بررسی پتانسیل آنتی اکسیدانی و ضد التهابی عصاره زعفران (Crocus sativus) در اقتصاد زیستی دایره ای

استفاده مجدد از ضایعات زعفران (Crocus sativus) یک استراتژی پایدار برای تولید محصولات با ارزش بالا در چارچوب اقتصاد زیستی ارائه می‌کند. به طور معمول، اجزای گل پس از برداشت کلاله دور ریخته می شوند، که منجر به ضایعات قابل توجهی می شود – 350 کیلوگرم کلاله در هر کیلوگرم کلاله. در این تحقیق از یک رویکرد جامع، یکپارچه‌سازی مطالعات زیست‌فعالی (در شرایط آزمایشگاهی و در سیلیکو) با ارزیابی‌های ارزیابی چرخه حیات (LCA)، برای استخراج و ارزیابی ترکیبات زیست فعال از گلبرگهای زعفران C. sativus که در توسکانی، ایتالیا تهیه شده است، استفاده گردید. خصوصیات فیتوشیمیایی با استفاده از UPLC-MS/MS فراوانی و تنوع بالایی از فلاونوئیدها را در عصاره هیدروالکلی (CST) نشان داد. ظرفیت آنتی اکسیدانی از طریق سنجش های مختلف تایید شد، و توانایی کاهش استرس اکسیداتیو ناشی از H2O2 و افزایش تخمیر در ساکارومایسس سرویزیه نشان داده شد. این مطالعه گزارش می دهد که عصاره C. sativus tepals استرس اکسیداتیو را کاهش می دهد و تخمیر اتانول را در مخمر افزایش می دهد و راه را برای کاربرد در بخش های مواد غذایی و سوخت های زیستی هموار می کند. اعتبار سنجی بیشتر در ماکروفاژهای RAW 264.7 اثرات ضد التهابی قابل توجه CST را تأیید کرد که نشان دهنده پتانسیل آن برای کاربردهای دارویی، آرایشی و تغذیه ای است. در مطالعات شبیه سازی یارانه ای، اهداف بالقوه درگیر در فرآیندهای آنتی اکسیدانی و ضد التهابی شناسایی شد و مکانیسم‌های تعامل احتمالی با Kaempferol 3-O-sophoroside (KOS-3)، ترکیب غالب در عصاره، روشن شد. ادغام مطالعات LCA مزایای زیست محیطی این رویکرد را برجسته کرد. به طور کلی، این تحقیق بر ارزش استفاده از عصاره‌های حاصل از زباله از طریق روش‌های «سبز» تأکید می‌کند، و مدلی را ارائه می‌دهد که ممکن است مزایای قابل توجهی را برای ارزیابی‌های بیشتر در مقایسه با روش‌های سنتی و حمایت از اقتصاد زیستی دایره‌ای ارائه دهد.

Repurposing saffron (Crocus sativus) waste presents a sustainable strategy for generating high-value products within the bioeconomy framework. Typically, flower components are discarded after stigma harvest, resulting in significant waste—350 kg of tepals per kilogram of stigmas. This research employed a comprehensive approach, integrating bioactivity studies (in vitro and in silico) with Life Cycle Assessment (LCA) evaluations, to extract and assess bioactive compounds from C. sativus tepals sourced in Tuscany, Italy. Phytochemical characterization using UPLC-MS/MS revealed a high abundance and variety of flavonoids in the hydro-ethanolic extract (CST). The antioxidant capacity was validated through various assays, and the ability to mitigate H2O2-induced oxidative stress and enhance fermentation was demonstrated in Saccharomyces cerevisiae. This study reports that C. sativus tepals extract reduces oxidative stress and boosts ethanol fermentation in yeast, paving the way for applications in the food and biofuels sectors. Further validation in RAW 264.7 macrophages confirmed CST’s significant anti-inflammatory effects, indicating its potential for pharmaceutical, cosmeceutical, and nutraceutical applications. In silico studies identified potential targets involved in antioxidant and anti-inflammatory processes, shedding light on possible interaction mechanisms with Kaempferol 3-O-sophoroside (KOS-3), the predominant compound in the extract. The integration of LCA studies highlighted the environmental benefits of this approach. Overall, this research underscores the value of using waste-derived extracts through “green” methodologies, offering a model that may provide significant advantages for further evaluations compared to traditional methodologies and supporting the circular bioeconomy