Wpływ symulacji trawienia in vitro człowieka na zawartość związków fenolowych i aktywność biologiczną wodnych ekstraktów z gatunku czystka tureckiego Część 1

Proszę o kontaktoscar.xiao@wecistanche.compo więcej informacji

Abstrakcyjny:Stres oksydacyjny jest jednym z istotnych prekursorów różnych chorób metabolicznych, takich jak cukrzyca, choroba Parkinsona, choroby układu krążenia, nowotwory itp. Różne doniesienia naukowe wskazują, że wtórne metabolity roślin odgrywają ważną rolę w zapobieganiu stresowi oksydacyjnemu i jego szkodliwym skutkom. W tym zakresie zaplanowano badanie profilu fenolowego oraz potencjału antyoksydacyjnego i przeciwcukrzycowego wodnych ekstraktów z gatunku czystka tureckiego metodami in vitro. Do wszystkich ekstraktów zastosowano procedurę symulacji trawienia in vitro, aby oszacować biodostępność ich zawartości fenolowej. We wszystkich fazach trawienia oznaczono całkowitą zawartość fenoli, flawonoidów, kwasu fenolowego i proantocyjanidyny. Ponadto zmiany w ilości przypisanych flawonoidów markerowych (salidrozyd, hiperozyd i kwercytryna) monitorowano za pomocą analizy wysokosprawnej chromatografii cienkowarstwowej (TLC). Potencjały aktywności przeciwutleniającej ekstraktów badano różnymi metodami, aby poznać ich szczegółowe profile aktywności. Z drugiej strony, w celu oceny przeciwcukrzycowego potencjału ekstraktów, określono in vitro enzymy a-amylazy i a-glukozydazy oraz aktywność ekstraktów hamujących produkt końcowy zaawansowanej glikacji (AGE). Wyniki wykazały, że wodne ekstrakty otrzymane z nadziemnych części gatunku czystka tureckiego mają bogatą zawartość fenoli i silne działanie przeciwutleniające i przeciwcukrzycowe; jednak na ich profile bioaktywności i stężenia markerów flawonoidów może mieć znaczący wpływ trawienie człowieka. Wyniki wykazały, że całkowita zawartość fenoli, aktywność przeciwutleniająca i hamowanie enzymów związanych z cukrzycą w próbkach biodostępnych były niższe niż w próbkach niestrawionych we wszystkich ekstraktach.

Słowa kluczowe:gatunki czystka tureckiego;cistanche tubulosa beneficios;aktywność antyoksydacyjna;cistanchesymulacja ludzkiego trawienia; HPTLC; cukrzyca

1. Wstęp

Rodzina Cistaceae składa się z krzewów i jednorocznych lub wieloletnich roślin zielnych, a rodzaj Cistus jest jednym z szeroko rozpowszechnionych członków tej rodziny. Ponad 50 gatunków czystka występuje na całym świecie i są one powszechnie nazywane „rockrose” [1]. Wcześniejsze badania in vitro i in vivo wykazały, że gatunki Cistus wykazują działanie przeciwwirusowe, przeciwcukrzycowe, przeciwutleniające, przeciwdrobnoustrojowe i przeciwzapalne [23]. Z gatunków Cistus wyizolowano różne związki fenolowe (kwasy fenolowe, flawonoidy, proantocyjanidyny) oraz terpeny, a tym składnikom na ogół przypisuje się ich korzyści terapeutyczne[4,5].

W Turcji naturalnie rośnie pięć gatunków Cistus, tj. C. salvifolius L., C. paroiflorus Lam, C.monspeliensis L., C.laurifolius L. i C.creticus L.[6]. W zapisach etnobotanicznych tureckiej medycyny ludowej często jako lekarstwo udokumentowano różne narządy z gatunku czystek. Napary przygotowane z gałązek C. laurifolius, C. salviifolius i C. creticus są podawane doustnie przeciw cukrzycy w dystrykcie Edremit (Balkesir) [7]. Odwary przygotowane z kwiatów C.creticus i C. salviifolius stosuje się wewnętrznie przeciwko wrzodowi trawiennemu w Marmaris (Mugla) [8], podczas gdy w tym samym celu stosuje się wywar z nieotwartych pąków kwiatowych C. laurifolius. W zachodniej Anatolii wywar z liści C. laurifolius stosuje się wewnętrznie przeciw gorączce i bólom żołądka oraz zewnętrznie, poprzez kąpiel, przeciw bólom reumatycznym [9].

Kliknij tutaj, aby dowiedzieć się więcej

Jest dobrze udowodnionym faktem, że podwyższona agregacja reaktywnych form tlenu (ROS) wyzwala stres oksydacyjny, który jest jednym z istotnych prekursorów różnych zaburzeń metabolicznych, takich jak nowotwory, cukrzyca, problemy sercowo-naczyniowe, choroba Alzheimera itp. [10] Dlatego wykorzystanie przeciwutleniaczy stało się powszechnym holistycznym podejściem do zapobiegania lub leczenia takich stanów w obecnej praktyce naukowej. Aktywność przeciwutleniającą ekstraktów roślinnych została zgłoszona przez ogromną liczbę badaczy [11-14]. W powszechnym podejściu potencjał przeciwutleniający ekstraktów roślinnych jest na ogół poświęcony ich zawartości fenoli. W literaturze naukowej dostępnych jest wiele dowodów na to, że gatunki Cistus są również bogate w profile fenolowe i ostatecznie mają znaczny stopień aktywności przeciwutleniającej. Jednak koncepcja biodostępności tych fitochemikaliów w organizmie nie była brana pod uwagę w większości tych badań.

Powszechnie wiadomo, że stany przewodu pokarmowego wpływają na związki fenolowe ze względu na różne warunki pH, działanie enzymów i mikrobiotę. Z drugiej strony, struktury chemiczne związków fenolowych oraz matryca roślinna są również ważnymi czynnikami wpływającymi na ich biodostępność [15]. W związku z tym w niniejszym badaniu do oceny biodostępności zawartości fenoli zastosowano metodę symulacji trawienia in vitro dla wszystkich ekstraktów. W celu monitorowania przemian oznaczano całkowitą zawartość fenoli, flawonoidów, kwasów fenolowych i proantocyjanidyn we wszystkich fazach trawienia. Co więcej, aktywność przeciwutleniającą ekstraktów zbadano mechanistycznie różnymi metodami spektrofotometrycznymi, aby poznać ich wszechstronne profile aktywności. Potencjały antyoksydacyjne wszystkich próbek otrzymanych w procesie trawienia zbadano za pomocą testów DPPH i DMPD (wymiatanie wolnych rodników), FRAP i CUPRAC (potencjał redukcji metali) oraz TOAC (całkowita pojemność antyoksydacyjna). Wcześniej, przez Guzelmeric et al. [16] Dlatego jakościowe i ilościowe oznaczenie tych glikozydów flawonolu przeprowadzono za pomocą systemu wysokosprawnej chromatografii cienkowarstwowej i oszacowano ich wskaźniki biodostępności.

Cistanche może poprawić odporność

Cukrzyca (DM) jest powszechnym zaburzeniem metabolicznym i charakteryzuje się zmniejszonym wydzielaniem insuliny przez komórki trzustkowe lub brakiem odpowiedzi organizmu na insulinę. Istnieją dwa typy cukrzycy: insulinozależna (Typ I) i insulinoniezależna (Typ II) [17]. jaile wziąć cistanche„Jedną ze strategii leczenia cukrzycy typu Ⅱ jest kontrolowanie hiperglikemii poposiłkowej, którą definiuje się jako „znaczący wzrost stężenia cukru we krwi po posiłku”. Hamowanie kluczowych enzymów trawiennych, w tym a-amylazy i o- glukozydaza jest niezbędna do kontrolowania hiperglikemii poposiłkowej. (cistanche tubulosa po chińsku) W układzie pokarmowym o-amylaza trawi skrobię na cukry redukujące, takie jak cyklodekstryna, laktoza i maltoza, a -glukozydaza rozkłada te cukry na glukozę. Dlatego też hamowanie enzymów trawiennych jest uważane za możliwy sposób działania w leczeniu hiperglikemii poposiłkowej [18] Z drugiej strony, podwyższone poziomy glukozy we krwi mogą powodować powstawanie AGE, które definiuje się jako „związki powstałe w wyniku reakcji glikacji enzymatycznej (Maillard) między redukującymi cukrami a białkami, kwasami nukleinowymi i lipidami”. Podwyższona akumulacja AGE w organizmie może wywołać wiele powikłań cukrzycowych, w tym nefropatię, neuropatię, retinopatię itp.[19]. Aminoguanidyna, wyobraź sobie i metformina są przykładami syntetycznych inhibitorów AGE, a akarboza, miglitol i wogliboza są syntetycznymi inhibitorami enzymów trawiennych i są stosowane od dziesięcioleci [20, 21]. Jednak badania kliniczne i eksperymenty in vivo wykazały skutki uboczne tych syntetycznych inhibitorów, takie jak hepatotoksyczność, wzdęcia brzucha, wzdęcia, wzdęcia, anemia, wymioty, niewydolność serca itp. [21, 22]. Z powodu tak szkodliwych skutków wiele badań dotyczyło potencjału hamującego ekstraktów roślinnych na AGE [23-25]. Doniesiono, że fitochemikalia, szczególnie związki fenolowe, takie jak kwasy fenolowe, flawonoidy i proantocyjanidyny, znacząco hamują tworzenie się AGE i powiązanych działań enzymów, tj. x-amylazy i -glukozydazy [26-28].

Ponieważ ekstrakcja wodna (napar lub wywar) jest powszechną techniką przygotowania w medycynie tradycyjnej, badanie to przeprowadzono na wodnych ekstraktach z gatunku czystka tureckiego przed i po symulacji trawienia żołądkowo-jelitowego in vitro. Pod tym względem porównano profile fenolowe oraz potencjały przeciwutleniające i przeciwcukrzycowe ekstraktów wodnych i ich metabolitów trawiennych. Według ankiety referencyjnej, w tym badaniu po raz pierwszy zbadano hamujące działanie ekstraktów z czystka na AGE. Ponadto, analizę ilościową flawonoidów markerowych przeprowadzono również za pomocą analizy HPTLC. Do wszystkich ekstraktów zastosowano technikę symulacji trawienia in vitro w celu monitorowania zmian stężeń i profili aktywności biologicznej związków fenolowych w warunkach żołądkowo-jelitowych.

2. Wyniki

2.1.Oszacowanie zawartości fenoli w próbkach

Zgodnie z wynikami przedstawionymi w Tabeli 1, wodny ekstrakt C. saloifolius miał wyższą całkowitą zawartość flawonoidów, kwasów fenolowych i fenolowych niż inne badane gatunki, podczas gdy próbki ND (niestrawione) C.creticus i C.laurifolius miały najwyższą zawartość proantocyjanidyny zawartość. Najbardziej znaczący spadek wykryto w całkowitej zawartości proantocyjanidyn we wszystkich ekstraktach. Ilości proantocyjanidyny w próbkach IN (biodostępne) były niewykrywalne we wszystkich ekstraktach wodnych. W rezultacie na zawartość fenoli w ekstraktach wodnych negatywnie wpłynęła procedura symulacji trawienia człowieka in vitro.

Skróty dla próbek to ND: niestrawione; PG: Postżołądek; IN: Biodostępny; BAvI: wskaźnik biodostępności; BWyniki podano jako średnią z trzech powtórzeń ± odchylenie standardowe (SD) oraz jako mg równoważników kwasu galusowego (GAE) w próbce 1 g; Wyniki wyrażono jako średnią z trzech powtórzeń ± odchylenie standardowe (SD) oraz jako mg równoważników kwercetyny (QE) w próbce 1 g; D Wyniki wyrażono jako średnią z trzech powtórzeń ± odchylenie standardowe (SD) oraz jako mg ekwiwalentów kwasu kawowego (CAE) w próbce 1 g; " Wyniki wyrażono jako średnią z trzech powtórzeń 士 odchylenie standardowe （SD） i jako mg ekwiwalentu katechiny （CE） w próbce lg; * Skróty wodnych ekstraktów CCA dla C. creticus, CLA dla C. laurifolius, CMA dla C. monspeliensis, CPA dla C.parviflorus, CSA dla C.salviifolius.Różne litery w tym samym rzędzie oznaczają znaczenie (p<>

Jak przedstawiono w tabeli 2, zawartość salidrozydu i hiperozydu w wodnym ekstrakcie C. salviifolius była stosunkowo wyższa niż w przypadku innych gatunków, natomiast kwercytryny nie znaleziono. Z kolei kwercytrynę stwierdzono w najwyższym stężeniu we wszystkich próbkach symulacyjnych wodnego ekstraktu z C. creticus, ale jej stężenie znacznie się zmniejszyło w próbkach biodostępnych. Dodatkowo chromatogram HPTLC i nakładkowe widma UV referencji oraz odpowiadające im plamki na ścieżkach wszystkich ekstraktów przedstawiono na rysunku 1.

Rycina 1. (A) Nałożenie widm UV salidrozydu i odpowiednich plamek na ścieżkach wszystkich ekstraktów. (B) Nałóż widma UV hiperozydu i odpowiednie plamki na ścieżkach wszystkich ekstraktów. (C) Nałóż widma UV kwercytryny i odpowiednie plamki na ścieżkach wszystkich ekstraktów. (D)HPTLC chromatogramy:1. ORAZ 2. CCA PG,3. CAIN,4. CLA ND,5.CLA PG,6.CLAIN,7.Tiliroside（Rf ≈0.65）,8.Hyperoside（Bf ≈0.35）,9.Kwercytryna（Rf ×{{ 14}}.45）,10.CMA ND,11.CMAPG,12.ŁAŃCUCH,13.I,14. CPA PG,15.CPA IN,16.CSAND,17.CSAPG,18.CSA IN.Faza ruchoma:EtOAc/CHCh/CHCOOH/HCOOH/H2O(100:25:10:10:10:10:11);Derywatyzacja : odczynnik NPR. Wizualizacja: 366 nm.

2.2.Oszacowanie aktywności przeciwutleniającej próbek

Jak przedstawiono w Tabeli 3, biodostępne próbki ekstraktów z czystka wykazywały słabszą aktywność antyoksydacyjną zmiatania rodników niż ich odpowiedniki niestrawione i pożołądkowe. Próbki ND i PG wszystkich ekstraktów wodnych wykazywały znaczną aktywność zmiatania rodników DPPH i miały niższe wartości EC50 niż związek odniesienia BHT (wartość EC50: 5,83±0,2 ug/ml）. Jednak wszystkie ekstrakty wykazywały słabsze zmiatanie rodników DMPD niż związek odniesienia Trolox (5,82±0.37 ug/ml). Próbki CPA ND, PG i IN wykazywały lepszą aktywność DMPD w porównaniu z próbkami innych ekstraktów.

Podobnie jak w przypadku testów aktywności zmiatania rodników, biodostępne próbki ekstraktów z czystka również wykazały słabszą redukcję metali i całkowitą aktywność przeciwutleniającą niż próbki niestrawione i po żołądku. Wszystkie próbki ekstraktów ND wykazywały znaczną aktywność przeciwutleniającą redukującą żelazo, która była silniejsza niż związek odniesienia BHT (4.06±0.42mM ekwiwalent FeSO4). Wśród próbek PG tylko CSA (44±0,16mM ekwiwalent FeSO4) miał lepszą aktywność niż BHT. W teście CUPRAC próbki ND i PG CSA wykryto jako najsilniejsze spośród próbek innych gatunków. Dyskretnie, próbka IN CCA miała lepszą aktywność CUPRAC niż biodostępne próbki innych ekstraktów wodnych.

2.3.Aktywność hamowania enzymów związanych z cukrzycą

Jak wskazano w Tabeli 4, zależną od stężenia aktywność hamującą enzymy zaobserwowano we wszystkich ekstraktach wodnych（superman zioła cistanche. Podczas gdy próbki ND CPA i CSA (odpowiednio 75,89 procent ±0,62,80,34 procent ±0,19) wykazywały nieco wyższą aktywność hamującą -amylazę niż akarboza (75,80 procent ±0,02) przy stężeniu 1 mg/ml; tylko próbka ND CSA wykazywała wyższą aktywność hamującą -glukozydazę niż związek odniesienia kwercetyna w obu stężeniach.

Podsumowując, wodny ekstrakt z C. saloifolius wykazywał lepszą aktywność hamującą enzymy trawienne niż ekstrakty innych gatunków. Dodatkowo próbki IN wszystkich ekstraktów wodnych wykazały niższą aktywność hamującą enzymy w porównaniu z próbkami ND. 2.4. Aktywność hamująca AGE

Jak przedstawiono w Tabeli 4, zależną od stężenia aktywność hamowania AGE obserwowano we wszystkich ekstraktach wodnych. Próbki ND CCA, CPA i CSA wykazywały lepszą aktywność hamującą niż związek odniesienia kwercetyna zarówno w stężeniach 0,5, jak i 1 mg/ml. Jednak tylko ekstrakt z C.salvifolius wykazywał lepszą aktywność hamującą niż kwercetyna wśród próbek IN ekstraktów. Biodostępne próbki ekstraktów wodnych wykazywały niższą aktywność hamującą AGE w porównaniu z próbkami niestrawionymi. Zgodnie z wynikami, najwyższą aktywność hamującą AGE wykazywała próbka ND wodnego ekstraktu C. salvifolius. Jednak próbka IN wodnego ekstraktu C. monspeliensis wykazała najsłabszy potencjał hamowania AGE w badanych stężeniach.

Ten artykuł pochodzi z Molecules 2021, 26, 5322. https://doi.org/10.3390/molecules26175322 https://www.mdpi.com/journal/molecules