Бул изилдөө көбүнчө таштанды катары каралган макадамия жаңгагынын жашыл сырткы кабыгы ар кандай кургатуу ыкмаларынан кийин химиялык курамы жана антиоксиданттык жөндөмү кандай өзгөрөрүн изилдейт. Изилдөөчүлөр үч кургатуу ыкмасын салыштырган: күнгө кургатуу, 60°Cде ысык аба менен кургатуу жана вакуумда тоңдуруп кургатуу. Максат жөн гана “кайсы ыкма жакшы?” деген суроого жооп берүү эмес; кайсы кургатуу ыкмасы кайсы биоактивдүү кошулмалар тобун жакшыраак сактарын же байытарын метаболит деңгээлинде түшүнүү.

Макадамиянын данеги жалпы мөмө салмагынын болжол менен %20 сын гана түзөт. Калган чоң бөлүгүн жашыл кабык жана башка кошумча продуктулар түзөт. Изилдөөгө ылайык жашыл кабык жаңы мөмөнүн салмагынын болжол менен %45–60 ын түзүшү мүмкүн. Мынчалык чоң биомассаны таштандыга чыгаруу, өрттөө же төмөн баалуу колдонуу экологиялык жана экономикалык жоготуу дегенди билдирет. Ошондуктан изилдөө макадамиянын жашыл кабыгын функционалдык азык, нутрацевтик же табигый антиоксидант булагы катары пайдалануу идеясына илимий негиз берүүнү максат кылат.

Кеңири багытталган метаболомикалык анализдин натыйжасында 12 субкласска тараган жалпы 1292 метаболит аныкталган. Фенолдук кислоталар, флавоноиддер, аминокислоталар жана алардын туундулары, ошондой эле липиддер негизги метаболит топтору катары алдыга чыккан. Табылгалар кургатуу ыкмасы макадамиянын жашыл кабыгынын метаболикалык профилин күчтүү түрдө кайра түзөрүн көрсөтөт. Вакуумда тоңдуруп кургатуу айрыкча жылуулукка сезгич антиоксиданттарды сактаган; эң жогорку жалпы фенолдук курам 243,74 ± 8,94 mg GAE/g, эң жогорку DPPH радикалдарын тазалоо активдүүлүгү %77,04 ± 1,17 жана эң жогорку ABTS⁺ активдүүлүгү %82,56 ± 1,47 ушул ыкмада байкалган.

Ысык аба менен кургатуу көптөгөн спецификалык флавоноиддердин, кичине пептиддердин жана лизофосфолипиддердин деңгээлин жогорулаткан профиль түзгөн. Бул таасир, сыягы, 60°C жылуулук клетка дубалдарын бузуп, байланышкан кошулмаларды экстракциялоого жеңилирээк абалга келтириши менен байланыштуу. Күнгө кургатуу болсо айрыкча терпеноиддер боюнча көңүл бурууга арзыйт; жалпы терпеноид курамы 195,23 ± 33,48 mg/g деңгээлине жеткен жана бул ыкма терпеноидге багытталган өнүмдөр үчүн төмөн баалуу вариант катары бааланган.

Изилдөөнүн негизги жыйынтыгы бир гана “эң жакшы кургатуу ыкмасы” жок экенинде. Эгер максат күчтүү антиоксиданттык жөндөм жана жылуулукка сезгич фенолдуктарды сактоо болсо, вакуумда тоңдуруп кургатуу алдыга чыгат. Эгер максат флавоноидге бай экстракт алуу болсо, ысык аба менен кургатуу айрым артыкчылыктарды бериши мүмкүн. Эгер максат терпеноид басымдуу жана арзаныраак өнүм даярдоо болсо, күнгө кургатуу кызыктуу болушу мүмкүн. Бирок изилдөө рецензиядан өтпөгөн препринт; жыйынтыктар лабораториялык жана метаболомикалык анализ деңгээлинде окулуп, түз клиникалык таасир, коммерциялык ийгилик же бардык өндүрүш шартында бирдей натыйжага кепилдик катары чечмеленбеши керек.

Макадамия майлуу жана баалуу данеги үчүн өстүрүлүүчү дарак түрү. Керектөөчү сатып алган өнүм көбүнчө данек, бирок айыл чарба өндүрүшүндө данекке жетүү үчүн катуу кабык, жашыл сырткы кабык жана башка кошумча продуктулар пайда болот. Изилдөөнүн киришинде баса белгиленген маанилүү жагдай мындай: макадамия мөмөсүндө экономикалык баасы жогору данек жалпы салмактын чектелген бөлүгүн гана түзсө, жашыл кабык абдан чоң кошумча продукт агымын пайда кылат. Бул жашыл кабык көп учурда таштанды катары каралат; сакталат, өрттөлөт же төмөн баалуу колдонууга кетет. Бул экология жана экономика үчүн көйгөй.

Айыл чарба кошумча продуктусун таштанды болуудан чыгарып, баалуу булакка айлантуу үчүн эки нерсе керек. Биринчиден, анын ичинде чындап пайдалуу кошулмалар болушу зарыл. Экинчиден, бул кошулмалар кайсы иштетүү шарттарында сакталары же байылары белгилүү болушу керек. Макадамиянын жашыл кабыгы полифенолдор, флавоноиддер, терпеноиддер, полисахариддер жана ар кандай экинчи метаболиттерге бай болушу мүмкүн. Бирок бул кошулмалар жыйноодон кийин туруктуу калбайт; кургатуу температурасы, убактысы, кычкылтек менен байланыш, жарык, нымдын жоголушу жана клеткалык түзүлүштүн бузулушу метаболит профилин өзгөртө алат.

Изилдөөнүн негизги көйгөйү ушундан келип чыгат: макадамиянын жашыл кабыгы кургатылганда кайсы ыкма кайсы биоактивдүү кошулмалар тобун сактайт, кайсынысын көбөйтөт, кайсынысын азайтат?

Бул суроо практикалык жактан абдан маанилүү. Анткени өндүрүүчү же азык компонентинин өндүрүүчүсү үчүн “макадамия кабыгы баалуу” деп айтуу жетишсиз. Кайсы өнүмгө айландырыларына жараша иштетүү тандоосу өзгөрөт. Эгер антиоксидант күчү жогору экстракт максат кылынса бир кургатуу ыкмасы, терпеноидге бай ароматтык же биоактивдүү экстракт максат кылынса башка ыкма керек болушу мүмкүн. Бул изилдөө кургатууну нымды кетирүү операциясы катары гана эмес, химиялык сапатты аныктаган критикалык иштетүү баскычы катары карайт.

Изилдөөдө үч кургатуу ыкмасы каралган. Биринчи ыкма вакуумда тоңдуруп кургатуу жана изилдөөдө FMH деп кыскартылган. Бул ыкмада үлгүлөр -55°Cде 72 саат лиофилизатордо кургатылган. Төмөн температура жана вакуум шарттары жылуулукка сезгич кошулмаларды сактоодо артыкчылык берет. Экинчи ыкма ысык аба менен кургатуу жана HMH деп кыскартылган. Үлгүлөр 60°Cде 36 саат кургатылган. Бул ыкма практикалык жана өнөр жайда колдонууга ылайыктуураак болушу мүмкүн, бирок жылуулукка сезгич айрым кошулмалар жоголушу мүмкүн. Үчүнчү ыкма күнгө кургатуу жана SMH деп кыскартылган. Үлгүлөр табигый күн нурунда болжол менен 120 саат кургатылган. Бул ыкма арзан, бирок узак убакыт талап кылат жана кычкылтек, жарык, температуранын өзгөрүшү сыяктуу факторлорго көбүрөөк ачык.

Бардык үлгүлөрдүн акыркы нымдуулугун окшош, болжол менен %1,6 деңгээлине чейин түшүрүү маанилүү. Ошентип салыштыруу “бир үлгү нымдуураак, экинчиси кургураак калды” деген айырмадан келип чыкпайт. Кургаткандан кийин үлгүлөр майдаланып, 70% суу-метанол менен экстракцияланып, UPLC-ESI-MS/MS системасы менен кеңири багытталган метаболомикалык анализге алынган. Бул ыкма көп сандагы метаболиттерди бир учурда көзөмөлдөөгө жана кургатуу ыкмалары метаболикалык тармакты кантип өзгөртөрүн көрүүгө мүмкүндүк берет.

Кеңири багытталган метаболомика классикалык “бир нече кошулманы өлчөйбүз” деген ыкмадан кеңири. Максатсыз метаболомика кеңири скрининг жүргүзөт, бирок сандык сезгичтиги чектелиши мүмкүн; максаттуу метаболомика белгилүү кошулмаларда абдан сезгич, бирок камтуу аймагы тар. Кеңири багытталган метаболомика ушул эки ыкманын ортосунда көпүрө түзөт: көп сандагы белгилүү же маалымат базасына дал келчү метаболиттерди жогорку сезгичтик менен көзөмөлдөйт. Бул изилдөөдө колдонулган UPLC-MS/MS жана MRM ыкмасы ар бир метаболит үчүн белгилүү прекурсор иону жана продукт иону өтүүлөрүн көзөмөлдөөгө негизделген. Башкача айтканда, аспап татаал өсүмдүк экстрактынын ичинде белгилүү химиялык сигналдарды тандап көзөмөлдөйт.

Изилдөөдө жалпы 1292 метаболит аныкталган. Бул метаболиттер 12 субкласска тараганы айтылат. Фенолдук кислоталар жалпы санын %17,72 син, флавоноиддер %17,03 үн, аминокислоталар жана алардын туундулары %14,01 ин, липиддер болсо %11,46 сын түзгөн. Бул бөлүштүрүү макадамиянын жашыл кабыгы жөн гана булалуу таштанды эмес, ар кандай биринчи жана экинчи метаболиттерди камтыган химиялык жактан бай өсүмдүк материалы экенин көрсөтөт.

Изилдөөдөгү биринчи чоң визуалдык топ үч кургатуу ыкмасы метаболомикалык жактан бири-биринен ажырарын көрсөтөт. Метаболиттердин классификация диаграммасы кайсы метаболит топтору үстөмдүк кыларын көрсөтөт. Иерархиялык кластерлөө картасы FMH, HMH жана SMH үлгүлөрү өз топторунда кластерлешерин көрсөтөт. PCA балл графиги болсо үч кургатуу ыкмасы башкы компоненттер деңгээлинде айырмаланарын көрсөтөт. PC1 жана PC2 бирге жалпы дисперсиянын %73,84 үн түшүндүргөн. Биологиялык кайталоолордун өз ичинде тыгыз кластерлешүүсү аналитикалык кайталануучулук күчтүү экенин колдойт.

Бул визуалдардын негизги билдирүүсү мындай: кургатуу ыкмасы бир нече кошулманы эле эмес, бүтүндөй метаболикалык көрүнүштү кайра түзгөн. Вакуумда тоңдуруп кургатуу “табигыйга жакыныраак” профиль түзгөн. Ысык аба менен кургатуу, айрыкча клетка дубалдарынын бузулушу жана байланышкан кошулмалардын бошошу аркылуу айрым метаболиттерди экстракциялоого жеткиликтүүрөөк кылган. Күнгө кургатуу болсо узакка созулган экологиялык стресс, жарык жана кычкылтек таасири менен айрыкча липид жана терпеноид метаболизмин башкача багытта кайра түзгөн.

OPLS-DA анализдери үч кургатуу ыкмасынын айырмасын дагы да кеңири көрсөткөн. HMH менен FMH салыштыруусунда 599 дифференциалдуу метаболит аныкталган; алардын 483 ү HMHде, 116 сы FMHде жогору болгон. SMH менен FMH салыштыруусунда 553 дифференциалдуу метаболит табылган; 410 у SMHде, 143 ү FMHде жогору болгон. SMH менен HMH салыштыруусунда болсо 307 дифференциалдуу метаболит аныкталып, 251 и HMHде, 56 сы SMHде жогору болгон.

Бул сандар айрыкча ысык аба менен кургатуу метаболиттердин экстракциялануусун же айрым метаболикалык өзгөрүүлөрдү күчтүү көбөйткөнүн көрсөтүшү мүмкүн. Бирок муну этият чечмелөө керек. Метаболиттин жогору өлчөнүшү дайыма эле өсүмдүктө анын көбүрөөк синтезделгенин билдирбейт. Кургатуу учурунда клетка дубалдары бузулуп, байланышкан формалар бошошу, прекурсор кошулмалар өзгөрүшү же суу жоголгондо салыштырмалуу концентрация көбөйүшү мүмкүн. Ошондуктан изилдөө өсүштөрдү биосинтез менен гана эмес, экстракция жеткиликтүүлүгү жана иштетүү учурундагы өзгөрүүлөр менен бирге баалайт.

Фенолдук кислоталар боюнча жыйынтыктар бир багыттуу эмес. Айрым фенолдук кошулмалар, айрыкча жылуулукка сезгичтери, вакуумда тоңдуруп кургатууда жакшыраак сакталган. Ал эми галлик кислотасы сыяктуу айрым үстөм фенолдук кошулмалар ысык аба же күнгө кургатууда жогору деңгээл көрсөткөн. Бул фенолдуктар бир топ катары бирдей жүрүм-турум кылбай турганын көрсөтөт. Айрым фенолдуктар жылуулуктан бузулса, башкалары жылуулук жана клетка дубалынын бузулушу менен байланышкан формалардан бошошу мүмкүн.

Флавоноиддер изилдөөнүн эң кызыктуу топторунун бири. Метаболомикалык деңгээлде myricetin, quercetin-3-O-neohesperidoside, rutin, isoquercitrin, kaempferol туундулары, quercetin туундулары жана methylated flavonol туундулары сыяктуу көп флавоноиддер ысык аба менен кургатууда көбөйгөнү айтылган. Бул өсүш 60°C температура клетка дубалын бузуп, эриткичтин клетка ичиндеги кошулмаларга жетүүсүн жеңилдетиши менен түшүндүрүлөт. Бирок catechin, epicatechin, epigallocatechin жана gallocatechin сыяктуу жылуулукка сезгич айрым кошулмалар вакуумда тоңдуруп кургатууда жакшы сакталган. Ошондуктан ысык аба менен кургатуу “бардык флавоноиддерди сактайт” деп айтууга болбойт; ал көбүрөөк айрым флавоноиддердин экстракциялануусун же салыштырмалуу молдугун арттырган профиль түзөт.

Аминокислоталар жана алардын туундуларында да эки багыттуу көрүнүш бар. L-valine, L-tryptophan жана glycyl-L-leucine сыяктуу айрым эркин аминокислоталар жана пептиддер ысык аба менен кургатууда көбөйгөн. Бул жылуулук белоктун ажырашын же байланышкан формалардын бошошун күчөтүшү менен байланыштуу болушу мүмкүн. Ал эми L-proline, L-asparagine жана айрыкча антиоксиданттык коргонуу үчүн маанилүү glutathione сыяктуу айрым кошулмалар вакуумда тоңдуруп кургатууда жакшы сакталган. Бул жыйынтык жылуулук жана кычкылдануу айрым сезгич компоненттерди азайта аларын көрсөтөт.

Липиддерде ысык аба жана күнгө кургатуу айкын кайра түзүлүүнү пайда кылган. Изилдөөдө LysoPC 16:0, LysoPC 18:1, LysoPC 18:2, LysoPE 16:0 жана LysoPE 16:1 сыяктуу лизофосфолипиддер HMH жана SMH шарттарында FMHге караганда жогору экени айтылган. Лизофосфолипиддер мембрана фосфолипиддеринин ажырашынан пайда болушу мүмкүн. Ошондуктан HMH жана SMHдеги өсүш клетка мембраналары термикалык же кычкылдануу стрессинде гидролизденгенин көрсөтөт. Вакуумда тоңдуруп кургатуу болсо төмөн температура жана кычкылтектин чектелиши аркылуу табигыйраак липид профилин сактагандай көрүнөт.

Терпеноиддер боюнча күтүлгөндөн башкача жана маанилүү жыйынтык алынган. Жалпы күтүүгө ылайык тоңдуруп кургатуу учуучу же жарым учуучу кошулмаларды жакшыраак сактайт деп ойлонууга болот. Бирок изилдөөдө FMH көзөмөлдөнгөн терпеноиддердин дээрлик көбүндө айкын азайууну көрсөткөн. Тескерисинче, күнгө кургатуу жалпы терпеноид топтолушу боюнча алдыга чыккан. SMHде жалпы терпеноид курамы 195,23 ± 33,48 mg/g деп билдирилген. Изилдөөчүлөр муну күнгө кургатуу учурунда пайда болгон экологиялык стресс, мевалонат жолунун активдешүүсү, клеткалык бузулуу жана тандалма сакталуу/жоготуу балансы менен байланыштырышат.

Бул жыйынтык “тоңдуруп кургатуу ар дайым бардык кошулманы эң жакшы сактайт” деген жөнөкөй жалпылоону алсыратат. Тоңдуруп кургатуу жылуулук зыянды азайтат; бирок муз кристаллдарынын пайда болушу, узак дегидратация процесси, клеткалык механикалык зыян же айрым энзимдик процесстер белгилүү метаболит топтору үчүн күтүүсүз жоготууларга алып келиши мүмкүн. Ошондуктан ар бир биоактивдүү класс үчүн иштетүү таасирин өзүнчө текшерүү керек.

Негизги активдүү кошулмалар жана антиоксиданттык жөндөмдү өлчөөлөр метаболомикалык жыйынтыктарды функционалдык деңгээлге алып чыккан. Изилдөөдө жалпы фенолдук курам, жалпы флавоноид курамы, жалпы терпеноид курамы жана жалпы полисахарид өлчөмү өлчөнгөн. Антиоксиданттык жөндөм болсо ABTS⁺, DPPH жана FRAP тесттери менен бааланган. FMH айрыкча фенолдуктар жана полисахариддер боюнча күчтүү сактоо көрсөткөн; эң жогорку жалпы фенолдук курам жана эң күчтүү DPPH менен ABTS⁺ радикалдарын тазалоо активдүүлүгү ушул ыкмада табылган.

Изилдөөдө ABTS⁺ радикалдарын тазалоо активдүүлүгү төмөнкү формула менен эсептелген:

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

Бул жерде \(A_0\) үлгү кошулганга чейинки контролдук абсорбансты, \(A_i\) болсо үлгү кошулгандан кийин өлчөнгөн абсорбансты билдирет. Формуланын мааниси мындай: үлгү ABTS⁺ радикалы түзгөн түстүү сигналды канчалык көп азайтса, радикалдарды тазалоо пайызы ошончолук жогору болот. Бул тест көбүнчө электрон берүү жөндөмү менен байланыштуу.

DPPH радикалдарын тазалоо активдүүлүгү үчүн колдонулган формула болсо мындай:

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

Бул жерде \(A_{control}\) DPPH эритмесинин контролдук абсорбансын, \(A_{sample}\) болсо тест үлгүсү кошулгандан кийин өлчөнгөн абсорбансты көрсөтөт. DPPH тести антиоксидант кошулмалардын радикалга суутек атомун же электрон берип, аны туруктуураак абалга келтирүү жөндөмүн өлчөйт. Ошондуктан фенолдук кошулмалар сыяктуу гидроксил тобу бар молекулалар DPPH жыйынтыгында күчтүү таасир көрсөтүшү мүмкүн.

FRAP тести болсо темир ионун калыбына келтирүү күчүн өлчөйт. Бул ыкма үлгүнүн Fe³⁺ формасын Fe²⁺ формасына калыбына келтирүү жөндөмүн баалап, жыйынтыктар FeSO₄ эквиваленти менен берилет. Изилдөөдө FRAP үчүн кеңири формула берилген эмес; ыкма өндүрүүчүнүн комплект көрсөтмөсүнө ылайык аткарылган. Ошондуктан FRAP бул жерде жалпы калыбына келтирүү күчүн көрсөткөн толуктоочу антиоксиданттык жөндөм тести катары бааланышы керек.

Антиоксидант жыйынтыктары кургатуу ыкмаларынын ортосунда так функционалдык айырма бар экенин көрсөтөт. FMH эң жогорку фенолдук курам жана эң күчтүү DPPH менен ABTS⁺ активдүүлүгү менен алдыга чыккан. SMH DPPH жана FRAP боюнча HMHден жогорку маанилерди көрсөткөн учурлар болгон; бул терпеноид байлыгы менен байланыштуу болушу мүмкүн. Бирок SMHнин ABTS⁺ активдүүлүгү төмөн болгон. Изилдөөчүлөр муну тест механизмдеринин айырмасы менен түшүндүрүшөт: DPPH көбүнчө суутек атомун өткөрүүгө сезгич болсо, ABTS⁺ электрон өткөрүү жөндөмүн көбүрөөк чагылдырат. Ошондуктан бир ыкманын бир тестте төмөн чыгышы анын жалпы антиоксидант потенциалы төмөн дегенди билдирбейт.

Корреляциялык тармак антиоксиданттык жөндөм кайсы кошулма топтору менен көбүрөөк байланыштуу экенин көрсөтөт. Жалпы фенолдук курам менен DPPH ортосунда абдан күчтүү оң байланыш табылган: r = 0,97, p < 0,001. Жалпы фенолдук курам менен жалпы полисахариддердин ортосунда да күчтүү байланыш бар: r = 0,92, p < 0,001. Жалпы флавоноид курамы жалпы фенолдук курам менен r = 0,86 жана DPPH менен r = 0,72 деңгээлинде оң байланыш көрсөткөн. Терпеноиддер менен полисахариддердин ортосунда да r = 0,81 деңгээлинде маанилүү байланыш табылган.

Бул жыйынтык макадамиянын жашыл кабыгынын антиоксидант таасири бир гана кошулмадан келип чыкпай турганын көрсөтөт. Фенолдуктар негизги кыймылдаткычтай көрүнөт; бирок флавоноиддер, полисахариддер жана терпеноиддер бул таасирдин калыптанышына салым кошо алат. Mantel тести да жалпы метаболомикалык профиль менен негизги антиоксидант көрсөткүчтөрдүн ортосунда маанилүү байланыш бар экенин көрсөткөн: Mantel r = 0,75, p = 0,02. Бул кургатуу ыкмасы бүтүндөй метаболикалык профилди өзгөртүп, бул өзгөрүү антиоксиданттык жөндөм менен байланыштуу экенин колдойт.

KEGG байытуу анализи метаболит өзгөрүүлөрү кайсы биологиялык жолдор менен байланыштуу экенин изилдеген. HMH менен FMH салыштыруусунда 78, SMH менен FMH салыштыруусунда 81, SMH менен HMH салыштыруусунда 54 жол байланышкан. Venn диаграммасы 625 метаболиттин ичинен болгону 163 ү үч кургатуу тобунда тең жалпы экенин көрсөткөн. Бул болжол менен %26,1 жалпы үлүш кургатуу ыкмалары метаболомго канчалык ар башка таасир берерин көрсөтөт.

HMH менен FMH салыштыруусунда крахмал жана сахароза метаболизми, валин-лейцин-изолейциндин бузулушу, нуклеотид метаболизми, флавоноид биосинтези, глицеролипид метаболизми, пропаноат метаболизми жана пурин метаболизми сыяктуу жолдор байыган. Бул ысык аба менен кургатуу көмүрсуу/энергия метаболизми, липиддердин кайра түзүлүшү жана флавоноид процесстерине кеңири таасир эткенин көрсөтөт.

SMH менен FMH салыштыруусунда линол кислотасынын метаболизми, глицеролипид метаболизми жана пропаноат метаболизми алдыга чыккан. Бул күнгө кургатуу айрыкча каныкпаган май кислоталары жана липид метаболизми боюнча көбүрөөк багытталган таасир түзөрүн көрсөтөт. SMH менен HMH салыштыруусунда болсо флавон жана флавонол биосинтези, zeatin биосинтези, экинчи метаболит биосинтези, крахмал-сахароза метаболизми, флавоноид биосинтези, нуклеотид метаболизми, пурин метаболизми жана глицеролипид метаболизми алдыга чыккан.

Изилдөөдөгү метаболикалык жол картасы айрым кошулма топторун конкреттүүрөөк көрсөтөт. Trehalose, sucrose, UDP-glucose, glucose-1-phosphate жана α-D-glucose-1,6P₂ сыяктуу кант метаболизминин аралык продуктулары FMH шартында жогору экени айтылган. Бул тоңдуруп кургатуу кант пулдарын жана метаболикалык аралык продуктуларды жакшыраак сактаганын көрсөтөт. Флавоноиддер жагында rutin, isoquercitrin, kaempferol жана анын гликозиддери, quercetin-3-O-sulfonate, 3-O-methyl-quercetin, 3,7-di-O-methyl-quercetin жана syringetin сыяктуу кошулмалар HMH шартында айкын көбөйгөн.

Изилдөөнүн ден соолук менен байланышкан метаболит анализин этият окуу керек. Изилдөөчүлөр аныкталган метаболиттерди TCMSP маалымат базасы менен салыштырып, 54 метаболит айрым ден соолук категориялары менен байланышкан бутага ээ болушу мүмкүн экенин билдирген. Алардын 34 ү шишик/рак категориялары менен, 29 у жүрөк-кан тамыр оорулары менен, 27 си нейродегенеративдүү оорулар менен жана 4 ү маанайды жөнгө салуу менен байланышкан. Бул метаболиттердин ичинде 24 фенолдук кислота, 17 флавоноид, 9 терпеноид жана 4 алкалоид бар.

Бул бөлүк макадамиянын жашыл кабыгынын потенциалдуу нутрацевтик баалуулугун көрсөтүшү мүмкүн, бирок клиникалык далил эмес. Метаболит маалымат базасында белгилүү биологиялык бута менен байланышканы ошол кургатылган кабык экстракты адамда оорунун алдын алат же дарылайт дегенди билдирбейт. Изилдөө клетка, жаныбар же адам клиникалык сыноолорун жүргүзгөн эмес. Ошондуктан ден соолук менен байланышкан метаболиттер келечектеги изилдөө үчүн талапкер химиялык белгилер катары каралышы керек.

Күнүмдүк жашоодо бул изилдөөнүн мааниси мындай: адатта таштандыга кетчү айыл чарба кошумча продуктусу туура иштетилсе, антиоксиданттык жөндөмү бар, биоактивдүү кошулмаларга бай жана ар кандай өнүмдөргө багыттала турган чийки затка айланышы мүмкүн. Бирок бул өзгөртүү туш келди жасалбашы керек. Ошол эле макадамиянын жашыл кабыгы тоңдуруп кургатылса күчтүү фенолдук антиоксидант профилин; ысык аба менен кургатылса жогорку спецификалык флавоноид жана пептид профилин; күнгө кургатылса терпеноидге көбүрөөк багытталган профилди бере алат. Бул айыл чарба кошумча продуктуларын пайдаланууда “бир рецепт” эмес, максаттуу өнүмгө ылайык иштетүү тандалышы керек экенин көрсөтөт.

Тарыхый жактан макадамия кабыгы көбүнчө таштанды, компост, отун же төмөн баалуу биомасса катары каралып келген. Бүгүн айланма экономика жана туруктуу айыл чарба ыкмалары мындай кошумча продуктуларды кайра баалоону талап кылат. Келечекте бул изилдөө макадамиянын жашыл кабыгынан табигый антиоксидант экстракттарды, функционалдык азык компоненттерин, өсүмдүк кошулмаларын же нутрацевтик чийки заттарды иштеп чыгууга метаболит деңгээлинде карта берет.

Изилдөөнүн күчтүү жактары жогорку камтуу деңгээлиндеги метаболомикалык анализди колдонуу, үч практикалык кургатуу ыкмасын салыштыруу, метаболит маалыматтарын биохимиялык активдүү зат өлчөөлөрү жана антиоксидант тесттери менен байланыштырган, KEGG жол анализи аркылуу механизм деңгээлинде чечмелөө бергени жана ден соолук менен байланышкан талапкер метаболиттерди маалымат базасы аркылуу баалаганы. Мындан тышкары QC үлгүлөрү, биологиялык кайталоолор, PCA, OPLS-DA, пермутациялык тесттер жана статистикалык салыштыруулар аналитикалык ишенимдүүлүктү колдойт.

Чектөөлөр да так көрсөтүлүшү керек. Изилдөө рецензиядан өтпөгөн препринт. Тажрыйба бир гана макадамия сортуна, бир жыйноо аймагына жана белгилүү жыйноо мезгилине негизделген. Ар бир кургатуу ыкмасы үчүн үч биологиялык кайталоо колдонулган; бул лабораториялык изилдөө үчүн маанилүү, бирок өнөр жайлык жалпылоо үчүн кеңири масштаб керек. Антиоксиданттык жөндөм in vitro тесттер менен өлчөнгөн; адам организминдеги биожеткиликтүүлүк, метаболизм жана таасир бул изилдөөдө текшерилген эмес. Мындан тышкары экономикалык анализ, энергия керектөө, чоң масштабдагы өндүрүшкө ылайыктуулук жана өнүм коопсуздугу кеңири бааланган эмес.

Изилдөөнүн айтканы мындай: макадамиянын жашыл кабыгында кургатуу ыкмасы метаболит профилине жана антиоксиданттык жөндөмгө күчтүү жана башкарылуучу таасир берет; FMH антиоксидант күчтү жана жылуулукка сезгич фенолдуктарды сактоодо, HMH айрым флавоноиддерди жана пептиддерди көбөйтүүдө, SMH болсо терпеноидге багытталган курамда артыкчылык бере алат. Изилдөөнүн айтпаганы мындай: бул кабык экстракттары адамдарда түз дарылоочу таасир берет, ар бир кургатуу ишканасында бирдей жыйынтык алынат же коммерциялык өнүмгө айланары кепилденет. Ошондуктан жыйынтыктар практикага багытталган күчтүү илимий башталыш катары бааланышы керек.

Изилдөөнүн ыкмасы жана жыйынтыктары

Изилдөөнүн ыкмасы макадамиянын жашыл кабыгын үч ар башка кургатуу ыкмасы менен иштетип, ар бир ыкманын метаболомго, биоактивдүү кошулмалардын курамына жана антиоксиданттык жөндөмгө тийгизген таасирин салыштырууга негизделет.

Изилденген материал:

Кургатуу ыкмалары:

Үлгү даярдоо:

• Бардык үлгүлөр болжол менен %1,6 акыркы нымдуулукка чейин кургатылган.
• Кургатылган үлгүлөр 30 Hzде 1,5 мүнөт майдаланган.
• Метаболомикалык анализ үчүн 50 mg порошок үлгү колдонулган.
• Экстракция 1200 µL муздак %70 суу-метанол менен жүргүзүлгөн.
• Экстракттар 0,22 µm мембраналык фильтрден өткөрүлүп, -80°Cде сакталган.
• Ар бир кургатуу ыкмасы үчүн үч көз карандысыз биологиялык кайталоо даярдалган.
• Жалпы 9 эксперименттик үлгү анализделген.
• QC үлгүлөрү ар алты эксперименттик үлгүдөн кийин системага инъекцияланып, аспаптын туруктуулугу көзөмөлдөнгөн.

Метаболомикалык анализ:

Дифференциалдуу метаболиттерди тандоо:

• PCA менен үлгүлөрдүн жалпы бөлүштүрүлүшү изилденген.
• OPLS-DA менен топтордун ортосундагы айырма күчөтүлгөн.
• OPLS-DA моделдери 200 пермутациялык тест менен текшерилген.
• Ыкма бөлүмүндө дифференциалдуу метаболиттер үчүн VIP > 1, |log₂FC| > 1 жана FDR менен оңдолгон p < 0,05 критерийлери көрсөтүлгөн.
• Жыйынтыктар бөлүмүндө эквиваленттүү түрдө VIP ≥ 1, өзгөрүү эсеси ≥ 2 же ≤ 0,5 жана p ≤ 0,05 босогосу колдонулуп, жыйынтыктар берилген.

Жалпы метаболит профили:

OPLS-DA жана дифференциалдуу метаболит жыйынтыктары:

Фенолдук кислоталар боюнча жыйынтыктар:

• Фенолдук кислоталар кургатуу ыкмаларына кошулма деңгээлинде ар башка жооп берген.
• 2,6-dimethoxy-hydroquinone-4-O-β-D-glucopyranoside сыяктуу айрым кошулмалар FMH шартында жакшыраак сакталган.
• Gallic acid HMH жана SMH шартында жогору деңгээл көрсөткөн.
• p-coumaric acid-4-O-glucoside жана protocatechualdehyde сыяктуу айрым кошулмалар HMH жана/же SMHде байыган.
• Бул жыйынтыктар айрым фенолдуктар жылуулукта бузулса, башкалары байланышкан формалардан бошошу мүмкүн экенин көрсөтөт.

Флавоноиддер боюнча жыйынтыктар:

• Myricetin жана quercetin-3-O-neohesperidoside сыяктуу айрым флавоноиддер HMHде жогору болгон.
• Rutin, isoquercitrin, kaempferol туундулары жана метилденген quercetin туундулары ысык аба менен кургатууда алдыга чыккан.
• Catechin, epicatechin, epigallocatechin жана gallocatechin сыяктуу жылуулукка сезгич кошулмалар FMHде жакшыраак сакталган.
• HMH айрыкча клетка дубалынын бузулушу жана байланышкан флавоноиддердин бошошу аркылуу флавоноиддердин экстракциялануусун жогорулаткан болушу мүмкүн.

Аминокислоталар жана алардын туундулары боюнча жыйынтыктар:

• L-valine, L-tryptophan жана glycyl-L-leucine сыяктуу кошулмалар HMH шартында көбөйгөн.
• Бул өсүш белоктун ажырашы же байланышкан формалардын бошошу менен байланыштуу болушу мүмкүн.
• L-proline, L-asparagine жана glutathione сыяктуу айрым кошулмалар FMH шартында жакшыраак сакталган.
• Glutathione сыяктуу антиоксидант менен байланышкан кошулмалар жылуулукка жана кычкылданууга сезгич болушу мүмкүн экени белгиленген.

Липиддер боюнча жыйынтыктар:

• LysoPC 16:0, LysoPC 18:1, LysoPC 18:2, LysoPE 16:0 жана LysoPE 16:1 сыяктуу лизофосфолипиддер HMH жана SMH шартында FMHге караганда жогору болгон.
• Petroselinic acid сыяктуу айрым эркин май кислоталары да SMH жана HMHде көбөйгөн.
• Бул жыйынтыктар термикалык жана кычкылдануу стресси мембрана фосфолипиддерин бузуп, липид гидролизин жогорулата аларын көрсөтөт.
• FMH төмөн температура жана кычкылтектин чектелиши аркылуу табигый липид профилин жакшыраак сактаган.

Терпеноиддер боюнча жыйынтыктар:

• Терпеноид профили кургатуу ыкмаларына күчтүү жооп берген.
• Vitexilactone сыяктуу айрым лактондор HMHде көбөйгөн.
• Loliolide сыяктуу айрым кошулмалар SMH шартында жогору болгон.
• FMH күтүлгөндүн тескерисинче көзөмөлдөнгөн терпеноиддердин көбүндө айкын азайуу көрсөткөн.
• SMH жалпы терпеноид курамы боюнча алдыга чыгып, 195,23 ± 33,48 mg/g деңгээлине жеткен.

Негизги биоактивдүү кошулмалар жана антиоксидант жыйынтыктары:

Изилдөөдө берилген антиоксидант формулалары:

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

Бул формулада \(A_0\) контролдук абсорбансты, \(A_i\) үлгүнүн абсорбансын билдирет.

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

Бул формулада \(A_{control}\) DPPH контролдук абсорбансын, \(A_{sample}\) үлгү кошулгандан кийинки абсорбансты билдирет.

Корреляциялык тармактын жыйынтыктары:

KEGG жол анализинин жыйынтыктары:

Ден соолук менен байланышкан талапкер метаболиттер:

• TCMSP маалымат базасы менен салыштыруу аркылуу 54 метаболит потенциалдуу ден соолук менен байланышкан талапкер катары аныкталган.
• Алардын 24 ү фенолдук кислота, 17 си флавоноид, 9 у терпеноид жана 4 ү алкалоид классына кирет.
• 34 метаболит шишик/рак категориялары менен, 29 у жүрөк-кан тамыр оорулары менен, 27 си нейродегенеративдүү оорулар менен, 4 ү маанайды жөнгө салуу менен байланышкан.
• Бул жыйынтыктар клиникалык таасирдин далили эмес; маалымат базасы деңгээлинде биологиялык бута менен байланышы бар талапкер кошулмаларды гана көрсөтөт.
• HMH көбүрөөк флавоноид, SMH болсо терпеноидге багытталган кошулма байышына ылайыктуу болушу мүмкүн.

Сүрөттөрдүн жана таблицалардын мааниси:

• Сүрөт 1 1292 метаболиттин классификациясын, үлгүлөрдүн иерархиялык кластерлешүүсүн жана PCA балл графигин көрсөтөт. Үч кургатуу ыкмасы метаболомикалык жактан так ажыраган.
• Сүрөт 2 OPLS-DA жана вулкан графиктери менен HMH, SMH жана FMH ортосунда күчтүү дифференциалдуу метаболит айырмасы бар экенин көрсөтөт.
• Сүрөт 3 фенолдук кислоталар, флавоноиддер, аминокислота туундулары, липиддер жана терпеноиддер кургатуу ыкмаларына жараша ар башка кластерлешерин көрсөтөт.
• Сүрөт 4 ар бир экилик салыштырууда эң кескин өзгөргөн метаболиттерди жана үлгү топторунун кластер түзүлүшүн көрсөтөт.
• Сүрөт 5 жалпы фенолдук, флавоноид, терпеноид, полисахарид жана антиоксиданттык жөндөм маанилери кургатуу ыкмаларына жараша кандай өзгөрөрүн жыйынтыктайт.
• Сүрөт 6 метаболит класстары менен антиоксидант көрсөткүчтөрдүн ортосундагы корреляциялык тармакты көрсөтөт. Фенолдуктар менен DPPH ортосундагы байланыш өзгөчө күчтүү.
• Сүрөт 7 жалпы жана уникалдуу дифференциалдуу метаболиттерди жана KEGG жол байышын көрсөтөт.
• Сүрөт 8 крахмал-сахароза метаболизми, галактоза метаболизми, глицеролипид метаболизми жана флавоноид/флавонол биосинтези жолдорунда кургатуу ыкмасына жараша негизги метаболит өзгөрүүлөрүн визуалдаштырат.
• Таблица 1 ар бир кургатуу ыкмасына тиешелүү үлгү коддорун берет.
• Таблица 2 OPLS-DA моделдеринин Q², R²X жана R²Y маанилерин көрсөтөт; моделдердин күчтүү ажыратуу жана божомолдоо жөндөмү колдоого алынган.
• Таблица 3 ден соолук менен байланышкан маалымат базасы дал келүүсү бар метаболиттерди жана алардын кургатуу ыкмасына жараша көбөйүү/азайуу абалын тизмелейт.

Жалпы техникалык жыйынтык: Макадамиянын жашыл кабыгынын биоактивдүү баалуулугун кургатуу ыкмасы аркылуу багыттоого болот. FMH антиоксидант күчтү жана жылуулукка сезгич фенолдуктарды сактоо үчүн эң ылайыктуу варианттай көрүнөт. HMH флавоноид жана кичине пептид байышы боюнча көңүл бурууга арзыйт. SMH болсо терпеноидге багытталган төмөн баалуу пайдалануу үчүн потенциалга ээ.

Булак жана ыкма жөнүндө эскертүү

Бул макала Gangjun Guo, Wenting Xu, Xiuhua Lan, Jiarong Fu, Shangxuan Ma, Yuanmiao Wei, Yuanda Li, Yuexue Yang, Kechang Huang жана Xiyong He тарабынан даярдалган “Widely targeted metabolomics analysis of the main bioactive compounds in macadamia green husk processed by different drying methods” аттуу изилдөөгө негизделип даярдалган. Изилдөө макадамиянын жашыл кабыгы күнгө кургатуу, ысык аба менен кургатуу жана вакуумда тоңдуруп кургатуу ыкмаларынан кийин метаболит профили, биоактивдүү кошулма курамы жана антиоксиданттык жөндөм кандай өзгөрөрүн изилдейт.

Булак түрү SSRNде жеткиликтүү болгон препринт изилдөө макаласы. Текстте ачык түрдө “This preprint research paper has not been peer reviewed” деген сөз айкашы бар болгондуктан, изилдөө рецензиядан өтпөгөн. Ошондуктан жыйынтыктар акыркы рецензияланган жарыя катары эмес, лабораториялык жана метаболомикалык анализдерге негизделген препринт изилдөө катары бааланышы керек.

Бул мазмун изилдөөдө берилген кургатуу шарттары, UPLC-ESI-MS/MS негизиндеги кеңири багытталган метаболомикалык анализ, MRM өлчөөлөрү, PCA, OPLS-DA, дифференциалдуу метаболиттерди тандоо, жалпы фенолдук/флавоноид/терпеноид/полисахарид өлчөөлөрү, DPPH, ABTS⁺, FRAP тесттери, корреляциялык тармак, Mantel тести, KEGG жол байытуу анализи жана TCMSP маалымат базасы дал келүүлөрүнүн негизинде даярдалган. PDFде жок клиникалык таасир, дарылоочу жыйынтык, коммерциялык ийгилик, адам ден соолугуна кепилдик, өнөр жай масштабында колдонууга кепилдик же бардык географияда бирдей жыйынтык алынат деген дооматтар кошулган эмес.

Изилдөөнүн маанилүү чектөөлөрү бар. Изилдөө рецензиядан өтпөгөн. Тажрыйба бир макадамия сорту жана Кытай/Yunnan аймагындагы белгилүү жыйноо аймагы менен чектелген. Ар бир кургатуу ыкмасы үчүн үч биологиялык кайталоо колдонулган. Антиоксиданттык жөндөм in vitro биохимиялык тесттер менен бааланган; адам организминдеги сиңүү, метаболизм, коопсуздук жана реалдуу ден соолук таасири бул изилдөөдө текшерилген эмес. Мындан тышкары өндүрүш баасы, энергия керектөө, чоң масштабдагы иштетүү натыйжалуулугу, сактоо мөөнөтү жана азык-түлүк жөнгө салуусу жагынан кеңири валидация берилген эмес.

Жыйынтыктар макадамиянын жашыл кабыгын айыл чарба таштандысы болуудан чыгарып, максаттуу биоактивдүү чийки затка айландырууга болорун көрсөтөт. Бирок кайсы кургатуу ыкмасы тандалары максаттуу кошулма тобуна жараша өзгөрүшү керек: антиоксидант фенолдуктар үчүн FMH, флавоноид байышы үчүн HMH, терпеноидге багытталган арзаныраак өнүмдөр үчүн SMH ылайыктуураак болушу мүмкүн. Бул жыйынтыктар практикалык жактан баалуу болгону менен, колдонуу чечимдери кеңири үлгүлүү, көп жылдык, экономикалык жана коопсуздукка багытталган изилдөөлөр менен колдоого алынышы керек.