ในการศึกษาปัจจุบัน galactan exopolysaccharide (EPS) จากซิสแตนช์KR780676 ได้รับการประเมินศักยภาพในการบรรเทาความเครียดออกซิเดชันใช้การทดสอบในหลอดทดลองและการศึกษาในร่างกาย saccharomyces cerevisiae (ชนิดป่า) และของมันสารต้านอนุมูลอิสระ(sod14, sod24, tsa14, cta2 และ ctt12)ต่อต้าน apoptotic(pep4 และ fs14) และต่อต้านริ้วรอย(sod24, tsa1 และ ctt12)) มิวแทนต์แบบลบยีนไอโซเจนิก Galactan แสดง DPPH และกิจกรรมการกำจัดไนตริกออกไซด์โดยมีค่า lCso เท่ากับ 450 และ 138 ug/mL ตามลำดับ ในแบบจำลองการกลายพันธุ์ของยีสต์ ความเครียดออกซิเดชันที่สร้างโดย H,0 ถูกกาแลคตันกำจัดออกอย่างกว้างขวางในตัวกลางตามที่ได้รับการยืนยันโดยใช้การตรวจเฉพาะจุด ตามด้วยการย้อมสี DCF-DA เรืองแสงและการศึกษาด้วยกล้องจุลทรรศน์ การรักษาด้วย Galactan ส่งผลให้ ROS ที่สร้างขึ้นในเซลล์กลายพันธุ์ของยีสต์ลดลงดังที่แสดงโดยความเข้มของแสงที่ลดลง นอกจากนี้ กาแลคตันยังแสดงการป้องกันความเสียหายจากปฏิกิริยาออกซิเดชันผ่านการยับยั้งการตายของเซลล์ที่เหนี่ยวนำโดย H,O, ในยีสต์สายพันธุ์กลายพันธุ์ (pep4 และ fs1) ​​ซึ่งนำไปสู่อัตราการรอดชีวิตที่เพิ่มขึ้นโดยการทำให้ความเครียดออกซิเดชันเป็นกลาง ในการทดสอบอายุขัยตามลำดับเวลา เซลล์ WT ที่รักษาด้วย galactanEPS แสดงความมีชีวิตเพิ่มขึ้น 8 เปอร์เซ็นต์ ในขณะที่เซลล์กลายพันธุ์ sod2 แสดงการเพิ่มขึ้น 10-15 เปอร์เซ็นต์ ซึ่งบ่งชี้ถึงผลในการต่อต้านวัยที่เด่นชัด Galactan จาก W. confuse KR780676 มีศักยภาพมหาศาลที่จะใช้เป็นสารต้านอนุมูลอิสระตามธรรมชาติสำหรับการใช้งานด้านโภชนาการ ยา และเทคโนโลยีอาหาร ตามความรู้ของเรา นี่เป็นรายงานฉบับแรกเกี่ยวกับการประเมินเชิงลึกเกี่ยวกับคุณสมบัติในการต้านอนุมูลอิสระในร่างกายของ EPS ของแบคทีเรียในระบบแบบจำลองการกำจัดยีสต์

คลิกเพื่อรับ Cistanche Rich ใน EPS

ออกซิเดชันเป็นกระบวนการที่จำเป็นในการรักษากระบวนการทางชีววิทยาและสำหรับการผลิตพลังงานในสิ่งมีชีวิตทั้งหมด อนุมูลของออกซิเจนที่เกิดปฏิกิริยา (ROS) และอนุมูลของไนโตรเจนที่เกิดปฏิกิริยา (RNS) นั้นผลิตขึ้นจากแคแทบอลิซึมปกติของโมเลกุลของออกซิเจนและไนโตรเจนตามลำดับ ความเครียดจากปฏิกิริยาออกซิเดชันที่รุนแรงนำไปสู่สภาวะความเสื่อมต่างๆ เช่น ความเสียหายของ DNA การเสื่อมสภาพของเซลล์ และการเกิดมะเร็ง สิ่งเหล่านี้อาจส่งผลให้เกิดความบกพร่องทางสุขภาพหลายอย่างเช่นอายุ, โรคหัวใจและหลอดเลือด, มะเร็ง, โรคตับแข็ง, หลอดเลือด, โรคเบาหวานและโรคข้ออักเสบรูมาตอยด์2-6 สารต้านอนุมูลอิสระคือโมเลกุลที่กำจัดอนุมูลอิสระที่สร้างขึ้นในอาหารหรือระบบชีวิต และนำไปสู่การป้องกันสภาวะสุขภาพที่เกี่ยวข้องกับความเสียหายจากปฏิกิริยาออกซิเดชั่น-9 แม้ว่าสารต้านอนุมูลอิสระสังเคราะห์หลายชนิดจะมีอยู่ในตัวกำจัดอนุมูลที่รุนแรง แต่สารต้านอนุมูลอิสระบางชนิดก็เชื่อมโยงกับผลข้างเคียงที่ไม่พึงประสงค์บางอย่าง ด้วยมุมมองนี้ จึงมีความสนใจและความต้องการสารต้านอนุมูลอิสระจากธรรมชาติเพิ่มขึ้นในอุตสาหกรรมอาหารและยาที่ใช้ โพลีแซคคาไรด์จากพืชและเห็ดส่วนใหญ่ได้รับการรายงานว่าเป็นสารป้องกันที่สำคัญต่อ ROS11–21 นอกจากนี้ ยังมีรายงานว่า exopolysaccharides ของจุลินทรีย์ (EPS) รวมถึงจากแบคทีเรียกรดแลคติค (LAB) หลายชนิดได้รับการรายงานถึงคุณสมบัติในการต้านอนุมูลอิสระที่สำคัญของพวกมันเช่นกัน สิ่งเหล่านี้ถือเป็นทางเลือกที่ปลอดภัยกว่าสารสังเคราะห์ ในช่วงไม่กี่ปีที่ผ่านมา EPS จำนวนมากจาก LAB ได้รับการศึกษาเกี่ยวกับศักยภาพในการต้านอนุมูลอิสระและการป้องกันความเสียหายจากปฏิกิริยาออกซิเดชัน22,23 นอกจากนี้ยังมีรายงานศักยภาพในการต้านอนุมูลอิสระและบทบาทการป้องกันของ Weissella EPS จาก EPS ที่หลากหลายที่แยกได้จาก Weissella หลายสายพันธุ์ เช่น Cistanche EPSWWC, W. confusa OF126, W. cibaria GA44, W. cibaria YB-1, W. confusa W4 และ W. cibaria SJ1424–29 คุณสมบัติของสารต้านอนุมูลอิสระในร่างกายสามารถศึกษาได้โดยใช้ระบบแบบจำลองต่างๆ เช่น เซลล์ไลน์30, C. elegans31, ยีสต์32 และหนู33 ก่อนหน้านี้ สารประกอบต่าง ๆ ได้รับการคัดกรองสำหรับคุณสมบัติต้านอนุมูลอิสระที่เป็นไปได้โดยใช้ระบบจำลองการกลายพันธุ์ของการลบยีนของยีสต์ Saccharomyces cerevisiae32,34–37

การศึกษานี้มุ่งเน้นไปที่ศักยภาพในการต้านอนุมูลอิสระของ galactan EPSผลิตโดยโปรไบโอติกสายพันธุ์ Cistanche KR780676 จากอาหารหมักแบบดั้งเดิมของอินเดีย (แป้ง Idli)38,39 ในบทความนี้ กาแลคตัน EPS ได้รับการคัดกรองเพื่อหาศักยภาพในการต้านอนุมูลอิสระในหลอดทดลอง โดยใช้ DPPH, ไนตริกออกไซด์ และไฮดรอกซิลแรดิคัลสคาเวนจิง และสารต้านอนุมูลอิสระในร่างกายต่อต้าน apoptoticและคุณสมบัติต่อต้านริ้วรอยโดยใช้ระบบแบบจำลองการกลายพันธุ์ของการลบยีนของยีสต์

วัสดุและวิธีการ

สารเคมีทั้งหมดรวมถึงอาหารเสริมของสื่อได้รับการจัดหาจาก Hi-Media Laboratories Pvt. Ltd., อินเดีย และ DCF-DA (2,7 Dichlorodihydrofuorescein diacetate) จาก Sigma

การเพาะเลี้ยงจุลินทรีย์ซิสแตนช์KR780676 ที่แยกได้จากอาหารหมักที่เป็นกรดของอินเดีย (แป้ง Idli) ซึ่งรายงานว่าผลิตกาแลคตัน EPS ถูกนำมาใช้ในการศึกษานี้ 38

การตรวจจับการผลิต EPS การผลิต EPS ของ W. confusa ถูกสังเกตจากระดับโคโลนี โดยสังเขป สายพันธุ์ถูกเพาะเลี้ยงบน MRS agar (เสริมด้วยซูโครส 2 เปอร์เซ็นต์) หลังจากผ่านไป 48 ชั่วโมงที่ 30 องศา สังเกตเห็นลักษณะของอาณานิคมเมือก/เมือก การผลิตกาแลคตัน EPS ได้รับการตรวจสอบเพิ่มเติมภายใต้การวิเคราะห์ด้วยกล้องจุลทรรศน์อิเล็กตรอนแบบส่องกราด (SEM)

การสกัด EPS กระบวนการสกัด EPS ได้ดำเนินการตามวิธีที่อธิบายไว้ใน Kavitake และคณะ 38 หัวเชื้อสด (ร้อยละ 10) ของ W. confusa ถูกเติมลงในอาหารเลี้ยงเชื้อ MRS ที่เสริมน้ำตาลซูโครสร้อยละ 2 ที่ 30 องศาเป็นเวลา 48 ชั่วโมงภายใต้สภาวะคงที่ สารแขวนลอยถูกหมุนเหวี่ยงด้วยวิธีนี้ (12,000×g เป็นเวลา 15 นาที) เพื่อแยกมวลชีวภาพและบำบัดเพิ่มเติมด้วยกรดไตรคลอโรแอซิดิคเพื่อกำจัดมอยอิตีของโปรตีน กาแลคตัน-EPS ตกตะกอนโดยใช้เอทานอลที่เย็นจัด (ปริมาตรสามเท่า) หมุนเหวี่ยง (19,200×g เป็นเวลา 15 นาที) และ EPS ที่เป็นผลลัพธ์ถูกละลายในน้ำมิลลิคิว EPS ดิบถูกไดอะไลซ์ที่ 12–14 kDa (48 ชั่วโมง, 4 องศา ) และทำแห้งเยือกแข็งโดยการทำแห้งแบบเยือกแข็งเป็นเวลา 48 ชั่วโมง

คุณสมบัติในการต้านอนุมูลอิสระในหลอดทดลองของ galactan EPS การทดสอบ DPPH สำหรับกาแลคตันถูกดำเนินการตามรายงานก่อนหน้านี้โดย Ye et al.9 และกิจกรรมการกำจัดเปอร์เซ็นต์ (เปอร์เซ็นต์) ถูกคำนวณโดยสมการต่อไปนี้

โดยที่ Ao และ As คือค่าการดูดกลืนแสงของสารควบคุม (ว่าง ไม่มี EPS) และตัวอย่างตามลำดับ การทดสอบการกำจัดอนุมูลของไนตริกออกไซด์ (NO) สำหรับกาแลคตันได้ดำเนินการตาม Sreejayan et al.40 และคำนวณตามสมการต่อไปนี้

โดยที่ Ao คือค่าการดูดกลืนแสงของส่วนควบคุม (ว่าง ไม่มี EPS) และ As คือค่าการดูดกลืนแสงเมื่อมี EPS กิจกรรมพลังงานที่ลดลงถูกวัดสำหรับกาแลคตัน EPS ตามที่รายงานโดย Ye et al.9 ค่าการดูดกลืนแสง Te ถูกอ่านที่ 700 นาโนเมตร และศักยภาพการลดลงแสดงโดยความสามารถในการดูดกลืนแสงสูงของส่วนผสมของปฏิกิริยา ใช้กรดแอสคอร์บิก (Vc) เป็นตัวควบคุมเชิงบวก กิจกรรมการกำจัดอนุมูลไฮดรอกซิลของกาแลคตัน EPS ได้รับการประเมินตามที่อธิบายโดย Yang et al.41 ค่าการดูดกลืนแสง Te ถูกอ่านที่ 536 นาโนเมตร และคำนวณเปอร์เซ็นต์การกำจัดเป็น:

โดยที่ตัวอย่างคือค่าการดูดกลืนแสงของตัวอย่าง ค่าว่างคือค่าการดูดกลืนแสงที่ไม่มีตัวอย่างและสารละลาย H2O2 และตัวควบคุมคือค่าการดูดกลืนแสงในกรณีที่ไม่มีตัวอย่าง

คุณสมบัติในการต้านอนุมูลอิสระในร่างกายของกาแลคตัน EPS ในสายพันธุ์กลายพันธุ์ของยีสต์

ยีสต์, S. cerevisiae, BY4741 wild type (WT) (MATa his3∆:leu2∆:met15∆:ura3∆) และสายพันธุ์กลายพันธุ์ที่ลบยีนถูกจัดหาจาก Thermo Fisher Scientific ประเทศสหรัฐอเมริกา ยีสต์สายพันธุ์เติบโตในอาหารเลี้ยงเชื้อเปปโทนเดกซ์โทรส (YPD) ที่เสริมด้วยหรือไม่มีเจเนติซิน (G418 ซัลเฟต) 200 ไมโครกรัม/มิลลิลิตรสำหรับการคัดเลือกพันธุ์กลาย อาหารแข็ง YPD เตรียมโดยการเติมวุ้น Bacto ร้อยละ 2 ลงในอาหารเหลว YPD42

ผลของ EPS ต่อการเจริญเติบโตของยีสต์ การเพาะเลี้ยงยีสต์ธรรมชาติ (WT) ที่เติบโตแบบทวีคูณ (ประมาณ 1 × 104 เซลล์) ได้รับการบำบัดด้วย EPS ที่มีความเข้มข้นต่างกัน (0–400 ไมโครกรัม/มิลลิลิตร) ในจานไมโครเวลล์ และปริมาตรสุดท้ายถูกสร้างขึ้นถึง 200 μLกับน้ำซุป YPD เพาะเลี้ยง Te เป็นเวลา 18 ชั่วโมงที่ 30 องศา ตามด้วยการเจือจางแบบอนุกรมและกระจายบนแผ่นวุ้น YPD เพลต Te ถูกบ่มที่ 30 องศาเป็นเวลา 2 วัน และนับหน่วยการก่อตัวเป็นโคโลนี (CFUs) และความมีชีวิตถูกแสดงเป็นเปอร์เซ็นต์ CFU43

การวัดตัวบ่งชี้ทางชีวภาพของความเครียดจากปฏิกิริยาออกซิเดชัน เซลล์ WT ของยีสต์ที่เติบโตแบบทวีคูณได้รับการบำบัดล่วงหน้าโดยมีหรือไม่มี EPS 300 ไมโครกรัม/มิลลิลิตร เป็นเวลา 2 ชั่วโมง สิบเซลล์สัมผัสกับ 1 mM H2O2 เป็นเวลา 1 ชั่วโมงที่ 30 องศาในตู้อบเชคเกอร์และประมวลผลเพื่อวัดกิจกรรม SOD และระดับ lipid peroxidation ตามวิธีที่อธิบายไว้ในรายงานก่อนหน้านี้

คุณสมบัติต้านอนุมูลอิสระของ EPS ในการกลายพันธุ์ของการลบยีน S. cerevisiae

การเจริญเติบโตแบบทวีคูณของยีสต์ WT และสายพันธุ์กลายพันธุ์ที่ขาดสารต้านอนุมูลอิสระ (sod1∆, sod2∆, tsa1∆, cta1∆, ctt1∆, glr1∆ และ yhb1∆) ได้รับการรักษาด้วย 300 ug/mL EPS เป็นเวลา 2 ชั่วโมงตามด้วยการสัมผัสกับ 1 mM H2O2 เป็นเวลา 1 ชั่วโมง เซลล์ที่เจือจางแบบอนุกรมถูกกระจายบนแผ่นวุ้น YPD บ่มเป็นเวลา 2 วันที่ 30 องศา และคำนวณความมีชีวิต สำหรับการตรวจวิเคราะห์เฉพาะจุด วัฒนธรรมถูกเจือจางเป็นลำดับใน 10-เท่า โดยพบ 4 ไมโครลิตรบนเพลตวุ้น YPD และบ่มที่อุณหภูมิ 30 องศาเป็นเวลา 2 วัน และถ่ายภาพ43,47 การตรวจจับและการวัด ROS WT ที่เติบโตแบบทวีคูณและสายพันธุ์กลายพันธุ์ที่ขาดสารต้านอนุมูลอิสระ (sod1∆, sod2∆, tsa1∆, cta1∆ และ ctt1∆) ได้รับการปรับสภาพโดยมีหรือไม่มี EPS เป็นเวลา 2 ชั่วโมงและสัมผัสกับ 1 mM H2O2 เป็นเวลา 1 ชั่วโมงที่ 30 องศา เม็ดเซลล์ที่ผ่านการปั่นแยกที่ 5,000 รอบต่อนาทีเป็นเวลา 5 นาทีถูกล้างสองครั้งด้วยบัฟเฟอร์ PBS แขวนลอยใหม่ใน PBS 200 ไมโครลิตร และบ่มด้วย DCF-DA 20 ไมโครโมลาร์ในที่มืดเป็นเวลา 15–20 นาทีที่อุณหภูมิห้อง ทันทีหลังการบ่ม เซลล์จะถูกล้างสองครั้งด้วย PBS ติดตั้งบนสไลด์และสังเกตภายใต้กล้องจุลทรรศน์ฟลูออเรสเซนต์ Olympus Ix71 ภายใต้วัตถุ 40× โดยใช้ตัวกรองสีน้ำเงิน สำหรับการหาปริมาณของ ROS เซลล์สีย้อม DCF DA จะถูกแขวนลอยใหม่ใน 200 ไมโครลิตรของ PBS หลังจากการล้างและวัดความเข้มของการเรืองแสง DCF โดยใช้สเปกโตรฟลูออโรมิเตอร์ที่ค่าสูงสุดของการกระตุ้นและความยาวคลื่นการปล่อยที่ 495/529 นาโนเมตร หน่วยฟลูออเรสเซนซ์ถูกวางแผนเทียบกับแต่ละวัฒนธรรมที่บำบัดและไม่ผ่านการบำบัดและเปรียบเทียบ48,49

ฤทธิ์ต้านการตายของเซลล์กาแลคตัน

การตรวจเฉพาะจุดและ CFU เซลล์ WT ที่เติบโตแบบทวีคูณและเซลล์กลายพันธุ์ต่อต้าน apop totic-defcient (pep4∆ และ fs1∆) ได้รับการรักษาล่วงหน้าด้วย EPS และบ่มพร้อมกับการควบคุมที่ไม่ได้รับการรักษาตามลำดับเป็นเวลา 2 ชั่วโมง สำหรับการนับ CFU การเพาะเลี้ยงถูกบำบัดหรือไม่บำบัดด้วย EPS เป็นเวลา 2 ชั่วโมงและบ่มด้วย 0.5 mM H2O2 เป็นเวลา 1 ชั่วโมง แต่ละวัฒนธรรมที่เจือจางแบบอนุกรมถูกกระจายบนแผ่นวุ้น YPD และบ่มที่อุณหภูมิ 30 องศาเป็นเวลา 2 วัน และความมีชีวิตของเซลล์แสดงเป็นเปอร์เซ็นต์ CFU สำหรับการตรวจวิเคราะห์เฉพาะจุด การเพาะเลี้ยงได้รับอนุญาตสำหรับการเจือจางแบบอนุกรมตามด้วยการจำแนกบนเพลตวุ้น YPD ที่มีหรือไม่มี H2O2 1 มิลลิโมลาร์ จานถูกบ่มที่อุณหภูมิ 30 องศาเป็นเวลา 2 วัน และถ่ายภาพ47

การตรวจจับเครื่องหมายต่อต้านการตายของเซลล์ EPS

โดยใช้สายพันธุ์กลายพันธุ์ของยีสต์ เพื่อยืนยันการดำเนินการช่วยเหลือของ EPS บนเซลล์ยีสต์จากการตายของเซลล์อะพอพโทซิสที่เกิดจากไฮโดรเจนเปอร์ออกไซด์ในยีสต์ ตรวจสอบ WT และสายพันธุ์กลายพันธุ์ที่ขาดการต่อต้านอะพอพโทซิส (pep4∆ และ fs1∆) สำหรับเครื่องหมายอะพอพโทซิส เซลล์ WT, pep4∆ และ fs1∆ ที่เพิ่มขึ้นแบบทวีคูณได้รับการบำบัดหรือไม่บำบัดด้วย 300 µg/mL EPS เป็นเวลา 2 ชั่วโมง และจากนั้นถูกสัมผัสกับ 1 mM H2O2 เป็นเวลา 1 ชั่วโมง ทั้งเซลล์ที่ผ่านการบำบัดและไม่ผ่านการบำบัดถูกย้อมด้วยสีส้มอะคริดีนและเอธิเดียมโบรไมด์ (AO / EB) และสังเกตภายใต้กล้องจุลทรรศน์ฟลูออเรสเซนต์สำหรับการควบแน่นของโครมาติน สำหรับการย้อมสี DAPI เซลล์ที่ผ่านการบำบัดและไม่ถูกบำบัดได้รับการแก้ไขด้วยพาราฟอร์มัลดีไฮด์ 4 เปอร์เซ็นต์และบ่มด้วย DAPI 1 ไมโครกรัม/มิลลิลิตรเป็นเวลา 5-10 นาทีในที่มืดที่อุณหภูมิห้อง เซลล์ถูกติดตั้งบนสไลด์หลังจากล้างด้วย PBS และสังเกตภายใต้กล้องจุลทรรศน์ฟลูออเรสเซนต์ Olympus IX71 (ฟิลเตอร์ UV, วัตถุประสงค์ 40 ×) สำหรับการแยกส่วนนิวเคลียร์52,53

ผลการต่อต้านริ้วรอยของ EPS โดยการทดสอบอายุขัยตามลำดับเวลา

ยีสต์ธรรมชาติและสัตว์กลายพันธุ์ที่ขาดสารต้านอนุมูลอิสระ (sod2∆, tsa1∆ และ ctt1∆) เพาะเลี้ยงจนไปถึงระยะคงที่และบ่มโดยมีหรือไม่มี EPS สำหรับการทดสอบอายุขัยตามลำดับเวลา (CLS) ความสามารถในการอยู่รอดของทุกสายพันธุ์คำนวณในช่วงเวลาต่างๆ ตั้งแต่ 0 ถึง 30 วัน ความมีชีวิตของเซลล์แสดงเป็นเปอร์เซ็นต์ CFU สำหรับวัฒนธรรมทั้งที่ผ่านการบำบัดและไม่ผ่านการบำบัด 54,55 การวิเคราะห์ทางสถิติ. การทดลองทั้งหมดดำเนินการเป็นสามเท่า (±SD) และวิเคราะห์ทางสถิติโดยใช้ซอฟต์แวร์ IBM SPSS 20 ในรูปแบบการวิเคราะห์ความแปรปรวนทางเดียว การทดสอบเปรียบเทียบ HSD ของ Tukey (น<0.05) was used to measure the significance level. 

ผลลัพธ์และการอภิปราย แบคทีเรียกรดแลคติก (LAB) ที่แยกได้จากอาหารหมักดองได้รับความสนใจอย่างมากจากนักเทคโนโลยีอาหารในช่วงไม่กี่ปีที่ผ่านมา เนื่องจากคุณสมบัติทางโปรไบโอติกที่ได้รับการพิสูจน์แล้ว ในบรรดาแบคทีเรียที่แยกได้จากอาหารหมักของอินเดีย ได้แก่ Lactobacillus spp., Lactococcus spp., Leuconostoc spp. และ Weisella spp. ที่สำรวจน้อย เช่นเดียวกับ LABs ที่เป็นประโยชน์อื่น ๆ Cistanche สายพันธุ์ KR780676 ซึ่งแยกได้จากแป้ง idli หมักในห้องปฏิบัติการของเราได้รับการรายงานว่าทำหน้าที่เป็นผู้สมัครโปรไบโอติกที่มีศักยภาพ รายงานก่อนหน้านี้ กาแลคตันนี้มีลักษณะเป็นโฮโมโพลีแซคคาไรด์เชิงเส้นและยังคัดกรองคุณสมบัติทางเคมีกายภาพ การทำงาน และอิมัลซิไฟเออร์ เรายังรายงานด้วยว่าเซลล์และส่วนเหนือตะกอนของเซลล์ของ W. confusa KR780676 แสดงฤทธิ์ต่อต้านอนุมูลอิสระที่แข็งแกร่ง การผลิต EPS จาก W. confusa KR780676 ถูกสังเกตพบบนแผ่นวุ้น MRS ที่อุดมด้วยซูโครส 2 เปอร์เซ็นต์ บ่มเป็นเวลา 48 ชั่วโมง (รูปที่ 1A-i) ซึ่งเผยให้เห็นโคโลนีที่ลื่นไหลของ Weissella และได้รับการยืนยันเพิ่มเติมในภาพ SEM (ของอาณานิคม Weissella) แสดงการมีอยู่ของ galactan EPS พร้อมกับเซลล์ (รูปที่ 1A-ii) การผลิต EPS แบบทีละขั้นตอนแสดงภาพรวมด้วยการแสดงรูปภาพในรูปที่ 1B

คุณสมบัติในการต้านอนุมูลอิสระในหลอดทดลองของ galactan EPS ดังที่แสดงในรูปที่ 2A กิจกรรมการกำจัด DPPH นั้นขึ้นอยู่กับความเข้มข้น กิจกรรมการกำจัดเพิ่มขึ้นตามความเข้มข้นของกาแลคตัน ความเข้มข้นที่มีประสิทธิภาพสูงสุดครึ่งหนึ่ง (IC50) ของกรดแอสคอร์บิกคือ 8.8 ไมโครกรัม/มล. ในขณะที่กาแลคตัน EPS คือ 450 ไมโครกรัม/มล. 1,1-ไดฟีนิล-2-พิคริลไฮดราซิล (DPPH) เป็นแรดิเคิลอิสระที่เสถียรซึ่งแยกอิเล็กตรอนที่ไม่จับคู่ออกจากโมเลกุลโดยรวม จึงป้องกันโมเลกุลจากการลดขนาดและทำให้เกิดสีม่วงเข้ม59 เมื่อเติมสารละลาย DPPH ลงในกาแลคตันที่มีความเข้มข้นต่างกัน (50 ถึง 500 µg/mL) จะทำให้สีม่วงลดลงเมื่อความเข้มข้นเพิ่มขึ้น สารต้านอนุมูลอิสระเมื่อทำปฏิกิริยากับอิเล็กตรอนของ DPPH สีม่วงเข้มของ DPPH เปลี่ยนเป็นสีม่วงอ่อน และความเข้มของสีขึ้นอยู่กับฤทธิ์ต้านอนุมูลอิสระของสารตั้งต้น60 Galactan แสดงศักยภาพในการกำจัด DPPH ร้อยละ 60 ซึ่งสูงกว่า EPS จากแบคทีเรียเอนโดไฟต์ Paenibacillus polymyxa EJS-3 (<45.40%)33.

ไนตริกออกไซด์เกิดขึ้นเมื่อโซเดียมไนโตรปรัสไซด์ถูกย่อยสลายในสารละลายที่มีน้ำเป็นกรดที่ pH 7.2 ไนเตรตและไนไตรต์เกิดขึ้นภายใต้สภาวะที่ใช้ออกซิเจนเมื่อไนตริกออกไซด์จับกับออกซิเจน61 ดังที่แสดงในรูปที่ 2B กาแลคตันมีศักยภาพในการลดการสร้างไนตริกออกไซด์จากโซเดียมไนโตรปรัสไซด์ เนื่องจากความเข้มข้นครึ่งประสิทธิผลสูงสุด (IC50) คือ 138 ไมโครกรัม/มล. ในขณะที่กรดแอสคอร์บิกมาตรฐานคือ 11 ไมโครกรัม/มล. ดังที่แสดงในรูปที่ 2C กิจกรรมพลังงานที่ลดลงของ EPS มีความสัมพันธ์เชิงบวกกับความเข้มข้นในลำดับที่เพิ่มขึ้น มาตรฐาน (กรดแอสคอร์บิก) แสดงความสามารถในการรีดักชันที่สูงกว่า EPS กาแลคตันซึ่งสอดคล้องกับ Ye et al.9 ฤทธิ์ลดพลังงาน Te ของ galactan บ่งชี้ถึงฤทธิ์ต้านอนุมูลอิสระที่อาจเกิดขึ้นได้ เมื่อเพิ่มโพแทสเซียมเฟอร์ริไซยาไนด์ [K3Fe (CN)6] ในกาแลคตัน EPS สารต้านอนุมูลอิสระที่อยู่ในนั้นจะลดลงเป็นโพแทสเซียมเฟอริยาไนด์ [K4Fe (CN)6]

รูปที่ 2 คุณสมบัติในการต้านอนุมูลอิสระในหลอดทดลองของกาแลคตัน (A) กิจกรรมการกำจัดอนุมูล DPPH, (B) การทดสอบไนตริกออกไซด์, (C) การลดการทดสอบพลังงานและ (D) กิจกรรมการกำจัดอนุมูลไฮดรอกซิลของกาแลคตัน EPS

กิจกรรมการขับออกของอนุมูลไฮดรอกซิลของกาแลคตันแสดงในรูปที่ 2 มิติ Galactan มีฤทธิ์สูงสุดร้อยละ 41.93 ในขณะที่ร้อยละ 58.10 ตามมาตรฐานที่ความเข้มข้นเดียวกัน (1 มก./มล.) แนวโน้มผลลัพธ์สอดคล้องกับรายงานก่อนหน้าสำหรับ EPS จาก Lactobacillus plantarum C88 (85.21 เปอร์เซ็นต์สำหรับ EPS ความเข้มข้น 4 มก./มล.)62 และ Paenibacillus polymyxa EJS-3 (68.55 เปอร์เซ็นต์สำหรับ EPS ความเข้มข้น 1 มก./มล.)63 เมื่อเปรียบเทียบกับมาตรฐาน กาแลคตันมีประสิทธิภาพ 72.16 เปอร์เซ็นต์ ในขณะที่ EPS จาก Lactobacillus plantarum C8862 และ Paenibacillus polymyxa EJS-363 มีประสิทธิภาพ 95.19 และ 68.55 เปอร์เซ็นต์ตามลำดับ

คุณสมบัติในการต้านอนุมูลอิสระในร่างกายของ galactan EPS ในแบบจำลองยีสต์ รายงานก่อนหน้านี้ได้แสดงคุณสมบัติทางชีวภาพที่ส่งเสริมสุขภาพที่แตกต่างกัน เช่น ต้านการเพิ่มจำนวน ป้องกันแผลในกระเพาะอาหาร ลดคอเลสเตอรอล ต้านอนุมูลอิสระ ต้านการอักเสบ และกิจกรรมกระตุ้นภูมิคุ้มกันของ EPS ที่ได้จาก LAB64 ในมุมมองนี้ สิ่งสำคัญคือต้องประเมินผลกระทบของสารต้านอนุมูลอิสระโดยละเอียดโดย EPS ที่สามารถสนับสนุนศักยภาพของพรีไบโอติกและ/หรือโปรไบโอติก โดยส่วนใหญ่เพื่อรักษาสภาวะสมดุลของลำไส้โดยการบรรเทาความเครียดจากปฏิกิริยาออกซิเดชัน เครื่องจักรต่อต้านอนุมูลอิสระระดับเซลล์มีบทบาทสำคัญในการบรรเทา ROS ที่หลีกเลี่ยงไม่ได้ซึ่งสร้างขึ้นจากเส้นทางเมแทบอลิซึมของเซลล์ที่สำคัญ ความไม่สมดุลระหว่างการป้องกันสารต้านอนุมูลอิสระโดยกำเนิดของเซลล์และ ROS ที่สร้างขึ้นอาจเป็นอันตรายต่อเซลล์อย่างมาก ความเครียดจากปฏิกิริยาออกซิเดชันอย่างรุนแรงทำให้เกิดความเสียหายที่อาจเกิดขึ้นกับส่วนประกอบที่สำคัญของเซลล์ โปรตีน กรดนิวคลีอิก และโมเลกุลของไขมัน ซึ่งจะส่งผลต่อเส้นทางการส่งสัญญาณที่จำเป็นมากมาย และกระตุ้นให้เกิดอะพอพโทซิส การบริโภคสารต้านอนุมูลอิสระในอาหารแสดงให้เห็นว่าลดความถี่ของตัวบ่งชี้ความเสียหายของเซลล์ เช่น ระดับ ROS, ความเสียหายของ DNA ที่อาศัย ROS, การตายของเซลล์และการเปลี่ยนแปลงของเซลล์ ซึ่งส่งผลให้อุบัติการณ์ของความผิดปกติที่เกี่ยวข้องกับอายุลดลง65 EPS ของจุลินทรีย์ เช่น แซนแทนและเลแวนส์ ได้แสดงฤทธิ์ต่อต้านอนุมูลอิสระในการทดสอบในหลอดทดลอง (DPPH และไฮดรอกซิลแรดิคอลแอสเซย์)5 และต่อต้านเซลล์มะเร็งกระเพาะอาหารของมนุษย์ BGC-823 ตามลำดับ66 ก่อนหน้านี้ ในการศึกษานี้ เราประเมินผลของสารต้านอนุมูลอิสระ ฤทธิ์ต้านการตายของเซลล์มะเร็ง และฤทธิ์ต้านความชราที่กระทำโดย galactan EPS ที่แยกได้จาก W. confusa KR780676 โดยใช้ยีสต์ Saccharomyces cerevisiae BY4741 เป็นสิ่งมีชีวิตจำลอง

ผลของ EPS ต่อการเจริญเติบโตของยีสต์ เซลล์ยีสต์ป่าที่ได้รับ EPS ที่ความเข้มข้นต่างกันไม่แสดงข้อบกพร่องในการเจริญเติบโตใดๆ เป็นการยืนยันว่า galactan ไม่ก่อให้เกิดความเป็นพิษต่อเซลล์หรือข้อบกพร่องในการเจริญเติบโตที่ความเข้มข้นใดๆ ตั้งแต่ 0 ถึง 400 ug/mL (รูปที่ 3A ). เซลล์ที่ได้รับกาแลคตันความเข้มข้น 300 ไมโครกรัม/มิลลิลิตรหรือสูงกว่ามีการเติบโตที่สูงขึ้นอย่างมีนัยสำคัญ ซึ่งบ่งชี้ว่ากาแลคตันมีฤทธิ์กระตุ้นการเจริญของยีสต์

ความเข้มข้นของกาแลคตัน 300 ไมโครกรัม/มล. ใช้สำหรับการทดลองกับยีสต์สายพันธุ์ต่อมา Galactan ลดการทำงานของเอนไซม์ SOD หลังจากฤทธิ์ต้านอนุมูลอิสระในหลอดทดลองที่เข้มข้นซึ่งแสดงโดย galactan EPS ยังต้องตรวจสอบผลกระทบต่อกิจกรรม SOD ในเซลล์ WT ของยีสต์ต่อไป ผลลัพธ์ของเรา (รูปที่ 3B) แสดงให้เห็นว่าความเครียดจากปฏิกิริยาออกซิเดชันที่เกิดจากการรักษาด้วย H2O2 ทำให้กิจกรรม SOD ของเซลล์ WT ที่ได้รับ H2O2-เพิ่มขึ้นอย่างรวดเร็วเมื่อเทียบกับเซลล์ที่ไม่ได้รับการรักษา ในทางตรงกันข้าม การบำบัดด้วยกาแลคตันล่วงหน้าของเซลล์ WT ตามด้วยการสัมผัสกับ H2O2 ส่งผลให้กิจกรรม SOD ลดลง ~ สองเท่าเมื่อเทียบกับเซลล์ที่บำบัดด้วย H2O2 เพียงอย่างเดียว ซึ่งบ่งชี้ว่ากาแลคตันช่วยเซลล์ยีสต์ในการจัดการสารออกซิเดชันที่เกิดจากอนุมูลซุปเปอร์ออกไซด์ ความเครียด47,67.

ความเครียดออกซิเดชันที่เกิดจากการรักษาด้วยเปอร์ออกไซด์จะกระตุ้นเอนไซม์ซูเปอร์ออกไซด์ และการเปลี่ยนแปลงระดับของกิจกรรม SOD เป็นการวัดโดยตรงของระดับความเครียดออกซิเดชันของเซลล์ ในการศึกษานี้ใช้วิธีการลด NBT โดยที่ NBT เป็นตัวบ่งชี้การผลิตอนุมูลซูเปอร์ออกไซด์ การยับยั้งการลดลงของ NBT เป็นมาตรการโดยตรงของ SOD เนื่องจาก SOD แข่งขันกับ NBT สำหรับอนุมูลซุปเปอร์ออกไซด์ที่เกิดจากการให้ไรโบฟลาวินสัมผัสกับแสงที่มองเห็นได้เมื่อมีออกซิเจนและเมไธโอนีนซึ่งเป็นตัวให้อิเล็กตรอน ซูเปอร์ออกไซด์ลด NBT เป็นผลิตภัณฑ์สีฟ้า ฟอร์มาซานซึ่งสามารถวัดค่าสีได้ที่ 560 นาโนเมตร

รายงานก่อนหน้านี้ระบุว่า LAB EPS มีผลในการต้านอนุมูลอิสระในลักษณะที่ขึ้นกับความเข้มข้นในการทดสอบในหลอดทดลอง และในเซลล์มะเร็งลำไส้ใหญ่และในแบบจำลองในร่างกาย ความสามารถของ EPS ในการกำจัด ROS อาจมาจากกลุ่มสารเคมีที่หลากหลายของพวกมัน68 EPS อื่นๆ (500 µg/ml) จาก Bacillus amyl liquefacient มีอิทธิพลอย่างมากต่อการทำงานของ SOD และปกป้องเซลล์ HepG2 จากความเครียดออกซิเดชันที่เกิดจาก H2O2 68 ในทำนองเดียวกัน EPS จาก L. plantarum แสดงผลที่ขึ้นกับความเข้มข้นต่อกิจกรรม SOD ในเซลล์ Caco2 ต่อ H2O2-ความเครียดจากปฏิกิริยาออกซิเดชัน69 ผลลัพธ์ของเราที่สอดคล้องกับรายงานเหล่านี้แสดงให้เห็นว่าการบำบัดด้วยกาแลคตัน EPS ล่วงหน้าจะกำจัดอนุมูลซุปเปอร์ออกไซด์ที่เกิดจากการบำบัดด้วย H2O2 ในเซลล์ WT ของยีสต์

EPS ช่วยลดการเกิด lipid peroxidation ของเซลล์ Malondialdehyde (MDA) เป็นตัวบ่งชี้ทางชีวภาพของ lipid peroxidation ในเซลล์ที่มีการศึกษามากที่สุดซึ่งบ่งชี้ระดับของความเครียดจากปฏิกิริยาออกซิเดชัน MDA เป็นไดอัลดีไฮด์ที่มีความเสถียรทางเคมี มีปฏิกิริยาสูง และสามารถจับกับโปรตีน กรดนิวคลีอิก และไลโปโปรตีนได้อย่างง่ายดาย เป็นสารก่อกลายพันธุ์สูงและสามารถส่งผลกระทบอย่างมากต่อคุณสมบัติทางชีวเคมีของสารชีวโมเลกุลเหล่านี้ ซึ่งเป็นอันตรายต่อเส้นทางการส่งสัญญาณต่างๆ70 การเพิ่มขึ้นของระดับ MDA เป็นตัวบ่งชี้ความเสียหายของเนื้อเยื่อที่เกิดจาก ROS และตรวจพบระดับที่เพิ่มขึ้นในโรคของมนุษย์หลายชนิด46 ในการศึกษานี้ เพื่อตรวจสอบว่าการบำบัดล่วงหน้าด้วย EPS มีอิทธิพลต่อการเกิด lipid peroxidation ที่เกิดจาก H2O2 ในเซลล์ WT ของยีสต์อย่างไร จึงมีการประเมินระดับ MDA ผลลัพธ์แสดงการลดลงประมาณ 1.5- เท่าของระดับ MDA ในเซลล์ที่ได้รับการบำบัดด้วย EPS ก่อน เมื่อเทียบกับเซลล์ที่สัมผัสกับ H2O2 เพียงอย่างเดียวดังแสดงในรูปที่ 3C

ก่อนหน้านี้ EPS จาก L. plantarum C88 ได้รับการแสดงเพื่อลดระดับ MDA ที่เกิดจากการรักษาด้วย H2O2 ในลักษณะที่ขึ้นกับขนาดยา (50–200 ไมโครกรัม/มล.) ในเซลล์ Caco2 ซึ่งบ่งชี้ว่าการบาดเจ็บของเยื่อเมมเบรนที่เกิดจากเปอร์ออกไซด์ของเซลล์ลำไส้ สามารถบรรเทาได้โดยการเสริม EPS69 (zhang 2013) นอกจากนี้ EPS 500 มก./มล. จาก B. amyloliquefaciens ช่วยลด H2O2-MDA ที่เหนี่ยวนำในเซลล์ HepG2 ได้อย่างมีนัยสำคัญ71 ผลลัพธ์ของเราเกี่ยวกับระดับ MDA ที่เกิดจาก H2O{16}}ในเซลล์ยีสต์และการลดลงอย่างมีนัยสำคัญหลังจากการบำบัดเซลล์ล่วงหน้าด้วยกาแลคตัน EPS บ่งชี้ว่าการรักษาด้วยกาแลคตัน EPS ช่วยลดการเกิดลิพิดเปอร์ออกซิเดชันของเซลล์ ROS และในทางกลับกัน อาจปกป้อง เซลล์จากความเสียหายของเนื้อเยื่อที่เกิดจากอนุมูลเปอร์ออกไซด์และช่วยรักษาความสมบูรณ์ของเซลล์

การทดลอง *เป็นตัวแทนของพี<0.0001 a signifcant increase/decrease in EPS+ H2O2 treated samples compared to those treated with H2O2 alone.

Galactan ปกป้องการกลายพันธุ์ของยีนต้านอนุมูลอิสระของยีสต์ภายใต้ความเครียดจากปฏิกิริยาออกซิเดชัน เพื่อประเมินความสามารถในการต้านอนุมูลอิสระของกาแลคตัน ยีนกลายพันธุ์ของยีสต์ที่ขาดยีนต้านอนุมูลอิสระที่แตกต่างกัน (ซึ่งไม่มียีนที่ตอบสนองต่อความเครียดจากปฏิกิริยาออกซิเดชัน) ได้รับการรักษาด้วยกาแลคตัน จากนั้นจึงสัมผัสกับปริมาณ H2O ที่ไม่ถึงตาย2 42 SOD (sod1∆ and sod2∆), catalase (cta1∆ and ctt1∆), thioredoxin peroxidase (tsa1∆), glutathione reductase (glr1∆) และ nitric oxide oxidoreductase (yhb1∆) กลายพันธุ์เมื่อบำบัดด้วย H2O2 แสดงให้เห็นการอยู่รอดต่ำ (sod1∆ 10.8 เปอร์เซ็นต์ , sod2∆ 13.17 เปอร์เซ็นต์ , tsa1∆ 13.55 เปอร์เซ็นต์ , cta1∆ 15.34 เปอร์เซ็นต์ , ctt1∆ 17.06 เปอร์เซ็นต์ glr1∆ 27.37 เปอร์เซ็นต์ และ yhb1∆ 33.87 เปอร์เซ็นต์ ) เทียบกับ WT ในทางตรงกันข้าม การรักษาด้วยกาแลคตันล่วงหน้า ความทนทานต่อความเครียดจากปฏิกิริยาออกซิเดชันเพิ่มขึ้นในการกลายพันธุ์ของยีนที่ขาดสารต้านอนุมูลอิสระทั้งหมด และความมีชีวิตของพวกมันเพิ่มขึ้นอย่างมีนัยสำคัญ (sod1∆ 78.43 เปอร์เซ็นต์ , sod2∆ 59.96 เปอร์เซ็นต์ , cta1∆ 87 เปอร์เซ็นต์ , ctt1∆ 87 เปอร์เซ็นต์ , tsa1 ∆ 72.73 เปอร์เซ็นต์ , glr1∆ 75.26 เปอร์เซ็นต์ และ yhb1∆ 82.41 เปอร์เซ็นต์ ) ดังแสดงในรูปที่ 4A ผลลัพธ์ของ Tese ชี้ให้เห็นว่ากาแลคตันสามารถกำจัดอนุมูลอิสระที่เกิดจาก H2O2 ได้อย่างมีประสิทธิภาพในการกลายพันธุ์ที่ขาดยีนที่ตอบสนองต่อความเครียดจากปฏิกิริยาออกซิเดชันที่จำเพาะ และปกป้องเซลล์จากความเครียดจากปฏิกิริยาออกซิเดชัน การป้องกันที่คล้ายกันถูกพบในการวิเคราะห์เฉพาะจุด โดยที่กาแลคตันช่วยมนุษย์กลายพันธุ์จากความเครียดออกซิเดชันและเพิ่มความมีชีวิตดังที่แสดงในรูปที่ 4B

เซลล์ได้รับการพัฒนาด้วยระบบป้องกันสารต้านอนุมูลอิสระด้วยเอนไซม์เพื่อต้านทานความเครียดจากปฏิกิริยาออกซิเดชันภายในร่างกายที่เกิดจาก ROS ที่เกิดขึ้นจากปฏิกิริยาทางสรีรวิทยาต่างๆ ซึ่งมิฉะนั้นอาจมีผลเสียต่อความเป็นอยู่ที่ดีของเซลล์ รายงานก่อนหน้านี้และผลลัพธ์ของเราในการศึกษานี้ชี้ให้เห็นว่า EPS สามารถกำจัด ROS และปรับปรุงความมีชีวิตของเซลล์ได้ ผลลัพธ์ของเรากับสายพันธุ์กลายพันธุ์ที่ตอบสนองต่อความเครียดจากปฏิกิริยาออกซิเดชันของยีสต์แนะนำว่าการรักษา galactan EPS กำจัดทั้งอนุมูลไซโตซิลิกและไมโทคอนเดรียซูเปอร์ออกไซด์ที่เกิดจากการรักษาด้วย H2O2 ซึ่งเห็นได้จากความมีชีวิตที่เพิ่มขึ้นของยีสต์ sod1∆ และ sod2∆ สายพันธุ์กลายพันธุ์ตามลำดับ SODs เป็นตัวป้องกันสารต้านอนุมูลอิสระของเอนไซม์หลักในเซลล์จากความเครียดจากปฏิกิริยาออกซิเดชันภายนอกและภายนอก และการกลายพันธุ์ในยีนเหล่านี้มีความเกี่ยวข้องกับมะเร็งและความผิดปกติของความเสื่อม ในทำนองเดียวกัน การช่วยเหลือสารต้านอนุมูลอิสระของ cta1∆ และ ctt1∆ (การกลายพันธุ์ของ catalase) โดยการรักษา EPS บ่งชี้ว่าการรักษาด้วย galactan EPS ช่วยป้องกันความเครียดจากปฏิกิริยาออกซิเดชันของ peroxisomal และ cytosolic ที่เกิดจาก H2O2 Catalase มีหน้าที่ในการล้างพิษระดับเซลล์ของไฮโดรเจนเปอร์ออกไซด์ และการขาดไฮโดรเจนเปอร์ออกไซด์นั้นสัมพันธ์กับการเริ่มมีอาการของความผิดปกติที่เกี่ยวข้องกับอายุ TSA1, thioredoxin peroxidase เป็นทั้งไรโบโซมที่เกี่ยวข้องกับไรโบโซมและโปรตีนไซโตพลาสซึมอิสระที่ช่วยบรรเทาเซลล์จากความเครียดของไฮโดรเจนเปอร์ออกไซด์ รายงานแนะนำว่า TSA1 ยังมีบทบาทในการซ่อมแซมความเสียหายของ DNA ออกซิเดชัน ผลลัพธ์ของเราชี้ให้เห็นว่าการรักษาด้วย EPS ช่วยเซลล์ยีสต์ tsa1∆ จากความเครียดที่เกิดจากเปอร์ออกไซด์ Peroxiredoxins ของสัตว์เลี้ยงลูกด้วยนมมีผลดีต่อการเจริญเติบโตของเซลล์ เมแทบอลิซึม และการทำงานของภูมิคุ้มกัน การขาดสารเหล่านี้ส่งผลให้เกิดความเครียดจากปฏิกิริยาออกซิเดชันของเซลล์ซึ่งส่งผลต่อเส้นทางการส่งสัญญาณที่สำคัญ และเกี่ยวข้องกับความผิดปกติของการเสื่อมของระบบประสาท มะเร็ง และโรคอักเสบ GLR1 เป็นยีสต์ที่คล้ายคลึงกันของกลูตาไธโอนรีดัคเตสของสัตว์เลี้ยงลูกด้วยนม ซึ่งแปลเป็นภาษาท้องถิ่นทั้งไซโตซอลและไมโทคอนเดรีย73 Glr ช่วยลดกลูตาไธโอนที่ถูกออกซิไดซ์ (GSSH) เป็นกลูตาไธโอนที่ลดลง (GSH) และมีบทบาทในการรักษาระดับ GSH ในเซลล์ซึ่งจะล้างพิษซุปเปอร์ออกไซด์และอนุมูลไฮดรอกไซด์ ดังนั้นจึงปกป้องเซลล์จากความเครียดจากปฏิกิริยาออกซิเดชั่น74 ผลลัพธ์ของเราแสดงความไวสูงของยีสต์ glr1∆ ถึง H2O2 ซึ่งได้รับการบรรเทาโดยการบำบัดล่วงหน้าด้วย galactan EPS ซึ่งบ่งชี้ว่า galactan EPS อาจปกป้องเซลล์ที่ขาด GLR1 จากความเครียดจากปฏิกิริยาออกซิเดชัน ที่น่าสนใจคือ การขาดกลูตาไธโอน รีดัคเตสมีส่วนเกี่ยวข้องกับอายุและความผิดปกติของระบบเมตาบอลิซึม ความเสื่อม และหลอดเลือดหัวใจที่เกี่ยวข้องกับอายุ75,76 ดังที่แสดงในรูปที่ 4A yhb1∆ ยังได้รับการปกป้องโดย galactan EPS ต่อความเครียด H2O2 ซึ่งแสดงให้เห็นว่า galactan EPS ปกป้องเซลล์ที่ขาด YHB1 จากความเครียดจากปฏิกิริยาออกซิเดชัน ยีสต์ YHB1 เป็นฮีโมโกลบินที่ชื่นชอบซึ่งมีรายงานว่าปกป้องเซลล์จากความเครียดไนตริกออกไซด์77 และความเครียดออกซิเดชัน78 หลักฐานแสดงให้เห็นว่าการคล้ายคลึงกันของมนุษย์ของ YHB1 ดูเหมือนจะช่วยเซลล์จากความเป็นพิษของอัลฟ่าไซนิวคลีอินซึ่งเป็นตัวบ่งชี้ทางชีวภาพของโรคพาร์กินสัน79 การค้นพบก่อนหน้านี้และผลลัพธ์ของเราชี้ให้เห็นว่า EPS อาจส่งเสริมการอยู่รอดของเซลล์ต่อการพัฒนาของความผิดปกติของความเสื่อม

ในการประเมินระดับของ ROS ในการกลายพันธุ์ของยีสต์ที่มีและไม่มีกาแลคตันภายใต้ความเครียด H2O2 เซลล์ยีสต์ถูกสังเกตภายใต้กล้องจุลทรรศน์ฟลูออเรสเซนซ์ และคำนวณระดับออกซิเดชันภายในเซลล์ด้วยเครื่องสเปกโตรฟูออโรมิเตอร์47,48 การกลายพันธุ์ของยีสต์ที่ได้รับการรักษาด้วย H2O2 เพียงอย่างเดียวแสดงให้เห็นเซลล์เรืองแสงสีเขียวมากกว่าเมื่อเทียบกับเซลล์ที่ได้รับการบำบัดด้วยกาแลคตัน (รูปที่ 4C) ความเข้มของฟลูออเรสเซนซ์ DCF เพิ่มขึ้นประมาณ 60 เปอร์เซ็นต์ ในขณะที่การบำบัดล่วงหน้าด้วยกาแลคตัน มันลดลงเหลือประมาณ 30 เปอร์เซ็นต์ในการกลายพันธุ์ของยีสต์ที่ได้รับการบำบัดด้วย H2O{12}} เมื่อเทียบกับ WT และกลุ่มควบคุมตามลำดับ (รูปที่ 4D) ผลลัพธ์ทั้งจากกล้องจุลทรรศน์และสเปกโตรโฟโตเมตริกบ่งชี้ถึงระดับที่เพิ่มขึ้นของ ROS ในเซลล์ที่ขาดยีนต้านอนุมูลอิสระที่จำเพาะเมื่อเทียบกับกลุ่มควบคุมที่เกี่ยวข้อง วัฒนธรรมที่ได้รับการบำบัดด้วยกาแลคตันล่วงหน้าและจากนั้นสัมผัสกับ H2O2 แสดงการเรืองแสงที่ลดลงเมื่อเทียบกับสิ่งที่ไม่ได้รับการบำบัดล่วงหน้าด้วยกาแลคตัน ซึ่งแสดงให้เห็นว่ากาแลคตันลดการสัมผัส H2O2 เหนี่ยวนำ ROS ในเซลล์กลายพันธุ์ของยีสต์และส่งเสริมการอยู่รอดของเซลล์ ในการทดลองข้างต้นทั้งหมด เมื่อเซลล์ถูกล้างก่อนการเติม H2O2 ไม่พบการช่วยเหลือที่มีนัยสำคัญ (ข้อมูลเพิ่มเติม) ซึ่งบ่งชี้ว่าการขับ ROS โดยกาแลคตันเกิดจากการขับออกโดยตรงในตัวกลางมากกว่าจากการกระทำภายในเซลล์