Improvement of polyphenol and antioxidant extraction process from Miang for functional food ingredient development

การปรับปรุงกระบวนการสกัดพอลิฟีนอลและสารต้านอนุมูลอิสระจากเมี่ยงเพื่อการพัฒนาส่วนประกอบอาหารเชิงหน้าที่

Name: Nalapat Leangnim

LCSH: Tea

LCSH: Polyphenols

LCSH: Antioxidants

LCSH: Obesity

Abstract: Miang is fermented tea leaves that contains many beneficial bioactive compounds, specifically polyphenols and catechins. However, the polyphenol and catechin contents of Miang are lower than those in other well-known tea beverages such as green, black, and oolong teas. To develop and utilize Miang as the source of bioactive substances for obesity prevention, an appropriate extraction method of polyphenols and catechins and enhancement of antioxidant activity of Miang have gained this research interest. The aims of this research were to optimize conditions for the ultrasonic-assisted enzymatic extraction of polyphenols under Miang and to optimize tannase treatment conditions for the improvement of antioxidant activity of Miang extracts via response surface methodology. Miang extracts treated with and without tannase were investigated for their inhibitory effects on digestive enzymes. The optimal conditions for ultrasonic-assisted enzymatic extraction of the highest total polyphenol (TP) (136.91 mg GAE/g dw) and total flavonoid (TF) (5.38 mg QE/g dw) contents were as follows: 1 U/g cellulase, 1 U/g xylanase, 1 U/g pectinase, extraction temperature of 74ºC, and extraction time of 45 min. The antioxidant activity of this extract was enhanced by the addition of tannase obtained from Sporidiobolus ruineniae A45.2 undergoing ultrasonic treatment and under optimal conditions (360 mU/g dw, 51ºC for 25 min). Surprisingly, the ultrasonic-assisted enzymatic extraction selectively promoted the extraction of gallated catechins from Miang. Tannase treatment improved the ABTS and DPPH radical scavenging activities of untreated Miang extracts by 1.3 times. The treated Miang extracts possessed higher IC50 values for porcine pancreatic α-amylase inhibitory activity than those that were untreated. However, it expressed approximately 3 times lower IC50 values for porcine pancreatic lipase (PPL) inhibitory activity indicating a marked improvement in inhibitory activity after the tannase treatment. The molecular docking results support the contention that epigallocatechin, epicatechin, and catechin obtained via the biotransformation of the Miang extracts played a crucial role in the inhibitory activity of PPL. Overall, the tannase treated Miang extract could serve as a functional food and beneficial ingredient in medicinal products developed for obesity prevention.

Abstract: เมี่ยงเป็นชาหมักที่มีสารออกฤทธิ์ทางชีวภาพที่เป็นประโยชน์หลายชนิด โดยเฉพาะสารพอลิฟีนอลและคาเทชินซึ่งมีรายงานว่าให้ฤทธิ์ทางชีวภาพที่หลากหลาย อย่างไรก็ตามเมี่ยงมีปริมาณสารพอลิฟีนอลและคาเทชินที่ต่ำกว่าผลิตภัณฑ์ชาชงดื่มที่นิยมในปัจจุบัน เช่น ชาเขียว ชาดำ และชาอู่หลง เพื่อพัฒนาและใช้เมี่ยงเป็นแหล่งของสารออกฤทธิ์ทางชีวภาพในการป้องกันโรคอ้วน วิธีการสกัดสารพอลิฟีนอลและคาเทชินจากเมี่ยงที่เหมาะสมและการเพิ่มฤทธิ์ต้านอนุมูลอิสระของสารสกัดจึงเป็นแนวทางวิจัยที่น่าสนใจ วัตถุประสงค์ของงานวิจัยนี้ คือ เพื่อหาสภาวะที่เหมาะสมของการสกัดพอลิฟีนอลจากเมี่ยงโดยใช้วิธีการสกัดด้วยคลื่นเสียงความถี่สูงร่วมกับเอนไซม์ และเพื่อหาสภาวะที่เหมาะสมสำหรับการปรับปรุงฤทธิ์ต้านอนุมูลอิสระของสารสกัดเมี่ยงด้วยเอนไซม์แทนเนสโดยใช้วิธีระเบียบพื้นผิวตอบสนอง จากนั้นจะใช้สารสกัดเมี่ยงที่ได้ก่อนและหลังการปรับปรุงด้วยเอนไซม์แทนเนสในการศึกษาผลต่อการยับยั้งเอนไซม์ย่อยอาหาร สภาวะที่เหมาะสมของวิธีคลื่นเสียงความถี่สูงร่วมกับเอนไซม์สำหรับสกัดปริมาณพอลิฟีนอลทั้งหมดสูงสุด (136.91 มิลลิกรัมสมมูลของกรดแกลลิกต่อกรัมน้ำหนักแห้ง) และฟลาโวนอยด์ทั้งหมดสูงสุด (5.38 มิลลิกรัมสมมูลเควอซิทินต่อกรัมน้ำหนักแห้ง) คือ เอนไซม์เซลลูเลส 1 ยูนิตต่อกรัม เอนไซม์ไซลาเนส 1 ยูนิตต่อกรัม และเอนไซม์เพกทิเนส 1 ยูนิตต่อกรัม อุณหภูมิการสกัดเท่ากับ 74 องศาเซลเซียส เวลาการสกัดเท่ากับ 45 นาที การเติมเอนไซม์จาก Sporidiobolus ruineniae สายพันธุ์ A45.2 ภายใต้สภาวะคลื่นเสียงความถี่สูงและสภาวะที่เหมาะสม (เอนไซม์แทนเนส 360 มิลลิยูนิตต่อกรัมน้ำหนักแห้ง อุณหภูมิ 51 องศาเซลเซียส เป็นเวลา 25 นาที) ช่วยเพิ่มฤทธิ์ต้านอนุมูลอิสระของสารสกัด นอกจากนี้การใช้คลื่นเสียงความถี่สูงร่วมกับเอนไซม์ยังช่วยส่งเสริมการสกัดแกลเลทคาเทชินได้อย่างจำเพาะ สารสกัดเมี่ยงหลังจากปรับปรุงด้วยเอนไซม์แทนเนสมีฤทธิ์การกำจัดอนุมูลเอบีทีเอสและดีพีพีเอชที่ดีกว่าสารสกัดเมี่ยงที่ไม่ผ่านการปรับปรุงถึง 1.3 เท่า สารสกัดเมี่ยงที่ผ่านการปรับปรุงมีค่า IC50 ต่อการยับยั้งต่อการทำงานเอนไซม์แอลฟา-อะไมเลสจากตับสูงกว่าสารสกัดที่ไม่ผ่านการปรับปรุง อย่างไรก็ตาม สารสกัดนี้ให้ผลการยับยั้งต่อการทำงานเอนไซม์ไลเปสจากตับแสดงผลเป็นค่า IC50 ที่ต่ำกว่าสารสกัดที่ไม่ผ่านการปรับปรุงประมาณ 3 เท่า แสดงให้เห็นว่าสารสกัดมีฤทธิ์การยับยั้งที่ดีขึ้นภายหลังการปรับปรุงด้วยเอนไซม์แทนเนส ผลนี้สอดคล้องกับผลโมเลกุลาร์ด็อกกิ้งที่ว่าการมีอยู่ของอิพิแกลโลคาเทชิน อิพิคาเทชิน และคาเทชินในสารสกัดเมี่ยงที่ได้จากการเปลี่ยนรูปทางชีวภาพมีบทบาทสำคัญต่อการยับยั้งการทำงานของเอนไซม์ไลเปสจากตับ จากผลการทดลองสามารถสรุปได้ว่าสารสกัดเมี่ยงที่ผ่านการปรับปรุงด้วยเอนไซม์แทนเนสอาจจะสามารถใช้เป็นอาหารเชิงหน้าที่และเป็นส่วนประกอบที่เป็นประโยชน์ในผลิตภัณฑ์ยาที่พัฒนาขึ้นเพื่อป้องกันโรคอ้วนได้

Chiang Mai University. Library

Address: CHIANG MAI

Email: cmulibref@cmu.ac.th

Name: Apinun Kanpiengjai

Role: Advisor

Created: 2023

Modified: 2567-01-17

Issued: 2023-12-11

วิทยานิพนธ์/Thesis

application/pdf

eng

DegreeName: Master of Science

Level: Master's Degree

Descipline: Biotechnology

Grantor: Chiang Mai University

©copyrights Chiang Mai University

ลำดับที่.	ชื่อแฟ้มข้อมูล	ขนาดแฟ้มข้อมูล	จำนวนเข้าถึง	วัน-เวลาเข้าถึงล่าสุด
1	649931005.pdf	5.3 MB	4	2025-03-18 11:18:13

ใช้เวลา

0.04452 วินาที