Bu tədqiqat, adətən tullantı kimi qəbul edilən makadamiya qozunun yaşıl xarici qabığının müxtəlif qurutma üsullarından sonra kimyəvi tərkibində və antioksidant qabiliyyətində hansı dəyişikliklərin baş verdiyini araşdırır. Tədqiqatçılar üç qurutma üsulunu müqayisə etmişlər: günəşdə qurutma, 60°C-də isti hava ilə qurutma və vakuumlu donduraraq qurutma. Məqsəd yalnız “hansı üsul daha yaxşıdır?” sualına cavab vermək deyil; hansı qurutma üsulunun hansı bioaktiv birləşmə qrupunu daha yaxşı qoruduğunu və ya zənginləşdirdiyini metabolit səviyyəsində anlamaqdır.

Makadamiya ləpəsi ümumi meyvə çəkisinin yalnız təxminən %20-sini təşkil edir. Qalan böyük hissə yaşıl qabıq və digər yan məhsullardır. Tədqiqata görə yaşıl qabıq təzə meyvə çəkisinin təxminən %45–60-nı təşkil edə bilər. Bu qədər böyük biokütlənin tullantıya çevrilməsi, yandırılması və ya aşağı dəyərli istifadəyə yönəldilməsi ekoloji və iqtisadi itki deməkdir. Buna görə tədqiqat makadamiya yaşıl qabığını funksional qida, nutrasötik və ya təbii antioksidant mənbəyi kimi qiymətləndirmək ideyasına elmi əsas yaratmağı hədəfləyir.

Geniş hədəfli metabolomik analiz nəticəsində 12 alt sinfə yayılan ümumilikdə 1292 metabolit müəyyən edilmişdir. Fenolik turşular, flavonoidlər, amin turşuları və törəmələri ilə lipidlər əsas metabolit qrupları kimi ön plana çıxmışdır. Nəticələr qurutma üsulunun makadamiya yaşıl qabığının metabolik profilini güclü şəkildə yenidən formalaşdırdığını göstərir. Vakuumlu donduraraq qurutma xüsusilə istiliyə həssas antioksidantları qorumuş; ən yüksək ümumi fenolik tərkib 243,74 ± 8,94 mg GAE/g, ən yüksək DPPH radikal təmizləmə aktivliyi %77,04 ± 1,17 və ən yüksək ABTS⁺ aktivliyi %82,56 ± 1,47 bu üsulda müşahidə edilmişdir.

İsti hava ilə qurutma bir çox spesifik flavonoidin, kiçik peptidin və lizofosfolipidin səviyyəsini artıran profil yaratmışdır. Bu təsirin ehtimalən 60°C istiliyin hüceyrə divarlarını parçalayaraq bağlı birləşmələri daha asan ekstraksiya olunan hala gətirməsi ilə əlaqəli olduğu düşünülür. Günəşdə qurutma isə xüsusilə terpenoidlər baxımından diqqət çəkmişdir; ümumi terpenoid tərkibi 195,23 ± 33,48 mg/g səviyyəsinə çatmış və bu üsul terpenoid yönümlü məhsullar üçün aşağı xərcli seçim kimi qiymətləndirilmişdir.

Tədqiqatın əsas nəticəsi odur ki, vahid bir “ən yaxşı qurutma üsulu” yoxdur. Məqsəd güclü antioksidant qabiliyyət və istiliyə həssas fenoliklərin qorunmasıdırsa, vakuumlu donduraraq qurutma ön plana çıxır. Məqsəd flavonoidlərlə zəngin ekstrakt əldə etməkdirsə, isti hava ilə qurutma müəyyən üstünlüklər verə bilər. Məqsəd terpenoid ağırlıqlı və daha aşağı xərcli məhsul hazırlamaqdırsa, günəşdə qurutma diqqətəlayiq ola bilər. Lakin tədqiqat ekspert rəyindən keçməmiş preprintdir; nəticələr laboratoriya və metabolomik analiz səviyyəsində oxunmalı, birbaşa klinik təsir, kommersiya uğuru və ya hər istehsal şəraitində eyni performans zəmanəti kimi şərh edilməməlidir.

Makadamiya yağlı və qiymətli ləpəsi üçün yetişdirilən ağac növüdür. İstehlakçının aldığı məhsul əsasən ləpədir; lakin kənd təsərrüfatı istehsalında ləpəyə çatmaq üçün qabıq, yaşıl xarici qabıq və digər yan məhsullar yaranır. Tədqiqatın girişində vurğulanan mühüm məqam budur: makadamiya meyvəsində yüksək iqtisadi dəyərə malik ləpə ümumi çəkidə məhdud pay tutduğu halda, yaşıl qabıq çox böyük yan məhsul axını yaradır. Bu yaşıl qabıq çox vaxt tullantı kimi görülür; saxlanılır, yandırılır və ya aşağı dəyərli istifadələrə yönəldilir. Bu vəziyyət həm ətraf mühit, həm də iqtisadiyyat baxımından problemdir.

Kənd təsərrüfatı yan məhsulunun tullantı olmaqdan çıxıb dəyərli mənbəyə çevrilməsi üçün iki şərt lazımdır. Birincisi, onun daxilində həqiqətən faydalı birləşmələr olmalıdır. İkincisi, bu birləşmələrin hansı emal şərtlərində qorunduğu və ya zənginləşdiyi bilinməlidir. Makadamiya yaşıl qabığı polifenollar, flavonoidlər, terpenoidlər, polisaxaridlər və müxtəlif ikincili metabolitlər baxımından maraqlı ola bilər. Lakin bu birləşmələr məhsul yığımından sonra sabit qalmır; qurutma temperaturu, müddəti, oksigenlə təmas, işıq, nəm itkisi və hüceyrə quruluşundakı pozulma metabolit profilini dəyişə bilər.

Tədqiqatın əsas problemi buradan yaranır: makadamiya yaşıl qabığı qurudulduqda hansı üsul hansı bioaktiv birləşmə qrupunu qoruyur, hansını artırır, hansını azaldır?

Bu sual praktik baxımdan çox vacibdir. Çünki istehsalçı və ya qida komponenti hazırlayan şirkət üçün “makadamiya qabığı dəyərlidir” demək kifayət deyil. Onun hansı məhsula çevriləcəyinə görə emal seçimi dəyişir. Yüksək antioksidant gücə malik ekstrakt hədəflənirsə fərqli qurutma üsulu, terpenoidlə zəngin aromatik və ya bioaktiv ekstrakt hədəflənirsə başqa bir üsul tələb oluna bilər. Bu tədqiqat qurutmanı yalnız rütubətin uzaqlaşdırılması prosesi kimi deyil, kimyəvi keyfiyyəti müəyyən edən kritik emal mərhələsi kimi qiymətləndirir.

Tədqiqatda üç qurutma üsulu araşdırılmışdır. Birinci üsul vakuumlu donduraraq qurutmadır və tədqiqatda FMH kimi qısaldılmışdır. Bu üsulda nümunələr -55°C-də 72 saat liofilizatorda qurudulmuşdur. Aşağı temperatur və vakuum şəraiti istiliyə həssas birləşmələrin qorunması baxımından üstünlük yaradır. İkinci üsul isti hava ilə qurutmadır və HMH kimi qısaldılmışdır. Nümunələr 60°C-də 36 saat qurudulmuşdur. Bu üsul daha praktik və sənaye baxımından tətbiq oluna bilən ola bilər; lakin istiliyə həssas bəzi birləşmələrdə itki yarada bilər. Üçüncü üsul günəşdə qurutmadır və SMH kimi qısaldılmışdır. Nümunələr təbii günəş işığı altında təxminən 120 saat qurudulmuşdur. Bu üsul aşağı xərclidir; lakin müddət uzundur və oksigen, işıq, temperatur dalğalanması kimi amillərə daha açıqdır.

Bütün nümunələrin oxşar son nəm tərkibinə, təxminən %1,6-ya qədər qurudulması vacibdir. Beləliklə müqayisə yalnız “bir nümunə daha nəm qaldı, digəri daha çox qurudu” fərqindən yaranmır. Qurutmadan sonra nümunələr üyüdülmüş, 70% sulu metanolla ekstraksiya edilmiş və UPLC-ESI-MS/MS sistemi ilə geniş hədəfli metabolomik analizə götürülmüşdür. Bu yanaşma çoxsaylı metaboliti eyni vaxtda izləməyə və qurutma üsullarının metabolik şəbəkəni necə dəyişdirdiyini görməyə imkan verir.

Geniş hədəfli metabolomika klassik “bir neçə birləşməni ölçək” yanaşmasından daha əhatəlidir. Hədəfsiz metabolomika geniş skan edə bilər, lakin kəmiyyət həssaslığı məhdud ola bilər; hədəfli metabolomika müəyyən birləşmələr üçün çox həssasdır, lakin əhatəsi dardır. Geniş hədəfli metabolomika bu iki yanaşma arasında körpü yaradır: çoxsaylı məlum və ya verilənlər bazası ilə uyğunlaşdırıla bilən metaboliti yüksək həssaslıqla izləyir. Bu tədqiqatda istifadə olunan UPLC-MS/MS və MRM üsulu hər metabolit üçün müəyyən prekursor ion və məhsul ion keçidlərinin izlənməsinə əsaslanır. Başqa sözlə, cihaz mürəkkəb bitki ekstraktında müəyyən kimyəvi siqnalları seçərək izləyir.

Tədqiqatda ümumilikdə 1292 metabolit müəyyən edilmişdir. Bu metabolitlərin 12 alt sinfə yayıldığı bildirilir. Fenolik turşular ümumi sayın %17,72-sini, flavonoidlər %17,03-nü, amin turşuları və törəmələri %14,01-ni, lipidlər isə %11,46-sını təşkil etmişdir. Bu bölgü makadamiya yaşıl qabığının sadəcə lifli tullantı olmadığını; çox müxtəlif ilkin və ikincili metabolitlər saxlayan, kimyəvi baxımdan zəngin bitki materialı olduğunu göstərir.

Tədqiqatdakı ilk böyük vizual qrup üç qurutma üsulunun metabolomik baxımdan bir-birindən ayrıldığını göstərir. Metabolit təsnifat diaqramı hansı metabolit qruplarının üstün olduğunu göstərir. İyerarxik klasterləşmə xəritəsi FMH, HMH və SMH nümunələrinin öz qruplarında toplandığını ortaya qoyur. PCA skor qrafiki isə üç qurutma üsulunun əsas komponentlər səviyyəsində ayrıldığını göstərir. PC1 və PC2 birlikdə ümumi variasiyanın %73,84-nü izah etmişdir. Bioloji təkrarların öz daxilində sıx qruplaşması analitik təkrarlana bilmənin güclü olduğunu dəstəkləyir.

Bu vizualların əsas mesajı budur: qurutma üsulu yalnız bir neçə birləşməni dəyişdirməmiş, bütöv metabolik mənzərəni yenidən qurmuşdur. Vakuumlu donduraraq qurutma daha “təbiiyə yaxın” profil yaratmışdır. İsti hava ilə qurutma, xüsusilə hüceyrə divarının pozulması və bağlı birləşmələrin azad olması ilə bəzi metabolitləri daha asan ekstraksiya edilə bilən hala gətirmişdir. Günəşdə qurutma isə uzunmüddətli ekoloji stress, işıq və oksigen təsiri ilə xüsusilə lipid və terpenoid metabolizmasını fərqli istiqamətdə formalaşdırmışdır.

OPLS-DA analizləri üç qurutma üsulu arasındakı fərqləri daha ətraflı üzə çıxarmışdır. HMH ilə FMH müqayisəsində 599 diferensial metabolit müəyyən edilmişdir; bunların 483-ü HMH-də, 116-sı FMH-də daha yüksək olmuşdur. SMH ilə FMH müqayisəsində 553 diferensial metabolit aşkar edilmiş; 410-u SMH-də, 143-ü FMH-də daha yüksək görülmüşdür. SMH ilə HMH müqayisəsində isə 307 diferensial metabolit müəyyən edilmiş; 251-i HMH-də, 56-sı SMH-də daha yüksək olmuşdur.

Bu rəqəmlər xüsusilə isti hava ilə qurutmanın metabolitlərin ekstraksiya oluna bilməsini və ya bəzi metabolik çevrilmələri güclü şəkildə artırdığını düşündürür. Lakin burada ehtiyatlı şərh vacibdir. Metabolitin daha yüksək ölçülməsi həmişə bitkidə həqiqətən daha çox sintez edildiyi demək deyil. Qurutma zamanı hüceyrə divarları parçalana, bağlı formalar sərbəstləşə, prekursor birləşmələr çevrilə və ya su itkisinə bağlı nisbi konsentrasiya arta bilər. Buna görə tədqiqat artımları yalnız biosintezlə deyil, ekstraksiya asanlığı və emal mənşəli çevrilmələrlə birlikdə qiymətləndirir.

Fenolik turşular baxımından nəticələr bir istiqamətli deyil. Bəzi fenolik birləşmələr, xüsusilə istiliyə həssas olanlar, vakuumlu donduraraq qurutmada daha yaxşı qorunmuşdur. Buna qarşılıq galik turşu kimi bəzi dominant fenolik birləşmələr isti hava və ya günəşdə qurutma altında daha yüksək səviyyələr göstərmişdir. Bu vəziyyət fenoliklərin vahid qrup kimi davranmadığını göstərir. Bəzi fenoliklər istilikdən zərər görərkən, bəziləri istilik və hüceyrə divarının pozulması ilə bağlı formalardan azad ola bilər.

Flavonoidlər tədqiqatın ən maraqlı qruplarından biridir. Metabolomik səviyyədə myricetin, quercetin-3-O-neohesperidoside, rutin, isoquercitrin, kaempferol törəmələri, quercetin törəmələri və methylated flavonol törəmələri kimi bir çox flavonoidin isti hava ilə qurutmada artdığı bildirilmişdir. Bu artım 60°C temperaturun hüceyrə divarını parçalayaraq həlledicinin hüceyrədaxili birləşmələrə çıxışını artırması ilə izah edilir. Lakin catechin, epicatechin, epigallocatechin və gallocatechin kimi bəzi istiliyə həssas birləşmələr vakuumlu donduraraq qurutmada daha yaxşı qorunmuşdur. Buna görə isti hava ilə qurutma “bütün flavonoidləri qoruyur” demək düzgün deyil; daha çox müəyyən flavonoidlərin ekstraksiya oluna bilməsini və ya nisbi bolluğunu artıran profil yaradır.

Amin turşuları və törəmələrində də iki istiqamətli mənzərə vardır. L-valine, L-tryptophan və glycyl-L-leucine kimi bəzi sərbəst amin turşuları və peptidlər isti hava ilə qurutmada artmışdır. Bu, istiliyin zülal parçalanmasını və ya bağlı formaların azad olmasını artırması ilə əlaqəli ola bilər. Buna qarşılıq L-proline, L-asparagine və xüsusilə antioksidant müdafiə baxımından mühüm olan glutathione kimi bəzi birləşmələr vakuumlu donduraraq qurutmada daha yaxşı qorunmuşdur. Bu nəticə istilik və oksidləşmənin bəzi həssas birləşmələri azalda biləcəyini göstərir.

Lipidlərdə isti hava və günəşdə qurutma nəzərəçarpacaq yenidən formalaşma yaratmışdır. Tədqiqatda LysoPC 16:0, LysoPC 18:1, LysoPC 18:2, LysoPE 16:0 və LysoPE 16:1 kimi lizofosfolipidlərin HMH və SMH altında FMH ilə müqayisədə daha yüksək olduğu bildirilmişdir. Lizofosfolipidlər membran fosfolipidlərinin parçalanması ilə yarana bilər. Buna görə HMH və SMH-dəki artım hüceyrə membranlarının termal və ya oksidləşdirici stress altında hidrolizə uğradığını düşündürür. Vakuumlu donduraraq qurutma isə aşağı temperatur və oksigenin məhdudlaşdırılması sayəsində daha təbii lipid profilini qorumuş görünür.

Terpenoidlər baxımından gözləniləndən fərqli və mühüm nəticə əldə edilmişdir. Ümumi gözlənti donduraraq qurutmanın uçucu və ya yarı uçucu birləşmələri daha yaxşı qoruyacağı ola bilər. Lakin tədqiqatda FMH izlənən terpenoidlərin demək olar ki, çoxunda nəzərəçarpacaq azalma göstərmişdir. Buna qarşılıq günəşdə qurutma ümumi terpenoid yığılması baxımından ön plana çıxmışdır. SMH-də ümumi terpenoid tərkibi 195,23 ± 33,48 mg/g olaraq bildirilmişdir. Tədqiqatçılar bunu günəşdə qurutma müddətində yaranan ekoloji stress, mevalonat yolunun aktivləşməsi, hüceyrə pozulması və seçici qorunma/itki tarazlığı ilə əlaqələndirirlər.

Bu nəticə “donduraraq qurutma həmişə hər birləşməni ən yaxşı qoruyur” kimi sadə ümumiləşdirməni zəiflədir. Donduraraq qurutma istilik zədəsini azaldır; lakin buz kristallarının yaranması, uzun dehidrasiya prosesi, hüceyrəvi mexaniki zədə və ya bəzi enzimatik proseslər müəyyən metabolit qrupları üçün gözlənilməz itkilərə səbəb ola bilər. Buna görə hər bioaktiv sinif üçün emal təsiri ayrıca sınaqdan keçirilməlidir.

Əsas aktiv komponentlər və antioksidant qabiliyyət ölçmələri metabolomik nəticələri funksional səviyyəyə daşımışdır. Tədqiqatda ümumi fenolik tərkib, ümumi flavonoid tərkibi, ümumi terpenoid tərkibi və ümumi polisaxarid miqdarı ölçülmüşdür. Antioksidant qabiliyyət isə ABTS⁺, DPPH və FRAP testləri ilə qiymətləndirilmişdir. FMH xüsusilə fenoliklər və polisaxaridlər baxımından güclü qoruma təmin etmiş; ən yüksək ümumi fenolik tərkib və ən güclü DPPH ilə ABTS⁺ radikal təmizləmə aktivliyi bu üsulda tapılmışdır.

Tədqiqatda ABTS⁺ radikal təmizləmə aktivliyi aşağıdakı formulla hesablanmışdır:

\[ ABTS^{+} \, radikal \, süpürme \, aktivitesi \, (\%) = \frac{A_0 - A_i}{A_0} \times 100 \]

Burada \(A_0\) nümunə əlavə edilməzdən əvvəlki nəzarət absorbansını, \(A_i\) isə nümunə əlavə edildikdən sonra ölçülən absorbansı ifadə edir. Formulun mənası budur: nümunə ABTS⁺ radikalının yaratdığı rəngli siqnalı nə qədər azaldırsa, radikal təmizləmə faizi bir o qədər yüksək olur. Bu test daha çox elektron ötürmə qabiliyyəti ilə əlaqələndirilir.

DPPH radikal təmizləmə aktivliyi üçün istifadə edilən formul isə belədir:

\[ DPPH \, radikal \, süpürme \, aktivitesi \, (\%) = \frac{A_{control} - A_{sample}}{A_{control}} \times 100 \]

Burada \(A_{control}\) DPPH məhlulunun nəzarət absorbansını, \(A_{sample}\) isə test nümunəsi əlavə edildikdən sonra ölçülən absorbansı göstərir. DPPH testi antioksidant birləşmələrin radikala hidrogen atomu və ya elektron verərək onu daha sabit hala gətirmə qabiliyyətini ölçür. Buna görə fenolik birləşmələr kimi hidroksil qrupu daşıyan molekullar DPPH nəticəsində güclü təsir göstərə bilər.

FRAP testi isə ferrik ionun reduksiya gücünü ölçür. Bu üsul nümunənin Fe³⁺ formasını Fe²⁺ formasına reduksiya etmə qabiliyyətini qiymətləndirir və nəticələr FeSO₄ ekvivalenti ilə ifadə edilir. Tədqiqatda FRAP üçün ətraflı tənlik verilməmişdir; üsul istehsalçı kitinin təlimatına uyğun tətbiq edilmişdir. Buna görə FRAP burada ümumi reduksiya gücünü göstərən tamamlayıcı antioksidant qabiliyyət testi kimi qiymətləndirilməlidir.

Antioksidant nəticələri qurutma üsulları arasında aydın funksional fərq olduğunu göstərir. FMH ən yüksək fenolik tərkib və ən güclü DPPH ilə ABTS⁺ aktivliyi ilə ön plana çıxmışdır. SMH DPPH və FRAP baxımından HMH-dən daha yüksək dəyərlər göstərə bilmişdir; bu vəziyyət terpenoid zənginliyi ilə əlaqəli ola bilər. Lakin SMH-nin ABTS⁺ aktivliyi daha aşağı olmuşdur. Tədqiqatçılar bunu test mexanizmlərinin fərqli olması ilə izah edirlər: DPPH daha çox hidrogen atomu ötürülməsinə həssas olduğu halda, ABTS⁺ elektron ötürmə qabiliyyətini daha çox əks etdirə bilər. Buna görə bir üsulun bir testdə aşağı nəticə verməsi onun bütün antioksidant potensialının aşağı olduğu demək deyil.

Korrelyasiya şəbəkəsi antioksidant qabiliyyətin hansı birləşmə qrupları ilə daha yaxından əlaqəli olduğunu göstərir. Ümumi fenolik tərkib ilə DPPH arasında çox güclü müsbət əlaqə tapılmışdır: r = 0,97, p < 0,001. Ümumi fenolik tərkib ilə ümumi polisaxaridlər arasında da güclü əlaqə vardır: r = 0,92, p < 0,001. Ümumi flavonoid tərkibi ümumi fenolik tərkiblə r = 0,86 və DPPH ilə r = 0,72 səviyyəsində müsbət əlaqə göstərmişdir. Terpenoidlər ilə polisaxaridlər arasında da r = 0,81 səviyyəsində əhəmiyyətli əlaqə tapılmışdır.

Bu nəticə makadamiya yaşıl qabığının antioksidant təsirinin tək bir birləşmədən qaynaqlanmadığını göstərir. Fenoliklər əsas sürücü kimi görünür; lakin flavonoidlər, polisaxaridlər və terpenoidlər bu təsirin formalaşmasına töhfə verə bilər. Mantel testi də ümumi metabolomik profil ilə əsas antioksidant göstəricilər arasında əhəmiyyətli əlaqə olduğunu göstərmişdir: Mantel r = 0,75, p = 0,02. Bu, qurutma üsulunun bütün metabolik profili dəyişdirdiyini və bu dəyişimin antioksidant qabiliyyətlə bağlı olduğunu dəstəkləyir.

KEGG zənginləşdirmə analizi metabolit dəyişikliklərinin hansı bioloji yollarla əlaqəli olduğunu araşdırmışdır. HMH ilə FMH müqayisəsində 78, SMH ilə FMH müqayisəsində 81, SMH ilə HMH müqayisəsində 54 yol əlaqələndirilmişdir. Venn diaqramı 625 metabolit daxilində yalnız 163-nün üç qurutma qrupunda ortaq olduğunu göstərmişdir. Bu təxminən %26,1-lik ortaq göstərici qurutma üsullarının metabolom üzərində nə qədər fərqli təsirlər yaratdığını göstərir.

HMH ilə FMH müqayisəsində nişasta və saxaroza metabolizması, valin-leysin-izoleysin parçalanması, nukleotid metabolizması, flavonoid biosintezi, qliserolipid metabolizması, propanoat metabolizması və purin metabolizması kimi yollar zənginləşmişdir. Bu, isti hava ilə qurutmanın karbohidrat/enerji metabolizması, lipid yenidən formalaşması və flavonoid prosesləri üzərində geniş təsiri olduğunu düşündürür.

SMH ilə FMH müqayisəsində linoleik turşu metabolizması, qliserolipid metabolizması və propanoat metabolizması ön plana çıxmışdır. Bu, günəşdə qurutmanın xüsusilə doymamış yağ turşuları və lipid metabolizması üzərində daha fokuslanmış təsir yaratdığını göstərir. SMH ilə HMH müqayisəsində isə flavon və flavonol biosintezi, zeatin biosintezi, ikincili metabolit biosintezi, nişasta-saxaroza metabolizması, flavonoid biosintezi, nukleotid metabolizması, purin metabolizması və qliserolipid metabolizması ön plana çıxmışdır.

Tədqiqatdakı metabolik yol xəritəsi bəzi birləşmə qruplarını daha konkret edir. Trehalose, sucrose, UDP-glucose, glucose-1-phosphate və α-D-glucose-1,6P₂ kimi şəkər metabolizması aralıq məhsullarının FMH altında daha yüksək olduğu bildirilmişdir. Bu, donduraraq qurutmanın şəkər hovuzlarını və metabolik aralıq məhsulları daha yaxşı qoruduğunu düşündürür. Flavonoid tərəfdə rutin, isoquercitrin, kaempferol və qlikozidləri, quercetin-3-O-sulfonate, 3-O-methyl-quercetin, 3,7-di-O-methyl-quercetin və syringetin kimi birləşmələrin HMH şəraitində daha nəzərəçarpacaq artdığı görülmüşdür.

Tədqiqatın sağlamlıqla əlaqəli metabolit analizi ehtiyatla oxunmalıdır. Tədqiqatçılar müəyyən edilən metabolitləri TCMSP verilənlər bazası ilə müqayisə etmiş və 54 metabolitin bəzi sağlamlıq kateqoriyaları ilə əlaqəli hədəflərə malik ola biləcəyini bildirmişlər. Bunların 34-ü şiş/xərçəng kateqoriyaları ilə, 29-u ürək-damar xəstəlikləri ilə, 27-si neyrodegenerativ xəstəliklərlə və 4-ü əhval-ruhiyyənin tənzimlənməsi ilə əlaqələndirilmişdir. Bu metabolitlər arasında 24 fenolik turşu, 17 flavonoid, 9 terpenoid və 4 alkaloid vardır.

Bu bölmə makadamiya yaşıl qabığının potensial nutrasötik dəyərini düşündürür; lakin klinik sübut deyil. Metabolitin verilənlər bazasında müəyyən bioloji hədəflərlə əlaqələndirilməsi həmin qurudulmuş qabıq ekstraktının insanlarda xəstəliyin qarşısını aldığı və ya müalicə etdiyi demək deyil. Tədqiqat hüceyrə, heyvan və ya insan klinik sınaqları aparmamışdır. Buna görə sağlamlıqla əlaqəli metabolitlər gələcək araşdırmalar üçün namizəd kimyəvi markerlər kimi qəbul edilməlidir.

Gündəlik həyat baxımından bu tədqiqatın mənası budur: normalda tullantıya gedən kənd təsərrüfatı yan məhsulu düzgün emal olunduqda antioksidant qabiliyyətə malik, bioaktiv birləşmələrlə zəngin və müxtəlif məhsullara yönəldilə bilən xammala çevrilə bilər. Lakin bu çevrilmə təsadüfi aparılmamalıdır. Eyni makadamiya yaşıl qabığı donduraraq qurudularsa daha güclü fenolik antioksidant profil; isti hava ilə qurudularsa daha yüksək spesifik flavonoid və peptid profil; günəşdə qurudularsa daha terpenoid yönümlü profil verə bilər. Bu, kənd təsərrüfatı yan məhsullarının qiymətləndirilməsində “vahid resept” əvəzinə hədəf məhsula uyğun emal seçilməli olduğunu göstərir.

Keçmiş baxımından makadamiya qabığı əsasən tullantı, kompost, yanacaq və ya aşağı dəyərli biokütlə kimi görülmüşdür. Bu gün dövri iqtisadiyyat və dayanıqlı kənd təsərrüfatı yanaşmaları belə yan məhsulların yenidən qiymətləndirilməsini tələb edir. Gələcək baxımından isə bu tədqiqat makadamiya yaşıl qabığından təbii antioksidant ekstraktlar, funksional qida komponentləri, bitki mənşəli əlavələr və ya nutrasötik xammallar hazırlamaq istiqamətində metabolit səviyyəsində xəritə təqdim edir.

Tədqiqatın güclü tərəfləri yüksək əhatəli metabolomik analizdən istifadə etməsi, üç praktik qurutma üsulunu müqayisə etməsi, metabolit məlumatlarını biokimyəvi aktiv maddə ölçmələri və antioksidant testləri ilə əlaqələndirməsi, KEGG yol analizi ilə mexanizm səviyyəsində şərh verməsi və sağlamlıqla əlaqəli namizəd metabolitləri verilənlər bazası üzərindən qiymətləndirməsidir. Bundan əlavə QC nümunələri, bioloji təkrarlar, PCA, OPLS-DA, permutasiya testləri və statistik müqayisələr analitik etibarlılığı dəstəkləyir.

Məhdudiyyətlər də açıq şəkildə qeyd edilməlidir. Tədqiqat ekspert rəyindən keçməmiş preprintdir. Sınaq yalnız bir makadamiya sortu, bir məhsul yığımı bölgəsi və müəyyən yığım dövrü ilə aparılmışdır. Hər qurutma üsulu üçün üç bioloji təkrar istifadə edilmişdir; bu laboratoriya işi üçün mənalıdır, lakin sənaye miqyasına ümumiləşdirmək üçün daha geniş miqyas tələb olunur. Antioksidant qabiliyyət in vitro testlərlə ölçülmüşdür; insan orqanizmində bioyararlılıq, metabolizm və təsir bu tədqiqatda sınaqdan keçirilməmişdir. Bundan əlavə iqtisadi analiz, enerji sərfiyyatı, böyük miqyaslı istehsala uyğunluq və məhsul təhlükəsizliyinin qiymətləndirilməsi ətraflı aparılmamışdır.

Tədqiqatın dediyi budur: makadamiya yaşıl qabığında qurutma üsulu metabolit profili və antioksidant qabiliyyət üzərində güclü və idarə oluna bilən təsirlər yaradır; FMH antioksidant güc və istiliyə həssas fenoliklərin qorunmasında, HMH müəyyən flavonoid və peptidlərin artırılmasında, SMH isə terpenoid yönümlü tərkiblərdə üstünlük verə bilər. Tədqiqatın demədiyi isə budur: bu qabıq ekstraktları insanlarda birbaşa müalicəvi təsir göstərir, hər qurutma müəssisəsində eyni nəticə alınır və ya kommersiya məhsuluna çevrilməsi zəmanətlidir. Buna görə nəticələr tətbiq üçün güclü elmi başlanğıc kimi qiymətləndirilməlidir.

Tədqiqatın Metodu və Nəticələri

Tədqiqatın üsulu makadamiya yaşıl qabığını üç müxtəlif qurutma üsulu ilə emal edib hər üsulun metabolom, bioaktiv birləşmə tərkibi və antioksidant qabiliyyət üzərindəki təsirlərini müqayisə etməyə əsaslanır.

Tədqiq olunan material:

Qurutma üsulları:

Nümunə hazırlığı:

• Bütün nümunələr təxminən %1,6 son nəm tərkibinə qədər qurudulmuşdur.
• Qurudulmuş nümunələr 30 Hz-də 1,5 dəqiqə üyüdülmüşdür.
• Metabolomik analiz üçün 50 mg toz nümunə istifadə edilmişdir.
• Ekstraksiya 1200 µL buz kimi soyuq %70 sulu metanol ilə aparılmışdır.
• Ekstraktlar 0,22 µm membran filtrdən keçirilmiş və -80°C-də saxlanılmışdır.
• Hər qurutma üsulu üçün üç müstəqil bioloji təkrar hazırlanmışdır.
• Ümumilikdə 9 eksperimental nümunə analiz edilmişdir.
• QC nümunələri hər altı eksperimental nümunədən sonra sistemə inyeksiya edilərək cihaz sabitliyi izlənmişdir.

Metabolomik analiz:

Diferensial metabolit seçimi:

• PCA ilə nümunələrin ümumi paylanması araşdırılmışdır.
• OPLS-DA ilə qruplararası ayrım gücləndirilmişdir.
• OPLS-DA modelləri 200 permutasiya testi ilə təsdiqlənmişdir.
• Metod bölməsində diferensial metabolitlər üçün VIP > 1, |log₂FC| > 1 və FDR düzəldilmiş p < 0,05 meyarları göstərilmişdir.
• Nəticələr bölməsində ekvivalent şəkildə VIP ≥ 1, qat dəyişimi ≥ 2 və ya ≤ 0,5 və p ≤ 0,05 həddi ilə nəticələr təqdim edilmişdir.

Ümumi metabolit profili:

OPLS-DA və diferensial metabolit nəticələri:

Fenolik turşu nəticələri:

• Fenolik turşular qurutma üsullarına birləşmə səviyyəsində fərqli cavab vermişdir.
• 2,6-dimethoxy-hydroquinone-4-O-β-D-glucopyranoside kimi bəzi birləşmələr FMH altında daha yaxşı qorunmuşdur.
• Gallic acid, HMH və SMH altında daha yüksək səviyyə göstərmişdir.
• p-coumaric acid-4-O-glucoside və protocatechualdehyde kimi bəzi birləşmələr HMH və/və ya SMH-də zənginləşmişdir.
• Bu nəticələr bəzi fenoliklərin istilikdə parçalanarkən, bəzilərinin bağlı formalardan sərbəstləşə biləcəyini göstərir.

Flavonoid nəticələri:

• Myricetin və quercetin-3-O-neohesperidoside kimi bəzi flavonoidlər HMH-də daha yüksək olmuşdur.
• Rutin, isoquercitrin, kaempferol törəmələri və metilləşdirilmiş quercetin törəmələri isti hava ilə qurutmada ön plana çıxmışdır.
• Catechin, epicatechin, epigallocatechin və gallocatechin kimi istiliyə həssas birləşmələr FMH-də daha yaxşı qorunmuşdur.
• HMH, xüsusilə hüceyrə divarının parçalanması və bağlı flavonoidlərin sərbəstləşməsi ilə flavonoidlərin ekstraksiya oluna bilməsini artırmış ola bilər.

Amin turşusu və törəmələri nəticələri:

• L-valine, L-tryptophan və glycyl-L-leucine kimi birləşmələr HMH altında artmışdır.
• Bu artım zülal parçalanması və ya bağlı formaların üzə çıxması ilə əlaqəli ola bilər.
• L-proline, L-asparagine və glutathione kimi bəzi birləşmələr FMH altında daha yaxşı qorunmuşdur.
• Glutathione kimi antioksidantla əlaqəli birləşmələrin istilik və oksidləşməyə həssas ola biləcəyi vurğulanmışdır.

Lipid nəticələri:

• LysoPC 16:0, LysoPC 18:1, LysoPC 18:2, LysoPE 16:0 və LysoPE 16:1 kimi lizofosfolipidlər HMH və SMH altında FMH ilə müqayisədə daha yüksək olmuşdur.
• Petroselinic acid kimi bəzi sərbəst yağ turşuları da SMH və HMH-də artmışdır.
• Bu nəticələr termal və oksidləşdirici stressin membran fosfolipidlərini parçalayaraq lipid hidrolizini artıra biləcəyini göstərir.
• FMH aşağı temperatur və oksigenin məhdudlaşdırılması sayəsində daha təbii lipid profilini qorumuşdur.

Terpenoid nəticələri:

• Terpenoid profili qurutma üsullarına güclü cavab vermişdir.
• Vitexilactone kimi bəzi laktonlar HMH-də artmışdır.
• Loliolide kimi bəzi birləşmələr SMH altında daha yüksək olmuşdur.
• FMH gözlənilənin əksinə, izlənən terpenoidlərin çoxunda nəzərəçarpacaq azalma göstərmişdir.
• SMH ümumi terpenoid tərkibi baxımından ön plana çıxmış və 195,23 ± 33,48 mg/g səviyyəsinə çatmışdır.

Əsas bioaktiv birləşmələr və antioksidant nəticələri:

Tədqiqatda verilən antioksidant formulları:

\[ ABTS^{+} \, radikal \, süpürme \, aktivitesi \, (\%) = \frac{A_0 - A_i}{A_0} \times 100 \]

Bu formulda \(A_0\) nəzarət absorbansını, \(A_i\) nümunə absorbansını ifadə edir.

\[ DPPH \, radikal \, süpürme \, aktivitesi \, (\%) = \frac{A_{control} - A_{sample}}{A_{control}} \times 100 \]

Bu formulda \(A_{control}\) DPPH nəzarət absorbansını, \(A_{sample}\) isə nümunə əlavə edildikdən sonrakı absorbansı ifadə edir.

Korrelyasiya şəbəkəsi nəticələri:

KEGG yol analizi nəticələri:

Sağlamlıqla əlaqəli namizəd metabolitlər:

• TCMSP verilənlər bazası müqayisəsi ilə 54 metabolit potensial sağlamlıqla əlaqəli namizəd kimi müəyyən edilmişdir.
• Bunların 24-ü fenolik turşu, 17-si flavonoid, 9-u terpenoid və 4-ü alkaloid sinfinə aiddir.
• 34 metabolit şiş/xərçəng kateqoriyaları ilə, 29-u ürək-damar xəstəlikləri ilə, 27-si neyrodegenerativ xəstəliklərlə, 4-ü əhval-ruhiyyənin tənzimlənməsi ilə əlaqələndirilmişdir.
• Bu nəticələr klinik təsirin sübutu deyil; yalnız verilənlər bazası səviyyəsində bioloji hədəf əlaqəsi olan namizəd birləşmələri göstərir.
• HMH daha çox flavonoid, SMH isə terpenoid yönümlü birləşmə zənginləşməsi üçün uyğun ola bilər.

Şəkil və cədvəllərin mənası:

• Şəkil 1, 1292 metabolitin təsnifatını, nümunələrin iyerarxik klasterləşməsini və PCA skor qrafikini göstərir. Üç qurutma üsulu metabolomik baxımdan aydın şəkildə ayrılmışdır.
• Şəkil 2, OPLS-DA və vulkan qrafikləri ilə HMH, SMH və FMH arasında güclü diferensial metabolit ayrımı olduğunu göstərir.
• Şəkil 3, fenolik turşular, flavonoidlər, amin turşusu törəmələri, lipidlər və terpenoidlərin qurutma üsullarına görə fərqli qruplaşdığını göstərir.
• Şəkil 4, hər ikili müqayisədə ən kəskin dəyişən metabolitləri və nümunə qruplarının klaster quruluşunu göstərir.
• Şəkil 5, ümumi fenolik, flavonoid, terpenoid, polisaxarid və antioksidant qabiliyyət dəyərlərinin qurutma üsullarına görə dəyişdiyini xülasə edir.
• Şəkil 6, metabolit sinifləri ilə antioksidant göstəricilər arasındakı korrelyasiya şəbəkəsini göstərir. Fenoliklərlə DPPH arasındakı əlaqə xüsusilə güclüdür.
• Şəkil 7, ortaq və unikal diferensial metabolitləri və KEGG yol zənginləşməsini göstərir.
• Şəkil 8, nişasta-saxaroza metabolizması, qalaktoza metabolizması, qliserolipid metabolizması və flavonoid/flavonol biosintezi yollarında qurutma üsullarına görə əsas metabolit dəyişikliklərini vizuallaşdırır.
• Cədvəl 1, hər qurutma üsuluna aid nümunə kodlarını verir.
• Cədvəl 2, OPLS-DA modellərinin Q², R²X və R²Y dəyərlərini göstərir; modellərin güclü ayırma və proqnoz qabiliyyəti dəstəklənmişdir.
• Cədvəl 3, sağlamlıqla əlaqəli verilənlər bazası uyğunluğu olan metabolitləri və onların qurutma üsullarına görə artma/azalma vəziyyətini sadalayır.

Ümumi texniki nəticə: Makadamiya yaşıl qabığının bioaktiv dəyəri qurutma üsulu ilə istiqamətləndirilə bilər. FMH antioksidant güc və istiliyə həssas fenoliklərin qorunması üçün ən uyğun seçim kimi görünür. HMH flavonoid və kiçik peptid zənginləşməsi baxımından diqqət çəkir. SMH isə terpenoid yönümlü aşağı xərcli qiymətləndirmə üçün potensial daşıyır.

Mənbə və Metod Qeydi

Bu məqalə Gangjun Guo, Wenting Xu, Xiuhua Lan, Jiarong Fu, Shangxuan Ma, Yuanmiao Wei, Yuanda Li, Yuexue Yang, Kechang Huang və Xiyong He tərəfindən hazırlanmış “Widely targeted metabolomics analysis of the main bioactive compounds in macadamia green husk processed by different drying methods” başlıqlı tədqiqata əsasən hazırlanmışdır. Tədqiqat makadamiya yaşıl qabığının günəşdə qurutma, isti hava ilə qurutma və vakuumlu donduraraq qurutmadan sonra metabolit profili, bioaktiv birləşmə tərkibi və antioksidant qabiliyyətindəki dəyişiklikləri araşdırır.

Mənbə növü SSRN-də əlçatan edilmiş preprint tədqiqat məqaləsidir. Mətndə açıq şəkildə “This preprint research paper has not been peer reviewed” ifadəsi yer aldığı üçün tədqiqat ekspert rəyindən keçməmişdir. Buna görə nəticələr yekun ekspert rəyi verilmiş nəşr kimi deyil, laboratoriya və metabolomik analizlərə əsaslanan preprint tədqiqat kimi qiymətləndirilməlidir.

Bu məzmun tədqiqatda verilən qurutma şərtləri, UPLC-ESI-MS/MS əsaslı geniş hədəfli metabolomik analiz, MRM ölçmələri, PCA, OPLS-DA, diferensial metabolit seçimi, ümumi fenolik/flavonoid/terpenoid/polisaxarid ölçmələri, DPPH, ABTS⁺, FRAP testləri, korrelyasiya şəbəkəsi, Mantel testi, KEGG yol zənginləşdirmə analizi və TCMSP verilənlər bazası uyğunluqlarına əsaslanaraq hazırlanmışdır. PDF-də olmayan klinik təsir, müalicəvi nəticə, kommersiya uğuru, insan sağlamlığı zəmanəti, sənaye miqyasında tətbiq oluna bilmə zəmanəti və ya hər coğrafiyada eyni nəticələrin əldə ediləcəyi kimi iddialar əlavə edilməmişdir.

Tədqiqatın mühüm məhdudiyyətləri vardır. Araşdırma ekspert rəyindən keçməmişdir. Sınaq bir makadamiya sortu və müəyyən Çin/Yunnan məhsul yığımı bölgəsi ilə məhduddur. Hər qurutma üsulu üçün üç bioloji təkrar istifadə edilmişdir. Antioksidant qabiliyyət in vitro biokimyəvi testlərlə qiymətləndirilmişdir; insan orqanizmində sorulma, metabolizm, təhlükəsizlik və real sağlamlıq təsirləri bu tədqiqat çərçivəsində sınaqdan keçirilməmişdir. Bundan əlavə istehsal xərci, enerji sərfiyyatı, böyük miqyaslı emal səmərəliliyi, raf ömrü və qida qanunvericiliyi baxımından əhatəli doğrulama təqdim edilməmişdir.

Nəticələr makadamiya yaşıl qabığının kənd təsərrüfatı tullantısı olmaqdan çıxarılıb hədəfə yönəlmiş bioaktiv xammala çevrilə biləcəyini göstərir. Lakin hansı qurutma üsulunun seçiləcəyi hədəf birləşmə qrupuna görə dəyişməlidir: antioksidant fenoliklər üçün FMH, flavonoid zənginləşməsi üçün HMH, terpenoid yönümlü aşağı xərcli məhsullar üçün SMH daha uyğun ola bilər. Bu nəticələr praktik baxımdan dəyərli olsa da, tətbiq qərarları daha geniş nümunəli, çoxillik, iqtisadi və təhlükəsizlik yönümlü tədqiqatlarla dəstəklənməlidir.