การสกัดกรดฟีนอลิก ฟลาโวนอล และฟลาแวนด้วยอัลตราซาวนด์-3-ols จากเปลือกและเมล็ดองุ่นมัสคาดีนโดยใช้ตัวทำละลายยูเทคติกลึกตามธรรมชาติและการสร้างแบบจำลองการทำนายโดยโครงข่ายประสาทเทียม

โปรดติดต่อoscar.xiao@wecistanche.comสำหรับข้อมูลเพิ่มเติม

เชิงนามธรรมวัตถุประสงค์ของการศึกษาครั้งนี้คือ เพื่อศึกษาประสิทธิภาพการสกัดตัวทำละลายยูเทคทิคเชิงลึกธรรมชาติ 9 ชนิด (NDES) ด้วยความช่วยเหลือของอัลตราซาวนด์สำหรับกรดฟีนอลิก, ฟลาโวนอลและฟลาแวน-3-ออลในเปลือกองุ่นมัสคาดีน (คาร์ลอส) และเมล็ดพืชเมื่อเปรียบเทียบกับเอทานอล 75 เปอร์เซ็นต์ โครงข่ายประสาทเทียม (ANN) ถูกนำไปใช้เพื่อเพิ่มประสิทธิภาพเนื้อหาน้ำ NDES เวลาอัลตราโซนิก อัตราส่วนของแข็งต่อตัวทำละลาย และอุณหภูมิการสกัดเพื่อให้ได้ผลผลิตสูงสุดในการสกัดกรดเอลลาจิก คาเทชิน และอิพิคาเทชิน NDES สูตรใหม่ (#1) ประกอบด้วยโคลีนคลอไรด์:กรดเลโวลินิก: เอทิลีนไกลคอล 1:1:2 และ 20 เปอร์เซ็นต์น้ำสกัดกรดเอลลาจิกในปริมาณสูงสุดในผิวหนังที่ 22.1 มก./กรัม ผลผลิตนี้คือ 1.73- เท่าของเอทานอล 75 เปอร์เซ็นต์ NDES ดัดแปลง (#3) ที่ประกอบด้วยโคลีนคลอไรด์: โพรลีน: กรดมาลิก 1:1:1 และ 30 เปอร์เซ็นต์น้ำสกัดคาเทชินในปริมาณสูงสุด (0.61 มก./กรัม) และอีพิคาเทชิน (0.89 มก./กรัม) ในผิวหนัง และ 2.77 มก./กรัม และ 0.37 มก./กรัม ในเมล็ดตามลำดับ ผลผลิตที่เหมาะสมของกรดเอลลาจิกในผิวหนังโดยใช้ NDES #1 คือ 25.3 มก./กรัม (สังเกตพบ) และ 25.3 มก./กรัม (ที่คาดการณ์ไว้) ผลผลิตที่เหมาะสมของ (คาเทชินร่วมกับอีพิคาเทชิน) ในเมล็ดโดยใช้ NDES #3 คือ 9.8 มก./กรัม (ที่สังเกตพบ) และ 9.6 มก./กรัม (ที่คาดการณ์ไว้) การศึกษานี้แสดงให้เห็นประสิทธิภาพการสกัดสูงของ NDES ที่เลือกสำหรับโพลีฟีนอลภายใต้สภาวะที่เหมาะสม

กรุณาคลิกที่นี่เพื่อทราบข้อมูลเพิ่มเติม

บทนำ

ตัวทำละลายยูเทคติกแบบลึกตามธรรมชาติ (NDES) ถูกเตรียมโดยการผสมผู้ให้พันธะไฮโดรเจนกับตัวรับพันธะไฮโดรเจนที่อัตราส่วนโมลาร์ที่เหมาะสม [1] จุดหลอมเหลวของส่วนประกอบหนึ่งควรต่ำกว่าจุดหลอมเหลวของส่วนประกอบอื่น [1] หลังจากให้ความร้อนและผสมแล้ว สื่อนี้จะกลายเป็นของเหลวที่อุณหภูมิห้อง เติมน้ำเพื่อทำให้ส่วนผสมมีความเสถียรและโพลาไรซ์ การวิจัยในสาขาการสกัดไฟโตเคมิคอลโดยใช้ NDES ได้ขยายตัวขึ้นเนื่องจากความสามารถในการสกัดและการละลายที่มีประสิทธิภาพ อย่างไรก็ตาม ปัจจัยหลายประการมีบทบาทสำคัญในการเปรียบเทียบ NDES กับตัวทำละลายอินทรีย์ ซึ่งรวมถึงผลผลิต ต้นทุน การนำกลับมาใช้ใหม่ และความเป็นพิษ การวิจัยก่อนหน้านี้ได้ทำการศึกษา NDES เกี่ยวกับการสกัดโพลีฟีนอลต่างๆ จากเมทริกซ์อาหารต่างๆ ตัวอย่างเช่น Bubalo และคณะ (2016) เปรียบเทียบ 5 NDES, น้ำ, 70 เปอร์เซ็นต์เมทานอล (v/v) และกรดเมทานอล 70 เปอร์เซ็นต์ (v/v) เพื่อสกัด anthocyanins, catechin และ quercetin-3-O-glucoside จากเปลือกองุ่นแดง NDES ที่ประกอบด้วยโคลีนคลอไรด์: กรดออกซาลิก (1:1) กับน้ำ 25 เปอร์เซ็นต์ (ปริมาตร/ปริมาตร) ถูกพบว่าเป็นตัวทำละลายในการสกัดที่มีประสิทธิภาพมากที่สุด [2] ในการศึกษาอื่น Pani´c et al. (2019) ทดสอบ 8 NDES และทำให้เป็นกรด 70 เปอร์เซ็นต์ของเอทานอล และสังเกตโคลีนคลอไรด์: กรดซิตริก (2:1) กับน้ำ 30 เปอร์เซ็นต์ (v/v) เป็น NDES ที่ดีที่สุดในการสกัดแอนโธไซยานินจากกากองุ่น [3] องุ่น Muscadine (Vitis rotundifolia) มีถิ่นกำเนิดในรัฐทางตะวันออกเฉียงใต้และเป็นองุ่นป่าที่ปลูกครั้งแรกในสหรัฐอเมริกา [4] องุ่น Muscadine ผลิตใน 12 รัฐและรวมประมาณ 5,000 เอเคอร์ [5] องุ่นมัสคาดีนมี 100 สายพันธุ์ และแต่ละองุ่นมีลักษณะทางกายภาพ ทางประสาทสัมผัส หรือทางเคมีต่างกันไป [4] ในหมู่พวกเขา คาร์ลอสเป็นองุ่นมัสคาดีนที่ปลูกกันอย่างแพร่หลายเนื่องจากมีผลผลิตสูงและความสม่ำเสมอในการเติบโต [4] องุ่น Carlos muscadine มีขนาดกลาง สีบรอนซ์ หนากว่าในผิวหนัง และมีเมล็ดเฉลี่ย 4 เมล็ด [6] องุ่น Muscadine มีปริมาณโพลีฟีนอลซึ่งลดการอักเสบ [7] ยับยั้งการเติบโตของเนื้องอกต่อมลูกหมาก [8] และปรับปรุงการตอบสนองการเผาผลาญของผู้ป่วยโรคเบาหวาน [9] กากองุ่นมัสคาดีนเป็นผลพลอยได้จากการคั้นน้ำองุ่นมัสคาดีนหรือการผลิตไวน์ ประกอบด้วยหนังและเมล็ดพืช การศึกษาวิจัยก่อนหน้านี้ใช้ส่วนผสมของอะซิโตน: น้ำ: กรดอะซิติก (70:29.7:0.3, v/v) เพื่อสกัดสารประกอบฟีนอลิกจากเมล็ด ผิวหนัง และเนื้อขององุ่นมัสคาดีนที่ปลูกในฟลอริดา 8 สายพันธุ์ รวมทั้งคาร์ลอส [10] อย่างไรก็ตาม การใช้ตัวทำละลายอินทรีย์ที่ติดไฟได้และประสิทธิภาพการสกัดต่ำของพวกมันเป็นอุปสรรคต่อการใช้งานจริง กากองุ่นมัสคาดีนส่วนใหญ่ยังคงถูกทิ้งเป็นขยะ โครงข่ายประสาทเทียม (ANN) เป็นระบบการทำแผนที่แบบไม่เชิงเส้นที่ประกอบด้วยหน่วยประมวลผลพื้นฐานต่างๆ ที่เชื่อมต่อกันด้วยการเชื่อมโยงแบบถ่วงน้ำหนัก หน่วยประมวลผลเหล่านี้เรียกว่า "เซลล์ประสาท" [11] โครงข่ายประสาทเทียมเป็นวิธีการเรียนรู้ของเครื่องเพื่อคาดการณ์หรือคาดการณ์การตอบสนองโดยอิงจากอินพุตหลายตัว [11] การวิจัยก่อนหน้านี้ได้ใช้วิธีการตอบสนองพื้นผิว (RSM) สำหรับการเพิ่มประสิทธิภาพและการทำนายการสกัด อย่างไรก็ตาม มีการศึกษาบางส่วนที่ใช้ ANN เพื่อจุดประสงค์เดียวกัน ตัวอย่างเช่น Sinha และคณะ (2013) แนะนำว่า ANN มีประสิทธิภาพการทำนายที่ดีกว่า RSM ในการสกัดสีย้อมธรรมชาติจากเมล็ดของ Bixa Orellana (Annatto) [12] ในการศึกษาที่คล้ายกัน Ciric และคณะ (2020) รายงานว่าแบบจำลอง ANN ดีกว่า RSM ในการทำนายการสกัดสารประกอบฟีนอลิกจากกระเทียม [13] งานวิจัยนี้มีวัตถุประสงค์เพื่อศึกษาประสิทธิภาพการสกัด 9 NDES สำหรับกรดฟีนอล ฟลาโวนอล และฟลาแวน-3-ออล เปรียบเทียบกับเอทานอล 75 เปอร์เซ็นต์โดยใช้อัลตราซาวนด์ ANN ถูกใช้เพื่อทำนายและปรับสภาวะการสกัดให้เหมาะสมที่สุดกับผลผลิตฟีนอลิก สมมติฐานคือ NDES ที่มีองค์ประกอบเฉพาะสกัดกรดฟีนอลิก ฟลาโวนอล และฟลาแวน-3-ออลมากกว่าเอทานอล 75 เปอร์เซ็นต์ในปริมาณที่สูงกว่า และประสิทธิภาพในการสกัดสูงสุดสามารถทำได้โดยการสร้างแบบจำลองการคาดการณ์ตาม ANN

2. วัสดุและวิธีการ 2.1. เคมีภัณฑ์และรีเอเจนต์ โคลีนคลอไรด์, กรดเลวูลินิก, 1,2-โพรเพนไดออล, กรด DL-มาลิก, กรดออกซาลิก, กรดไฮโดรคลอริก และกรดฟอร์มิกได้มาจาก Acros Organics (Morris Plains, NJ, USA) ซื้อกรดแลคติก เอทิลีนไกลคอล ไกลซีน อะซีโตไนไทรล์เกรด HPLC เมทานอล และเอทานอลจาก Fishers Scientific (วอลแทม รัฐแมสซาชูเซตส์ สหรัฐอเมริกา) L-proline และ betaine hydrochloride ซื้อมาจาก Alfa Aesar (Ward Hill, MA, USA) กรดเอลลาจิก กรดแกลลิก กรดเฟรูลิก (บวก )-คาเทชิน (- )-เอพิคาเทชิน ไมริซิติน เคอร์ซิติน และแคมป์เฟอรอล ได้มาจากซิกมา อัลดริช (เซนต์หลุยส์ รัฐมิสซูรี สหรัฐอเมริกา) ในระดับ HPLC

2.2. การออกแบบ NDESNDES #1–2 ในตารางที่ 1 ได้รับการออกแบบในการศึกษาก่อนหน้าของเรา [14] โคลีนคลอไรด์ใน NDES #1–2 ได้รับเลือกเป็นตัวรับไฮโดรเจน ในขณะที่เลือกผู้ให้ไฮโดรเจนที่ต่างกันสองรายสำหรับ NDES ใหม่แต่ละรายการ อัตราส่วนโมลาร์ระหว่างผู้ให้ไฮโดรเจนกับตัวรับและปริมาณน้ำถูกกำหนดในการทดลองเบื้องต้น NDES #3–9 ในตารางที่ 1 ได้รับการคัดเลือกจากวรรณคดีเนื่องจากการศึกษาก่อนหน้านี้ได้กำหนดให้เป็น NDES ที่มีประสิทธิภาพในการสกัดโพลีฟีนอล ปริมาณน้ำใน NDES #3 ถูกแก้ไขจากวรรณกรรมที่อ้างถึง ใช้วิธีการให้ความร้อนเพื่อเตรียม NDES [15] โดยย่อ ตัวรับพันธะไฮโดรเจนถูกผสมกับส่วนประกอบผู้ให้พันธะไฮโดรเจนแต่ละตัวในขวดรูปชมพู่ที่มีแท่งกวน ของผสมในขวดถูกปิดและให้ความร้อนที่ 50 ◦C เป็นเวลาประมาณ 30 นาที หรือจนกว่าของเหลวใสจะก่อตัวและคงตัวที่อุณหภูมิห้อง ปริมาณน้ำในตารางที่ 1 คำนวณตามปริมาตรสุดท้ายของของผสม NDES pH ของ NDES ที่แสดงในตารางที่ 1 วัดโดยใช้เครื่องวัดค่า pH (AB15, Accumet, Fisher Scientific, Waltham, MA, USA) 2.3. การเตรียมตัวอย่าง / การสกัดด้วยอัลตราซาวนด์ช่วยสกัด องุ่นมัสคาดีนแช่แข็ง (Vitis rotundifolia) และเมล็ดพืช (พันธุ์: Carlos) โดย Paulk Vineyards (Wray, Georgia, USA) หลังจากแกะเปลือก ใบ หรือก้านใบ กากก็แยกออกเป็นเมล็ดและผิวหนัง จากนั้นตัวอย่างถูกทำให้แห้งโดยใช้เตาอบสุญญากาศ (Isotemp, Model 285A, Fisher Scientific, Waltham, Massachusetts, USA) ที่ 60 ◦C และแรงดันสุญญากาศต่ำกว่า − 30 in.Hg ต่อมา ตัวอย่างถูกทำให้เป็นเนื้อเดียวกันเป็นผงละเอียดโดยใช้เครื่องเจียรเคมี (A1{{105}}00, RRH Inc., 2800 W, Zhejiang, China) โดยใช้อัตราส่วนของแข็งต่อตัวทำละลายเริ่มต้นที่ 1:20 (กรัม: มล.) 0.50 กรัมของผิวองุ่นหรือเมล็ดองุ่นมัสคาดีนถูกผสมใน NDES 10 มล. หรือเอทานอล 75 เปอร์เซ็นต์ในสามเท่า จากนั้นวางตัวอย่างในอ่างน้ำ (60 ◦C) และโซนิค (VCX 1500, Sonics & Materials Inc., 1500-Watt, 50/60 Hz, Newtown, CT, USA) เป็นเวลา 30 นาทีที่ 100 เปอร์เซ็นต์ แอมพลิจูดสำหรับสองรอบ (15 นาที/รอบ) จากนั้น ตัวอย่างจะถูกหมุนเหวี่ยงทันที (Sorvall ST 8, Fisher Scientific, Suzhou, China) ที่ 3,260 ก. จนกว่าจะได้ส่วนลอยเหนือตะกอนที่ชัดเจน สุดท้าย ส่วนลอยเหนือตะกอนถูกรวบรวมและเก็บไว้ในช่องแช่แข็ง -20 ◦C สำหรับการวิเคราะห์ HPLC ของกรดฟีนอลิก (กรดเอลลาจิก กรดแกลลิก กรดเฟรูลิก) ฟลาโวนอล (ไมริซิติน เควอซิทิน และแคมป์เฟอรอล) และฟลาแวน-3-ols (คาเทชินและอีพิคาเทชิน). 2.4. การวิเคราะห์ HPLC ของกรดฟีนอลิก ฟลาโวนอล และฟลาแวน-3-ols กรดฟีนอลิก ฟลาโวนอล และฟลาแวน-3-ols ถูกวิเคราะห์บนระบบ HPLC (Agilent Technologies 1200, Waldbronn, Germany) ตามวิธีการที่อธิบายไว้ใน ซานดูและกู (2013) [16]. ระบบ HPLC ประกอบด้วยปั๊มไบนารี เครื่องเก็บตัวอย่างอัตโนมัติ ช่องคอลัมน์ที่มีอุณหภูมิ เครื่องตรวจจับอาร์เรย์ไดโอด และตัวตรวจจับการเรืองแสง ผิวองุ่นหรือสารสกัดจากเมล็ดพืชถูกไฮโดรไลซ์ก่อนวิเคราะห์กรดฟีนอลิกและฟลาโวนอล ทำการไฮโดรไลซิสโดยผสมสารสกัด 1 มล. กับสารละลายไฮโดรไลซิส 4 มล. (1.2 M HCI ที่มีเมทานอล 50 เปอร์เซ็นต์) และวางในอ่างน้ำ (Precision, Model 2837, 400 W, 50/60 Hz, Thermo Scientific, Marietta , รัฐโอไฮโอ สหรัฐอเมริกา) ที่อุณหภูมิ 90 ◦C เป็นเวลา 80 นาที ถัดไป ตัวอย่างถูกทำให้เย็นลงที่ 25 ◦C ตามด้วยโซนิเคชั่นเป็นเวลา 5 นาที การไฮโดรไลซิสของสารสกัดไม่จำเป็นสำหรับการวิเคราะห์คาเทชินและอีพิคาเทชิน สารสกัดที่ถูกไฮโดรไลซ์และไม่ถูกไฮโดรไลซ์ถูกกรองผ่านเมมเบรนโพลีเตตระฟลูออโรเอทิลีน (PTFE) 0.45 ไมโครเมตร ก่อนทำการวิเคราะห์ HPLC สำหรับการวิเคราะห์กรดเอลลาจิก, กรดแกลลิก, กรดเฟรูลิก, ไมริซิติน, เควอซิทิน, แคมป์เฟอรอล, คาเทชิน และอิพิคาเตชิน ฉีด 10 ไมโครลิตรลงในคอลัมน์ SB-C18 (4.6 × 250 มม., 5 ไมโครเมตร, ซอร์บักซ์, อาจิเลนต์, ซานตาคลารา, แคลิฟอร์เนีย, สหรัฐอเมริกา). เฟสเคลื่อนที่คือ (A) 0.5 เปอร์เซ็นต์ของกรดฟอร์มิกและ (B) 100 เปอร์เซ็นต์ของอะซีโตไนไตรล์ อัตราการไหลคือ 1 มล./นาที โดยมีเกรเดียนท์ที่ถูกดัดแปลง 25 นาที ดังนี้: 0–5 นาที, 10–30 เปอร์เซ็นต์ B; 5-10 นาที, 30–40 เปอร์เซ็นต์ B; 10–20 นาที, 40–50 เปอร์เซ็นต์ B; 20-25 นาที 50–10 เปอร์เซ็นต์ B; ตามด้วยความสมดุล 5 นาที อุณหภูมิของคอลัมน์ตั้งไว้ที่ 30 ◦C ความยาวคลื่นของการตรวจจับคือ 260 นาโนเมตรสำหรับกรดเอลลาจิก กรดแกลลิก และกรดเฟรูลิก และ 360 นาโนเมตรสำหรับไมริซิติน เคอร์ซิติน และแคมป์เฟอรอลบนเครื่องตรวจจับอาร์เรย์โฟโตไดโอด การกระตุ้นและการปล่อยของ catechin และ epicatechin เท่ากับ 230 nm, 321 nm ตามลำดับ โดยใช้เครื่องตรวจจับการเรืองแสง หาปริมาณสารประกอบโพลีฟีนอลโดยใช้กราฟมาตรฐานของกรดเอลลาจิก กรดแกลลิก กรดเฟรูลิก ไมริซิติน เควอซิทิน แคมป์เฟอรอล คาเทชิน และอิพิคาเทชิน เส้นโค้งมาตรฐานทั้งหมดมี 7 จุด และ R2 > 0.99 2.5. การออกแบบที่กำหนดเองสำหรับโครงข่ายประสาทเทียม ตัวแปรการแยกอิสระสี่ตัวแปรที่มีสี่ระดับ: ปริมาณน้ำ (15–60 เปอร์เซ็นต์ ), เวลาอัลตราโซนิก (5–35 นาที), อัตราส่วนของแข็งต่อตัวทำละลาย (1:5–1:20) และการสกัด อุณหภูมิ (30–60 ◦C) (ตาราง S1) ถูกนำไปใช้เพื่อทำให้ผลผลิตการสกัดของกรดฟีนอลิก ฟลาโวนอล และฟลาแวน-3-ols เหมาะสมที่สุด ไม่เหมือนกับการออกแบบแบบคลาสสิก เช่น การออกแบบพื้นผิวการตอบสนอง การออกแบบที่ใช้ ANN ไม่ต้องการการทำงานซ้ำๆ และต้องการโครงสร้างข้อมูลที่แตกต่างกัน ในการศึกษาก่อนหน้า [14] ของเรา ANN เป็นวิธีที่น่าเชื่อถือมากขึ้นในการทำนายผลผลิตการสกัดมากกว่า RSM ดังนั้น ANN จึงถูกเลือกในการศึกษานี้เพื่อทำนายผลผลิตการสกัดของกรดเอลลาจิก คาเทชิน และอิพิคาเทชิน การออกแบบที่กำหนดเองพร้อมการวิ่ง 40 ครั้ง (ตาราง S2) สร้างขึ้นบน JMP Pro (เวอร์ชัน 14.2, SAS Institute Inc., Cary, NC, USA) เพื่อให้ข้อมูลเฉพาะสำหรับการสร้างแบบจำลองการคาดการณ์ ANN การสุ่มวิ่ง 40 รอบถูกนำไปใช้เพื่อขจัดอคติใดๆ สมการหลักของ ANN แสดงดังต่อไปนี้:=∑jj=1 wh jpg plus bhk, k=1toK (1) โดยที่ h คือจำนวนเซลล์ประสาทในเลเยอร์ที่ซ่อนอยู่ j และ k คือจำนวนตัวแปรอินพุตและเซลล์ประสาทที่ซ่อนอยู่ตามลำดับ p คือตัวแปรอินพุต bh คืออคติของเลเยอร์ที่ซ่อนอยู่ และ wh คือน้ำหนักในเลเยอร์ที่ซ่อนอยู่ ผลการสกัดของกรด ellagic, catechin และ epicatechin ที่สัมพันธ์กับตัวแปรอิสระทั้ง 4 ตัวได้รับการวิเคราะห์โดยใช้ ANN โดยการฝึกข้อมูลก่อนแล้วจึงเลือกประเภทการกระตุ้นที่ดีที่สุดและจำนวนเซลล์ประสาทที่ส่งผลให้มีข้อมูลที่เพียงพอ ในการประเมินความสำเร็จของแบบจำลองการคาดการณ์ ค่าสามค่าได้รับการประเมิน: R-square, สแควร์รูทของค่าความคลาดเคลื่อนในการทำนายค่าเฉลี่ย (RASE) (สมการ (2)) และค่าคลาดเคลื่อนเฉลี่ย (AAE) RASE คือ RASE=̅̅̅̅̅̅̅̅̅̅̅̅̅ SSE/n √ (2) โดยที่ SSE บริจาคเป็นสี่เหลี่ยมจัตุรัสและรวมข้อผิดพลาดในการทำนาย (ความแตกต่างระหว่างคำตอบที่เกิดขึ้นจริงกับคำตอบที่คาดการณ์ไว้) และ n สำหรับการสังเกตจำนวนหนึ่ง R-square ใกล้เคียงกับ 1 โดย RASE และ AAE ใกล้ศูนย์ หมายถึงข้อมูลที่เข้าในโมเดลมากขึ้น 2.6. สถิติ ผลผลิตการสกัดของกรดฟีนอลิก ฟลาโวนอล และฟลาแวน-3-ols ถูกนำมาเปรียบเทียบกับ ANOVA ทางเดียวตามด้วยการทดสอบของนักเรียนที่ p น้อยกว่าหรือเท่ากับ 0.05 โดยใช้ JMP Pro (เวอร์ชัน 14.2, SAS Institute Inc., แครี นอร์ทแคโรไลนา สหรัฐอเมริกา) เอทานอลแต่ละ nde และ 75 เปอร์เซ็นต์ถูกเปรียบเทียบโดยใช้การทดสอบของ Dunnett ที่ p น้อยกว่าหรือเท่ากับ 0.05 การวิเคราะห์องค์ประกอบหลัก (PCA) ดำเนินการบน JMP Pro (เวอร์ชัน 14.2, SAS Institute Inc., Cary, NC, USA) สำหรับสารประกอบฟีนอลิกที่สกัดจากผิวองุ่นและเมล็ดองุ่นมัสคาดีน 3. ผลลัพธ์และการอภิปราย 3.1. โพลีฟีนอลที่สกัดโดย NDES จากเปลือกองุ่นมัสคาดีน 9 NDES และเอทานอล 75 เปอร์เซ็นต์ถูกนำมาใช้ในการสกัดโพลีฟีนอลจากเปลือกองุ่นมัสคาดีน ตารางที่ 2 แสดงผลผลิตของกรดเอลลาจิก กรดแกลลิก กรดเฟรูลิก ไมริซิติน เควอซิทิน แคมป์เฟอรอล คาเทชิน และอิพิคาเทชิน กรดเอลลาจิกเป็นโพลีฟีนอลที่สกัดได้มากที่สุดในผิวองุ่น รองลงมาคือกรดแกลลิกและกรดเฟรูลิกตามลำดับ การค้นพบนี้สอดคล้องกับการศึกษาก่อนหน้านี้ [17,18] NDES #1, #8, #7, #3, #2 และ #9 สกัดกรดเอลลาจิกในปริมาณที่สูงขึ้นอย่างมีนัยสำคัญในผิวองุ่นมากกว่าเอทานอล 75 เปอร์เซ็นต์ ผลผลิตสูงสุดของการสกัดกรดเอลลาจิกทำได้โดย NDES #1 ตามด้วย NDES #8 ที่ 22.1 ± 2.2 มก./กรัม และ 21.3 ± 2.5 มก./กรัม ตามลำดับ (ตารางที่ 2) อย่างไรก็ตาม ไม่มีความแตกต่างอย่างมีนัยสำคัญระหว่าง NDES #1 และ NDES #8 ตามการทดสอบ t ของนักเรียน ที่น่าสนใจคือพบว่า NDES #1 เป็น NDES ที่มีประสิทธิภาพน้อยที่สุดในการสกัดแอนโธไซยานินจาก

น้ำแครนเบอร์รี่ [14]. สิ่งนี้ชี้ให้เห็นว่า NDES #1 อาจคัดเลือกกรดเอลลาจิกหรือเอลลาจิแทนนินจากเมทริกซ์อาหารที่ประกอบด้วยแอนโธไซยานิดินด้วย การคัดเลือกดังกล่าวอาจเกิดจากความแตกต่างในปฏิกิริยาระหว่างโมเลกุลระหว่าง NDES และคลาสฟีนอลจำเพาะ รูปที่ S1 (แผง A) แสดงโครมาโตแกรม HPLC ของกรดแกลลิก กรดเอลลาจิก และกรดเฟรูลิกที่สกัดจากผิวองุ่นโดย NDES #1 และตรวจพบที่ 260 นาโนเมตร เอทานอล 75 เปอร์เซ็นต์สกัดกรดเอลลาจิก 12.7 ± 1.2 มก. ต่อกรัมของผิวองุ่น ผลผลิตการสกัดต่ำสุดของกรดเอลลาจิกถูกสังเกตพบใน NDES #4 ที่ 7.44 ± 0.6 มก./กรัม ผลผลิตการสกัดกรดแกลลิกโดย NDES #9, #8, #1, #4, #7 และ #3 มีค่าใกล้เคียงกันและสูงกว่าเอทานอล 75 เปอร์เซ็นต์อย่างมีนัยสำคัญ ปริมาณกรดแกลลิกสูงสุดถูกสกัดโดย NDES #9 ที่ 10.4 ± 0.5 มก./กรัม ในขณะที่ปริมาณต่ำสุดคือ 5.55 ± {{40}} .1 มก./กรัม ถูกสกัดโดย NDES #5 ปริมาณกรดเฟอริลิกสูงสุดถูกสกัดโดย NDES #1 ที่ 6.32 ± 0.7 มก./กรัม และสกัดปริมาณต่ำสุดโดย NDES #5 ที่ 3.11 ± 0{{5{{52} }}}} มก./กรัม นอกจากนี้ ไม่มีความแตกต่างอย่างมีนัยสำคัญระหว่าง NDES #1 และเอทานอล 75 เปอร์เซ็นต์ในการสกัดกรด ferulic (ตารางที่ 2) ปริมาณสูงสุดของ catechin และ epicatechin ถูกสกัดโดย NDES #3 ที่ 0.61 ± 0.1 mg/g และ 0.89 ± 0.1 mg/ กรัม ตามลำดับ (ตารางที่ 2) ในขณะเดียวกัน NDES #3 และ #6 สกัดอีพิคาเทชินในปริมาณที่มากกว่าเอธานอล 75 เปอร์เซ็นต์อย่างมีนัยสำคัญ รูปที่ S2 (แผง A) แสดงโครมาโตแกรม HPLC ของคาเทชินและอีพิคาเตชินที่สกัดโดย NDES #3 จากผิวองุ่น อย่างไรก็ตาม ไม่พบคาเทชินในสารสกัดเอทานอล 75 เปอร์เซ็นต์ ปริมาณคาเทชินที่ต่ำที่สุด (0.02 มก./กรัม) และอีพิคาเทชิน ({{90}}.14 มก./กรัม) สกัดโดย NDES #2 และ NDES # 5 ตามลำดับ. ไมริซิตินเป็นฟลาโวนอลที่มีมากที่สุด และกระชายมีน้อย การทดสอบของ Dunnett พบว่า NDEs และเอทานอล 75 เปอร์เซ็นต์สามารถเปรียบเทียบได้ในการสกัด myricetin, quercetin และ kaempferol (ตารางที่ 2) ปริมาณไมริซิตินสูงสุดถูกสกัดโดย NDES #1 (1.84 มก./กรัม) ตามด้วยเอทานอล 75 เปอร์เซ็นต์ (1.73 มก./กรัม) และ NDES #8 (1.67 มก./กรัม) ปริมาณเควอซิทินสูงสุดถูกสกัดโดยเอทานอล 75 เปอร์เซ็นต์ (0.41 มก./กรัม), NDES #1 (0.40 มก./กรัม) และ NDES #8 ({ {143}}.38 มก./กรัม). ในทางตรงกันข้าม ปริมาณที่น้อยที่สุดของไมริซิตินและเควอซิตินถูกสกัดโดย NDES #5 ที่ 0.87 มก./กรัม และ 0.27 มก./กรัม ตามลำดับ การค้นพบนี้เน้นย้ำถึงความสามารถโดยรวมที่อ่อนแอของ NDES #5 ในการสกัดโพลีฟีนอลออกจากผิวองุ่น ปริมาณ kaempferol สูงสุดถูกสกัดโดยเอทานอล 75 เปอร์เซ็นต์ (0.05 มก./กรัม) และสกัดต่ำสุดโดย NDES #5 และ NDES#6 (0.03 มก./กรัม) รูปที่ S1 (แผง B) แสดงโครมาโตแกรม HPLC ของ myricetin, quercetin และ kaempferol ที่สกัดจากผิวองุ่นโดย NDES #1 ที่ตรวจพบที่ 360 นาโนเมตร ปริมาณรวมสูงสุดของกรดฟีนอลิก ฟลาโวนอล และฟลาแวน-3- ols คือ 40.7 มก./กรัมที่สกัดด้วย NDES #1 ตามด้วย 39.8 มก./กรัมที่สกัดด้วย NDES #8 ในขณะที่ผลรวมต่ำสุดคือ 18.4 มก./กรัม โดย NDES #5 (ตารางที่ 2) pH ของ NDES อยู่ระหว่าง 0.3 ถึง 3.3 (ตารางที่ 1) ความสัมพันธ์ Rsquared ระหว่าง pH ของ NDEs และกรดฟีนอลิก ฟลาโวนอล และผลผลิตฟลาแวน-3-ols แสดงไว้ในตารางที่ 2 การขาดความสัมพันธ์ระหว่างค่า pH และผลผลิตการสกัด ค่า pH ที่เสนอแนะไม่ส่งผลต่อประสิทธิภาพในการสกัด 3.2. โพลีฟีนอลที่สกัดโดย NDES จากเมล็ดองุ่นมัสคาดีน ผลผลิตโดยรวมของการสกัดกรดฟีนอล ฟลาโวนอล และฟลาแวน- 3-ออลจากเมล็ดองุ่นต่ำกว่าจากผิวหนังอย่างเห็นได้ชัด (ตารางที่ 3) โพลีฟีนอลที่สกัดได้มากที่สุดในเมล็ดคือ catechin และ epicatechin ในขณะที่ไม่พบ kaempferol เมทริกซ์เมล็ดพืชเชิงซ้อนที่ประกอบด้วยน้ำมัน (13 เปอร์เซ็นต์ โดยน้ำหนักเป็นเบสแห้ง) เป็นคำอธิบายที่เป็นไปได้ของความสามารถในการสกัดสารประกอบฟีนอลจากเมล็ดองุ่นในระดับต่ำ [19] ปริมาณสูงสุดของคาเทชินถูกสกัดโดย NDES #3 ที่ 2.77 มก./กรัม (ตารางที่ 3) ผลผลิตนี้สูงกว่า NDES อื่นทั้งหมดและเอทานอล 75 เปอร์เซ็นต์อย่างมีนัยสำคัญ รูปที่ S2 (แผง B) แสดงโครมาโตแกรม HPLC ของคาเทชินและอีพิคาเตชินที่สกัดโดย NDES #3 จากเมล็ดองุ่น สกัดคาเทชินในปริมาณต่ำสุดโดย NDES #5 ที่ 0.30 มก./กรัม NDES ทั้งหมด แต่ NDES #1, #2 และ #9 สกัดอีพิคาเทชินในปริมาณที่สูงกว่าเอธานอล 75 เปอร์เซ็นต์อย่างมีนัยสำคัญ (ตารางที่ 3) ความเข้มข้นของอีพิคาเทชินสูงสุดสกัดโดย NDES #4 (0.71 มก./กรัม) และ NDES #5 (0.68 มก./กรัม) ในขณะที่เอทานอล 75 เปอร์เซ็นต์สกัดต่ำสุด (0.11 มก./กรัม) กรดแกลลิกเป็นกรดฟีนอลิกที่สกัดได้มากที่สุดในเมล็ดองุ่น รองลงมาคือกรดเฟรูลิกและกรดเอลลาจิกตามลำดับ ปริมาณกรดแกลลิกสูงสุดถูกสกัดโดย NDES #4 ที่ 0.45 มก./กรัม ตามด้วย NDES #9 และ NDES #8 NDEs เหล่านี้สกัดกรดแกลลิกในปริมาณที่สูงกว่าเอธานอล 75 เปอร์เซ็นต์อย่างมีนัยสำคัญ ปริมาณกรดแกลลิกที่ต่ำที่สุด (0.2 มก./กรัม) ถูกสกัดโดย NDES #3 สารสกัดสูงสุด

ผลผลิตของกรดเอลลาจิกได้มาจาก NDES #9 (0.26 มก./กรัม) ที่ตามด้วย NDES #6 (0.17 มก./กรัม) ซึ่งสูงกว่าเอทานอล 75 เปอร์เซ็นต์อย่างมีนัยสำคัญ ในทำนองเดียวกัน NDE #3 สกัดปริมาณกรดเอลลาจิกต่ำสุดที่ 0.05 มก./กรัม นอกจากนี้ NDES #6, #7 และ #3 ยังสกัดกรด ferulic ในปริมาณที่สูงกว่าเอทานอล 75 เปอร์เซ็นต์อย่างมีนัยสำคัญ ผลผลิตการสกัดกรด ferulic ต่ำสุดคือ 0.5 มก./กรัม โดย NDES #5 นอกจากนี้ยังตรวจไม่พบกรด ferulic ในสารสกัด NDES #9 เป็นไปได้เนื่องจากความสามารถในการละลายของกรด ferulic มีค่า NDES #9 ต่ำกว่าใน NDE อื่นๆ สารสกัด myricetin สูงสุดได้มาจากเอทานอล 75 เปอร์เซ็นต์และ NDES #7 ที่ 0.18 มก./กรัม ซึ่งสูงกว่า NDE ทั้งหมด ผลผลิตการสกัดเควอซิตินสูงสุดคือโดย NDES #6 (0.14 มก./กรัม) และ NDES #3 (0.13 มก./กรัม) และ NDES ทั้งสองดีกว่าเอทานอล 75 เปอร์เซ็นต์ ในทำนองเดียวกัน pH ของ NDES ไม่ส่งผลต่อผลผลิตการสกัดตามที่ระบุโดยความสัมพันธ์ต่ำ (R-squared) ระหว่าง pH ของ NDE และผลผลิตของกรดฟีนอล ฟลาโวนอล และฟลาแวน-3-ols ที่แสดงไว้ในตารางที่ 3 3.3 . การวิเคราะห์องค์ประกอบหลัก (PCA) ดำเนินการเพื่อเชื่อมโยงผลผลิตการสกัดของสารประกอบฟีนอลิกต่างๆ ในผิวองุ่นและเมล็ดองุ่นกับ NDE และเอทานอล 75 เปอร์เซ็นต์ (รูปที่ 1) PCA ดำเนินการบนเมทริกซ์สหสัมพันธ์เพื่อตรวจหาการเลือกที่เป็นไปได้ของ NDE บางตัวต่อการสกัดสารประกอบหรือกลุ่มฟีนอลิกที่เฉพาะเจาะจง ความแปรปรวนของข้อมูลผิวหนังประมาณ 85 เปอร์เซ็นต์อธิบายโดยองค์ประกอบหลัก 1 และ 2 ตารางการโหลด (รูปที่ 1B) แสดงความสัมพันธ์สูงระหว่างกรดฟีนอลิก (กรดเอลลาจิก กรดแกลลิก กรดเฟรูลิก) และฟลาโวนอล (ไมริซิติน เควอซิทิน และกระชาย) ในการสกัดกลุ่มเหล่านี้ ตัวทำละลายที่ดีที่สุดคือ NDES #1, #8, #7 และเอทานอล 75 เปอร์เซ็นต์ตามที่แสดงในแผนภาพคะแนน (รูปที่ 1A) ในขณะเดียวกัน catechin และ epicatechin ก็แยกออกจากกลุ่มฟีนอลที่เหลือ ดังแสดงในรูปที่ 1A NDES #3 ได้รับการคัดเลือกเพื่อแยก catechin และ epicatechin จากหนังองุ่น นี่เป็นข้อสังเกตที่น่าสนใจเพราะ NDES#3 เป็นหนึ่งใน NDES ที่มีประสิทธิภาพน้อยที่สุดในการสกัดโปรแอนโธไซยานิดิน ซึ่งเป็นโอลิโกเมอร์และโพลีเมอร์ของคาเทชินและอีพิคาเทชิน [14] สิ่งนี้ชี้ให้เห็นว่า NDES #3 อาจเลือกใช้โปรแอนโธไซยานิดินที่มีขนาดโมเลกุลเล็กกว่า การรวมกลุ่มของสารประกอบฟีนอลิกบนแผนผังการโหลดของผิวหนัง (รูปที่ 1B) แตกต่างจากเมล็ด (รูปที่ 1D) โดยไม่คำนึงถึงผลตอบแทนที่ต่ำของสารประกอบเหล่านี้ในเมล็ดองุ่น องค์ประกอบหลักที่หนึ่งและที่สองอธิบายประมาณ 73 เปอร์เซ็นต์ของความแปรปรวนของข้อมูลเมล็ดพันธุ์ เควอซิทิน, ไมริซิตินและกรดเฟรูลิกถูกสกัดได้อย่างมีประสิทธิภาพมากขึ้นโดยเอทานอล NDES #6, #7 และ 75 เปอร์เซ็นต์ ตามที่แสดงในแผนภาพคะแนน (รูปที่ 1C) NDES #9 สกัดกรดเอลลาจิกและกรดแกลลิกได้อย่างมีประสิทธิภาพมากขึ้น เป็นอีกครั้งที่สารสกัดคาเทชินมีประสิทธิภาพสูงสุดโดย NDES #3 ซึ่งคล้ายกับที่พบในเปลือกองุ่น Epicatechin สกัดด้วยประสิทธิภาพที่สูงขึ้นโดย NDES #5, #4 และ NDES #8

3.4. การเพิ่มประสิทธิภาพการสกัดกรดฟีนอลิกและฟลาโวนอลจากเปลือกองุ่นมัสคาดีนและแบบจำลองการทำนายของ ANN โคลีนคลอไรด์: กรดเลวูลินิก: เอทิลีนไกลคอล 1:1:2 (NDES #1) ให้ผลผลิตการสกัดสูงสุดสำหรับกรดเอลลาจิก ดังนั้นจึงเลือกสำหรับการเพิ่มประสิทธิภาพเพิ่มเติมและ คาดการณ์. ประเมินผลกระทบของปัจจัยสี่ ได้แก่ ปริมาณน้ำ เวลาอัลตราโซนิก อัตราส่วนของแข็งต่อตัวทำละลาย และอุณหภูมิในการสกัด สำหรับการสกัดกรดฟีนอลิกและฟลาโวนอล นอกจากนี้ สี่ระดับสำหรับแต่ละปัจจัยการแยกถูกนำไปใช้ในการรันสุ่มทั้งหมด 40 ครั้ง ผลการทดลองสกัดของกรดเอลลาจิก กรดแกลลิก กรดเฟรูลิก ไมริซิติน และเควอซิติน ร่วมกับผลรวมของกรดเอลลาจิก แสดงในตารางที่ 4 โดยรวมแล้ว ช่วงความแตกต่างของผลผลิตการสกัดระหว่างค่าต่ำสุดและค่าสูงสุดมีค่าค่อนข้างสูง สำหรับกรดฟีนอลิก ตัวอย่างเช่น ผลผลิตต่ำสุดสำหรับกรดเอลลาจิกคือ 9.03 มก./กรัม (รัน #17) และสูงสุดคือ 25.3 มก./กรัม (รัน #15) ซึ่งส่งผลให้มีความแตกต่าง 16.2 มก./กรัม (วิ่ง #17) นอกจากนี้ ผลรวมต่ำสุดของผลผลิตคือ 20.7 มก./กรัม และสูงสุดคือ 71.5 มก./กรัม สิ่งนี้แสดงให้เห็นผลกระทบที่มีนัยสำคัญของระดับต่างๆ ของปัจจัยการสกัดแต่ละอย่างต่อผลผลิตการสกัด Run #15 สกัดกรดเอลลาจิกในปริมาณสูงสุด เงื่อนไขการสกัดของรัน #15 คือ 45 มล. /10{{130}} มล. ปริมาณน้ำ 25 นาทีของอัลตราโซนิก, 1:10 (g: mL) อัตราส่วนของแข็งต่อตัวทำละลาย และอุณหภูมิในการสกัด 60 ◦C รูปที่ S3 แสดงโครมาโตแกรม HPLC ของกรดฟีนอลิกที่เหมาะสมที่สุดที่สกัดจากผิวองุ่นโดย NDES #1 (รัน#15 ในตารางที่ 4) กรดแกลลิกสูงสุด (18.7 มก./กรัม) ทำได้โดยใช้เงื่อนไขการสกัดในการรัน #24 และต่ำสุดคือ 6.63 มก./กรัม โดยใช้รัน #40 สำหรับกรด ferulic การวิ่ง #22 สกัดปริมาณสูงสุดที่ 19.2 มก./กรัม ในขณะที่ตรวจไม่พบกรด ferulic ในการวิ่ง #14, #17, #29 และ #34 รัน #22 ถูกสกัดด้วยปริมาณน้ำ 60 มล./100 มล., อัลตราซาวด์ 5 นาที, 1:5 สำหรับอัตราส่วนของแข็งต่อตัวทำละลาย และอุณหภูมิในการสกัด 60 ◦C Run #2 สกัด myricetin สูงสุด (10.1 มก./g) และ quercetin (1.87 มก./g) เงื่อนไขการสกัดของรัน #2 มีปริมาณน้ำ 60 มล./100 มล., 35 นาทีของอัลตราโซนิค, 1:20 สำหรับอัตราส่วนของแข็งต่อตัวทำละลาย และอุณหภูมิการสกัดที่ 60 ◦C ผลผลิตที่แน่นอนที่สุดของฉัน (3.79 มก./กรัม) ถูกสกัดโดยรัน#40 แผนภาพแสดงรูปร่างในรูปที่ 2 แสดงให้เห็นผลของพารามิเตอร์การสกัด (X1, X2, X3 และ X4) ต่อผลผลิตที่คาดการณ์ไว้ของกรดเอลลาจิกที่สกัดโดย NDES #1 จากผิวองุ่น ผลผลิตที่คาดการณ์ของกรดเอลลาจิกในตารางที่ 4 ถูกใช้เพื่อสร้างแปลงการนับเหล่านี้ แต่ละแผงจะแสดงผลกระทบของพารามิเตอร์การแยก 2 รายการ เส้นชั้นความสูงมีฉลากระบุผลผลิตของกรดเอลลาจิก (มก./กรัม) ปริมาณน้ำที่คาดการณ์ได้ดีที่สุดคือ NDES 35–45 มล./100 มล. ดังแสดงในรูปที่ 2B และ 2C เวลา Ultrasonication นานขึ้นเพิ่มผลผลิตของกรด ellagic (รูปที่ 2D และ 2E) ซึ่งบ่งชี้ถึงบทบาทที่สำคัญของ sonication ในการสกัด NDES ในระหว่างการสกัด การผสมเปลือกองุ่นหรือเมล็ดพืชกับ NDES ทำให้เกิดอนุภาคและก๊าซ ซึ่งเพิ่มช่องโพรงแบบอะคูสติกสำหรับอัลตราซาวนด์เพื่อสร้างฟองเล็กๆ จำนวนมากใน NDES การระเบิดของฟองอากาศเหล่านี้นำไปสู่อุณหภูมิที่รุนแรง ค่าความดัน แรงเฉือนสูง ความปั่นป่วนระดับมหภาค และการผสมแบบไมโคร ซึ่งกระตุ้น NDES อย่างมีประสิทธิภาพเพื่อเร่งการแพร่กระจายและการถ่ายโอนมวล เมื่อฟองอากาศคาวิเทชั่นระเบิดบนพื้นผิวของเมล็ดองุ่นหรืออนุภาคของผิวหนัง ผลที่ตามมาของไมโครเจ็ตและการชนกันระหว่างอนุภาคนำไปสู่การลอกของพื้นผิว การกัดเซาะ การสลายตัวของอนุภาค การโซโนโพเรชัน และการหยุดชะงักของเซลล์ [20] ผลกระทบทางกลทั้งหมดเหล่านี้ของการเกิดคาวิเทชันที่เกิดจากอัลตราซาวนด์ทำให้การแทรกซึมของ NDEs ไปยังภายในเซลล์รุนแรงขึ้น เพื่อให้ฟีนอลิกระหว่างเซลล์จากเมทริกซ์อาหารถูกถ่ายโอนไปยังตัวทำละลาย อัตราส่วนของแข็งต่อตัวทำละลายที่เหมาะสมคือ 1:10 ตามที่ระบุโดยรูปที่ 2B, 2D และ 2F สุดท้าย อุณหภูมิในการสกัดที่สูงถึง 60 ◦C ดูเหมือนจะมีผลดีต่อความสามารถในการสกัดกรด ellagic ดังแสดงในรูปที่ 2C, 2E และ 2F สิ่งนี้ชี้ให้เห็นถึงความสัมพันธ์โดยตรงระหว่างอุณหภูมิในการสกัดและผลผลิตของกรดเอลลาจิกที่สกัดจากผิวองุ่น ผลผลิตการสกัดกรด Ellagic (ตารางที่ 4) ถูกวิเคราะห์สำหรับการสร้างแบบจำลองการทำนายโดยใช้โครงข่ายประสาทเทียม ข้อมูลการทดลองถูกสุ่มแยกออกเป็นชุดฝึกอบรมและชุดตรวจสอบความถูกต้อง เหตุผลในการรวมการตรวจสอบที่กำหนดโดยซอฟต์แวร์ทางสถิติคือการระงับการ overfitting ในการคาดการณ์ผลผลิตของกรดเอลลาจิก (Y) จะใช้ปัจจัยการแยกอิสระสี่ตัวเดียวกัน (X1, X2, X3 และ X4), 1–2 ชั้นที่ซ่อนอยู่ซึ่งมีจำนวนเซลล์ประสาทต่างกัน และประเมินฟังก์ชันการกระตุ้นสามแบบ ฟังก์ชันกระตุ้นที่ใช้คือไฮเปอร์โบลิกแทนเจนต์ เชิงเส้น และเกาส์เซียน ถัดไป ชุดข้อมูลได้รับการฝึกอบรมจนกว่าจะถึงค่า R-squared ที่สูงสำหรับทั้งการฝึกอบรมและการตรวจสอบ ข้อมูลการทำนายและแบบจำลองถูกสร้างขึ้น โครงสร้าง ANN ที่ดีที่สุดได้รับการคัดเลือกโดยการวิเคราะห์อินพุตทั้งสี่ (X1, X2, X3 และ X4) ด้วยเลเยอร์ที่ซ่อนอยู่หนึ่งชั้นโดยใช้ฟังก์ชันเกาส์เซียนที่มีเซลล์ประสาทสิบเซลล์ (รูปที่ S5) R-squared ของชุดการฝึกอบรมและการตรวจสอบความถูกต้องเท่ากับ 0.99 ในขณะที่ RASE และ AAE ของโมเดลเท่ากับ 0.062 และ 0.044 ตามลำดับ R-squared ของการตรวจสอบ ANN ของกรด ellagic ในการศึกษานี้ (0.99) สูงกว่าการตรวจสอบ ANN ของ procyanidins (0.95) และ anthocyanins (0.91) ในการศึกษาก่อนหน้านี้ [14] อย่างไรก็ตาม การเพิ่มขึ้นของ R2 นี้อาจเกิดจากแบบจำลองที่สร้างขึ้นได้ดีกว่าของข้อมูลในการศึกษานี้ ซึ่งอาจเกิดจากข้อผิดพลาดในการทดลองเพียงเล็กน้อย แบบจำลอง ANN เชิงทำนายสำหรับการสกัดกรดเอลลาจิกโดยใช้ NDES #1 แสดงเป็นสมการ 3–13:

Cistanche สำหรับการปรับปรุงภูมิคุ้มกัน

บทสรุป

ผลการวิจัยในปัจจุบันได้นำเสนอหลักฐานเพิ่มเติมเกี่ยวกับประสิทธิภาพของความสามารถของ NDES ในการสกัดโพลีฟีนอลจากผลพลอยได้จากอุตสาหกรรมอาหาร ผลลัพธ์ดังกล่าวสนับสนุนสมมติฐานของการสกัด NDES ด้วยอัลตราซาวนด์ที่เหนือกว่าเอธานอล 75 เปอร์เซ็นต์ NDES สกัดกรดฟีนอลิกสามชนิด ฟลาโวนอลสองชนิด และฟลาแวน-3-ออลสามชนิดจากเปลือกและเมล็ดองุ่นอย่างมีประสิทธิภาพ NDES #1 เป็น NDES ที่มีประสิทธิภาพมากที่สุดในการสกัดกรดเอลลาจิก ในขณะที่ NDES #3 ได้รับการคัดสรรอย่างโดดเด่นในการสกัดคาเทชินและอีพิคาเทชิน ข้อเสียเปรียบที่เห็นได้ชัดเจนของ NDES คือความหนืดสูง ซึ่งทำให้เกิดความท้าทายระหว่างการจัดการและการกู้คืน ในการศึกษานี้ โครงข่ายประสาทเทียม โดยไม่คำนึงถึงข้อจำกัดของผลลัพธ์ แสดงให้เห็นถึงแนวทางปฏิบัติสำหรับการสร้างแบบจำลองการทำนาย NDEs เป็นตัวกลางที่แข็งแกร่งในการกู้คืนไฟโตเคมิคอลจากระบบอาหาร NDE บางชนิดยังนำเสนอตัวทำละลายที่เป็นพิษน้อยกว่าเพื่อศึกษาไฟโตเคมิคอลเหล่านี้ในเซลล์ที่มีชีวิต [21,22] ในที่สุด ตัวทำละลายยูเทคติกแบบลึกตามธรรมชาติเป็นตัวกลางในการสกัดทางเลือกที่มีประสิทธิภาพสำหรับตัวทำละลายอินทรีย์

อ้างอิง

[1] W. Bi, M. Tian, ​​KH Row, การประเมินตัวทำละลายยูเทคติกแบบลึกที่มีแอลกอฮอล์เป็นหลักในการสกัดและกำหนดฟลาโวนอยด์ด้วยการเพิ่มประสิทธิภาพวิธีการพื้นผิวการตอบสนอง J. Chromatogr A 1285 (2013) 22–30, https://doi.org/10.1016/j. chroma.2013.02.041.
[2] M. Cvjetko Bubalo, N. ´ Curko, M. Tomaˇsevi´c, K. Kovaˇcevi´c Ghani's, I. Radojˇci´c Redovnikovi´c, การสกัดสารฟีนอลิกผิวองุ่นด้วยตัวทำละลายยูเทคติกลึก, เคมีอาหาร 200 (2016) 159–166, https://doi.org/10.1016/j. foodchem.2016.01.040.
[3] M. Panic, V. Gunjevi´c, G. Cravotto, I. Radojˇci´c Redovnikovi´c, การเปิดใช้งานเทคโนโลยีสำหรับการสกัดแอนโธไซยานินจากกากองุ่นโดยใช้ตัวทำละลายยูเทคติกแบบลึกตามธรรมชาติในปริมาณมากถึงครึ่งลิตร การสกัดแอนโธไซยานินจากกากองุ่นโดยใช้ NADES, Food Chem 300 (2019) 125185, https://doi.org/ 10.1016/j.foodchem.2019.125185.
[4] M. Hoffmann, et al., Muscadine Grape Production Guide for the Southeast, North Carolina State University, NC State Extension Publications, 2020 https://content. ces.ncsu.edu/muscadine-grape-production-guide (เข้าถึง 18 มกราคม 2021) [5] Cline, B. และ C. Fisk, ภาพรวมของพื้นที่ปลูกองุ่นมัสคาดีน พันธุ์ และพื้นที่การผลิตในภาคตะวันออกเฉียงใต้ของสหรัฐอเมริกา การประชุมเชิงปฏิบัติการองุ่น Muscadine สำหรับตัวแทนส่งเสริมสหกรณ์ในกลุ่มผลไม้ขนาดเล็กภาคใต้ 2549: สมาคมผลไม้ขนาดเล็กภาคใต้
[6] PC Andersen A. Sarkhosh D. Huff J. Breman 2020 6 10.32473/edis-hs100-2020
[7] P. Greenspan, et al., คุณสมบัติต้านการอักเสบขององุ่นมัสคาดีน (Vitis rotundifolia), J. Agric อาหาร. เคมี. 53 (22) (2005) 8481–8484, https://doi.org/ 10.1021/jf058015.
[8] DN Ignacio, KD Mason, EC Hackett-Morton, C. Albanese, L. Ringer, WD Wagner, PC Wang, MA Carducci, SK Kachhap, CJ Paller, J. Mendonca, L. Li Ying Chan, Bo Lin, DK Hartle, JE Green, CA Brown, TS Hudson, สารสกัดจากองุ่น Muscadine ยับยั้งเซลล์มะเร็งต่อมลูกหมากโดยกระตุ้นการหยุดวงจรเซลล์และลดการย้ายถิ่นผ่านโปรตีนช็อตความร้อน 40, Heliyon 5 (1) (2019) e01128, https://doi .org/10.1016/j.heliyon.2019.e01128