Studi Pendahuluan Pada Sampel Pasta yang Bercirikan Senyawa Antioksidan Dan Aktivitas Biologinya Pada Sel Ginjal

Kontak: Audrey Hu Whatsapp/hp: 0086 13880143964 Email:{0}}

Federico Di Marco dkk

Abstrak:Pasta merupakan salah satu makanan pokok masyarakatMediteraniadiet dan untuk alasan ini, dipilih untuk penelitian ini untuk mengevaluasi sifat antioksidannya. Tiga jenis pasta dipilih: soba, gandum hitam, dan pasta telur. Analisis karakterisasi kualitatif-kuantitatif dilakukan denganHPLC-DADuntuk mengidentifikasi senyawa antioksidan. Data menunjukkan adanya karotenoid seperti lutein dan polifenol seperti asam indoleasetat, (karotenoid dari {{0}}.08 hingga 0,16 mg/100 g,polifenoldari 3,7 hingga 7,4 mg/100 g). Untuk menilai efek metabolit yang terdeteksi, eksperimen in vitro dilakukan padaginjalmodel sel: HEK-293 dan MDCK. Standar ekstrak -karoten, asam indoleasetat, asam caffeic, hidroalkohol dan ekstrak yang diperkaya karotenoid dari sampel pasta diuji dengan adanya zat antioksidan untuk menentukan variasi viabilitas. -karoten dan standar asam indoleasetat memberikan efek perlindungan pada sel HEK-293 sementara tidak ada efek yang terdeteksi pada MDCK. Konsentrasi yang diuji kemungkinan berada dalam kisaran yang dicapai dalam tubuh setelah konsumsi makanan pasta standar. Ekstrak yang diperkaya karotenoid dan ekstrak hidroalkohol menunjukkan efek yang berbeda, mengamati penyelamatan untuk ekstrak hidroalkohol pasta gandum hitam dan ekstrak pasta soba yang diperkaya karotenoid, sedangkan pasta telur menunjukkan efek tergantung dosis yang lebih ringan dengan asumsi perilaku pro-oksidan pada konsentrasi tinggi. Hasil awal menyarankan perilaku ditelusuri kembali ke seluruh fitokompleks sehubungan dengan molekul tunggal dan perlu penyelidikan lebih lanjut.

Kata kunci:Semacam spageti;Mediteraniadiet; polifenol; karotenoid; senyawa antioksidan;ginjalkesehatan;HPLC/DADanalisis

Cistanche tubulosa mencegah penyakit ginjal, klik di sini untuk mendapatkan sampelnya

1. Perkenalan

Meskipun demikian, tidak ada definisi unik dariMediteraniadiet—karena variasi dan adaptasi dalam tradisi kuliner tidak hanya di sekitar wilayah Mediterania tetapi juga di seluruh dunia [1]—diet Mediterania dapat dianggap memiliki beberapa komponen yang memenuhi kriteria penting untuk diet sehat: rendah kandungan lemak jenuh. asam lemak, kandungan tinggi karbohidrat komposit, serat makanan dan molekul antioksidan, dan kelimpahan dalam sayuran.

Sulit untuk menentukan makanan mana, atau bahan aktif yang terkandung di dalamnya, dariMediteraniadiet paling bertanggung jawab atas manfaat kesehatan; Data yang terkumpul menunjukkan bahwa manfaat utamanya terletak pada kombinasi kompleks dan beragam nutrisi yang berbeda yang berinteraksi secara sinergis dan aditif [2].

Dalam beberapa tahun terakhir, literatur yang berkembang (studi observasional dan uji coba kontrol acak) telah menunjukkan manfaat kesehatan yang terkait dengan diet Mediterania, mengurangi risiko pengembangan berbagai penyakit kronis seperti penyakit kardiovaskular [3–5], diabetes [6-10], kanker [11,12], obesitas [13-15] atau kesehatan kognitif [16-19] dan meningkatkan harapan hidup [20].

Perbaikan tekanan darah [21], profil lipid [22,23], resistensi insulin [24], dan perlindungan terhadap stres oksidatif, peradangan, agregasi trombosit, dan disfungsi endotel [25-28] tampaknya menjadi mekanisme tindakan yang bertanggung jawab untuk efek menguntungkan pada kesehatan umum. Semua efek biologis yang dipromosikan oleh kepatuhan terhadap gaya hidup Mediterania ini bisa relevan tidak hanya untuk penyakit kronis yang disebutkan di atas tetapi juga untuk pencegahan kerusakan ginjal pada populasi umum. Penyakit ginjal kronis (PGK) merupakan masalah kesehatan masyarakat global, yang mempengaruhi lebih dari 750 juta orang di seluruh dunia dan sering bertindak diam dan tanpa hambatan berkat presentasi klinis tanpa gejala. Garis bukti yang berbeda telah menggarisbawahi hubungan yang kuat antara diet Mediterania dan pelestarian ginjal [29].

Mempertimbangkan semua efek yang disebutkan di atas sebagai faktor risiko penurunan fungsi ginjal, ginjal dapat dianggap sebagai salah satu target utama. Sebuah meta-analisis studi kohort baru-baru ini telah menunjukkan bahwa diet nabati seperti diet Mediterania atau diet pendekatan untuk menghentikan hipertensi (DASH) dikaitkan dengan risiko insiden yang lebih rendah.CKDdan albuminuria pada populasi umum [30]. Salah satu penjelasannya adalah bahwa buah dan sayuran mengandung senyawa bioaktif yang melindungi terhadap peradangan dan disfungsi endotel yang mendorong perubahan dinamis dari fraksi filtrasi, yang mengakibatkan penurunan progresif laju filtrasi glomerulus, ekspansi volume cairan ekstraseluler, keseimbangan ion abnormal, dan hipoksia ginjal, pada akhirnya. menyebabkan hilangnya fungsi ginjal [31-33]. Selain itu, peningkatan konsumsi sayuran, buah, sereal dan kacang-kacangan mungkin telah menyebabkan penurunan konsumsi protein hewani yang secara positif mempengaruhi keseimbangan asam-basa dan hemodinamik glomerulus dariginjal, melindunginya dari sklerosis glomerulus dan hilangnya fungsi [34-37].

Meskipun demikian, ada beberapa penelitian dengan data yang kontras untuk dampak diet protein tinggi pada penurunan fungsi ginjal pada populasi umum [38-41] bukti yang berkembang menunjukkan bahwa sumber protein memainkan peran penting dalam pelestarian fungsi ginjal dan bahwa pergeseran dari sumber protein hewani ke tumbuhan mungkin bermanfaat [42,43].

Pasta adalah salah satu makanan yang paling banyak dikonsumsi di dunia dan merupakan salah satu makanan pokok dari diet Mediterania. Secara tradisional, Italia adalah produsen utama dan pemimpin konsumsi pasta, bahkan jika pasta dikonsumsi di seluruh dunia karena biaya rendah, kelezatan, dan umur simpan yang lebih lama daripada produk roti lainnya [44]. Pasta adalah sumber karbohidrat dan energi yang baik (100 g pasta yang dimasak mengandung sekitar 31 g karbohidrat dan sekitar 158 kkal) tetapi biasanya rendah lemak, protein, fosfor, dan kalium yang merupakan komponen nutrisi yang dibatasi di sebagian besar diet ginjal untuk penyakit ginjal (tersedia online di https://fdc.nal.usda.gov, diakses pada 1 Desember 2020). Pasta gandum yang diperkaya secara alami, yang mewakili sebagian besar pasta yang tersedia secara komersial, juga menawarkan kadar thiamin, riboflavin, niacin, folat, zat besi, dan selenium yang baik, serta polifenol. Selain itu, pasta selalu dikonsumsi dalam kombinasi dengan makanan lain yang dapat dianggap sebagai sumber polifenol yang lebih kuat, seperti minyak zaitun dan sayuran. Pasta biasanya diproduksi dengan semolina gandum durum, karena sifat reologinya yang sangat baik, warna pasta yang unggul, kualitas masakannya, dan penerimaannya oleh konsumen, namun belakangan ini pasta juga dapat diproduksi mulai dari serealia lain seperti beras, soba, gandum hitam, dieja.

Dalam beberapa tahun terakhir, konsumen menjadi lebih sadar bahwa diet seimbang, seperti diet Mediterania, dapat berdampak positif bagi kesehatan, oleh karena itu industri makanan berusaha memenuhi permintaan ini dengan memproduksi makanan dan bahan makanan yang berkualitas dan fungsional.

Meskipun makanan yang diperkaya telah diproduksi untuk tujuan sehat, orang dapat dibujuk untuk menganggapnya sebagai pengganti diet seimbang. Ini adalah topik yang sangat penting untuk mendorong FDA untuk menerbitkan dokumen ad hoc berjudul "kebijakan fortifikasi FDA" untuk memberikan jawaban di satu sisi untuk industri makanan dan di sisi lain untuk dunia akademis [44].

Diet seimbang, cukup, dan bervariasi merupakan langkah penting menuju gaya hidup bahagia dan sehat tanpa risiko kelebihan beban dengan beberapa komponen tambahan yang terkandung dalam makanan yang diperkaya. Justru karena alasan ini sereal non-tradisional dan sereal semu telah ditemukan kembali yang telah membuka jalan untuk penggunaannya sebagai bahan makanan fungsional karena memiliki beberapa kualitas nutrisi dan fungsional yang tidak ada atau kurang dalam sereal tradisional. Soba dan gandum hitam merupakan sumber yang kaya fitokimia seperti polifenol, senyawa yang sangat berkorelasi dengan aktivitas antioksidan [45,46].

Diluncurkan pada Maret 2005, Proyek MOLI-SANI melibatkan sekitar 25,000 warga yang tinggal di Molise (Italia), untuk mengevaluasi faktor lingkungan dan genetik yang mendasari penyakit kardiovaskular, tumor, dan penyakit neurodegeneratif. Menurut sebuah studi dari proyek MOLI-SANI, asupan pasta dikaitkan dengan BMI yang lebih rendah dan tingkat obesitas sentral yang lebih rendah. Banyak penelitian telah mengkonfirmasi bahwa diet tinggi kalori menyebabkan penambahan berat badan dan bukan diet yang mengandung karbohidrat. Padahal, jika porsi pastanya benar dan sausnya tidak terlalu kalori, sepiring pasta bisa memiliki kandungan kalori yang memenuhi kebutuhan energi harian [47]. Pasta dijunjung tinggi karena karakteristiknya telah dikaitkan tidak hanya dengan kontrol berat badan tetapi juga dengan beberapa sifat kesehatan yang positif [48]. Sebuah studi acak terkontrol yang dilakukan pada subjek sehat menunjukkan bahwa produk berbasis gandum hitam meningkatkan regulasi glikemik, meningkatkan hormon usus yang terlibat dalam regulasi nafsu makan dan metabolisme. Rye mengurangi tingkat nafsu makan postprandial dengan mengurangi keinginan untuk makan pada makanan berikutnya, meningkatkan rasa kenyang, dan mengurangi rasa lapar dengan meningkatkan hormon kenyang GLP-1 (glukagon-like peptide-1) dan peptide YY (PYY). Respon glukosa postprandial yang lebih rendah diamati pada sekelompok orang yang mengonsumsi makanan berbasis gandum hitam dibandingkan dengan sekelompok subjek yang mengonsumsi gandum olahan. Hal ini terjadi karena gandum hitam merupakan sereal dengan indeks glikemik rendah yang juga dapat digunakan pada pasien diabetes [49]. Gandum hitam dapat meningkatkan profil lipid plasma, pada kenyataannya, asupan gandum utuh berbanding terbalik dengan konsentrasi kolesterol LDL, rasio LDL/HDL, dan konsentrasi trigliserida. Efek ini disebabkan adanya serat dan -glukan [50].

Pasta dikenal sebagai sumber karbohidrat, tetapi juga dapat mengandung senyawa minor, seperti karotenoid [51], terutama lutein, dan spesies antioksidan lainnya seperti polifenol. Molekul bioaktif ini dapat diperkaya dalam berbagai jenis pasta, tergantung pada bahan bakunya. Misalnya, kandungan karotenoid gandum durum lebih tinggi dari gandum roti [52] dan tingkat antioksidan dapat ditingkatkan dengan memasukkan fraksi dedak dan seluruh kernel gandum durum ke dalam produk pasta [53]. Soba merupakan sumber senyawa fenolik, vitamin, dan asam amino esensial yang substansial [54], sedangkan penambahan telur dalam persiapan pasta mengandung karotenoid dan lutein. Karotenoid berpartisipasi dalam aktivitas pencegahan, terutama pada sindrom peradangan dan perannya adalah karena sifat antioksidannya [55] melawan radikal bebas dan oksigen singlet [56]. Pasta mengandung berbagai jenis molekul antioksidan dan untuk konsumen yang sering, konsumsi dalam jumlah besar dapat dianggap sebagai sumber penting dari senyawa sehat tersebut.

Di sini kami menunjukkan bahwa berbagai jenis pasta yaitu soba, gandum hitam, dan pasta telur, mengandung berbagai jumlah senyawa antioksidan, yang memiliki peran untuk meningkatkan viabilitas sel ginjal pada kondisi mapan atau pada induksi stres oksidatif.

2. Bahan-bahan dan metode-metode

2.1. sampel

Tiga sampel pasta matang dianalisis dan diuji: satu sampel pasta gandum utuh (1), satu sampel pasta gandum hitam (2), dan satu sampel pasta telur dari tepung gandum durum dl yang digiling batu (3).

2.2. Persiapan Sampel Pasta

Total 50 g pasta gandum utuh atau pasta gandum hitam dimasak dalam 500 mL air selama 7 menit; 50 g pasta telur dari tepung gandum durum giling batu dimasak dalam 500 mL air selama 1 menit, seperti yang ditunjukkan oleh pabriknya.

Untuk mendapatkan ekstrak yang diperkaya karotenoid, 10 g pasta matang dilarutkan dalam 100 mL aseton, disonikasi dingin selama 30 menit. Sampel disentrifugasi selama 5 menit pada 5000 rpm, supernatan telah kering diuapkan dengan rotavapor dan residu dilarutkan dalam aseton atau DMSO tergantung pada analisis hilir. Untuk mendapatkan ekstrak yang diperkaya dengan polifenol, 10 g setiap sampel pasta yang dimasak dilarutkan dalam 50 mL 70:30 EtOH/H2O pada pH 3,2. Sampel dikocok selama 24 jam, disentrifugasi selama 5 menit pada 1400 rpm. Sampel disentrifugasi selama 5 menit pada 5000 rpm dan supernatan dikumpulkan dan dianalisis dalam HPLC-DAD, sementara alikuot diuapkan kering, dan residu dilarutkan dalam DMSO untuk perawatan sel.

2.3. Analisis HPLC-DA-MS

Analisis kual-kuantitatif karotenoid dan polifenol dilakukan menggunakan kromatografi cair HP 1100 yang dilengkapi dengan detektor DAD dan dikelola oleh stasiun kerja HP ​​9000 (Agilent Technologies, Palo Alto, CA, USA) dan dihubungkan dengan mengumpulkan spektrometer dengan antarmuka API/electrospray (Agilent Technologies). Kondisi operasi spektrometer massa adalah sebagai berikut: suhu gas, 350 C; laju aliran nitrogen, 11,0 L/menit; tekanan nebulizer, 40 psi; suhu quadrupole, 100 C; dan tegangan kapiler, 4000 V. Spektrometer massa dioperasikan dalam mode positif dan negatif pada 80–180 eV.

Senyawa dipisahkan menggunakan kolom 250 × 4,6 mm id, 5 m LUNA C18 (Phenomenex, Torrance, CA, USA). Spektrum UV/Vis direkam pada rentang 190–600 nm dan kromatogram diperoleh pada 250, 280, 330, 350, dan 450 nm. Sampel dianalisis dengan elusi gradien dengan kecepatan 0,8 mL/menit. Fase gerak untuk karotenoid adalah sistem gradien pelarut linier bertingkat (pelarut A: aseton, pelarut B: H2O, pH 3,2 oleh asam format), mulai dari 80 persen aseton hingga 100 persen dalam 30 menit. polifenol dielusi menggunakan gradien berikut: dari 90 persen H2O (disesuaikan dengan pH 3,2 oleh asam format) hingga 100 persen CH3CN dalam 40 menit. Semua pelarut yang digunakan adalah kemurnian kelas HPLC (BDHLaboratory Supplies, Poole, UK).

2.4. Analisis kuantitatif

Kuantifikasi senyawa polifenol individu secara langsung dilakukan oleh HPLC-DAD menggunakan kurva regresi lima titik (R2 Lebih besar dari atau sama dengan 0.998) dalam kisaran 0–30 g berdasarkan standar otentik. Secara khusus, flavonol ditentukan pada 350 quercetin lucu 3-O-glukosida sebagai senyawa referensi sedangkan turunan asam caffeic ditentukan pada 330 nm menggunakan asam klorogenat sebagai senyawa referensi dan turunan asam indol asetat pada 280 nm menggunakan 3 asam indoleasetat (Sigma-Aldrich, St. Louis, MO, AS). Karotenoid ditentukan pada 450 nm menggunakan beta-karoten sebagai senyawa referensi (Extrasynthese, Lione, Francia). Dalam semua kasus, konsentrasi sebenarnya dari turunan dihitung setelah menerapkan koreksi untuk perbedaan berat molekul.

2.5. Kandungan Fenolik Total

Kandungan total fenolik ditentukan dengan menggunakan metode Folin-Ciocalteu, dijelaskan oleh Singleton et al. [57] dan sedikit dimodifikasi menurut Dewanto dkk. [58]. Ke 125 L ekstrak sampel yang diencerkan, 0.5 mL air deionisasi dan 125 L reagen Folin-Ciocalteu ditambahkan. Campuran disimpan selama 6 menit dan kemudian 1,25 mL larutan Na2CO3 berair 7 persen ditambahkan. Volume akhir disesuaikan menjadi 3 ml dengan air. Setelah 90 menit, penyerapan diukur pada 760 nm terhadap air sebagai blanko. Jumlah total fenolat dinyatakan sebagai ekuivalen asam galat (GAE, mg asam galat/100 g sampel) melalui kurva kalibrasi asam galat. Kurva kalibrasi berkisar antara 20 hingga 500 g/mL (R2=0.9969) [57,58].

2.6. Budaya sel

Sel Human Embryonic Kidney 293 (HEK-293) dan sel Madin–Darby canine kidney (MDCK) dikultur dalam DMEM yang dilengkapi dengan GlutaMAX, 10 persen (v/v), serum janin sapi, penisilin 100 U/mL dan 100 g /mL streptomisin pada 37 C dengan 5 persen CO2.

2.7. Uji MTT

5{{10}}00 sel/sumur MDCK dan HEK-293 sel diunggulkan dalam 96 pelat sumur dan dibiarkan menempel selama 24 jam. Untuk studi viabilitas, sel diinkubasi selama 24 jam hingga 72 jam dengan beta karoten, indole-3-asam asetat, asam caffeic (dalam DMSO), dan ekstrak pasta saja atau dengan adanya magnesium monoperoxy phthalate (MMPP, Sigma-Aldrich , St. Louis, MO, AS). DMSO dalam medium dengan konsentrasi yang sama dengan yang digunakan untuk senyawa yang diuji digunakan untuk sampel yang tidak diberi perlakuan. Konsentrasi yang diuji untuk standar berkisar antara 2 pM hingga 10 M, sedangkan untuk MMPP dari 0,001 hingga 0,05 mg/mL. Viabilitas sel diukur 3-(4,5-dimethylthiazol-2-yl)-2,5-diphenyl tetrazolium bromide (MTT, Sigma-Aldrich, St. Louis, MO, AS). Pelat diinkubasi pada 37 C selama 1 jam dan kemudian Formazan yang dihasilkan oleh reduksi MTT dilarutkan dalam DMSO. Absorbansi ditentukan pada pembaca lempeng mikro (Mithras LB 940-Berthold) pada 570 nm. Persentase viabilitas sel dihitung menggunakan rasio AbsTEST/AbsCTRL.

2.8. Analisis statistik

Setiap percobaan dilakukan dalam rangkap empat dan diulang setidaknya tiga kali. Perbedaan persentase viabilitas dinilai dengan menggunakan uji-t Student berpasangan dan ANOVA dua arah diikuti dengan uji posthoc dengan koreksi Holm untuk beberapa perbandingan atas konsentrasi metabolit (p < 0.05).="" hasil="" dinyatakan="" sebagai="" mean="" ±="" standard="" error="" dan="" analisis="" dilakukan="" oleh="" lingkungan="" r-studio="" [59]="" untuk="" r="" versi="" 3.6.3="" [60]="" menggunakan="" paket="" "tidyverse"="">

3. Hasil dan Pembahasan

3.1. Penentuan Kualitas Kimia Sampel Pasta

Informasi gizi makanan memungkinkan membuat makanan informasi dan pilihan diet. Pasta secara tradisional dibuat dari semolina tetapi bahkan dengan sereal lainnya, semuanya mengandung pati sebagai konstituen utama diikuti oleh protein, lemak, vitamin, mineral, dan senyawa bioaktif [62]. Tabel S1 melaporkan data gizi.

Untuk membandingkan nilai gizi beberapa jenis pasta yang diperkaya senyawa bioaktif karena sumber sereal yang berbeda atau dengan suplementasi bahan tertentu, kami menganalisis pasta soba, pasta gandum hitam, dan pasta telur. Untuk mendapatkan ekstrak yang diperkaya dengan berbagai subkelas senyawa yang ada dalam sampel pasta, ekstraksi hidroalkohol dan aseton dilakukan dan dianalisis. Polifenol individu secara tentatif diidentifikasi menggunakan data dari analisis HPLC-DAD-MS dengan perbandingan dan kombinasi waktu retensi dan spektrometri massa dan spektrum UV (lihat Gambar S1–S5 untuk contoh spektrum MS yang sama) dan membandingkan hasil dengan standar (kaempferol, quercetin, rutin, dan asam ferulat) dan karya bibliografi sebelumnya. Secara khusus, dalam ekstrak hidroalkohol, flavonoid, caffeic, dan turunan asam indoleacetic diidentifikasi (Tabel 1): turunan asam indoleacetic adalah senyawa utama seperti yang dijelaskan sebelumnya bahkan untuk semolina. [63]. Mempertimbangkan komposisi relatif, pasta soba menunjukkan tingkat flavonoid yang lebih tinggi, khususnya, turunan quercetin adalah flavonol utama seperti yang dilaporkan sebelumnya dalam soba [64,65], dan kehadiran turunan asam caffeic yang dapat diabaikan; pasta gandum hitam menunjukkan kadar turunan asam caffeic yang lebih tinggi, khususnya asam ferulat [66] dan kandungan flavonoid yang rendah; pasta telur disajikan hanya konsentrasi rendah flavonoid (turunan apigenin [67]) dan tidak ada turunan asam caffeic.

Sebagai contoh, profil kromatografi sampel pasta yang dimasak, direkam pada 350 nm, disajikan pada Gambar 1. Gambar tersebut mengungkapkan komposisi kualitatif sampel yang dianalisis.

Lutein adalah karotenoid utama yang diidentifikasi dalam ekstrak aseton, dengan kandungan relatif serupa sehubungan dengan spesies karotenoid secara keseluruhan, seperti yang ditunjukkan pada Tabel 2, sejalan dengan penelitian sebelumnya [68]. Karotenoid tidak terdeteksi dalam pasta gandum hitam.

Kehadiran metabolit sekunder antioksidan telah dievaluasi dalam sampel pasta juga (Tabel 3). Kapasitas antioksidan total komponen bio, kemungkinan karena aktivitas fenol/polifenol dinilai dan jumlah molekul tersebut disimpulkan.

3.2. Pengaruh Indole-3-Asam Asetat,8-Karoten, dan Asam Caffeic pada Viabilitas Sel

Diet Mediterania telah diakui sebagai sumber molekul anti-oksidan, yang melindungi organisme terhadap stres oksidatif dan mendukung status sehat [2]. Oleh karena itu, kami bertanya-tanya apakah biomolekul yang terdeteksi dalam sampel pasta kami dapat memengaruhi viabilitas sel dan sejauh mana. Kami menggunakan sel ginjal sehat HEK-293 dan MDCK untuk menentukan aktivitas senyawa standar asam indoleasetat, -karoten, dan asam caffeic. Ginjal sangat rentan terhadap stres oksidatif dan akumulasi radikal bebas menyebabkan gangguan fungsi ginjal [69]. Sel diinkubasi dengan konsentrasi skalar dari senyawa standar dan viabilitas sel diukur pada titik waktu yang berbeda (Gambar 3 dan Gambar S6).

Mereka ditemukan tidak memberikan efek toksik pada sel HEK{{0}} untuk semua konsentrasi yang diuji pada saat inkubasi. Hanya -karoten yang mengurangi viabilitas sel dengan cara bentuk-u pada sel HEK-293 dan dengan cara yang bergantung pada dosis dalam sel MDCK (Gambar 3). Hebatnya, konsentrasi yang mungkin dicapai dalam tubuh setelah konsumsi makanan pasta standar (biasanya 80 gr) berada dalam kisaran terendah yang diuji (2 × 10_5 –2 × 10_4 uM, [70 ,71]), yang memberikan peningkatan viabilitas yang lemah pada kedua garis sel. Di sisi lain, pada konsentrasi yang lebih tinggi di atas 0,2 uM, yang hanya dapat diperoleh secara farmakologis, asam caffeic menunjukkan peningkatan yang signifikan dari viabilitas sel, sedangkan asam indoleacetic dan -karoten menunjukkan efek yang sebanding seiring dengan peningkatan konsentrasi (2-20 uM). ) dalam sel HEK-293 sepanjang waktu.

3.3. Pengaruh Indole-3-Asam Asetat, -Karoten, dan Asam Caffeic pada Sel yang Diperlakukan MMPP

Kami selanjutnya bertanya-tanya apakah asam indoleasetat, -karoten, dan asam caffeic dapat melawan stres yang disebabkan oleh zat pengoksidasi MMPP. Pertama, kami menguji efek MMPP dengan memaparkan sel HEK-293 dan MDCK ke pengenceran serial (0.005–0,05 mg/mL) ke obat dan viabilitas sel ditentukan. Penurunan tergantung dosis setelah pengobatan MMPP diperhatikan dan IC50 sebanding dalam dua garis sel yang diuji. Setelah inkubasi dengan 20–25 g/mL MMPP, viabilitas sel secara signifikan menurun menjadi sekitar 50–60 persen (Gambar 4) dan konsentrasi penghambatan setengah-maksimal (IC50) dihitung menjadi 26 g/mL untuk HEK{{16} } dan 22 g/mL untuk MDCK.

Kemudian, kami menguji aktivitas protektif molekul anti-oksidan kami pada sel yang diberi perlakuan MMPP, dengan melengkapi media sel dengan 2 × 10_5 nM indoleacetic, -karoten, atau asam caffeic. Efek yang sedikit positif pada viabilitas sel baik HEK-293 dan MDCK dikonfirmasi dengan menggunakan standar seperti itu pada dosis yang kemungkinan berasal dari porsi pasta (Gambar 5).

Seperti yang diharapkan, MMPP mengurangi viabilitas sel menjadi 60–65 persen ; pengobatan dengan asam in- indoleacetic atau -karoten melawan efek MMPP dan menyelamatkan viabilitas sel masing-masing sebesar 30 persen (p <0,001) dan="" 27="" persen="" (p=""> 0,01) pada sel HEK-293, sementara asam caffeic tidak memberikan efek yang signifikan. Dengan adanya agen oksidan, beta-karoten dan asam indoleacetic menunjukkan efek perlindungan pada sel pada konsentrasi rendah, sedangkan asam caffeic tidak melawan stres oksidatif pada konsentrasi yang dibutuhkan untuk meningkatkan viabilitas sel. Efek positif tersebut kemungkinan karena sifat antioksidan asam indoleacetic dan karotenoid yang secara signifikan dapat mengimbangi sitotoksisitas yang dimediasi MMPP pada dosis yang digunakan dalam kondisi eksperimental ini. Namun demikian, tidak ada penyelamatan signifikan yang diamati pada sel MDCK yang diobati dengan MMPP, menunjukkan bahwa, bahkan jika standar saja menunjukkan efek positif yang signifikan pada viabilitas sel, mereka tidak cukup untuk mengatasi stres oksidatif yang diinduksi MMPP. Sel HEK 293 embrio tampaknya lebih cepat mengatur garis pertahanan terhadap stres daripada MDCK dewasa, mungkin karena sistem homeostasis redoks seluler tambahan.

3.4. Pengaruh Fraksi Diperkaya Karotenoid Berasal Pasta terhadap Sitotoksisitas yang Diinduksi MMPP

Untuk mengevaluasi efek fraksi yang diperkaya karotenoid yang berasal dari ekstraksi aseton pasta soba dan pasta telur pada sel ginjal dengan adanya stres oksidatif, sel HEK-293 diinkubasi dengan konsentrasi ekstrak yang berbeda dengan peringkat dari 2 × { {3}} uM hingga 2 × 10_3 uM di hadapan MMPP selama 72 jam (Gambar 6, dan Tabel S2). Konsentrasi yang digunakan mengacu pada konsentrasi -karoten yang terdeteksi dalam ekstrak (Tabel2). Kandungan lutein berkisar dari 1,5 × 10_6 uM hingga 1,5 × 10_3 uM dalam pasta soba dan dari 1,34 × 10_6 uM hingga 1,34 × 10_3 uM dalam pasta telur.

Dalam kedua ekstrak aseton, keberadaan fitokompleks alami, menunjukkan efek yang berbeda sehubungan dengan standar tunggal, menghasilkan lebih banyak aktivitas pada konsentrasi yang lebih rendah. Sebagai konsentrasi ekstrak dari pasta telur meningkat, penurunan viabilitas sel diamati. Konsentrasi ekstrak karotenoid terendah (2 × 10−6 M) menginduksi efek positif sederhana saja atau dengan adanya MMPP pada sel HEK-293. Ekstrak pasta soba menghasilkan peningkatan viabilitas sel sebagai ekstrak saja, tetapi juga dengan adanya MPP mulai dari 32 ± 5 persen pada konsentrasi terendah hingga 21 ± 9 persen untuk 2 × 10−4 M.

Aktivitas ekstrak aseton dinilai juga pada sel MDCK dengan ada atau tidak adanya MMPP dan dibandingkan dengan yang diperoleh dalam sel HEK-293 (Gambar 7 dan Tabel S2).

Ekstrak yang diperkaya karotenoid memberikan efek pro-viabilitas keseluruhan pada semua konsentrasi yang diuji untuk kedua jenis pasta. Sehubungan dengan HEK-293 soba, ekstrak pasta memberikan penyelamatan yang lebih baik pada pengobatan MMPP untuk semua dosis mulai dari 50 ± 7 persen hingga 82 ± 5 persen dibandingkan dengan sel HEK-239; ekstrak dari pasta telur memberikan penyelamatan kecil hanya pada konsentrasi terendah karotenoid 2 × 10_6 uM di hadapan MMPP, menunjukkan bahwa komposisi spesifik ekstrak memainkan peran kunci dalam respon. Jadi, pasta soba menunjukkan kapasitas penyelamatan yang lebih besar pada viabilitas sel sehubungan dengan pasta telur dan karena percobaan dilakukan dengan menggunakan jumlah -karoten yang sama, perbedaannya mungkin karena adanya senyawa minor, seperti senyawa flavonoid, lebih tinggi di bekas.

Spesies karotenoid terlibat dalam reaksi kimia yang berbeda yang memberikan sifat ganda oksidan dan anti-oksidan tergantung pada konteks biologis dan konsentrasinya: reaktivitas tinggi ini disebabkan oleh adanya ikatan rangkap terkonjugasi [72]. Peran antioksidan mereka dikaitkan dengan kemampuan untuk mendelokalisasi elektron yang diberikan oleh spesies oksidatif dan radikal [73,74]. Di hadapan kondisi oksidatif tinggi, aktivitas mereka dapat diubah menjadi pro-oksidan [75]. Dalam kasus kami, temuan ini diamati dalam pasta telur untuk HEK-293 (baik sendiri dan dengan adanya MMPP) dan sel MDCK dengan adanya MMPP, di mana dosis ekstrak aseton yang berbeda menghasilkan efek yang berlawanan.

3.5. Pengaruh Ekstrak Hidroalkohol terhadap Sitotoksisitas yang Diinduksi MMPP

Setelah itu, kami mengevaluasi efek ekstrak hidroalkohol dari pasta soba, pasta gandum hitam, dan pasta telur pada sel ginjal dengan menguji konsentrasi yang berbeda mulai dari 5 × 10_5 uM hingga 5 × 10_1 uM dengan atau tanpa MMPP (Gambar 8 dan Tabel S3). Konsentrasi yang digunakan mengacu pada konsentrasi kandungan total fenol yang terdeteksi dalam ekstrak (Tabel 3). Menurut kandungan sampel pasta yang dilaporkan pada Tabel 1, untuk pasta soba konsentrasi asam Indoleasetat diurutkan dari 1,85 × 10_5 uM hingga 1,85 × 10_1 uM, untuk turunan asam caffeic diberi peringkat dari 3,5 × 10_6 uM hingga 3,5 × 10_2 uM dan untuk kandungan flavonoid diperingkat dari 2,8 × 10_5 uM hingga 2,8 × 10_1 uM; untuk pasta gandum hitam, konsentrasi asam Indoleasetat diurutkan dari 2,2 × 10_5 uM hingga 2,2 × 10_1 uM, untuk asam caffeic diturunkan dari 1,95 × 10_5 uM hingga 1,95 × {{37} } uM dan untuk spesies flavonoid dari 8,5 × 10_6 uM hingga 8,5 × 10_2 uM; untuk pasta telur, konsentrasi asam Indoleasetat diurutkan dari 4,25 × 10_5 uM hingga 4,25 × 10_1 uM, untuk spesies flavonoid dari 7,5 × 10_6 uM hingga 1,85 × 10_2 uM sementara tidak ada turunan asam caffeic.

Ekstrak hidroalkohol dari pasta telur tidak memberikan efek yang signifikan pada kelangsungan hidup HEK- 293 terlepas dari adanya stres oksidatif. Ekstrak dari pasta soba menunjukkan peningkatan viabilitas sel pada perlakuan MMPP hanya pada konsentrasi tertinggi (28 ± 6 persen). Ekstrak pasta gandum hitam saja menunjukkan peningkatan umum viabilitas sel untuk semua dosis mulai dari 14 ± 7 persen hingga 18 ± 1 persen serta dengan adanya MMPP dari 27 ± 3 persen hingga 13 ± 3 persen. Kompleks Phyto yang disajikan dalam ekstrak menjadi lebih aktif daripada standar tunggal, memberikan efek pada viabilitas sel pada konsentrasi yang lebih rendah dibandingkan dengan yang terakhir. Hasil ini menunjukkan bahwa dalam ekstrak hidroalkohol, peran utama dalam penyelamatan dapat dikaitkan dengan adanya turunan asam caffeic, mengamati penyelamatan yang lebih tinggi untuk pasta gandum hitam dan efek yang lebih rendah / dapat diabaikan untuk masa lalu telur, di mana mereka tidak dapat dideteksi.

Ekstrak hidroalkohol kemudian diuji pada sel MDCK dalam kondisi yang sama seperti sebelumnya dan viabilitas sel dinilai (Gambar 9 dan Tabel S4).

Ekstrak hidroalkohol dari soba dan pasta telur menunjukkan efek kontras pada viabilitas sel: yang pertama meningkatkannya, sementara yang kedua menguranginya; tidak ada efek pada pengobatan MMPP yang terdeteksi untuk keduanya. Ekstrak dari pasta gandum hitam saja tidak menunjukkan efek penting pada viabilitas sel, tetapi menunjukkan efek perlindungan yang kuat terhadap stres oksidatif yang dimediasi MMPP pada semua konsentrasi mulai dari 50 ± 7 persen hingga 61 ± 21 persen . Dalam kondisi standar.

Tanpa adanya MMPP, kandungan asam indoleasetat yang tinggi dalam ekstrak dari pasta telur tampaknya memberikan efek toksik pada viabilitas sel. Membandingkan dua model sel, kami mengamati perilaku yang berbeda sehubungan dengan pasta soba dan gandum hitam tanpa adanya MMPP. Secara khusus, HEK-293 menunjukkan peningkatan viabilitas dengan yang terakhir, sementara MDCK dengan yang pertama. Perbedaan tersebut terkait dengan aksi kompleks foto yang ditandai dengan kandungan flavonoid yang lebih tinggi untuk pasta soba. Penyelamatan pada viabilitas sel di antara sampel, seperti yang diamati untuk kedua garis sel, sesuai dengan peningkatan kandungan turunan asam caffeic dalam pasta gandum hitam.

Studi tentang interaksi antara polifenol yang mengandung fitokompleks dan sel ginjal dapat membantu untuk menyelidiki efek penting yang diketahui pada fisiologi ginjal yang diberikan oleh senyawa tersebut [76], dengan fokus pada salah satu kendaraan yang mungkin, pasta, biasanya terkait dengan diet sehat ginjal. Sebagai aturan umum, metabolit polifenol memiliki waktu paruh plasma beberapa jam dan dengan cepat dieliminasi oleh ginjal dan hati: jalur ekskresi urin dan bilier. Jumlah total metabolit polifenol yang diekskresikan dalam urin berkorelasi tidak hanya dengan konsentrasi plasma maksimumnya tetapi juga dengan kemampuannya untuk diekskresikan melalui empedu daripada saluran kemih. Sebagai contoh, ekskresi urin dari quercetin dan glikosidanya menyumbang 0.3-1,4 persen dari dosis yang tertelan [77]; asam caffeic dan asam ferulic masing-masing menyumbang 5,9 persen dan 27 persen. Oleh karena itu, polifenol yang berasal dari pasta dapat memiliki dampak positif pada sel-sel ginjal tergantung pada jenisnya

jumlah dan metabolisme. Studi lebih lanjut diperlukan untuk lebih mendefinisikan kontribusi mereka untuk kesehatan ginjal.

Bahan Tambahan:Berikut ini tersedia online di https://www.mdpi.com/article/ 10.3390/nu13041131/s1, Tabel S1: Tabel Gizi. Tabel S2—Deteksi variasi viabilitas sel HEK-293 dan MDCK yang diinkubasi dengan peningkatan jumlah fraksi yang diperkaya karotenoid dari pasta Buckwheat dan pasta Telur pada medium dan MMPP selama 72 (HEK-293) dan 24 ( MDCK) jam. * p < {{20}}.5,="" **="" p="">< 0.01,="" ***="" p="">< {{30}}.001="" .="" tabel="" s3—deteksi="" variasi="" viabilitas="" sel="" hek-293="" yang="" diinkubasi="" dengan="" penambahan="" jumlah="" ekstrak="" hidroalkohol="" dari="" pasta="" buckwheat,="" pasta="" rye,="" dan="" pasta="" egg="" pada="" medium="" dan="" mmpp="" selama="" 72="" jam.="" *="" p="">< 0,5,="" **="" p="">< 0,01,="" ***="" p="">< 0,001.="" tabel="" s4—deteksi="" variasi="" viabilitas="" sel="" mdck="" yang="" diinkubasi="" dengan="" peningkatan="" jumlah="" ekstrak="" hidroalkohol="" dari="" pasta="" buckwheat,="" pasta="" rye,="" dan="" pasta="" egg="" pada="" medium="" dan="" mmpp="" selama="" 24="" jam.="" *="" p="">< 0,5,="" **="" p="">< 0,01,="" ***="" p="">< 0,001.="" gambar="" s1:="" spektrum="" ms="" kaempferol="" dalam="" ekstrak="" hidroalkohol="" pasta="" soba="" yang="" dimasak.="" gambar="" s2:="" spektrum="" ms="" kuersetin="" dalam="" ekstrak="" hidroalkohol="" pasta="" soba="" yang="" dimasak.="" gambar="" s3:="" spektrum="" ms="" rutin="" dalam="" ekstrak="" hidroalkohol="" pasta="" yang="" dimasak.="" gambar="" s4:="" spektrum="" ms="" asam="" ferulat="" satu="" dalam="" ekstrak="" hidroalkohol="" pasta="" rye="" yang="" dimasak.="" gambar="" s5:="" spektrum="" ms="" glikosida="" apigenin="" dalam="" ekstrak="" hidroalkohol="" pasta="" yang="" dimasak="" dengan="" telur.="" gambar="" s6:="" deteksi="" viabilitas="" sel="" hek-293="" yang="" diinkubasi="" dengan="" peningkatan="" jumlah="" asam="" indoleacetic,="" -karoten="" dan="" asam="" caffeic="" selama="" 24="" (a)="" dan="" 48="" (b)="" jam="" nilai="" yang="" dilaporkan="" sesuai="" dengan="" rata-rata="" viabilitas="" sel="" dengan="" kesalahan="" standar="" lebih="" dari="" tiga="" ulangan="" biologis.="" persentase="" viabilitas="" sel="" dihitung="" menggunakan="" rasio="">

References

1. Lacatus,u, CM; Grigorescu, ED; Floria, M.; Onofriescu, A.; Mihai, BM Diet Mediterania: Dari budaya makanan berbasis lingkungan hingga resep medis yang muncul. Int. J.Lingkungan. Res. Kesehatan Masyarakat 2019, 16, 942.

2. Jacobs, DR; Kotor, MD; Tapsell, LC Sinergi makanan: Konsep operasional untuk memahami nutrisi. Saya. J.klin. nutrisi2009, 89, 1543S.

3. De Lorgeril, M.; Salen, P.; Martin, J.-L.; Monjaud, saya.; Penundaan, J.; Mamelle, N. Diet Mediterania, Faktor Risiko Tradisional, dan Tingkat Komplikasi Kardiovaskular Setelah Infark Miokard. Sirkulasi 1999, 99, 779–785.

4. Psaltopoulou, T.; Naska, A.; Orfanos, P.; Trichopoulos, D.; Mountokalakis, T.; Trichopoulou, A. Minyak zaitun, diet Mediterania, dan tekanan darah arteri: Studi Investigasi Prospektif Eropa Yunani ke dalam Kanker dan Nutrisi (EPIC). Saya. J.klin. nutrisi 2004, 80, 1012–1018.

5. Estruch, R.; Ros, E.; Salas-Salvad6, J.; Covas, M.-I.; Corella, D.; Ar6s, F.; G6mez-Gracia, E.; Ruiz-Gutierrez, V.; Fil, M.; Lapetra, J.; dkk. Pencegahan utama penyakit kardiovaskular dengan diet mediterania. Z. Gefassmedizin 2013, 10, 28.

6. Uusitupa, M.; Khan, TA; Viguiliouk, E.; Kahleova, H.; Rivellese, AA; Hermansen, K.; Pfeiffer, A.; Thanopoulou, A.; Salas- Salvad6, J.; Schwab, U.; dkk. Pencegahan diabetes tipe 2 dengan perubahan gaya hidup: Tinjauan sistematis dan meta-analisis. Nutrisi 2019, 11, 2611.

7. Jannasch, F.; Kroger, J.; Schulze, MB Pola diet dan diabetes tipe 2: Sebuah tinjauan literatur sistematis dan meta-analisis studi prospektif. J. Nutr. 2017, 147, 1174–1182.

8. Esposito, K.; Chiodini, P.; Maiorino, MI; Bellastella, G.; Panagiotakos, D.; Giugliano, D. Diet apa untuk pencegahan diabetes tipe 2? Sebuah meta-analisis dari studi prospektif. Endokrin 2014, 47, 107–116.

9. Huo, R.; Du, T.; Xu, Y.; Xu, W.; Chen, X.; Matahari, K.; Yu, X. Pengaruh diet gaya Mediterania pada kontrol glikemik, penurunan berat badan dan faktor risiko kardiovaskular di antara individu diabetes tipe 2: Sebuah meta-analisis. Eur. J.klin. nutrisi 2015, 69, 1200–1208.

10. Martin-Peldez, S.; Fito, M.; Castaner, O. efek diet Mediterania pada pencegahan diabetes tipe 2, perkembangan penyakit, dan mekanisme terkait. Sebuah ulasan. Nutrisi 2020, 12, 2236.

11. Milajerdi, A.; Namazi, N.; Larijani, B.; Azadbakht, L. Asosiasi Indeks Kualitas Diet dan Kematian Kanker: Tinjauan Sistematis dan Meta-analisis Studi Kohort. nutrisi Kanker 2018, 70, 1091–1105.

12. Schwingshackl, L.; Schwedhelm, C.; Gilbert, C.; Hoffmann, G. Kepatuhan terhadap diet Mediterania dan risiko kanker: Tinjauan sistematis yang diperbarui dan meta-analisis. Nutrisi 2017, 9, 1063.

13. Say6n-Orea, C.; Razquin, C.; Banteng6, M.; Corella, D.; Fit6, M.; Romaguera, D.; Vioque, J.; Alonso-G6mez, AM; Wärnberg, J.; Martinez, JA; dkk. Pengaruh Intervensi Nutrisi dan Perilaku pada Kepatuhan Diet Mediterania yang Berkurang Energi di antara Pasien dengan Sindrom Metabolik: Analisis Interim Percobaan Klinis Acak PREDIMED-Plus. JAMA J.Am. Med. Asosiasi 2019, 322, 1486–1499.

14. Bajerska, J.; Chmurzynska, A.; Muzsik, A.; Krzyz anowska, P.; Ma˛dry, E.; Malinowska, AM; Walkowiak, J. Penurunan berat badan dan efek kesehatan metabolik dari diet Mediterania dan Eropa Tengah yang dibatasi energi pada wanita pascamenopause: Sebuah uji coba terkontrol secara acak. Sci. Rep. 2018, 8, 11170.

15. Estruch, R.; Martinez-Gonzalez, MA; Corella, D.; Salas-Salvad6, J.; Fit6, M.; Chiva-Blanch, G.; Fil, M.; G6mez-Gracia, E.; Ar6s, F.; Lapetra, J.; dkk. Pengaruh diet Mediterania tinggi lemak pada berat badan dan lingkar pinggang: Analisis hasil sekunder yang ditentukan sebelumnya dari uji coba terkontrol acak PREDIMED. Lancet Diabetes Endokrinol. 2019, 7, e6–e17.

16. Molendijk, M.; Molero, P.; Ortuño Sdnchez-Pedreño, F.; Van der Apakah, W.; Angel Martinez-Gonzalez, kualitas M. Diet, dan risiko depresi: Sebuah tinjauan sistematis dan meta-analisis dosis-respon studi prospektif. J. Mempengaruhi. gangguan. 2018, 226, 346–354.

17. Wu, L.; Sun, D. Kepatuhan terhadap diet Mediterania dan risiko mengembangkan gangguan kognitif: Tinjauan sistematis yang diperbarui dan meta-analisis dari studi kohort prospektif. Sci. Rep. 2017, 7, 1–9.

18. Loughrey, Ditjen; Lavecchia, S.; Brennan, S.; Pengacara, BA; Kelly, ME Dampak diet Mediterania pada fungsi kognitif orang dewasa yang lebih tua yang sehat: Tinjauan sistematis dan meta-analisis. Adv. nutrisi 2017, 8, 571–586.

19. Arnold, SE; Arvanitakis, Z.; Macauley-Rambach, SL; Koenig, AM; Wang, HY; Ahim, RS; Kerajinan, S.; Gandi, S.; Buettner, C.; Stoeckel, LE; et a Resistensi insulin otak pada diabetes tipe 2 dan penyakit Alzheimer: Konsep dan teka-teki. Nat. Pdt. Neurol. 2018, 14, 168–181.

20. Trichopoulou, A.; Vasilopoulou, diet E. Mediterania, dan umur panjang. sdr. J. Nutr. 2020, 84, S205–S209.