单一色素被用作积极控制在光动力实验。叶绿素(背影)和b(排名b)被隔绝的叶子 Pleomele angustifolia已知,叶绿素的含量高。色素提取的原油首次被溶解在丙酮和类胡萝卜素分数用柱层析法分离60硅胶为固定相,hexane-acetone作为流动相。叶绿素是净化和收集在与梯度高效液相色谱流动相洗脱后由甲醇和丙酮( 21]。脱镁叶绿素(Pheo)得到的纯叶绿素在丙酮和醋酸反应后,并进一步洗脱的颜料使用高效液相色谱法进行根据既定的方法 20.]。

结果报告为平均值±标准平均误差(M±SEM)从三个实验复制。治疗使用单向方差分析进行比较(方差分析)在显著性水平为0.05,随后紧接着费舍尔最显著的差异测试或Dunnett测试比较的对照组。所有使用Minitab软件版本进行了统计分析。17.00为Windows。

热水提取了茶叶渣在密集的颜色,表明残留色素的存在。根据铃木和Shioi先前的研究 16]以及Donlao Ogawa [ 17),只有2%的叶绿素和叶绿素总量的7%从茶茶输液中被检测到。然而,有限的信息在茶叶渣残留色素。我们所知,第一个也是唯一一个提供的报告是Higashi-Okai et al。 24),使用传统的薄层色谱方法分离色素在日本绿茶后热水提取。

在目前的研究中,我们发现使用丙酮提取茶叶渣导致苍白的颗粒,表明色素复苏的程度。色素提取的绿茶和红茶渣滓表现出类似的吸收光谱(见图 3),两个明显的最大值在410和665海里,与几个弱吸收信号在475,533和606海里。典型的叶绿素的吸收光谱组显示的 x- - - y设在色素分子内电子转移(图 3(一个)),弱Qx乐队附近550海里和强Qy乐队附近660海里,而强烈的俗乐队在蓝色区域表示重叠区域 25]。叶绿素a和b的特点是独特的俗乐队在430和457海里,奇特的比率的强度在俗:Qy乐队分别为1.23和2.82 ( 26]。其分子衍生导致俗转向更高的能源(蓝色转变)以及增加俗Qy带强度比率。事实上,叶绿素a的三到四倍比叶绿素b丰富的( 27];因此,叶绿素a的光谱通常面具的叶绿素b。按照色素的吸收光谱,观察到俗的乐队在410 nm和俗Qy乐队比(2.8增加数据 3(一个)和3.1图 3 (b))表示的主导叶绿素衍生物颜料从茶叶中提取的糟粕。

此外,色素的吸收强度减少了经过长时间的酝酿时间20分钟,虽然没有任何重大变更的吸收模式。强度的降低665海里(Qy乐队)17.6和12.4%,绿茶和红茶,分别。减少可能归因于从茶皂甙的提取由于长时间的酝酿时间大约25 - 30分钟( 28]。尽管皂甙被称为表面活性剂疲软,这种化合物的痕迹可以增强疏水性颜料的溶解度在茶输液( 16]。

高效液相色谱法分析确定叶绿素衍生物的分数。图 4显示了色素的色谱从绿色和红茶的糟粕中恢复过来。的色谱监测主要在660 nm检测叶绿素团体和类胡萝卜素的430海里。每个不同的峰识别根据特定的最大值( 16),表中列出 1。九种叶绿素被发现,其中大部分属于叶绿素衍生物,除了叶绿素b,这是只有在适度的红茶。类胡萝卜素被认为是两个物种 β胡萝卜素和叶黄素,称为辅助光合色素具有光吸收约450和475 nm,分别。

缺乏叶绿素叶绿素色素所指完成转换的一个衍生品,表现为脱镁叶绿素a和pheophorbide,以及他们的异构体和/或相邻的两个峰的分数由于结构相似。脱镁叶绿素的可能的物种可能hydroxy-pheophytin(7)峰值,筛选了在脱镁叶绿素,以及它less-polar差向异构体(脱镁叶绿素的高峰9)和pyropheophytin(11)峰值,并筛选了脱镁叶绿素(后 29日]。相反,叶绿素b的残余仍在色素恢复渣滓的红茶,伴随着其脱镁叶绿素。这可能归因于叶绿素b的早些时候转换在绿茶比红茶,就是明证的强烈信号脱镁叶绿素b物种(高峰5和6)。叶绿素是更敏感,易受酸或热量,并释放其中央镁离子九倍叶绿素b ( 30.]。

在茶叶加工、热处理等方法蒸(日本风格)或煎(中式)是常用的绿茶生产,而红茶加工涉及发酵使先进氧化的多酚氧化酶( 31日]。因此,温度和时间的热处理在绿茶确定叶绿素a和b的衍生化效率( 17, 32]。热处理加速叶绿素的降解,而红茶的发酵温度较低叶绿素b的降解影响不大。类似的报告的结果是Wijaya et al。 33],而绿色和黑色茶叶绿素分数基于色谱峰面积。然而,基于定量分析,总脱镁叶绿素恢复从绿色和黑色的渣滓茶分别为3.08±0.18,2.31±0.31“万人迷”女友⁻¹(干重),分别。红茶的制作过程是时间比绿茶;因此,叶绿素衍生物的进一步降解成无色化合物是可能的。

光能的利用微生物控制一直得到广泛的研究和应用,主要在紫外的范围(200 - 400 nm)和蓝色(400 - 470 nm) ( 1]。然而,光动力治疗杀死肿瘤细胞的应用程序需要波长在治疗范围内(600 - 800 nm),更少的破坏性影响宿主组织( 34]。低能红光照射不太有效的失活病原体( 35]。因此,在目前的研究中,一个可见的光致抗菌活性的初步调查色素提取茶叶渣进行了使用一个红色LED灯与峰值发射波长640 nm,刺激叶绿素化合物Qy吸收带。

光动力反应发生时,敏化剂吸收光子进行衰减,导致分子内能量传递,其次是光致氧化由单线态氧和自由基。在相对较短的时间,激进的物种可以从环境生成氧气和生物分子(脂质和蛋白质)存在于细胞膜,使细胞毒性作用和细胞膜损伤。在这里,我们表明,经过30分钟的孵化,照亮治疗可行的细胞的数量减少而在黑暗条件。总在黑暗中可行的细胞之间的差异和照明的治疗是量化的比例失活光动力反应造成的细菌(图四个指标 5)。

失活的比例明显高于( p < 0.05)在实验小组补充叶绿素成分和色素,而消极的控制,表明光动力的发生失活,因此第一subhypothesis接受。与此同时,对照组还演示了重要的指标细菌失活。表面活性剂水溶液(1% w / 80 v渐变)被用来保持色素单体在浓度较低的情况下,没有表现出任何细胞毒性效应( 12]。总共减少可行的细胞中发现对照组可能是由一个内生敏化剂的存在引起的。几个代谢产品的细菌被认为是潜在内生敏化光辐照增强他们的敏感性,如第九原卟啉、粪卟啉三世和尿卟啉,根据菌株( 36, 37]。轻度抑制增长 大肠杆菌和 金黄色葡萄球菌治疗后使用630纳米光报道了努斯鲍姆et al。 38]。因此,外生敏化的存在可能导致的失活能力LED灯。

百分比细菌失活的文化接受从茶叶渣提取的色素与积极的控制(单叶绿素化合物)和显著高于消极的控制( p < 0.01),尤其对于 l . monocytogenes, 金黄色葡萄球菌, 大肠杆菌。这一发现表明茶叶渣的效力没有进一步纯化色素的增敏剂。两个或两个以上的增敏剂的结合可以提高协同效应,提高光能的能力失活( 39]。

图 5还说明了指标之间的显著差异在失活效应细菌( p < 0.05);因此,第二个subhypothesis是接受。灵敏度的降序对光能失活 l . monocytogenes> 金黄色葡萄球菌> 大肠杆菌> 伤寒杆菌。最大的光动力影响观察 l . monocytogenes,从48.55到74.92%的细胞死亡。最低的观察光动力失活 伤寒杆菌,从12.00到22.76%的细胞死亡。革兰氏阳性细菌( l . monocytogenes和 金黄色葡萄球菌)通常表现出更高的易感性抗菌光动力治疗相比,革兰氏阴性细菌( 大肠杆菌和 伤寒杆菌)。大多数革兰氏阳性细菌有一个由肽聚糖组成的细胞壁,teichuronic lipoteichoic酸,因此相当高程度的孔隙度,而革兰氏阴性细菌,除了肽聚糖层,拥有一个高度有组织的外膜由脂多糖、磷脂、脂蛋白、和蛋白质 5]。细胞壁结构的复杂度和鲁棒性的决定因素是依恋和增敏剂的吸收。

基于从茶叶渣中提取色素的吸收模式(图 3),有两个最大值在蓝色和红色区域。几项研究抗菌光动力治疗首选使用光波长较短因其更高的能源( 40- - - - - - 42),而一些研究报道红光的有效性,尽管叶绿素的吸收强度化合物在这个地区不一样高,在蓝色区域( 12, 43]。迄今为止,平行光动力的比较信息使用两个波长的光失活是稀缺。

在目前的研究中,蓝色和红色LED展出排放在445±50和640±60海里,分别。图 6展示了发光二极管的发射光谱与吸收光谱重叠的颜料从绿色和红茶的糟粕中恢复过来。俗的吸收带相交的排放区域蓝色LED,而Qy乐队伴随着排放地区领导的红色。光子总数管理中的样品板是平衡的调整灯之间的距离和板。

图 7显示了失活的百分比指标细菌光动力治疗后的文化在蓝色和红色发光二极管。脱镁叶绿素(Pheo),作为主要色素的茶,被选为积极的控制。没有显著差异的变化导致波长治疗效果( p 所有细菌> 0.05),表明两led可以用来诱导可比失活的影响。因此,第三subhypothesis被拒绝了。

虽然失活的比例更高的治疗使用蓝色LED在红色LED相比,差异无统计学意义。这一发现可以归因于不同的光子能量和敏化剂的吸收剖面。蓝色区域的增敏剂的吸收强度一直高于在红色区域,建议增加效应归因于添加外源性增敏剂的吸收特性和潜在内生增敏剂(卟啉组)。

据Ghate et al。 35),使用461纳米波长的LED的辐照强度221 Wm⁻²的文化 l . monocytogenes和 金黄色葡萄球菌,导致减少日志CFU·5.2和4.7毫升的影响⁻¹,分别。这治疗效果是通过应用大剂量蓝色LED照射为7.5 h没有外生光敏剂和结合的治疗(10°C)。这个方法被证明有效降低总psychrotrophic可行的细胞和嗜中温细菌。在目前的研究中,较低的LED灯照射强度(65.2 Wm⁻²)被用于结合的色素恢复茶叶渣增敏剂,30分钟后孵化在室温(18±3°C),减少 l . monocytogenes和 金黄色葡萄球菌2.78和1.98日志CFU·毫升⁻¹,分别。除了类型的细菌,抗菌效率可以提高光动力治疗控制光敏剂的浓度、培养时间、辐照剂量( 44]。自非选择性的媒体被用于细胞枚举目的在目前的研究中,存活细胞的数量统计可能包括可能的亚致死的受伤的细胞。此外,由于光能失活过程非常迅速和有效地,细菌耐药性的风险由于治疗是极不可能的 45, 46]。

耐光性试验进行了预测分子动力学在蓝色和红色光照射。数据 8(一个)和 8 (b)描绘了色素的吸收光谱的发展从绿茶的糟粕中恢复过来,在0到60分钟的照明时间,在相同的辐照强度。没有明显的变化在吸收Qy乐队(665海里),揭示叶绿素衍生物的稳定性甚至60分钟的LED照明。叶绿素衍生物,如脱镁叶绿素和pheophorbides已知良好的耐光性;因此,他们也被认为是更好的候选人比本地叶绿素敏化的中央镁离子( 12, 47]。敏化剂和高耐光性表明其能力回到原始状态光敏作用反应完成后,它可能会继续产生更多的自由基在随后的周期的光敏作用。

逐渐减少吸收强度约475海里与类胡萝卜素的光吸收区域。这明显的类胡萝卜素的降解混合物light-treated叶绿素可能是因为光动力治疗的效果。当相同的光照治疗应用于标准的胡萝卜素,降解减少(图的影响 8 (c))。光子与叶绿素化合物之间的光动力反应和环境氧气发生在恢复颜料暴露在蓝色或红色,因此引起的自由基。类胡萝卜素是特别敏感的自由基由于其保护作用的光合聚光复杂。如果光动力系统中的类胡萝卜素存在photostable敏化剂,足够数量的激进分子将通过光能产生反应,导致类胡萝卜素进行快速氧化。这样一个详尽的过程导致了类胡萝卜素转化为小,无色的终端产品。同样的现象被Fiedor报道等人在光动力系统同时拥有bacteriopheophytin和类胡萝卜素( 48, 49]。

图 8 (c)进一步透露,在辐照降解率标准胡萝卜素较高的蓝色LED应用时。这是一个重要的发现来指导决策过程在光致抗菌药物的应用。蓝色(460海里)领导以前用于消除 沙门氏菌在橙汁,但是一个不受欢迎的产品颜色变化观察到由于类胡萝卜素降解[ 50]。相比之下,使用红色led是优先处理的新鲜农产品。红色led的照明(630 - 660 nm)生菜和花椰菜采后贮藏期间被发现更好的保护叶绿素和抗坏血酸含量以及食物的颜色,比蓝色led (450 - 470 nm) ( 51, 52]。因此,由于我们没有发现显著差异在使用蓝色和红色光诱导光致抗菌活动使用颜料从茶叶渣中恢复过来,波长较长的光和低能量应该优先。

然而,光源的波长和强度的光动力治疗的剂量学影响的光漂白速率增敏剂。孵化时间延长时,产生单线态氧也调和了敏化剂的光降解,从而导致褪色由于分子碎片( 53, 54]。光动力和光漂白反应通常发生在照明;因此,一个理想的光动力失活系统的最优设置应进一步调查。完善的应用光动力原则去污过程利用茶叶渣的色素,叶绿素的可逆的光漂白特性成为一种优势。褪色的增敏剂可以作为一个指标停止光动力治疗。到目前为止,没有毒性报告无色叶绿素降解产品,和同样的途径也发生在绿色植物叶绿素的分解代谢 55, 56]。此外,根据以前的水果净化研究由Buchovec et al。 41],自由基产生光动力反应通常很短的半衰期,并诱导更多的自由基在食品的风险矩阵是微不足道的。