Годжи Бери, Goji Berry, Lycium barbarum (Solanaceae) за здравословни цели

Резюме

Въведение

     Растенията са били използвани от хиляди години като източник на съединения за традиционната медицина, целящи предотвратяване и лечение на здравословни проблеми [ 1 ]. Благодарение на голям брой проучвания, които описват влиянието на природните продукти върху човешката ендогенна защитна система [ 2 , 3 ], както и „лечебни“ ефекти срещу широк спектър от заболявания, включително сърдечно-съдови и невродегенеративни заболявания, затлъстяване и някои видове на рак [ 4 ], множество природни продукти са били използвани за здравни цели. 

     В днешно време интересът към екзотичните горски плодове се е разширил в световен мащаб [ 5 , 6 , 7 , 8]. Обществото е станало по-загрижено за хранителните навици, най-вече поради засилването на положителната връзка между добрите хранителни навици и превенцията на развитието на заболявания, особено диабет и сърдечно-съдови и неврологични патологии [9 ] . 

     Едновременно с това нарастващата осведоменост за планетата и въздействието, което различните видове индустрии оказват върху нея, засили загрижеността на населението и исканията за по-екологични формулировки с биоактивни съставки, възстановени от естествени източници [ 5 , 10 ] . Поради това консумацията на естествени матрици се е увеличила през последните години, не само като добавки за небалансирани диети, но и като неразделна част от нормалната здравословна диета [ 7 , 11 ].

     Наскоро няколко доклада подчертаха впечатляващия биоактивен капацитет на Годжи бери [ 2 , 4 , 10 , 12 , 13 , 14 , 15 , 16 ], не само в клетъчни анализи [ 17 , 18 , 19 ], но и при изследвания върху животни [ 3 , 14 , 20 ] и опити върху хора [ 21]. 

     Въпреки нарастващия брой публикувани статии относно биоактивния състав на Годжи бери, малко от тях обръщат особено внимание на in vivo изследвания, както и на страничните продукти, генерирани по време на производството на плодове.

     Ето защо целта на тази работа е да предостави цялостен преглед на биоактивните съединения на Годжи бери, заедно с тяхната биологична активност, като се обърне специално внимание на in vivo проучвания и клинични изпитвания. Различните промишлени приложения на плодовете на L. barbarum също ще бъдат подчертани, както и валоризацията на страничните продукти от Годжи бери.

За Годжи Бери

     Lycium barbarum L. е един от най-често срещаните видове от семейство Solanaceae [ 13 , 22 ]. Плодовете традиционно растат в Китай, Тибет и други части на Азия [ 6 , 13 , 23 ]. Китай е основният световен доставчик [ 24 , 25 ], с около 25 000-30 000 тона сушени плодове годишно, произведени в Нинся, Синдзян, Гансу, Цинхай и Монголия [ 26 ]. Азия е регионът с най-високо производство (71,2%), следван от Африка (15,8%), Америка (8,3%), Океания (3,4%) и Европа (1,3%) [ 27 ] . 

     Поради нарастващите съобщения за положителната връзка между консумацията на естествени матрици и подобряването на здравето [9 ], производството на плодове се увеличава през последните 20 години в целия свят. Такъв е случаят с Годжи бери, чието производство се увеличава през последните десетилетия [ 28 ], особено в Европа (Италия, Румъния, България, Португалия, Гърция, Сърбия), Северна Америка и Австралия. В момента Румъния има най-голямата култивирана площ от L. barbarum в Европейския съюз [ 4 , 10 ]

     Годжи бери могат да бъдат разделени на различни класове според техния етап на зреене, размери, тегло, цвят, твърдост, съдържание на твърди разтворими вещества, рН и титруема киселинност [ 22 ]. Зрелият плод (Фигура 1) е с дължина между 1 и 2 см, с елипсоидна форма и ярко оранжево-червен цвят, подобен на зрял мини домат, и съдържа между 20 и 40 малки семена на плод [ 6 , 13 , 22 ].

     Плодовете имат сладък вкус [ 16 ] и се използват широко като хранителна добавка и естествен здравен продукт [ 4 , 23 , 25 ]. Въпреки че се консумират най-вече пресни в регионите на отглеждане [ 9 ], по целия свят, плодовете годжи бери се консумират основно сушени [ 9 , 12 ] или трансформирани в хранителни продукти, като сокове, билкови чайове, продукти от кисело мляко, гранола, прахове и таблетки , между другото [ 9 , 12 , 30 ]. Най-често продаваните продукти на основата на годжи бери са напитки, вино, сок, чай и концентрати [ 4 , 14 , 23]. Популярна марка сок от годжи бери, „GoChi“, показа нарастваща ефективност като антиоксидант, предизвиквайки субективни усещания за общо благополучие, както и подобрения в неврологичните/психологични показатели и стомашно-чревните функции на човека [ 23 ], което доведе до огромна популярност сред потребителите.

     В продължение на хиляди години Годжи бери се използват като билкова медицина в азиатските страни [ 24 ]. Въз основа на тяхната богата хранителна стойност и медицински свойства, като техните антиоксидантни, антимикробни, имуномодулиращи и противовъзпалителни ефекти [ 15 , 23 , 31 ], плодовете са били използвани като лечение против стареене, успокоително и утоляване на жаждата [ 2 , 13 ]. Като народна медицина плодовете на L. barbarum са били използвани от местното население за подхранване на кръвта, при лечение на начален диабет, туберкулоза, световъртеж и хронична кашлица и за защита на здравето на очите [15 ] .

     Всички тези про-здравословни свойства привлякоха вниманието на потребителите към соковете и плодовете, превръщайки плодовете Годжи в една от най-популярните функционални хранителни съставки/добавки в световен мащаб [ 13 ] . Независимо от това, консумацията на естествени добавки трябва да бъде балансирана, за да се избегнат отрицателни ефекти, свързани с прекомерна употреба или взаимодействие с други медицински лечения [ 7 ]. Следователно, спешно са необходими оценки на съотношението риск/полза, когато се използват в храни или формулировки, насърчаващи здравето, за да се избегнат отрицателни въздействия [ 4 ].

Биоактивни съединения и химичен състав на L. barbarum L.

     Биоактивният състав на растенията се влияе от много фактори, като разнообразие, зрялост, географско местоположение и климатични условия. Тъй като по време на растежа на плода настъпват физиологични, биохимични и молекулярни промени, зрелостта може да бъде най-влиятелният фактор в биоактивния състав на плода [ 31 , 32 ]. Следователно е необходимо задълбочено познаване на етапа на зреене на годжи бери, за да се определи най-добрият етап и да се получат най-адекватните биоактивни съединения. 

     И все пак като цяло различни изследователи съобщават, че плодовете годжи бери имат забележителна концентрация на антиоксиданти, мазнини, диетични фибри, есенциални аминокиселини, ценни микроелементи и витамини [ 3 , 6 , 13 , 23 ,30 , 33 , 34 ]. В следващите подраздели ще бъдат задълбочено анализирани различните класове биоактивни съединения, присъстващи в годжи бери.

Фенолни съединения

     Фенолните съединения действат, като защитен механизъм за осигуряване на адаптация и капацитет за оцеляване при неблагоприятни условия на околната среда на растенията, като защита срещу ултравиолетова радиация (UV), патогенна агресия, паразити и хищници [5 , 35 ] . Тези съединения обикновено добавят хранителна и функционална стойност, като допринасят за органолептичните характеристики на плода, като стипчивост, горчивина и аромат. Едновременно с това, те гарантират изключителни биологични дейности и здравословни свойства срещу оксидативен стрес (Повече за оксидативния стрес в нашата статия ТУК) [ 5 , 13 , 31 ], като са способни да забавят, предотвратяват и инхибират окислението чрез извличане на свободните радикали и, следователно, намаляване на оксидативния стрес [ 35 ].

     Реактивните кислородни видове (ROS) (Повече за ROS в нашата статия ТУК) естествено се срещат в живите организми, като участват в процеси като пролиферация и апоптоза [ 25 ]. Въпреки това, когато количествата ROS, като супероксидни радикали (O ₂ ^·− ), водороден пероксид (H ₂ O ₂ ) и хидроксилни радикали (OH ^·-− ), преодолеят активността на ендогенни антиоксидантни (Повече за ендогенни антиоксидантни можете да научите ТУК) механизми, а именно антиоксидантни ензими, като:

• супероксид дисмутаза (SOD) (Повече за супероксид дисмутаза можете да научите ТУК ) (И в нашата статия ТУК)
• каталаза (CAT) (Повече ТУК)
• глутатион пероксидаза (GPx) (Повече за глутатион пероксидаза можете да научите ТУК)

и неензимни молекули (напр. глутатион (GSH), аскорбинова киселина, α-токоферол), се инициира състояние на оксидативен стрес [ 10 , 25 , 35 ].

      Оксидативният стрес е замесен в процеса на стареене, както и в няколко патологии (напр. сърдечно-съдова дисфункция, различни типологии на рак, възпаление, ревматизъм, диабет, ревматоиден артрит, белодробен емфизем, дерматит, катаракта, невродегенеративни заболявания, дисфункция на ендотелни клетки и няколко автоимунни заболявания, свързани с дегенеративни процеси на стареене, които често водят до инвалидност или смърт [ 3 , 9 , 13 ]. 

     Когато ендогенните антиоксидантни механизми не са достатъчни за да спрат и предотвратят оксидативния стрес, е необходима добавка за укрепване на антиоксидантното състояние и клетъчните защитни механизми на организмите [ 25]. Фенолните съединения на плодовете са отлични кандидати за извършване на този очистващ ефект срещу ROS и други радикални видове [ 35 ].

     Фенолите, флавоноидите (Повече за флавоноидите в нашата статия ТУК) и каротеноидите са неразривно свързани с хранителния капацитет и способността за насърчаване на здравето; следователно тяхното количествено определяне може да помогне за изясняване на някои дейности на природните продукти [ 36 ].Таблица 1 обобщава общите фенолни съединения (TPC), общото съдържание на флавоноиди и общото съдържание на каротеноиди (TCC) на Годжи бери, според различни автори.

     Както може да се наблюдава в Таблица 1, стойностите, постигнати за различните анализи (TPC, TFC и TCC), са малко по-различни между проучванията. Например, TPC варира между 31,6 mg GAE/100 g dw [ 2 ] и 3000 mg GAE/100 g dw [ 12 ]. Тези вариации се дължат най-вече на различните използвани техники след прибиране на реколтата, които засягат главно наличните биоактивни компоненти, както и използваните екстракционни разтворители и географския произход на пробите. ислям и др. [ 2] изследва фенолния профил, антиоксидантния капацитет и съдържанието на каротеноиди в сушени годжи бери, събрани в Китай и екстрахирани със смес от ацетон/вода/оцетна киселина (70:29,5:0,5). Според авторите TPC достига стойност от 31,6 mg GAE/100 g dw, докато TFC е 28,3 mg CAE/100 g dw. Тези стойности са значително по-ниски от докладваните от Magalhães et al. [ 12 ]. Въпреки същия географски произход, авторите лиофилизират пробите и ги екстрахират в продължение на 5 дни с помощта на метанол (80%), което може да оправдае огромните наблюдавани разлики.

     Проучване, проведено от Donno et al. [ 13 ] с помощта на годжи бери, доставени от ферма, разположена в Alzate di Momo, Северна Италия, съобщават за наличието на органични киселини (4461,02 mg/100 g tw) и полифенолни съединения (12 697,90 mg/100 g tw). Междувременно, в проучване [ 31 ] с използване на Годжи бери, осигурени от база за засаждане в провинция Гансу, Китай, изследователите идентифицираха девет фенолни съединения чрез UPLC-MS/MS, включително кверцетин, изокверцитрин, хлорогенова киселина, ферулова киселина, р- кумарова киселина , кафеена киселина, изорамнетин, канелена киселина и рутин, като рутин, изокверцитрин и хлорогенова киселина. 

     По подобен начин, Pires et al. [ 30] екстрахира годжи бери, доставени от португалска компания и съобщава за наличието на деветнадесет фенолни съединения (71 mg/g dw): осем флавонола (27,6 mg/g dw), седем производни на фенолна киселина (32,7 mg/g dw), един флаван- 3-ол (10,4 mg/g dw) и три хлорогенни киселини (25,07 mg/g dw). Според авторите, основните фенолни съединения, определени количествено, са кверцетин-3- О -рутинозид (16,6 mg/g dw) и р -кумарова киселина (12,3 mg/g dw). 

     Д-р Нарди и др. [ 3 ] провежда фитохимичен анализ на метанолов екстракт от Годжи бери, разкривайки наличието на фенолни съединения (142,2 mg/100 g екстракт) и флавоноиди (74,5 mg/100 g екстракт), докато качественият анализ идентифицира рутин и кверцетин като основни съединения. Wojdyło и др. [ 36] подчерта съдържанието на каротеноиди в годжи бери от нови сортове в Полша (212,94 mg/100 g dw). Авторите идентифицират различни видове каротеноиди, а именно зеаксантин (84,54 mg/100 g течно тегло), β-каротин (19,35 mg/100 g течно тегло), неоксантин (16,04 mg/100 g течно тегло) и криптоксантин (72,29 mg/100 g течно тегло) .

Хранителен състав

     Проучване, проведено от Bora et al. [ 23 ] удостоверява наличието на въглехидрати (46 g/100 g телесна маса), диетични фибри (16 g/100 g телесна маса), протеини (13 g/100 g телесна маса) и мазнини (1,5 g/100 g телесна маса) в Годжи Бери. В друго проучване Ilić et al. [ 33 ] съобщават за наличие на влага (75,32 g/100 g телесна маса), въглехидрати (16,93 g/100 g телесна маса), диетични фибри (3,63 g/100 g телесна маса), протеин (1,98 g/100 g телесна маса), мазнина (1,15 g/100 g tw) и пепел (0,84 g/100 g tw) в плодовете на L. barbarum . 

     По подобен начин, Pires et al. [ 30] оценява наличието на въглехидрати (87 g/100 g течно тегло), протеини (5,3 g/100 g течно тегло), мазнини (4,1 g/100 g течно тегло) и пепел (3,21 g/100 g течно тегло) в сушени плодове годжи бери и стъбла. Същите автори съобщават и за наличието на разтворими захари (27,9 g/100 g dw), като фруктоза (12,7 g/100 g dw), глюкоза (14,4 g/100 g dw) и захароза (0,8 g/100 g dw). ). 

     Различни автори обаче [ 10 , 16 , 20 , 21 , 38 , 39 , 40 , 41] удостоверява, че полизахаридите са основните въглехидрати, присъстващи в годжи бери, като основните активни съставки, изолирани от плода. Сред тях най-разпространени са водоразтворимите полизахариди, хомогенните полизахариди, пектиновите полизахариди, киселинните хетерополизахариди и арабиногалактаните (съставени от арабиноза, глюкозамин, галактоза, глюкоза, ксилоза, маноза, фруктоза, рибоза, галактуронова киселина и глюкуронова киселина).

     По отношение на органичните киселини, Pires et al. [ 30 ] заявява, че са открити лимонена, янтарна и оксалова киселина (съответно 1,29 g/100 g dw, 0,77 g/100 g dw и 0,010 g/100 g dw), както и токофероли, а именно α-токоферол и δ-токоферол (съответно 0,23 mg/100 g dw и 0,09 mg/100 g dw). Авторите също определят съдържанието на мастни киселини (4,1 g/100 g течно тегло), по-конкретно откривайки шестнадесет мастни киселини, като полиненаситените мастни киселини са преобладаващата група, а именно линолова киселина (53,4%), олеинова киселина (16,5%) и палмитинова киселина (12,77%). 

     Успоредно с това Ilić et al. [ 33 ] съобщават, че най-разпространените мастни киселини са линолова (52,1%), олеинова (23,6%) и палмитинова (17,6%) киселини, представляващи 95% от общите мастни киселини, което е в съответствие със Skenderidis et al. [32 ], които съобщават за концентрации съответно 37,89–43,96%, 16,71–20,07% и 15,08–21,79%.

     Що се отнася до съдържанието на минерали, множество проучвания показват, че основните минерали, присъстващи в Годжи бери, са калий, натрий и калций. Бора и др. [ 23 ] съобщават, че 100 g годжи бери съдържат 434 mg калий, 60 mg калций, 5,4 mg желязо и 1,5 mg цинк. Llorent-Martínez и др. [ 6 ] съобщават за по-високо количество калий (1460 mg/100 g), натрий (550 mg/100 g) и калций (50 mg/100 g), докато Ilić et al. [ 33 ] количествено определен калий (445,12 mg/100 g dw), фосфор (231,52 mg/100 g dw), натрий (74,57 mg/100 g dw) и калций (29,02 mg/100 g dw).

     Що се отнася до витамините, аскорбинова киселина (48,94 mg/100 g телесна маса) и токофероли (0,33 mg/100 g телесна маса) са описани в Годжи бери [13 , 14 , 30 , 33 , 41 ] . Витамин Е, известен също като α-токоферол, е основният липоразтворим антиоксидант, присъстващ в антиоксидантната защитна система на клетките, като е в състояние да инхибира мембранната липидна пероксидация [ 5 , 42 ], докато витамин С, известен също като аскорбинова киселина, е важен антиоксидантно съединение на годжи бери [ 10 ].

Таблица 2 обобщава хранителния състав и фенолния състав на годжи бери според данните, докладвани от различни автори.

     Наблюдаваните различия между различните проучвания могат да се обяснят с няколко причини. Както бе споменато по-рано, голям брой биологични променливи се намесват в биоактивния състав на плодовете, като зрялост, географски произход или климатични условия [ 26 , 31 , 32 , 36 ]. 

     От друга страна, използваните техники за екстракция, използваните разтворители за извличане и използваните техники за количествено определяне могат да доведат до различни резултати [ 9 , 43 ]. Като цяло зрелите плодове се свързват с огромни количества биоактивни съединения със здравословни ефекти.

Биологична активност на L. barbarum L.

     Плодовете годжи бери се използват от хиляди години, като билкови лекарства в азиатските страни поради тяхната богата хранителна стойност, медицински свойства и биологични дейности [ 2 , 13 , 23 , 31 ]. 

     Няколко проучвания подчертават про-здравословните ефекти на Годжи бери, особено по отношение на тяхното антиоксидантно [ 2 , 4 , 12 , 13 ], противотуморно [ 4 , 10 , 15 , 40 ], антимикробно [ 10 , 24 ], хипогликемично [ 10] ], хиполипидемия [ 10 , 14], антимутагенни [ 40 ], имуномодулиращи [ 16 ], пребиотични [ 10 , 23 , 24 ], против стареене [ 10 ], против умора [ 10 ] и невропротективни дейности [ 12 ]. 

     Тези биологични дейности са тясно свързани с фенолния състав на плодовете, особено фенолните киселини, флавоноидите, каротеноидите и танините, които са свързани с различни биологични ефекти [ 2 , 5 , 23 , 31 , 42]. 

     Тази корелация доведе до съобщения за ползи за здравето, свързани с черния дроб, бъбреците, зрението, имунната система, кръвообращението и нарушенията на дълголетието [ 4 , 19 , 24 , 30 , 36 ]. Следващите раздели ще обсъдят подробно всяка биологична активност.

Антиоксидантна активност

     Оксидативният стрес е явление, което възниква поради дисбаланс между прооксиданти и антиоксиданти, което е следствие от прекомерното производство на реактивни видове [ 3 ]. В някои ситуации е необходима добавка с външен антиоксидант, за да се възстанови балансът, а фенолните съединения на плодовете са добре известни с този капацитет [ 35 ]. Основният принос за антиоксидантния капацитет на храната, особено на плодовете и зеленчуците са фенолните съединения, особено фенолните киселини и флавоноидите, каротеноидите, токоферолите, полизахаридите, аскорбиновата киселина и кондензираните танини [ 2 , 5 , 10 , 36 , 42]. 

     Тези молекули стимулират антиоксидантната защита чрез забавяне, инхибиране или предотвратяване на свободните радикали от увреждане на протеини, ДНК и липиди, както и чрез пречистване на свободните радикали чрез трансфер на водороден атом или донорство на електрон или засилване на ендогенна антиоксидантна защита, като антиоксидантни ензими ( SOD, CAT, GPx, …) [ 3 , 10 , 13 , 35 ].

     Обикновено се използват различни анализи за оценка на способността за извличане на радикали и антиоксиданти. Най-често прилаганите включват 2,2-дифенил-1-пикрилхидразил радикал (DPPH ^• ), радикал катион 2,20-азино-бис (3-етилбензотиазолин-6-сулфонова киселина) (ABTS ^•+ ), изчистваща активност и желязо редуцираща антиоксидантна сила (FRAP) [ 10 , 43 ].Таблица 3 обобщава докладваните данни за антиоксидантната и антирадикалната активност на Годжи бери.

     Проучване, проведено от Islam et al. [ 2 ] оценява TPC (3,16 mg GAE/g dw), TFC (2,83 mg CAE/g dw), съдържание на кондензирани танини (CTC; 1,08 mg CAE/g dw) и съдържание на мономерни антоцианини (MAC; 0,24 mg MAC/ g dw) от годжи бери, заедно с DPPH (16,65 µmol TE/g dw), ABTS (59,14 µmol TE/g dw) и FRAP (3516,75 mmol Fe ²⁺E/g dw) капацитет. 

     Резултатите показват положителна линейна корелация между DPPH, ABTS, FRAP и фенолни съединения (съответно 0,786, 0,643 и 0,856), флавоноиди (съответно 0,857, 0,714 и 0,786), кондензиран танин (съответно 0,429, 0,714 и 0,643) и съдържание на антоцианин (съответно 0,643, 0,786 и 0,857), подкрепящи идеята, че фенолните съединения са основният принос за антиоксидантните/антирадикалните активности на годжи бери, което е в съответствие с предишни проучвания [35 ] . 

     Друго проучване [ 13 ] оценява TPC (268,5 mg GAE/100 g fw), FRAP (19,36 µmol Fe ²⁺E/g fw) и общо съдържание на биоактивни съединения (TBCC; 5806,80 mg/100 g tw) на метанолов екстракт от Годжи бери и идентифицира и количествено определя основните присъстващи биоактивни съединения, а именно полифеноли (12 697,90 mg/100 g tw) и органични киселини (4461,01 mg/100 g tw). След това авторите потвърдиха връзката между антиоксидантната активност и оценените променливи, отчитайки силна положителна корелация между антиоксидантния капацитет и фенолите (0,8290), органичните киселини (0,8606), TPC (0,9996) и TBCC (0,8363), което свидетелства за антиоксидантния капацитет на годжи бери.

     По подобен начин, след идентифициране и количествено определяне на полифенолите (97,23 mg/100 g течно тегло), каротеноидите (212,94 mg/100 g течно тегло), органичните киселини (24,7%) и флавонолите (75,3%), Wojdyło et al. [ 36] определя антиоксидантната/антирадикалната активност на Годжи бери чрез FRAP (1,44–6,30 mmol TE/100 g телесно тегло) и ABTS анализи (1,60–6,83 mmol TE/100 g течно тегло). 

     Корелацията на Pearson позволява проверка на линейна корелация между ABTS или FRAP и общите полифенолни съединения (съответно 0,523 и 0,038), фенолни киселини (съответно 0,277 и 0,328) и флавоноли (съответно 0,531 и 0,409). Плодовете Годжи бери обаче имат високо съдържание на каротеноиди; следователно, корелацията на Pearson между ABTS или FRAP и общите каротеноиди (съответно 0,462 и 0,409), зеаксантин (съответно 0,381 и 0,315), β-каротин (съответно 0,316 и 0,277), неоксантин (съответно 0,546 и 0,527) и криптоксантин (съответно 0,411 и 0,379) доказват важността на тези съединения за антиоксидантната сила на този плод.

     Междувременно Pehlİvan Karakaçs et al. [ 20 ] оценяват нивата на антиоксидантни ензими (а именно SOD, CAT и GPx) и малондиалдехид (MDA), характерна молекула на окислителното състояние, когато екстракт от полизахарид L. barbarum (LBP) се прилага орално на плъхове в продължение на 4 седмици . Екстрактът от LBP се приготвя чрез раздробяване на 200 g сушени плодове и извършване на 2 екстракции с 600 mL разтвор на хлороформ:метанол (2:1) при 80 °C. Резултатите показват, че нивата на SOD, CAT и GPx се повишават, докато нивата на MDA намаляват в кръвния серум на плъхове, третирани с LBP екстракт, поддържайки in vivo антиоксидантната сила на Годжи бери.

     Скендеридис и др. [ 25 ] също демонстрира антиоксидантната активност на воден екстракт от плодове на L. barbarum, култивирани в Гърция и извлечени чрез екстракция с помощта на ултразвук (UAE). Резултатите от XTT анализа, извършен в C2C12 мускулни клетки, показват цитотоксичност в концентрации, по-високи от 125 µg/mL. Нивата на GSH също бяха оценени чрез поточна цитометрия след излагане на C2C12 мускулни клетки на екстракта (25 µg/mL и 100 µg/mL) и резултатите разкриха увеличение съответно от 127,5% и 189,5% в сравнение с контролата . Що се отнася до нивата на реактивното вещество на тиобарбитуровата киселина (TBARS), маркер за липидна пероксидация, пониженията от 21,8% и 9,4% след излагане съответно на 25 µg/mL и 100 µg/mL, свидетелстват за антиоксидантния капацитет на екстрактите от годжи бери .

Противоракова активност

     Въпреки обширните изследвания и напредъка в лечението на рака, постигнат през последните години, ракът все още е световен проблем [ 17 , 40 ]. Знанието, че няколко богати на полифеноли екстракти от естествени матрици са предложени като обещаващи противоракови агенти с малко странични ефекти, свързани с по-ниски рискове от рак и смъртност от рак, повиши интереса на потребителите към плодовете и естествените матрици [ 5 , 6 , 35 ].

     Kwaśnik и др. [ 17] извърши анализ с 3-(4,5-диметилтиазол-2-ил)-2,5-дифенилтетразолиев бромид (МТТ) с човешки естествени клетки убийци (NK-92) срещу клетъчна линия LS180 на човешки рак на дебелото черво след 48 часа инкубация в наличието или отсъствието на етанолов екстракт от годжи бери в различни концентрации (1–500 µg/mL). Според авторите, при липса на екстракт, най-силен противораков ефект (с елиминиране на 91% от раковите клетки) се получава при използване на LS180 и NK-92 в съотношение 1:1. В присъствието на екстракт, използвайки същото съотношение, 94,8% от клетките LS180 бяха елиминирани. Следователно, екстрактът от Годжи бери намалява съответно с 5%, 12,8% и 20,6% пролиферацията на LS180, използвайки концентрации от 1, 2,5 и 5 μg/mL. Когато клетките LS180 и NK-92, в съотношение 2:3, се излагат на екстракт от Годжи бери в концентрации 2. 5 и 5 μg/mL, жизнеспособността на клетките LS180 се намалява съответно до 96,5% и 98,1%. 

     Тези резултати подкрепят химиопревантивните свойства на екстракта от Годжи бери, в зависимост от дозата и броя на използваните лимфоцити. Вероятно това се дължи на имуномодулиращите свойства на Годжи бери, които повишават жизнеспособността и пролиферацията на NK клетките и насърчават способността им за разпознаване и елиминиране.

     Друго проучване оценява пролиферацията и апоптотичните и некротичните ефекти на различни концентрации на етанолов екстракт от Годжи бери в клетъчна линия T47D при човешки рак на гърдата [44] .]. Резултатите от МТТ анализа свидетелстват за силно намаляване на клетъчната пролиферация след излагане на най-високата концентрация на екстракт (1 mg/mL) (70%, 55,7% и 51,4% след 24, 48 и 96 часа, съответно). 

     Анализът на бромодезоксиуридин (BrdU) клетъчна пролиферация подкрепя тези резултати, показвайки рязко намаляване на пролиферацията на T47D клетки, подобно на теста за жизнеспособност на неутралните червени (NR) клетки, който демонстрира леко намаляване на жизнеспособността на T47D клетките. Western blotting анализите, използвани за оценка на експресията на p21 и p53 протеини, циклин-зависима киназа 6 (CDK6) и циклин D1, подчертаха значителното увеличение на експресията на p21 и p53 протеин, както и леко намаляване на експресията на CDK6 и циклин D1. По отношение на T47D клетките беше установено увеличение на апоптотичния процент (37%, 61,6% и 88% при лечение с 0,1, 0,5, и съответно 1 mg/mL екстракт), както и значителна некротична промяна при 0,5 mg/mL екстракт за оцветяване с пропидиев йодид и разтвор на Hoechst.

     Тези резултати удостоверяват, че противораковата активност на екстракта от Годжи бери се дължи на апоптотични ефекти през митохондриалния път. За да потвърдят тези резултати с помощта на Western blotting, авторите демонстрират зависимо от дозата значително увеличение на експресията на проапоптотичен Bax протеин и намаляване на експресията на антиапоптотичен BclxL протеин след третиране на T47D клетки с екстракта за 48 часа в сравнение с контролата . Резултатите удостоверяват, че противораковата активност на екстракта от Годжи бери се дължи на апоптотични ефекти през митохондриалния път. За да потвърдят тези резултати с помощта на Western blotting, авторите демонстрират зависимо от дозата значително увеличение на експресията на проапоптотичен Bax протеин и намаляване на експресията на антиапоптотичен BclxL протеин след третиране на T47D клетки с екстракта за 48 часа в сравнение с контролата . И отново резултатите удостоверяват, че противораковата активност на екстракта от Годжи бери се дължи на апоптотични ефекти през митохондриалния път. За да потвърдят тези резултати с помощта на Western blotting, авторите демонстрират зависимо от дозата значително увеличение на експресията на проапоптотичен Bax протеин и намаляване на експресията на антиапоптотичен BclxL протеин след третиране на T47D клетки с екстракта за 48 часа в сравнение с контролата .

     Проучване, използващо хепатомни клетки (SMMC-7721 и HepG2), ракови клетки на маточната шийка (HeLa), клетки на стомашен карцином (SGC-7901) и човешки ракови клетки на гърдата (MCF-7), определя влиянието на суровите полизахариди от плодовете на L. barbarum върху инхибирането на растежа на раковите клетки чрез клетъчен арест и апоптоза [ 40 ]. Според авторите, суровите полизахариди на плодовете са получени чрез водна екстракция, алкохолно утаяване и депротеинизация и фракционно утаяване с градиентни концентрации на етанол (30%, 50% и 70%), като се получават различни фракции (LBGP-I-1 , LBGP-I-2 и LBGP-I-3). Чрез MTT анализ всички L. barbarum плодовите полизахаридни фракции показват забележително инхибиране на растежа на клетките SMMC-7721, HeLa и MCF-7 в зависимост от дозата, като клетките MCF-7 са по-чувствителни към фракцията LBGP-I-3 (с намаляване на клетъчната жизнеспособност до 48,96%). 

     За изследване на инхибиторния механизъм зад този резултат, клетъчният цикъл на MCF-7 клетки, третирани с LBGP-I-3 при 1000 µg/mL, беше анализиран чрез поточна цитометрия. Резултатите показват процент от 72,76%, 24,21% и 3,04% клетки съответно във фазата G0/G1, S и G2/M, което предполага, че LBGP-I-3 спира клетъчния цикъл MCF-7 в G0 /G1 фаза. Оцветяването с AO-EB и DAPI се използва за откриване на основни морфологични промени в апоптотичните клетки, като резултатите удостоверяват, че фракцията LBGP-I-3 индуцира апоптозата на MCF-7.

     Резултатите също така подкрепят, че апоптотичният ефект е причинен от повишената експресия на проапоптотични протеини Caspase-3, 8 и 9, както и от намаляването на съотношението Bcl-2/Bax и потенциала на митохондриалната мембрана. Значително намаляване на активността на T-SOD и CAT, както и активността на GSH-Px и съдържанието на GSH, съчетано с усилване на сигналния път на MAPK, регулиране надолу на нивата на p-ErK1/2 и регулиране нагоре на p-JKN и p -p38 нива, също се наблюдават.

Антимикробна активност

     Фитохимикалите, присъстващи в растенията, особено фенолни киселини, флавоноиди и танини, упражняват своите антимикробни ефекти чрез комплексиране с извънклетъчни и разтворими протеини, което води до разрушаване на микробната мембрана, лишаване от метални йони и взаимодействия с ензими [30 , 45 ] . Друг начин за обяснение на антимикробната активност на полифенолите са техните структурни характеристики, както и рН и концентрацията на натриев хлорид, което води до физиологични промени в микроорганизмите и в крайна сметка до клетъчна смърт [45 ] .

     Проучване, проведено от Kabir et al. [ 45 ] потвърдиха, че хлорогеновата киселина, една от основните фенолни киселини, открити в Годжи бери, показва бактериостатичен и бактерициден ефект срещу Escherichia coli. Бактериостатичният ефект се оценява чрез измерване на оптичната плътност чрез определяне на инхибирането на растежа на хлорогеновата киселина, когато се добави към култура на Escherichia coli . 

     По отношение на бактерицидния ефект, той беше оценен чрез използване на клетъчни култури в средна логаритмична фаза (10 ⁶клетки/mL) при различни дози (2,5, 5,0 и 10 mM), времена на третиране (0, 1, 3 и 6 часа), температури (20, 37, 45 и 50 ⁰C) и условия на pH (8,0, 7.0, 6.0, 5.0 и 4.0). Общите резултати демонстрират синергичен антимикробен ефект, изразен от хлорогенова киселина и сродни съединения и зависим от дозата, температурата и времето бактерициден ефект. Авторите заявяват, че бактерицидният ефект, показан от хлорогеновата киселина, може да се дължи на способността да се насърчават физиологичните промени върху мембраната на микробната клетка, които водят до клетъчна смърт. 

     Това проучване потвърждава резултатите, постигнати от Ilić et al. [ 33], който оценява антимикробната активност на годжи бери от Сърбия. Според авторите, метаноловият екстракт от годжи бери показва лека антимикробна активност срещу грам-положителни и грам-отрицателни бактерии, както и дрожди, със забележителна активност срещу Klebsiella pneumoniae , Salmonella abony и Pseudomonas aeruginosa. 

     В друго проучване, Mocan et al. [ 46 ] също изследва антимикробната активност на цветовете на L. barbarum . Според авторите, антимикробната активност е била лека срещу Грам-положителни (а именно Staphylococcus aureus , Bacillus subtilis и Listeria monocytogenes ) и Грам-отрицателни (Salmonella typhimurium ) бактерии и липсва срещу Е. coli , обратно на това, което се наблюдава при Годжи бери.

Противовъзпалително действие

     Възпалителният отговор се инициира от стимулирането на вродения имунитет, освобождаването на имунни ефектори, инхибирането на ензимите и производството на провъзпалителни медиатори, като фактор на туморна некроза-α (TNF-α), интерлевкини (IL), и транскрипционен фактор ядрен фактор капа B (NF-kB) [ 3 ]. Ако е свръхекспресирано, възпалението може да причини множество усложнения при пациентите, като е важен отличителен белег на заболявания или патологични състояния, като рак, невродегенеративни заболявания, респираторни патологии и няколко автоимунни заболявания [3 , 5 ] . 

     Естествените екстракти, обикновено богати на алкалоиди, флавоноиди, терпеноиди и танини, са свързани с противовъзпалителни ефекти [ 5 ]. Проучване, проведено от Nardi et al. [3 ] разглежда противовъзпалителния ефект на L. barbarum горски плодове с помощта на оток на лапата карагенан, остър модел на възпаление, широко използван за оценка на противовъзпалителния ефект на природни продукти. 

     Накратко, дясната лапа на мишки се инжектира с 450 µg карагенан, а лявата лапа се инжектира със същия обем стерилен фосфатно буфериран физиологичен разтвор (PBS) (контрола). След установени условия, на животните се прилага перорално метанолов екстракт от годжи бери в дози от 50 mg/kg и 200 mg/kg, 12 часа след 12 часа, в продължение на 10 дни. Авторите заявяват, че след инжектирането на карагенан, неутрофилите мигрират към възпалената лапа и освобождават ензими, като миелопероксидаза, които увеличават производството на ROS и предизвикват възпалително състояние. Резултатите свидетелстват за противовъзпалителния капацитет на съединенията, присъстващи в Годжи бери.

Имуномодулираща активност

     Потискането на имунния отговор обикновено се свързва с развитието на имунологични заболявания. Действителното изследване е фокусирано върху намирането на имуномодулиращи средства, способни да предотвратят и лекуват тези заболявания [ 47 ]. Съобщава се, че плодовете Годжи бери подпомагат имунната система [ 6 , 47 ] или чрез регулиране на експресията на имунни фактори, като цитокини и клетъчни адхезионни молекули [ 16 , 39 ], или чрез насърчаване на пролиферацията и активността на имунните клетки , като естествени клетки убийци [ 17 ] и лимфоцити [ 47 ].

     Различни автори [ 16 , 24 , 39 , 47 ] заявяват, че имуномодулиращите ефекти на плодовете на L. barbarum са силно свързани с LBP, една от основните активни съставки, изолирани от горски плодове. LBP е смес от протеогликани и полизахариди, която се състои главно от арабиноза, галактоза, глюкоза, ксилоза и малко количество рамноза, маноза и галактуронова киселина като негова гликозидна част. Беше съобщено, че LBP е адювант, който подобрява имунните отговори срещу ваксини и повишава хуморалния имунитет [ 39 ], вероятно поради повишена експресия на IL-2 и TNF-α, молекули, участващи в имуномодулацията [ 16 ].]. 

     За да се оцени промяната на имунната функция по време на прилагането на LBP, Zhu et al. [ 39] разделя четиринадесет мишки на две групи и им прилага доза от 0,1 mL/10 g телесно тегло LBP прах за 14 дни в първата група, експерименталната група, и същия обем физиологичен разтвор чрез интрагастрално приложение във втората група, контролна група. 

     След експерименталния период бяха събрани кръвни проби и животните бяха умъртвени за изрязване на далака и тимуса. Измерват се индексите на вътрешните органи (индекс на тимуса или далака = тегло на тимуса или далака (mg)/телесно тегло (1000 mg)), както и концентрациите на имунни фактори (а именно трансформиращ растежен фактор-β (TGF-β), интерферон- γ (IFN-y) и IL-6) в серума бяха открити с помощта на търговски комплект за ензимно-свързан имуносорбентен анализ (ELISA).p <0,05) в сравнение с контролната група (а именно 4,19 mg/1000 mg и 2,86 mg/1000 mg). Освен това, концентрацията на имунните фактори TGF-β и IL-6 в експерименталната група (а именно, > 500 pg/mL и ≈ 100 pg/mL) също е значително по-висока (p <0.05) в сравнение с контролната група .

     Също така е съобщено, че фенолните амиди от неполизахаридната фракция на плодовете на L. barbarum могат не само in vitro да модулират пролиферацията на В и Т клетките, но също така да подобрят факторите на имунните клетки (IFN-y, IL-2 и IL-10). ) [ 47 ]. Преднизон-индуцирани имунодефицитни мишки бяха интрагастрално приложени с фенолен амиден екстракт, показващ значителна пролиферация на клетки от далак ( p <0,01) в сравнение с преднизон-индуцирани имунодефицитни мишки, приложени интрагастрално с етанолов екстракт от годжи бери или LBP екстракт. Имунологичните цитокини (IFN-y, IL-2 и IL-10) също бяха значително повишени ( p<0,01) при мишки, третирани с етанолов екстракт от годжи бери, LBP екстракт и фенолен амиден екстракт в сравнение с контролата. Като цяло, общите фенолни амиди имат най-силни имунитетактивиращи ефекти.

     Тъй като естествените клетки убийци са един от първите елементи от вродената имунна система, които действат, Kwaśnik et al. [ 17 ] изследва клетъчната жизнеспособност и пролиферацията на човешки естествени клетки убийци (NK-92) в присъствието на етанолов екстракт от годжи бери. Авторите подчертават, че екстрактът от Годжи бери има способността да повишава пролиферацията на NK клетките с 61,0% в концентрации, вариращи между 1 и 250 µg/mL.

Пребиотична активност

     Пребиотиците са несмилаеми съставки, които могат селективно да стимулират растежа и активността на специфични бактерии, модулирайки чревната микробиота [ 39 ]. Годжи бери са показали положителен модулиращ ефект върху чревната микробиота [ 18 , 39 ], вероятно поради присъстващите фенолни съединения или полизахариди, като LBP [ 43 ]. 

     Пребиотичната активност на Годжи бери е потвърдена от Skenderidis et al. [ 18 ], който култивира щамове на Bifidobacterium и Lactobacillusв присъствието и отсъствието на различни капсулирани екстракти от Годжи бери. Според авторите екстрактът с по-високи количества полифеноли и полизахариди стимулира растежа и пролиферацията на пробиотични щамове в по-голям мащаб, най-вече щамове Bifidobacterium, когато културите са подложени на стомашно-чревна среда (симулирани стомашни и чревни сокове). 

     Друго проучване [ 39 ] оценява пребиотичната активност на LBP in vitro чрез растежа на L. acidophilus и B. longum. И двата щама бяха правилно култивирани и бяха приложени различни концентрации на LBP прах (експериментална група) и глюкоза (контролна група). Тези експерименти подчертаха положителния ефект на LBP върху растежа на двата щама в сравнение с контролната група. Авторите също оценяват ефектите от приема на LBP върху състава на микробиотата на сляпото черво [ 39 ]. След като на мишките е приложена доза от 0,1 mL/10 g телесно тегло LBP прах за 14 дни, пробите от съдържанието на сляпото черво са събрани и микробната ДНК е екстрахирана и амплифицирана. Резултатите показват ясна модификация на чревната микробиота след лечението, като доминиращите бактериални общности са Firmicutes и Proteobacteria.Освен това, процентът на полезни бактерии, като Akkermansia , Lactobacillus и Prevotellaceae , значително се е увеличил в сравнение с контролата.

Невропротективна активност

     Тъй като неврологичните увреждания могат да възникнат, като следствие от оксидативен стрес и възпаление, Годжи бери се свързват с невропротективни ефекти [ 43 ]. Проучване, проведено от Fernando et al. [ 19] оценява невропротективната активност на прах от Годжи бери (GBP) срещу развитието на болестта на Алцхаймер (AD). Авторите отбелязват, че диетите, богати на антиоксиданти, могат директно да повлияят на нивата на амилоид бета и да повлияят на развитието на AD. 

     За да се тества тази теория, клетките на човешки невробластом BE(2)-M17 бяха третирани със и без 20 µM амилоид бета 42 и бяха изложени на различни концентрации на GBP (0.6, 0.9, 1.2, 1.5 и 1.8 µg/mL). GBP значително повишава клетъчната жизнеспособност до 105% (GBP при 1,2 µg/mL), докато Western blot анализът показва значително намаляване на амилоида бета до 20% (GBP при 1,5 µg/mL). Освен това, ELISA удостоверява 17% намаление на амилоид бета в амилоид бета-индуцирани невронни клетки в сравнение с контролата (GBP при 1,5 µg/mL).

     Други автори [ 16 ,24 ] също заявяват, че основната активна съставка, изолирана от Годжи бери, LBP, има очни и невропротективни ефекти [ 20 ]. В друго проучване, Pehlİvan Karakaçs et al. [ 20 ] съобщават, че LBP има неврозащитен ефект при женски плъхове чрез извършване на поведенчески тестове и имунохистохимични анализи. Животните са били подложени на овариектомия и ежедневно третирани с орални ниски и високи дози полизахариди, получени от L. barbarumплодове (20 и 200 mg/kg) за 4 седмици. Според направения поведенчески тест LBP, присъстващ в Годжи бери, може да намали предизвиканото от стрес тревожно поведение при плъхове.

     Нарушаването на поведението може да бъде причинено от натрупването на ROS в мозъка, което увеличава оксидативния стрес, което води до митохондриална дисфункция в невронните клетки и апоптоза. Разстройството на поведението обаче може да бъде причинено и от вариации в нивата на невротрансмитери в някои области на мозъка, като например хипокампуса. Невропротективният ефект на LBP е демонстриран чрез повишените нива на невротрофичен фактор, получен от мозъка, който насърчава невроналната пролиферация, оцеляването и поддържането на невронната структура и функция в областта на хипокампуса.

Антихипергликемична активност

     Диабетът е сложно хронично заболяване, причинено от метаболитни нарушения на въглехидрати, липиди, липопротеини и повишен оксидативен стрес [ 43 ]. Характеризира се с невъзможността да се поддържат нивата на кръвната захар в здравословни граници, което води до хипергликемия [ 36 ]. Лечението с лекарства е неизбежно; обаче често е скъпо или недостъпно [ 36 ]. В тези случаи промяната в начина на живот и хранителните навици на пациента е изключително важна [ 21 , 38 , 43 ]. 

     Поради това индустриите се насърчават да намерят алтернативни съединения с антихипергликемични свойства, предимно от естествени източници, като Годжи бери [ 5 , 10]. Ензимните инхибитори са добри кандидати за лечение на неинсулинозависими пациенти с диабет [ 36 ]. Тъй като панкреатичната α-амилаза и чревната α-глюкозидаза са ензими, отговорни за хидролизата на въглехидратите в монозахариди, като глюкоза, способността на годжи бери да инхибира тези ензими доказва антихипергликемичния ефект на този плод [36 ] . Според Wojdyło et al. [ 36 ], инхибирането на α-амилазата и α-глюкозидазата е средно 63% и 10%, съответно.

     Повечето от експериментите, които съобщават за антихипергликемичната активност на Годжи бери, приписват това свойство на LBP [ 21 , 25 , 38 ]. Cai и др. [ 21] проведе клинично изпитване за изследване на антидиабетната ефикасност на LBP. Шестдесет и седем пациенти, диагностицирани с диабет тип II, бяха разделени на две групи и лекувани два пъти дневно в продължение на три последователни месеца с капсули от 300 mg микрокристална целулоза в контролната група и капсули със 150 mg LBP power и 150 mg микрокристална целулоза в експерименталната група. Резултатите от оралния тест за метаболитен толеранс съобщават за значително понижение на нивата на серумната глюкоза в сравнение с контролата (-7,86% спрямо 1,61%), както и на серумния инсулин (-56,71% спрямо -8,73%). По отношение на инсулиногенния индекс (инсулин/глюкоза), резултатите свидетелстват за забележимо увеличение (-0,98% срещу 0,04%, съответно за експерименталната и контролната група). По време на експерименталния период, пациентите бяха помолени да не променят предишните си терапии, за да се сравни антидиабетният ефект на LBP със или без хипогликемичните лекарства. След 3 месеца лечение пациентите без хипогликемични лекарства показват значително понижение на серумната глюкоза, серумния инсулин и индекса за оценка на инсулиновата резистентност на хомеостазния модел, докато пациентите с хипогликемични лекарства не показват значителни промени, което показва, че LBP има дълбока хипогликемия ефикасност, когато се отдели от хипогликемичните лекарства.

Проучването, разработено от Zhao et al. [ 38] се фокусира върху ефекта на LBP екстракт върху диабетни зайци (индуциран от Alloxan), оценявайки ефекта на екстракта върху диабетна нефропатия (DN). Експерименталният период продължи 12 седмици, в които двадесет и пет заека бяха разделени на пет групи: група (I) – контролна група; група (II)—DN контролна група; група (III) — група за превенция на LBP от развитие на DN; група (IV) — положителна DN контролна група, използваща лекарство Telmisartan (10 mg/kg/ден в 3 mL); група (V)—група на лечение с LBP, използваща LBP (10 mg/kg/ден в 3 mL) като DN лечение. Резултатите показват, че LBP не само помага след развитието на DN, но също така е от полза за предотвратяването на усложнения, тъй като група (V) показва подобрения в глюкозния толеранс на гладно в сравнение с група (II), докато група (III) има по-добри резултати от групата ( V).p <0.01), отколкото в група (IV)). Що се отнася до бъбречната функция, въпреки че LBP може да е в състояние да предпази този орган от наранявания, той не може да го лекува изцяло, тъй като нивата на серумния уреен азот и креатинина от групи (III), (IV) и (V) са значително по-ниски ( p < 0,01), че в група (II). Не са наблюдавани значителни промени по отношение на група (I).

Антихиперлипидемична активност

     В допълнение към биологичните активности, описани по-горе, се съобщава и за антихиперлипидемичния ефект на Годжи бери. Пай и др. [ 14 ] хранят миши модели с диета с високо съдържание на мазнини (5 g дезоксихолева киселина и 300 g топло кокосово масло, смесено със 700 g храна за плъхове на прах на ден) в продължение на 45 дни, за да предизвикат състояние на хиперлипидемия. През последните 30 дни от изследването, група животни са били лекувани перорално ежедневно с 10 mg/kg и 20 mg/kg 50% хидроалкохолен екстракт от L. barbarumплодове. Резултатите показват положителна антихиперлипидемична активност, като екстрактът насърчава значително намаляване на нивата на триглицеридите и за двете дози, както и значително намаляване на липопротеиновия холестерол с много ниска плътност при най-високата доза, значително повишаване на липопротеиновия холестерол с висока плътност при най-ниската доза и дозозависимо понижение на общия холестерол и нивата на холестерола в липопротеините с ниска плътност. В допълнение, резултатите, получени при животните, третирани с L. barbarumплодовете и животните, третирани със стандартното антихиперлипидемично лекарство аторвастатин, са сходни, засилвайки положителната антихиперлипидемична активност на годжи бери. Авторите обясняват, че този ефект може да бъде причинен от повече от едно съединение, присъстващо в Годжи бери, а именно полизахариди и витамини, като витамин С. Освен това, рибофлавин, аскорбинова киселина и кумарин и техните синергични ефекти могат да допринесат за наблюдавания хиполипидемичен ефект.

Потенциални приложения на L. barbarum L.

     Годжи бери могат да се използват в различни индустрии, като хранително-вкусовата, нутрицевтичната или козметичната промишленост. По отношение на хранително-вкусовата промишленост се съобщава, че водните екстракти от Годжи бери могат да се използват като потенциално пребиотични хранителни добавки [ 10 , 18 ].

     Екстрактът от Годжи също е успешно използван в месни продукти за подобряване на техните сензорни свойства и окислителна стабилност по време на съхранение [ 48 ]. Добавянето на 1,0% екстракт от Годжи бери и 1,0% брашно от елда подобрява окислителната стабилност и качеството на модифицираните продукти от конско месо, което води до по-добра миризма, вкус и цвят на повърхността след 21 дни съхранение [49 ] . 

     Друго проучване определя ефекта от добавянето на годжи бери или екстракт от Годжи бери върху колбаси [ 48 ]. Добавянето на 1% екстракти от годжи бери ефективно потиска липолизата и протеиновото/липидното окисление, като намалява броя на микробите по време на съхранение и запазва цвета, аромата и вкуса на колбасите. Антонини и др. [ 50] също оцени добавянето на Годжи бери, за да отговарят на формулите и установи, че добавянето на семена от чиа и пюре от L. barbarum (съответно 2,5% и 5%) към телешки бургери насърчава по-висок TPC, увеличение до 70% от общ антирадикален капацитет (чрез капацитета за абсорбция на кислородни радикали (ORAC), ABTS и DPPH) и намаляване на липидната пероксидация до 50%.

     Сладкарската и хлебната промишленост също използват Годжи бери и техните съединения за подобряване на функционалните, сензорни и текстурни свойства на различни продукти [ 10 ]. Мъфини и бисквитки, обогатени с различни количества годжи бери на прах или вторични продукти, показват увеличение на TPC, съдържанието на неразтворими и разтворими фибри, както и добри сензорни свойства [23 ] .

     Nutraceuticals са храни, напитки или добавки с високи концентрации на биоактивни съединения с изключителни здравословни ефекти върху човешкото тяло, включени в ежедневната диета на потребителите [ 9 ] . Поради биоактивните съединения, присъстващи в техните плодове, годжи бери се изследват като потенциална хранителна съставка [ 2 , 3 , 5 ]. 

     Както бе споменато по-горе, Годжи бери се използват в билковата медицина от хиляди години [ 24 ], заедно със стотици растения, култивирани по целия свят за техните вещества, които се използват в медицината и фармацевтичните формулировки [ 51]]. Въз основа на дългосрочната традиционна употреба на Годжи бери, този плод сега е общопризнат, като нетоксичен [ 10 ].

     Въпреки това, могат да възникнат неблагоприятни ефекти и в зависимост от употребата на Годжи бери може да се счита за риск за общественото здраве [ 51 ]. Наличието на тропанови алкалоиди, химически замърсители, като пестициди и токсични елементи, или някои протеини, които могат да причинят алергични реакции при чувствителни потребители, очевидно са рискове [10 ] . Следователно трябва да се подхожда с повишено внимание и професионални насоки по отношение на безопасната консумация на естествени матрици, като Годжи бери, за да се избегнат нежелани ефекти, токсичност и алергии [ 52 ].

     Освен това, прилагането на този плод и неговите компоненти с високи нива в различни индустрии, като хранително-вкусовата, фармацевтичната, нутрицевтичната или козметичната индустрия, може значително да влоши сензорното, текстурното и цялостното качество на крайните продукти [23 ] . Необходимо е да се проведат повече проучвания, за да се определи до каква степен употребата на този плод е полезна за потребителите [ 4 ]. Въпреки това, като цяло, като се има предвид отличният хранителен профил и положителните ефекти върху здравето на Годжи бери, този плод може да бъде класифициран като „суперплод“ [ 12 , 13 ].

Перспективи за валоризация на L. barbarum L.

     По време на производството и преработката на хранителни продукти се генерира огромно количество отпадъци, в които може да присъства значително количество биоактивни съединения [ 11 ]. В Европейския съюз (ЕС) годишно се генерират приблизително 88 милиона тона отпадъци, като свързаните с тях разходи се оценяват на 143 милиарда евро [ 42 ]. Последните данни на Организацията по прехрана и земеделие на Обединените нации (FAO) гласят, че отпадъците от преработката на плодове и зеленчуци, като кори, кюспе, цветя, стъбла, листа, семена и пулп, са 5-ият най-голям принос (8% от общи хранителни отпадъци) [ 42 , 53 ].

     При преработката на Годжи бери се генерират значителни количества отпадъци (приблизително 10 кг отпадъци на 90 кг напитка от годжи) [ 23 ]. В допълнение към икономическите разходи, свързани с обезвреждането на тези отпадъци, се оценява сериозно отрицателно въздействие върху околната среда [ 23 ]. В резултат на това индустриите са изправени пред спешното и необходимо предизвикателство за прилагане на по-екологични, по-ефективни, устойчиви и екологични протоколи за обработка [ 5 ].

      Що се отнася до протоколите за обработка, тъй като екстракцията е критична стъпка в изолирането и пречистването на биоактивни съединения, индустриите се фокусират върху преодоляването на ограниченията на конвенционалните методи за екстракция, като намалена ефективност на екстракцията, висока енергийна заетост и използване на големи количества отпадъци от разтворители [32 ]. Поради тази причина се появиха нови зелени технологии за екстракция [ 41 ], като екстракция с гореща вода (HWE), екстракция с подкритична вода (SWE), екстракция с суперкритични флуиди (SFE), екстракция с ултразвук (UAE) и екстракция с микровълни ( MAE).

     Следователно, валоризацията на агро-остатъците и промишлените отпадъци се оказа предимство [ 23 , 42 ]. Както беше посочено по-рано, плодовете Годжи бери се приемат в много форми и носят набор от полезни здравословни ефекти за потребителите, от хранителни до медицински и лечебни подходи. Въпреки това, техните странични продукти, включително листа, стъбла, млади издънки и кора от корени, също могат да се консумират като част от традиционната диета и да се използват за медицински цели [33 ] . 

     Например, проучване, разработено в Португалия [ 30] сравнява състава на стъблата и плодовете на Годжи и съобщава за сходни стойности на фенолни съединения (71,9 срещу 71 mg/g течно тегло), органични киселини (2,08 срещу 2,07 g/100 g течно тегло), енергия (383 срещу 408 kcal/100 g dw), общо въглехидрати (78,1 спрямо 87 g/100 g dw) и мазнини (4,6 срещу 4,1 g/100 g dw). Що се отнася до токофероли (3,59 срещу 0,33 mg/100 g течно тегло), протеини (7,4 срещу 5,3 g/100 g течно тегло) и наситени мастни киселини (68 срещу 26,1%), стъблата показват високо съдържание. Въпреки това стъблата също имат по-висок антиоксидантен и антирадикален капацитет (активност на изчистване на DPPH (EC ₅₀ = 0,28 mg/mL), редуцираща сила (EC ₅₀ = 0,23 mg/mL), инхибиране на избелването на β-каротин (EC ₅₀ = 0,26 mg/mL) и инхибиране на TBARS (EC ₅₀= 0,07 mg/mL), както и антибактериална активност срещу грам-отрицателни ( Escherichia coli , Morganella morganii , Pseudomonas aeruginosa , Acinetobacter baumannii ) и грам-положителни бактерии ( Staphylococcus aureus , Listeria monocytogenes , Enterococcus faecalis ) в сравнение с Годжи бери [ 30 ].

     Друго проучване определя химичния състав (TPC, TFC и HPLC/MS анализ) и оценява антиоксидантната активност (еквивалентен антиоксидантен капацитет на Trolox (TEAC), анализ на инхибиране на активността на хемоглобин/аскорбат пероксидаза (HAPX), инхибиране на липидната пероксидация, катализирана от цитохром c и спектроскопия с електронен парамагнитен резонанс (EPR) на етанолов екстракт от цветове на L. barbarum [ 46 ]. Резултатите показват неговото богатство на хлорогенова, р -кумарова и ферулова киселина, изокверцитрин, рутин и кверцитрин (подобно на това, което беше посочено в проучвания относно годжи бери [ 3 , 30 , 31 ]) и TPC и TFC, много подобни на L , barbarumплодове (3,75 и 0,61 mg/g dw срещу 1,45 и 0,75 mg/g dw [ 3 ], съответно). 

     По отношение на антиоксидантния капацитет, резултатите свидетелстват за тяхната активност, която е в положителна корелация с химичния им състав. След ултразвукова екстракция с метанол/вода (70:30, v/v ), екстракт от листа от Годжи бери беше оценен по отношение на фенолен профил и антиоксидантен капацитет (TEAC и EPR спектроскопия) [ 54 ]. Фенолният профил разкрива наличието на хлорогенна киселина и рутин, както беше съобщено по-рано за Годжи бери [ 3 , 30 , 31]. По отношение на антиоксидантната активност, резултатите показват висока антиоксидантна сила (съответно 140 mg TE/g dw и 212 mg FSE/g dw). Наред с ензимната инхибиторна активност (холинестераза, α-амилаза, α-глюкозидаза и тирозиназа), антимикробната активност ( S. aureus , Bacillus cereus , Listeria monocytogenes , Enterococcus faecalis , Pseudomonas aeruginosa , Salmonella typhimurium , E. coli , Fusobacterium nucleatum, и Peptostreptococcus anaerobius ) и противогъбична активност ( Aspergillus flavus , Aspergillus niger , Candida albicans ,Candida parapsilosis и Penicillium funiculosum ), това проучване потвърждава потенциала на листата на годжи да бъдат използвани като ценен източник на биоактивни съединения. Отделно от това, полифенолите от листата на Годжи бери също са капсулирани в липозоми, за да се подобри тяхната доставка и успешно да служат като полифенолни носители, демонстрирайки цитопротективен ефект върху L-929 миши фибробластни клетки [10 ] .

     Въз основа на резултатите, описани подробно по-горе, може да се каже, че вторичните продукти от Годжи бери, като кори от плодове, пулп, стъбла и семена, имат големи количества диетични фибри, витамини, минерали, фитохимикали и антиоксиданти, които са ценна съставка за хранително-вкусовата промишленост. 

     Следователно, включването на странични продукти от Годжи бери, например в пекарната, може да осигури ползи за потребителите, както и за производителите, не само поради тяхната хранителна стойност, но и поради икономическото предимство, което идва от премахването на разходи, необходими за изхвърлянето му [ 23 ]. Въпреки това трябва предварително да се извършат проучвания за безопасност и сигурност, като се вземат предвид тези потенциални приложения.

Изводи

     Плодовете Годжи бери могат да бъдат класифицирани като „суперплодове” поради техния изключителен фитохимичен състав, който включва фенолни киселини (до 32,70 mg/g), флавоноиди (до 38,00 mg/g), органични киселини (до 44,61 mg/g fw). ), каротеноиди (до 2,13 mg/g течно тегло), въглехидрати (до 87,00 g/100 g течно тегло) и витамини (до 48,94 mg/100 g течно тегло). 

     Основните фенолни съединения, докладвани в този плод, са фенолни киселини (хлорогенова киселина и p-кумарова киселина) и флавоноиди (рутин и кверцетин). Освен тези съединения, витамините (аскорбинова киселина), въглехидратите (полизахариди) и каротеноидите (зеаксантин, β-каротин и криптоксантин) са основните съединения, отговорни за наблюдаваната невероятна биологична активност, като антиоксидантна, противотуморна, антимикробна, хипогликемични, хиполипидемични, антимутагенни, имуномодулиращи и пребиотични дейности. 

     В това отношение Годжи бери могат да се използват в хранителната, нутрицевтичната и фармацевтичната промишленост, като източник на функционални съставки. Освен това листата, цветовете и парата на Goji Berry са ценни източници на биоактивни съединения, които могат да бъдат изследвани за използване в различни индустрии.

     Въпреки че валоризирането на страничните продукти от Годжи помага за намаляване на хранителните отпадъци, произведени по време на обработката на храната, изискваната висока енергия, както и използването на големи количества разтворители в процесите на екстракция, все още са предизвикателства. В бъдеще се очаква прилагането на техники за зелено извличане на промишлени нива, минимизиране на произведените отпадъци и максимизиране на извличането на биоактивни съединения от Годжи бери и странични продукти.