोगों का संचालन करें।

औद्योगिक-अनुप्रयोग परिप्रेक्ष्य से, यह अनुकूलित जलमग्न किण्वन प्रक्रिया उन्नयन के लिए एक व्यवहार्य तकनीकी मार्ग प्रदान करती हैसिस्टैंच डेजर्टिकोला-संबंधित कार्यात्मक-खाद्य कच्चे-सामग्री उत्पाद। वाणिज्यिक विनिर्माण के लिए, बाद के तकनीकी अन्वेषण में किण्वन कार्यप्रवाह के सत्यापन को बढ़ाने, उपयुक्त पोस्ट-किण्वन सुखाने की तकनीक (वैक्यूम फ्रीज-सुखाने या स्प्रे-सुखाने) की खोज करने, किण्वित तैयार पाउडर उत्पादों की भंडारण स्थिरता का मूल्यांकन करने पर ध्यान केंद्रित करने की आवश्यकता है, ताकि बड़े पैमाने पर औद्योगिक उत्पादन का समर्थन किया जा सके।

प्र. 5। निष्कर्ष

स्ट्रेन-स्क्रीनिंग प्रयोग ने यह साबित कर दियालैक्टोबैसिलस प्लांटारमअंदर प्रमुख जैव-सक्रिय मार्कर इचिनाकोसाइड के दिशात्मक संवर्धन को प्रभावी ढंग से बढ़ावा दे सकता हैसिस्टैंच डेजर्टिकोलापाउडर किण्वन मैट्रिक्स।

एकल-कारक चर-प्रत्यावर्तन अनुकूलन प्रयोग के माध्यम से, स्थिर जलमग्न किण्वन पैरामीटर निर्धारित किए गए थेसिस्टैंच डेजर्टिकोलापाउडर: टीकाकरण की मात्रा 3 एमएल (जीवाणु घनत्व \\(10^{8}\\) सीएफयू/जी सब्सट्रेट), ठोस-तरल अनुपात 1: 5 (जी/एमएल), ऊष्मायन तापमान 37 डिग्री, किण्वन समय 5 दिन। इन अनुकूलित स्थितियों के तहत, इचिनाकोसाइड सामग्री ने महत्वपूर्ण वृद्धि हासिल की (P < 0.01).

इन-विट्रो विघटन मूल्यांकन से संकेत मिलता है कि किण्वित पाउडर के नमूने में गैर-किण्वित कच्चे माल की तुलना में तेज विघटन दर और इचिनाकोसाइड की उच्च संचयी विघटन डिग्री होती है, जो मौखिक जैवउपलब्धता में सुधार के लिए आशाजनक क्षमता दिखाती है।सिस्टैंच डेजर्टिकोलाजैव-सक्रिय घटक.

यह अध्ययन एक स्थिर प्रोबायोटिक किण्वन तकनीक स्थापित करता हैसिस्टैंच डेजर्टिकोलापाउडर, कच्चे माल की कम जैवउपलब्धता बाधा पर काबू पाने के लिए नया तकनीकी समाधान प्रदान करता हैसिस्टैंच डेजर्टिकोलाहर्बल पाउडर, और इससे प्राप्त उच्च-मूल्य वाले कार्यात्मक-खाद्य और आहार-अनुपूरक उत्पादों को विकसित करने के लिए प्रयोगशाला-स्तरीय प्रायोगिक आधार प्रदान करता है।सिस्टैंच डेजर्टिकोला.

स्वीकृतियाँ

इस शोध कार्य को शेडोंग प्रांतीय प्रौद्योगिकी नवाचार मार्गदर्शन परियोजना (अनुदान संख्या YDZX2024111) द्वारा वित्तीय रूप से समर्थित किया गया था; शेडोंग प्रांत का प्रमुख अनुसंधान और विकास कार्यक्रम (अनुदान संख्या. 2023TSGC041, 2023TSGC053)।

हितों का टकराव

ऑथर ने किसी हित संघर्ष की घोषणा नहीं की है।

संदर्भ

[1] चीनी फार्माकोपिया आयोग। पीपुल्स रिपब्लिक ऑफ चाइना का फार्माकोपिया (खंड I) [एम]। बीजिंग: चाइना मेडिकल साइंस प्रेस; 2020.

[2] वांग वाई. चूहों में शुक्राणुजन्य शिथिलता के लिए इचिनाकोसाइड की प्रभावकारिता और तंत्र अनुसंधान [डी]। यानजी: यानबियन विश्वविद्यालय; 2020.

[3] गुलिनुएर म्यूटेलिफ़ु, एट अल। इचिनाकोसाइड [जे] का एंटी-एजिंग तंत्र अनुसंधान। पारंपरिक चीनी चिकित्सा में आपातकाल के चीनी जर्नल, 2020, 20(3):140‑143।

[4] झांग एन, चेन जेड, हुई सी, एट अल। चूहों में एमपीटीपी-प्रेरित न्यूरो-क्षति के खिलाफ इचिनाकोसाइड के न्यूरोप्रोटेक्टिव प्रभाव [जे]। न्यूरोसाइकिएट्रिक रोग और उपचार, 2021, 17:1779‑1792।

[5] चेन एच, वांग वाईएल। PI3K-Akt-eNOS सिग्नलिंग मार्ग [जे] के माध्यम से रीढ़ की हड्डी-घायल चूहों के लिए इचिनाकोसाइड का न्यूरो-सुरक्षात्मक तंत्र। चाइनीज़ जर्नल ऑफ़ मॉडर्न एप्लाइड फ़ार्मेसी, 2021, 28(10): 1721‑1725।

[6] ली जी, वान बी, हान एल, एट अल। इचिनाकोसाइड ने चूहे के मॉडल [जे] में एलपीएस-प्रेरित आंतों के उपकला सूजन और सेल एपोप्टोसिस को कम किया। बायोमेडिसिन और फार्माकोथेरेपी, 2021,140:111622।

[7] ली डब्ल्यू, झोउ जे, झांग वाई, एट अल। इचिनाकोसाइड एमटीओआर/एसटीएटी3 मार्ग[जे] को बाधित करके लिवर कैंसर कोशिकाओं में ट्यूमर-रोधी गतिविधि करता है। इंटरनेशनल जर्नल ऑफ मॉलिक्यूलर साइंसेज, 2021, 22(1): 304।

[8] वांग वाई, वांग एफ, मा एल सी. एलसी‑एमएस/एमएस[जे] पर आधारित माइक्रोबियल किण्वन से पहले और बाद में पारंपरिक हर्बल चिकित्सा का रासायनिक घटक विश्लेषण। अणु, 2022,28(1).

[9] काओ जी, जू जे, एट अल। जड़ी-बूटी किण्वन के दौरान माइक्रोबियल समुदाय उत्तराधिकार और क्षारीय पदार्थ परिवर्तनलैक्टोबैसिलस प्लांटारम[जे]। एप्लाइड माइक्रोबायोलॉजी में पत्र, 2020,70(4):318‑325।

[10] ओकामोटो टी, सुगिमोटो एम, नोडा एस, एट अल। इंटरल्यूकिन-8 रिलीज़ अवरोधक उत्पन्न हुएआर्टेमिसिया प्रिंसेप्सपंपैनिनी अर्क के साथ किण्वितलैक्टोबैसिलस प्लांटारमएसएन13टी[जे]। फ्रंटियर्स इन माइक्रोबायोलॉजी, 2020।