DOI: https://doi.org/10.3389/fnut.2026.1819568
PMID: https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/42099763
تاريخ النشر: 2026-04-22
المؤلف: Gözde Alkan وآخرون
الموضوع الرئيسي: دراسات العوامل الطبيعية المضادة للسكري
نظرة عامة
تبحث هذه الدراسة في تأثيرات إثراء شاي الأرانيا القائم على الكومبوتشا مع البروبوليس (PAK) على تركيبه الحيوي، وملف الفينولات، وإمكاناته المضادة للسكري. باستخدام منهجية سطح الاستجابة (RSM)، حدد الباحثون التأثيرات الكبيرة لتركيز شاي الأرانيا (X₁) وتركيز البروبوليس (X₂) على محتوى الفينولات الكلي (TPC)، ومحتوى الفلافونويد الكلي (TFC)، ونشاط إزالة الجذور الحرة DPPH، مع تركيبة مثالية من 11.09 غرام/لتر من شاي الأرانيا و1.42% بروبوليس. خلال عملية التخمير، أظهر PAK باستمرار محتوى TPC أعلى مقارنة بالتحكم (AK)، مع زيادات ملحوظة في مركبات الفينول المحددة مثل الروتين وحمض الترانس-فيروليك، بالإضافة إلى الفلافونويد مثل الكريسين والكيرسيتين.
كما كشفت الدراسة أنه بينما شهد كل من PAK وAK انخفاضًا في محتويات الفينولات والفلافونويد خلال عملية الهضم المعوي المحاكية، احتفظ PAK بمستويات أعلى طوال مراحل الهضم. علاوة على ذلك، أظهر PAK أنشطة مثبطة محسنة ضد α-جلوكوزيداز (42.04%) وα-أميلاز (44.68%)، مما يدل على فوائده المحتملة المضادة للسكري. ومع ذلك، يحذر المؤلفون من أن هذه النتائج تتطلب مزيدًا من التحقق السريري والتجريبي، لا سيما فيما يتعلق بالسلامة للأفراد الذين لديهم حساسية تجاه منتجات النحل. تشمل اتجاهات البحث المستقبلية استكشاف عمر المنتج الافتراضي، والخصائص الحسية، والتفاعلات مع ميكروبات الأمعاء لتوضيح الآثار الوظيفية لكومبوتشا الأرانيا المعزز بالبروبوليس بالكامل.
مقدمة
تناقش مقدمة ورقة البحث إنتاج وفوائد الكومبوتشا الصحية، وهو مشروب مخمر مصنوع من الشاي الأسود المدعوم بالسكروز ومجتمع متكافل من البكتيريا والخميرة (SCOBY). تسلط الضوء على مرحلتين من المشروب: السائل والبيوفيلم الغني بالسليلوز الذي يتكون على السطح أثناء التخمير. اكتسب الكومبوتشا شعبية عالمية بسبب فوائده الصحية العديدة، بما في ذلك خصائصه المضادة للأكسدة، والمضادة للميكروبات، والمضادة للالتهابات. تشير الورقة إلى استكشاف الركائز البديلة، مثل العسل والقهوة، وإدماج مساعدات التخمير مثل مستخلصات النباتات وحبوب اللقاح من النحل لتعزيز خصائص المشروب الصحية.
تبحث الدراسة بشكل خاص في استخدام أرانيا ميلانوكاربا (التوت الأسود) والبروبوليس في تخمير الكومبوتشا. تُلاحظ الأرانيا لمحتواها العالي من البوليفينول، الذي يساهم في فوائد صحية متنوعة، بينما يُعترف بالبروبوليس لخصائصه الصيدلانية المتنوعة. يهدف المؤلفون إلى معالجة فجوة في الأدبيات المتعلقة بالكومبوتشا المخمر مع شاي الأرانيا المدعوم بالبروبوليس، مع افتراض أن الجمع بين هذه المكونات قد يعزز الملف الحيوي للمشروب وخصائصه الوظيفية. تشمل الأهداف الرئيسية تقييم الإمكانات المضادة للسكري وقابلية الوصول الحيوي للكومبوتشا، بالإضافة إلى تحسين تركيبه الحيوي باستخدام منهجية سطح الاستجابة (RSM). تخطط الدراسة أيضًا لتحليل ملف مركبات الفينول لعينات الكومبوتشا في أوقات تخمير مختلفة.
طرق
في هذه الدراسة، تم تحسين إعداد مشروب الكومبوتشا الغني بالبروبوليس والأرانيا باستخدام منهجية سطح الاستجابة (RSM) مع برنامج تحليل البيانات الإحصائية Minitab (Minitab 18.1.1). تضمنت المتغيرات المستقلة كمية شاي الأرانيا (المشار إليها بـ $X_1$، تتراوح من 6 إلى 14 غرام/لتر) وتركيز البروبوليس ($X_2$، من 0.50% إلى 2.00%). تم اختيار هذه النطاقات بناءً على تركيبات الكومبوتشا الموجودة وهدف تعزيز المركبات الحيوية. كانت المتغيرات التابعة المقاسة هي محتوى الفينولات الكلي (TPC)، والسعة الكلية لمضادات الأكسدة (DPPH)، ومحتوى الفلافونويد الكلي (TFC).
تم استخدام تصميم مركزي مركب، يتكون من 13 نقطة تجريبية ضمن إطار عمل من مستويين و2 عامل. تم تقييم ملاءمة النموذج من خلال معاملات R² وR² المعدلة، واختبارات عدم الملاءمة، ونتائج ANOVA. تم نمذجة العلاقة بين المتغيرات المستقلة والاستجابات التابعة باستخدام معادلة متعددة الحدود من الدرجة الثانية، والتي تمثل على النحو التالي:
\[
y = \beta_0 + \sum_{i=1}^{3} \beta_i X_i + \sum_{i=1}^{3} \beta_{ii} X_i^2 + \sum_{i=1}^{3} \sum_{j=1}^{3} \beta_{ij} X_i X_j
\]
هنا، يمثل $y$ المتغير التابع، و$X_i$ و$X_j$ هما المتغيرات المستقلة، ومعاملات $\beta$ تتوافق مع التقاطع، والدرجة الأولى، والدرجة الثانية، وعبارات التفاعل. تتيح هذه المنهجية تحليلًا شاملاً لكيفية تأثير تغيير كميات شاي الأرانيا والبروبوليس على الخصائص الحيوية لمشروب الكومبوتشا.
نتائج
يقدم قسم النتائج نتائج الدراسة، مع تسليط الضوء على النتائج الرئيسية المستمدة من الطرق التجريبية أو التحليلية المستخدمة. تشير البيانات إلى وجود ارتباط كبير بين المتغيرات قيد التحقيق، مما يشير إلى أن العلاقات المفترضة صحيحة ضمن المعلمات المختبرة. تعزز التحليلات الإحصائية، بما في ذلك قيم p وفواصل الثقة، صحة هذه النتائج، مما يظهر حجم تأثير قوي.
علاوة على ذلك، يضع النقاش هذه النتائج في سياق الأدبيات الحالية، مع معالجة الآثار المحتملة للبحث المستقبلي والتطبيقات العملية. يؤكد المؤلفون على أهمية هذه النتائج في تعزيز الفهم للموضوع المقصود ويقترحون سبلًا لمزيد من الاستكشاف للتحقق من النتائج الحالية وتوسيعها. بشكل عام، يبرز القسم مساهمة هذه الدراسة في النقاش الأكاديمي الأوسع.
نقاش
في هذا القسم، توضح البحث إعداد وتحليل الكومبوتشا المخمر مع شاي الأرانيا والبروبوليس، مع التركيز على تحديد المركبات الحيوية وفوائدها الصحية المحتملة. تم إنتاج عينات الكومبوتشا، المعنونة بـ “AK” (شاي الأرانيا) و”PAK” (شاي الأرانيا الغني بالبروبوليس)، تحت ظروف مسيطر عليها، مع حدوث التخمير عند 28 ± 1 درجة مئوية لمدة 14 يومًا. استخدمت الدراسة طرق تحليلية متنوعة، بما في ذلك طريقة فولين-سيوكالتو لمحتوى الفينولات الكلي (TPC)، وبروتوكول معدل لمحتوى الفلافونويد الكلي (TFC)، وطريقة إزالة الجذور الحرة DPPH لتقييم سعة مضادات الأكسدة. أشارت النتائج إلى أن إضافة البروبوليس زادت بشكل كبير من TPC في عينات PAK مقارنة بعينات AK التحكم، مع تسجيل قيم TPC عند 347.35 ± 3.94 ميكروغرام GAE/مل و345.28 ± 4.40 ميكروغرام GAE/مل في اليومين 10 و14، على التوالي.
تم استكشاف تحسين المركبات الحيوية بشكل أكبر باستخدام منهجية سطح الاستجابة (RSM)، التي حددت الظروف المثلى لتعظيم TPC وTFC وDPPH. كشفت النتائج أن زيادة تركيز شاي الأرانيا أثرت إيجابيًا على جميع الاستجابات المقاسة، بينما كان للبروبوليس دور داعم عند مستويات معتدلة ولكنه قد يظهر تأثيرات مضادة عند تركيزات أعلى. أكدت التحليلات الإحصائية على أهمية النماذج المستخدمة، مع قيم R² عالية تشير إلى قدرات تنبؤية قوية. بشكل عام، تسلط الدراسة الضوء على إمكانات الكومبوتشا المخمر مع شاي الأرانيا المعزز بالبروبوليس كمشروب وظيفي غني بالمركبات الحيوية، مما يقترح تطبيقاته المحتملة في تعزيز الصحة والوقاية من الأمراض.
DOI: https://doi.org/10.3389/fnut.2026.1819568
PMID: https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/42099763
Publication Date: 2026-04-22
Author(s): Gözde Alkan et al.
Primary Topic: Natural Antidiabetic Agents Studies
Overview
This study investigates the effects of enriching aronia tea-based kombucha with propolis (PAK) on its bioactive composition, phenolic profile, and antidiabetic potential. Utilizing response surface methodology (RSM), the researchers identified significant influences of aronia tea concentration (X₁) and propolis concentration (X₂) on total phenolic content (TPC), total flavonoid content (TFC), and DPPH radical scavenging activity, with an optimal formulation of 11.09 g/L aronia tea and 1.42% propolis. Throughout fermentation, PAK demonstrated consistently higher TPC compared to the control (AK), with notable increases in specific phenolic compounds such as rutin and trans-ferulic acid, as well as flavonoids like chrysin and quercetin.
The study also revealed that while both PAK and AK experienced a decrease in phenolic and flavonoid contents during simulated gastrointestinal digestion, PAK retained higher levels throughout the digestion phases. Furthermore, PAK exhibited enhanced inhibitory activities against α-glucosidase (42.04%) and α-amylase (44.68%), indicating its potential antidiabetic benefits. However, the authors caution that these findings necessitate further in vivo and clinical validation, particularly concerning safety for individuals with sensitivities to bee products. Future research directions include exploring the product’s shelf life, sensory properties, and interactions with gut microbiota to fully elucidate the functional implications of propolis-enriched aronia kombucha.
Introduction
The introduction of the research paper discusses the production and health benefits of kombucha, a fermented beverage made from sucrose-enriched black tea and a symbiotic community of bacteria and yeast (SCOBY). It highlights the beverage’s two phases: the liquid and the cellulose-rich biofilm that forms on the surface during fermentation. Kombucha has gained popularity globally due to its numerous health benefits, including antioxidant, antimicrobial, and anti-inflammatory properties. The paper notes the exploration of alternative substrates, such as honey and coffee, and the incorporation of fermentation aids like plant extracts and bee pollen to enhance the beverage’s health-promoting attributes.
The study specifically investigates the use of Aronia melanocarpa (black chokeberry) and propolis in kombucha fermentation. Aronia is noted for its high polyphenol content, which contributes to various health benefits, while propolis is recognized for its diverse pharmacological activities. The authors aim to address a gap in the literature regarding kombucha fermented with aronia tea supplemented with propolis, hypothesizing that the combination of these ingredients may enhance the beverage’s bioactive profile and functional properties. The primary objectives include evaluating the antidiabetic potential and bioaccessibility of the kombucha, as well as optimizing its bioactive composition using response surface methodology (RSM). The study also plans to analyze the phenolic compound profile of kombucha samples at different fermentation times.
Methods
In this study, the preparation of a propolis-enriched aronia kombucha beverage was optimized using Response Surface Methodology (RSM) with Minitab Statistical Analysis Software (Minitab 18.1.1). The independent variables included the quantity of aronia tea (denoted as $X_1$, ranging from 6 to 14 g/L) and the concentration of propolis ($X_2$, from 0.50% to 2.00%). These ranges were selected based on existing kombucha formulations and the goal of enhancing bioactive compounds. The dependent variables measured were total phenolic content (TPC), total antioxidant capacity (DPPH), and total flavonoid content (TFC).
A Central Composite Design was employed, consisting of 13 experimental points within a 5-level, 2-factor framework. The adequacy of the model was assessed through R² and adjusted R² coefficients, lack-of-fit tests, and ANOVA results. The relationship between the independent variables and the dependent responses was modeled using a second-degree polynomial equation, which is represented as:
\[
y = \beta_0 + \sum_{i=1}^{3} \beta_i X_i + \sum_{i=1}^{3} \beta_{ii} X_i^2 + \sum_{i=1}^{3} \sum_{j=1}^{3} \beta_{ij} X_i X_j
\]
Here, $y$ represents the dependent variable, $X_i$ and $X_j$ are the independent variables, and $\beta$ coefficients correspond to the intercept, first-order, second-order, and interaction terms. This methodology allows for a comprehensive analysis of how varying the amounts of aronia tea and propolis influences the bioactive properties of the kombucha beverage.
Results
The results section presents the findings of the study, highlighting key outcomes derived from the experimental or analytical methods employed. The data indicates a significant correlation between the variables under investigation, suggesting that the hypothesized relationships hold true within the tested parameters. Statistical analyses, including p-values and confidence intervals, reinforce the validity of these findings, demonstrating a robust effect size.
Furthermore, the discussion contextualizes these results within the existing literature, addressing potential implications for future research and practical applications. The authors emphasize the importance of these findings in advancing understanding of the subject matter and propose avenues for further exploration to validate and expand upon the current results. Overall, the section underscores the contribution of this study to the broader academic discourse.
Discussion
In this section, the research outlines the preparation and analysis of kombucha fermented with aronia tea and propolis, focusing on the determination of bioactive compounds and their potential health benefits. The kombucha samples, labeled as “AK” (aronia tea) and “PAK” (propolis-enriched aronia tea), were produced under controlled conditions, with fermentation occurring at 28 ± 1 °C for 14 days. The study employed various analytical methods, including the Folin-Ciocalteu method for total phenolic content (TPC), a modified protocol for total flavonoid content (TFC), and the DPPH radical scavenging method for assessing antioxidant capacity. Results indicated that the addition of propolis significantly enhanced the TPC in the PAK samples compared to the control AK samples, with TPC values recorded at 347.35 ± 3.94 μg GAE/mL and 345.28 ± 4.40 μg GAE/mL on days 10 and 14, respectively.
The optimization of bioactive compounds was further explored using Response Surface Methodology (RSM), which identified optimal conditions for maximizing TPC, TFC, and DPPH inhibition. The findings revealed that increasing the concentration of aronia tea positively influenced all measured responses, while propolis had a supportive role at moderate levels but could exhibit antagonistic effects at higher concentrations. Statistical analyses confirmed the significance of the models used, with high R² values indicating strong predictive capabilities. Overall, the study highlights the potential of kombucha fermented with propolis-enhanced aronia tea as a functional beverage rich in bioactive compounds, suggesting its possible applications in health promotion and disease prevention.