Zarodek danio pręgowanego jako model do testowania ochronnego działania związków przeciwutleniających w żywności

E-mailtina.xiang@wecistanche.compo więcej informacji.

Abstrakcyjny:przeciwutleniaczaktywność związków spożywczych jest jedną z właściwości wzbudzających największe zainteresowanie, ze względu na korzyści zdrowotne i korelację z zapobieganiem chorobom przewlekłym. Aktywność tę zwykle mierzy się za pomocą testów in vitro, które nie mogą przewidzieć skutków ani mechanizmów działania in vivo. Celem tego badania była ocena in vivo ochronnego działania sześciu związków fenolowych (naringenina, apigenina, rutyna, oleuropeina, kwas chlorogenowy i kurkumina) oraz trzech karotenoidów (likopen B, -karoten i astaksantyna) naturalnie obecnych w żywności przy użyciu model zarodka danio pręgowanego. Zarodek danio pręgowanego został wstępnie potraktowany każdym z dziewięciu związków przeciwutleniających, a następnie wystawiony na działanie wodoronadtlenku tertbutylu (tBOOH), znanego induktorastres oksydacyjnyu danio pręgowanego. Znaczące różnice określono porównując odpowiedź stężenie-odpowiedź śmiertelności i dysmorfogenezy indukowanej tBOOH w stosunku do zarodków poddanych wstępnej obróbce zprzeciwutleniaczzwiązki. Stwierdzono działanie ochronne każdego związku, z wyjątkiem -karotenu, przed śmiertelnością wywołaną stresem oksydacyjnym. Ponadto apigenina, rutyna i kurkumina również wykazały działanie ochronne przed dysmorfogenezą. Z drugiej strony, -karoten wykazywał zwiększoną śmiertelność i dysmorfogenezę w porównaniu z samą terapią tBOOH.

Słowa kluczowe: stres oksydacyjny; zarodek danio pręgowanego; działanie przeciwutleniające; polifenole; karotenoidy

1. Wstęp

Reaktywne formy tlenu (ROS) i reaktywne formy azotu (RNS) powstają podczas metabolizmu komórkowego. Są niezbędne do prawidłowego stanu fizjologicznego, ale w nadmiarze uczestniczą w procesach patologicznych [1]. Organizmy tlenowe mają mechanizmy obronne zapobiegające uszkodzeniom oksydacyjnym wywołanym przez ROS, w tym:przeciwutleniaczenzymy i/lub mechanizmy nieenzymatyczne, w tym endogennie wytwarzane związki antyoksydacyjne lub spożycie antyoksydantów w diecie [2].
Brak równowagi, gdy stężenie reaktywnych form jest wyższe niżprzeciwutleniaczobronę organizmu, nazywa sięstres oksydacyjny(OS) [3]. Konsekwencje OS obejmują rekrutację makrofagów; zahamowanie normalnego funkcjonowania lipidów i białek; oraz uszkodzenia mitochondriów, błon i DNA [4–7]. Zmiany te zostały skorelowane z kilkoma patologiami, takimi jak m.in. nowotwór, starzenie się, cukrzyca, reumatoidalne zapalenie stawów, choroby sercowo-naczyniowe i neurodegeneracyjne [8–11].

Kilka badań wykazało, że organizm wymaga przyjmowania przeciwutleniaczy z dietą, aby zmniejszyć uszkodzenia oksydacyjne [12] w sytuacjach fizjopatologicznych (z powodu ekspozycji na promieniowanie UV, palenia, zanieczyszczonego powietrza itp.), które wytwarzają nadmiar ROS. W diecie spożywane są różne przeciwutleniacze, takie jak związki fenolowe, witaminy, karotenoidy iflawonoidy. Termin „związki fenolowe” odnosi się do dowolnej substancji z grupą fenolową przyłączoną do struktur aromatycznych lub alifatycznych. Związki fenolowe pochodzą z roślin i należą do najważniejszych metabolitów wtórnych; ich obecność w królestwie zwierząt wynika z ich spożycia poprzez dietę. Wśród tych związkówflawonoidysą najbardziej zbadane i obfite; ich struktury chemiczne zawierająflawonoidjądro składające się z 15 atomów węgla ułożonych w trzy pierścienie (C6–C3–C6) [13]. Ich mechanizmy antyoksydacyjne obejmują hamowanie enzymów lub chelatowanie pierwiastków śladowych biorących udział w produkcji wolnych rodników, wychwyt ROS oraz ochronę endogennych mechanizmów obronnych antyoksydacyjnych [14]. Średniaflawonoidspożycie szacuje się na 23 mg/dzień [15,16], a głównymi źródłami są czarna herbata, czerwone wino, cebula, jabłka i piwo [17,18].

Inną grupą związków, które zostały przebadane ze względu na ich działanie przeciwutleniające, są karotenoidy. Są to pigmenty, których struktury składają się z szeregu sprzężonych wiązań C=C (polien), które umożliwiają im interakcję z wolnymi rodnikami; dlatego mogą działać jako skuteczne przeciwutleniacze [19]. Karotenoidy są szeroko rozpowszechnione w układach naturalnych, a ich rolę w zapobieganiu różnym chorobom badano, głównie dla związków obecnych w diecie, takich jak -karoten, luteina i likopen [18,20,21].

Identyfikacja rólprzeciwutleniaczew chorobach i zaburzeniach skorelowanych z procesami oksydacyjnymi jest niezbędna do analizy działania ochronnego in vivo. Z tego powodu nasze laboratorium opracowało model zarodka danio pręgowanego (ZF) do oceny ochronnego działania tychprzeciwutleniaczzwiązki [22].Stres oksydacyjnyjest indukowany za pomocą wodoronadtlenku tertbutylu (tBOOH). tBOOH generuje rodniki butoksylowe w reakcji Fentona [23]. Utworzone rodniki sprzyjają wewnątrzkomórkowemu zubożeniu grup tiolowych i rezerw glutationu, powodując znaczny wzrost śmiertelności i dysmorfogenezy w odsłoniętych embrionach danio pręgowanego. Model ten umożliwia porównanie między krzywymi stężenie-efekt śmiertelności i dysmorfogenezy dla zarodków danio pręgowanego poddanych działaniu tBOOH i krzywych zarodków poddanych wstępnej obróbce przeciwutleniaczami; analizę statystyczną można przeprowadzić w celu zbadania ochronnego działania analizowanego związku przeciwutleniającego.

Celem niniejszej pracy była ocena działania ochronnego in vivo związków pokarmowych o działaniu przeciwutleniającym wobec toksyczności rozwojowej wywołanej przez utleniacz u zarodków danio pręgowanego.

2. Wyniki

2.1. Krzywe efektu koncentracji dla tBOOH w zarodkach Danio pręgowanego

Nasza grupa badawcza wcześniej opracowała i zwalidowała zarodek ZFstres oksydacyjnymodel, za pomocą którego należy ocenić aktywność ochronnąprzeciwutleniaczsubstancje (22).

Zarodki danio pręgowanego są poddawane działaniu wodoronadtlenku tertbutylu (tBOOH) w celu uzyskania krzywych letalności i dysmorfogenezy. Zarodki danio pręgowanego są poddawane działaniu tBOOH 24 do 48 godzin po zapłodnieniu (hpf) w różnych stężeniach, w zakresie od 1 do 3,5 mM (Rysunek 1). Stwierdzono, że śmiertelne stężenie 50 (LC50) wynosi 2,1 mM, podczas gdy skuteczne stężenie 50 dla dysmorfogenezy (EC50) wynosi 1,7 mM. Wspomniane powyżej krzywe wykorzystano do porównania zarodków danio pręgowanego, które zostały lub nie poddane działaniu związków przeciwutleniających, a następnie zostały poddane działaniu tBOOH.

2.2. Identyfikacja efektów ochronnych związków przeciwutleniających w zarodkach Danio pręgowanego

Opisany wcześniej model danio pręgowanego wykorzystano do oceny ochronnego działania sześciu polifenoli i trzech karotenoidów obecnych w żywności.

Z sześciu polifenoli trzy byłyflawonoidy: naringenina (20 μM), apigenina (10 μM) i rutyna (10 μM). Drzewoflawonoidyspowodował znaczny dryf na krzywych stężenie-odpowiedź dla śmiertelności. Ponadto apigenina i rutyna wykazywały działanie ochronne przeciwko dysmorfogenezie, podczas gdy naringenina nie wykazała żadnego działania ochronnego przeciwko dysmorfogenezie (Figura 2).

Analizie poddano również oleuropeinę (15 μM), kwas chlorogenowy 20 μM i kurkuminę 15 μM. Te polifenole spowodowały znaczny dryf w krzywych stężenie-odpowiedź dla śmiertelności. Tylko kurkumina wykazywała działanie ochronne przed dysmorfogenezą (ryc. 3).

Ponadto oznaczono karotenoidy likopen 20 μM）, astaksantynę （20 μM） i -karoten （25 μM）. Likopen i astaksantyna spowodowały znaczny dryf krzywych zależności stężenia od śmiertelności. Dla kontrastu, żaden z karotenoidów nie wykazywał działania ochronnego przed dysmorfogenezą (Figura 4). Co więcej, -karoten powodował przesunięcie w lewo krzywych dla śmiertelności i dysmorfogenezy, co może wskazywać na możliwy efekt prooksydacyjny.

3. Dyskusja

Tlen jest niezbędny do życia człowieka; jednocześnie jednak wytwarza substancje toksyczne, takie jak wolne rodniki i reaktywne formy tlenu (ROS); substancje te są utleniające, niestabilne i reaktywne. Ponadto mogą reagować z dowolną makrocząsteczką i powodować uszkodzenia komórek [24]. Aby przeciwdziałać tym substancjom utleniającym, organizm wykorzystuje enzymy antyoksydacyjne, takie jak dysmutaza ponadtlenkowa i peroksydaza glutationowa oraz związki antyoksydacyjne pochodzące z diety. Dlatego badanie zdolności antyoksydacyjnych związków wzbudzało zainteresowanie w ciągu ostatnich kilku lat. Istnieje kilka technik określania aktywności przeciwutleniającej in vitro, chociaż mają one ograniczenia z żywieniowego punktu widzenia, ponieważ żadna z nich nie odtwarza sytuacji fizjologicznej [25]. Z tego powodu metoda obejmująca techniki in vivo doprowadziłaby do bardziej znaczących wyników, ponieważ stres oksydacyjny implikuje mechanizmy zależne od wielu warunków systemowych, zwłaszcza kinetycznych części reakcji. Nasz zespół wykorzystał model zarodka ZF [22], który może być cenną metodą in vivo, do zbadania ochronnego działania dziewięciu związków przeciwutleniających, które zostały szeroko przebadane in vitro. Oceniliśmy sześć związków fenolowych i trzy karotenoidy. Związki fenolowe stanowią ważny wkład w potencjał przeciwutleniający ludzkiej diety; Spośród tych związków najlepiej zbadano i obficie występują flawonoidy. Zbadano aktywność przeciwutleniającą flawonoidów apigeniny, rutyny i naringeniny. Te flawonoidy są bioaktywnymi związkami występującymi głównie w różnych owocach, roślinach i warzywach, orzechach i cebuli. Badania in vitro wykazały, że te flawonoidy skutecznie neutralizują rodniki hydroksylowe, nadtlenek, nadtlenek wodoru, rodniki tlenku azotu, DPPH i peroksydację lipidów [26–29]. Chen i wsp. w 2012 roku [30] przeprowadzili analizę QSAR przy użyciu modelu larw danio pręgowanego, aby ocenić zdolność piętnastu flawonoidów do wychwytywania ROS, w tym rutyny, wobec fototoksyczności indukowanej promieniowaniem UV. Zgodnie z wcześniejszymi badaniami stwierdzili znaczenie dwóch grup hydroksylowych i ich pozycji, przy czym co najmniej dwie grupy hydroksylowe są niezbędne do silnej aktywności biologicznej [30, 31]. Ponadto stwierdzono, że grupy hydroksylowe w pozycjach C3, C5 i C7 nadają lepszą stabilność i aktywność flawonów [31]. Nasze wyniki wykazały ochronny wpływ na śmiertelność wywołaną tBOOH dla trzech flawonoidów. Apigenina i rutyna również wykazały działanie ochronne przed dysmorfogenezą; jednak naringenina nie wykazywała żadnego wpływu na dysmorfogenezę.

Oprócz flawonoidów oceniono również działanie przeciwutleniające oleuropeiny, kwasu chlorogenowego i kurkuminy. Badania in vitro i in vivo wykazały, że

trzy związki fenolowe mają ważne działanie przeciwutleniające [32–34]. Oleuropeina to biofenol występujący w liściach oliwnych, oliwie z oliwek z pierwszego tłoczenia i niektórych gatunkach z rodziny Oleaceae [32]. Kwasy chlorogenowe (CGA) są estrami powstającymi między kwasami kawowym i chinowym i stanowią grupę polifenoli obecnych w diecie człowieka [35]. Kilka badań wykazało, że picie napojów zawierających CGA, takich jak kawa, herbata, wino i różne soki owocowe, zmniejsza ryzyko rozwoju różnych chorób przewlekłych [36–38]. Jedną z przyczyn tej redukcji jest zdolność antyoksydacyjna CGA, które oddają atomy wodoru w celu redukcji wolnych rodników i hamowania reakcji utleniania [35]. Kurkumina to polifenol używany do barwienia i przyprawiania produktów spożywczych. Jego aktywność przeciwutleniająca była badana w ciągu ostatnich kilku lat, a jedno badanie sugeruje, że może chronić biomembrany przed uszkodzeniami peroksydacyjnymi [39]. Korzystając z modelu embrionu ZF, zaobserwowano, że wstępne traktowanie oleuropeiną, kwasem chlorogenowym lub kurkuminą zmniejszało śmiertelność wywołanego przez tBOOH stresu oksydacyjnego; jednak znaczący efekt ochronny przed dysmorfogenezą zaobserwowano tylko dla kurkuminy.

Kolejną grupą o właściwościach przeciwutleniających są karotenoidy, wszechobecna grupa pigmentów izoprenoidowych. Są wygaszaczami tlenu singletowego i zmiataczami ROS [40]. Mechanizmy molekularne leżące u podstaw antyoksydacyjnego i prooksydacyjnego działania karotenoidów wciąż nie są w pełni poznane. Do najczęściej badanych karotenoidów należą likopen i -karoten. Można je znaleźć obficie w pomidorach, sosie pomidorowym, różnych owocach, algach i warzywach [18,41]. Oceniając ochronne działanie tych karotenów, stwierdzono, że likopen wykazywał aktywność przeciwutleniającą, chroniąc przed śmiertelnością embrionów; jednak nie stwierdzono wpływu na dysmorfogenezę. Z drugiej strony, -karoten zwiększał częstość śmiertelności i dysmorfogenezy w zarodkach ZF w porównaniu z działaniem samego utleniacza; jest to zgodne z badaniami, które wykazały, że wysokie dawki -karotenu mają działanie przeciwutleniające, po którym następuje działanie prooksydacyjne przy wysokim prężności tlenu, co może być związane z jego niekorzystnymi skutkami [42]. Co więcej, badanie wykazało, że suplementacja -karotenem nie miała ochronnego wpływu na całkowitą śmiertelność palących mężczyzn z cukrzycą w porównaniu z placebo [43]. Kolejnym ocenianym karotenoidem była astaksantyna; jest to karotenoid ksantofilowy występujący w algach, drożdżach, łososiu, pstrągu, krylu, krewetkach i rakach. Jest to czerwony, rozpuszczalny w tłuszczach pigment antyoksydacyjny, który nie wykazuje aktywności prowitaminy A [44]. W naszym badaniu astaksantyna wykazywała działanie ochronne przed śmiertelnością, ale nie stwierdzono wpływu na dysmorfogenezę.

Podsumowując, osiem z dziewięciu ocenianych cząsteczek wykazywało aktywność przeciwutleniającą z działaniem ochronnym przed śmiertelnością embrionów ZF. Jedynie apigenina (10 µM), rutyna (10 µM) i kurkumina (15 µM) dodatkowo wykazywały działanie ochronne przed dysmorfogenezą wynikającą ze stresu oksydacyjnego wywołanego tBOOH. W przeciwieństwie do tego stwierdzono, że -karoten powodował odwrotny efekt, zwiększając śmiertelność i wskaźnik dysmorfogenezy, ponieważ zmniejszał wartości LC50 i EC50. Równowaga i czas działania sił oksydacyjnych i antyoksydacyjnych są kluczowe dla prawidłowej regulacji i czasu rozwoju embrionalnego [45]. Różnice w kinetyce lub mechanizmie działania tych przeciwutleniaczy mogą być główną przyczyną różnych zdolności ochronnych przed dysmorfogenezą. Potrzebne są dalsze badania, aby zbadać, dlaczego tylko niektóre związki wykazują ochronny wpływ na morfogenezę podczas rozwoju embrionalnego. W badaniu tym próbowano odróżnić efekt embriotoksyczny (śmiertelność) od efektu dysmorfogenezy (teratogenność). W niektórych przypadkach wady rozwojowe mogą poprzedzać i prowadzić do śmierci. W innych przypadkach śmiertelność i wady rozwojowe mogą być spowodowane różnymi przyczynami. Podejrzewano by niezależność tych dwóch objawów, gdyby związek zwiększał odstęp między krzywą zależności stężenia i odpowiedzi od dysmorfogenezy. Wszystkie badane w naszym badaniu związki przeciwutleniające nie zwiększyły działania teratogennego ponad dawkę śmiertelną więcej niż dwukrotnie; dlatego nie zaobserwowano zwiększonego potencjału teratogennego dla żadnego związku przeciwutleniającego [46].

Podsumowując, wyniki te wskazują, że ten model zarodka ZF jest cennym narzędziem do analizy ochronnego działania cząsteczek przeciwutleniaczy, które składają się na żywność. Aby określić chemiczno-strukturalne przyczyny, dla których apigenina, rutyna i kurkumina wykazały w naszym badaniu najwyższe działanie ochronne, konieczne są dalsze analizy; na przykład w celu określenia ilościowych zależności struktura-aktywność (QSAR).

4. Materiały i metody

4.1. Oświadczenie etyczne

Procedury z udziałem larw i embrionów danio pręgowanego zostały zatwierdzone przez Komisję Etyki Zwierząt Uniwersytetu w Barcelonie, numer zezwolenia lub protokół 7971 Departamentu Zwierząt Gospodarskich i Rybołówstwa rządu Katalonii (ProcedureDAAM 7971).

4.2. Chemikalia i roztwory

Przygotowanie Wodoronadtlenek tert-butylu (tBOOH, numer CAS: 75-91-2) i związki przeciwutleniające zostały nabyte od TCI Europe. tBOOH rozpuszczono w 0.3X buforze Danielau (17.4 mM NaCl; 0.23 mM KCl; 0.12 mM MgSO4.7 H2O; 0.18 mM Ca (NO3)2; 1,5 mM HEPES(N-(2-hydroksyetylo)piperazyno-N0 -(2-kwas etanosulfonowy); pH 7,4).

Naringenina (20 µM) (numer CAS: 67604-48-2), oleuropeina (15 µM) (numer CAS:32619-42-4), rutyna (10 µM) (numer CAS : 207671-50-9), kwas chlorogenowy (20 µM) (numer CAS: 327-97-9), apigenina (10 µM) (numer CAS: 520-36-5), kurkumina (15 µM) (numer CAS: 458-37-7), likopen (20 µM) (numer CAS: 502-65-8), astaksantyna (20 µM) (numer CAS: 472-61-7) i -karoten (25 µM) (numer CAS: 7235-40-7) zostały nabyte od Sigmar-Aldrich®. Przeciwutleniacze rozpuszczono w 100% dimetylosulfotlenku (DMSO, Sigma Aldrich, Madryt, Hiszpania), a następnie rozcieńczono w 0,3x buforze Danieau do końcowego stężenia DMSO 0,05% (v/v). Zastosowano przeciwutleniacze w różnych stężeniach, w zależności od najwyższego stężenia, przy którym nie zaobserwowano wpływu na śmiertelność lub rozwój zarodka (maksymalne tolerowane stężenie, MTC)

4.3. Utrzymanie Daniofibi i Produkcja Jaj

Dorosłe danio pręgowany typu dzikiego przetrzymywano w standardowych warunkach. Zarodki zebrano, oczyszczono i wyselekcjonowano zgodnie z ich żywotnością. Zapłodnione zarodki traktowano wodą standaryzowaną zgodnie z normami Międzynarodowej Organizacji Normalizacyjnej (ISO) 7346-1 i 7346-2 (ISO, 1998; 2 mM CaCl2·2H2O, 00,5 mM MgSO4 ·7H2O, 0,75 mM NaHCO3 i 0,07 mM KCl). Zapłodnione jaja zostały sklasyfikowane zgodnie z wcześniejszymi badaniami Kimmel i wsp., 1995 [47] i wyselekcjonowane do późniejszej ekspozycji pod stereomikroskopem stereoskopowym (Motic SMZ168, Motic China Group, LTD., Luwan, Szanghaj, Chiny). Zarodki ryb trzymano w szklanych fiolkach w kontrolowanej temperaturze 27 ± 1◦C.

4.4. Ekspozycja zarodków Danio pręgowanego na stres oksydacyjny (wodoronadtlenek tert-butylu)

Do przygotowania krzywej tBOOH zastosowano metodologię Boix, 2020. Metodologia ta opiera się na uzyskaniu krzywej odpowiedzi stężenie-śmiertelność (LC50) i dysmorfogenezie (EC50) poprzez wystawienie zarodków ZF na działanie induktora stresu oksydacyjnego, wodoronadtlenku tertbutylu (tBOOH). Po uzyskaniu zarodków danio pręgowanego trzyma się je w pożywce Danieau 0,3X od 0 do 24 hpf. Od 24 do 48 hpf zarodki są poddawane działaniu roztworów tBOOH w różnych stężeniach 1, 1,5, 2, 2,5, 3 i 3,5 mM. Wykorzystano zarodki z 3 różnych lęgów danio pręgowanego w trzech powtórzeniach (ryc. 5A).

4.5. Określenie ochronnego działania związków przeciwutleniających

Aby ustalić, czy związek ma działanie ochronne przed stresem oksydacyjnym, embriony danio pręgowanego zostały najpierw wystawione na działanie związku przeciwutleniającego od 0 do 24 hpf. Stężenia obliczono w zależności od testów maksymalnego tolerowanego stężenia. Następnie, od 24 do 48 hpf, zarodki wystawiono na działanie induktora stresu, tBOOH. Następnie każdą grupę zarodków oceniono w każdym ze stężeń tBOOH (Figura 5B). Aby określić, czy istnieje znacząca różnica, porównano krzywą ekspozycji na sam tBOOH i krzywą ekspozycji wstępnej na związek przeciwutleniający.

Dziesięć zapłodnionych jaj wystawiono na 2,5 ml dla każdej substancji i stężenia. Przeprowadzono trzy niezależne replikacje, wykorzystując jaja z różnych tarlisk. Zarodki ZF poddano wstępnej ekspozycji na związki antyoksydacyjne przez 24 h, następnie usunięto roztwór przeciwutleniacza, przeprowadzono płukanie pożywką Danieau, a zarodki ZF wystawiono na działanie różnych stężeń tBOOH. Śmiertelność oceniano po 48 godzinach, a średnią martwych zarodków obliczono po odpowiednich testach. Do oceny dysmorfogenezy zastosowaliśmy system punktacji opisany przez Teixido et al. [48], aby obliczyć dysmorfogenezę zarodków przy około 48 hpf. Wybraliśmy dziewięć cech morfologicznych, które opisano w Tabeli 2. Dla każdego stężenia i grupy leczonej obliczono częstość występowania nieprawidłowych zarodków (zdefiniowanych jako zarodki z wynikiem 1 w każdej z cech morfologicznych).

Przesunięcie krzywej stężenie-odpowiedź w prawo z powodu wcześniejszej ekspozycji na przeciwutleniacze wskazuje na działanie ochronne przed induktorem stresu oksydacyjnego, ponieważ wyższe stężenie induktora jest wymagane do uzyskania takich samych wyników, jak w przypadku ekspozycji na sam tBOOH. Ze względu na wstępną ekspozycję na przeciwutleniacze, przesunięcie w lewo krzywej stężenie-odpowiedź oznacza wzrost stresu oksydacyjnego.

4.6.Analiza statystyczna

Krzywe stężenie-odpowiedź dla śmiertelności i dysmorfogenezy obliczono i oszacowano przy użyciu oprogramowania GraphPad 7.02 Software Inc. Do porównania dopasowania parametrów każdej grupy danych krzywej zastosowano test F poza sumą kwadratów. Przedział ufności dostosowano do 95 procent .

5. Wnioski

W badaniu wykorzystano embriony danio pręgowanego jako organizm modelowy do przetestowania zdolności ochronnej sześciu związków fenolowych i trzech karotenoidów powszechnie występujących w żywności. Wszystkie związki, z wyjątkiem -karotenu, wykazywały działanie ochronne przed śmiertelnością wywołaną stresem oksydacyjnym. Ponadto apigenina, rutyna i kurkumina również wykazywały działanie ochronne przeciwko dysmorfogenezie wywołanej przez tBOOH. Proponujemy, aby test embrionów danio pręgowanego, jak przedstawiono tutaj, można było zastosować do oceny in vivo ochronnego działania nowych bioaktywnych składników żywności o potencjalnej zdolności antyoksydacyjnej.

Cristina Arteaga 1,20, Nuria Boix13,Elisabet Teixido 13⑤,Fernanda Marizande 2,Santiago Cadena4 i Alberto Bustillos 5,*

1 Zakład Toksykologii, Zakład Farmakologii, Toksykologii i Chemii Terapeutycznej, Szkoła Farmaceutyczna,

Uniwersytet w Barcelonie, Avda Joan XXIIs/n,08028Barcelona, ​​Hiszpania;

2 Wydział Nauk o Zdrowiu, Żywienia i Dietetyki, Politechnika Ambato, Ambato 180207, Ekwador;

3 INSA-UB Instytut Badawczy ds. Żywienia i Bezpieczeństwa Żywności, Kampus Żywności i Żywienia Torribera,

Uniwersytet w Barcelonie, Prat de la Riba 171, 08921 Santa Coloma de Gramenet, Hiszpania

4 Wydział Nauk Stosowanych, Międzynarodowy Uniwersytet SEK, Quito 170134, Ekwador;

5Wydział Nauk o Zdrowiu, Medycyna, Politechnika w Ambato, Ambato 180207

Bibliografia

1.Tan, BL; Norhaizan, ME; Liew, W.-P.-P. Składniki odżywcze i stres oksydacyjny: przyjaciel czy wróg? Tlenek. Med. Komórka. Longew. 2018, 2018, 9719584. [CrossRef] [PubMed]
2. Sies, H. Biochemia stresu oksydacyjnego. Angew. Chemia Int. Wyd. inż. 1986, 25, 1058-1071. [Odn.]
3. Dröge, W. Wolne rodniki w fizjologicznej kontroli funkcji komórek. Fizjol. Rev 2002, 82, 47–95. [Odsyłacz] [PubMed]
4. Rendra, E.; Riabow, W.; Mossel, DM; Sevastyanova, T.; Harmsen, MC; Kzhyshkowska, J. Reaktywne formy tlenu (ROS) w aktywacji i funkcji makrofagów w cukrzycy. Immunobiologia 2019, 224, 242–253. [Odn.]
5. Lin, MT; Beal, MF Dysfunkcja mitochondriów i stres oksydacyjny w chorobach neurodegeneracyjnych. Natura 2006, 443, 787-795. [Odsyłacz] [PubMed]
6. Therond, P. Stres oksydacyjny, a uszkodzenia biomolekuł (lipidy, białka, DNA). Anny. Farmacja Ks. 2006, 64, 383-389. [Odn.]
7. Ermak, G.; Davies, KJA Wapń i stres oksydacyjny: od sygnalizacji komórkowej do śmierci komórki. Mol. Immunol. 2002, 38, 713–721. [Odn.]
8. Wadhwa, R.; Gupta, R.; Maurya, PK Stres oksydacyjny i przyspieszone starzenie się w zaburzeniu neurodegeneracyjnym i neuropsychiatrycznym. Aktualn. Farmacja Des. 2018, 24, 4711–4725. [Odn.]
9. Maritim, AC; Sanders, RA; Watkins, JB Diabetes, stres oksydacyjny i przeciwutleniacze: przegląd. J. Biochem. Mol. Toksykol. 2003, 17, 24-38. [Odn.]
10. Sinha, N.; Dabla, PK Stres oksydacyjny i przeciwutleniacze w nadciśnieniu – aktualny przegląd. Aktualn. Nadciśnienie. Rev. 2015, 11, 132–142. [Odn.]
11. Klaunig, JE Stres oksydacyjny i rak. Aktualn. Farmacja Des. 2018, 24, 4771–4778. [Odsyłacz] [PubMed]
12. Sies, H. Stres oksydacyjny: koncepcja biologii i medycyny redoks. Redoks Biol. 2015, 4, 180–183. [Odn.]
13. Pietta, P.-G. Flawonoidy jako przeciwutleniacze. J. Nat. Szturchać. 2000, 63, 1035-1042. [Odn.]
14. Halliwell, B.; Gutteridge, JMC Free Radicals in Biology and Medicine, wyd. 5; Oxford University Press: Oxford, Wielka Brytania, 2015; ISBN 9780198717478.
15. Hollman, PC; Katan, MB Dietetyczne flawonoidy: spożycie, skutki zdrowotne i biodostępność. Chemia Spożywcza Toksykol. wewn. J. Publ. Fr. Ind. Biol. Res. dr hab. 1999, 37, 937-942. [Odn.]
16. Hertog, MG; Hollman, PC; katan, MB; Kromhout, D. Spożycie potencjalnie przeciwrakowych flawonoidów i ich determinanty u dorosłych w Holandii. Nutr. Rak 1993, 20, 21-29. [Odn.]
17. Martínez, S.; Gonzalez, J.; Culebras, J.; Tuñón, M. Flavonoides: Propiedades y acciones przeciwutleniacze. Nutr. Hosp. 2002, 17, 271–278.
18. Arteaga, C.; Bustillos, A.; Gómez, J. Migración de neutrófifilos en larvas de pez cebra expuestos a extractos de sofrito de tomate. Łuk. Latynos. Nutr. 2021, 70, 216–224. [Odn.]
19. Młody, AJ; Lowe, GL Karotenoidy — właściwości przeciwutleniające. Przeciwutleniacze 2018, 7, 28. [CrossRef] [PubMed]
20. Xavier, AAO; Pérez-Gálvez, A. Karotenoidy jako źródło przeciwutleniaczy w diecie. Podkomórka. Biochem. 2016, 79, 359–375. [Odsyłacz] [PubMed]
21. Stahl, W.; Sies, H. Aktywność przeciwutleniająca karotenoidów. Mol. Żmija. Med. 2003, 24, 345–351. [Odn.]
22. Boix, N.; Teixido, E.; Pique, E.; Llobet, JM; Gomez-Catalan, J. Modulation and Protection Effects of Antioxidant Compounds against Oxidant Induced Developmental Toxicity u Danio pręgowanego. Przeciwutleniacze 2020, 9, 721. [CrossRef]
23. Fenton, HJH Utlenianie kwasu winowego w obecności żelaza. J.Chem. Soc. Przeł. 1894, 65, 899-910. [Odn.]
24. Phaniendra, A.; Jestadi, DB; Periyasamy, L. Wolne rodniki: właściwości, źródła, cele i ich wpływ na różne choroby. Indianin J. Clin. Biochem. 2015, 30, 11–26. [Odsyłacz] [PubMed]
25. Fernández-Pachón, MS; Villaño, D.; Troncoso, AM; García-Parrilla, MC Rewizja metod oceny aktywności przeciwutleniaczy in vitro wina i wartości sus efectos in vivo. Łuk. Latynos. Nutr. 2006, 56, 110-122. [PubMed] 26. Cavia-Saiz, M.; Busto, MD; Pilar-Izquierdo, MC; Ortega, N.; Perez-Mateos, M.; Muñiz, P. Właściwości przeciwutleniające, aktywność wymiatania rodników i zdolność ochrony biocząsteczek naringeniny flawonoidowej i jej naringiny glikozydowej: badanie porównawcze. J. Sci. Rolnictwo żywności. 2010, 90, 1238-1244. [Odsyłacz] [PubMed]
27. Patel K.; Singh, Wielka Brytania; Patel, DK Przegląd farmakologicznych i analitycznych aspektów naringeniny. Podbródek. J. Integr. Med. 2014, 24, 551–560. [Odn.]
28. Rashmi, R.; Magesz, SB; Ramkumar, KM; Suryanarayanan, S.; Subbarao, MV Potencjał antyoksydacyjny naringeniny pomaga chronić tkankę wątroby przed uszkodzeniami wywołanymi przez streptozotocynę. Przedstawiciel Biochem. Mol. Biol. 2017, 7, 76–84.
29. Szukla R.; Pandey, V.; Vadnere, lekarz ogólny; Lodhi, S. Rozdział 18 — Rola flawonoidów w leczeniu zaburzeń zapalnych. W żywności bioaktywnej jako interwencje dietetyczne w zapaleniu stawów i pokrewnych chorobach zapalnych; Watson, RR, Preedy, VR, wyd.; Prasa akademicka: Londyn, Wielka Brytania, 2019; s. 293–322; ISBN 978-0-12-813820-5.
30. Chen, YH; Yang, ZS; Wen, CC; Chang, YS; Wang, BC; Hsiao, Kalifornia; Shih, TL Ocena zależności struktura-aktywność flawonoidów jako przeciwutleniaczy i substancji toksycznych larw danio pręgowanego. Chemia Spożywcza 2012, s. 134, 717-724. [Odn.]
31. Cushman, M.; Zhu, H.; Geahlen, RL; Kraker, AJ Synteza i ocena biochemiczna serii aminoflflawonów jako potencjalnych inhibitorów kinaz białkowo-tyrozynowych p56lck, EGFr i p60v-src. J. Med. Chem. 1994, 37, 3353-3362. [Odn.]
32. Cioffi, G.; Pesca, MS; De Caprariis, P.; Braca, A.; Severino, L.; De Tommasi, N. Związki fenolowe w oliwie z oliwek i wytłokach z oliwek z Cilento (Kampania, Włochy) i ich aktywność przeciwutleniająca. Chemia Spożywcza 2010, 121, 105-111. [Odn.]

33. Bulotta, S.; Corradino, R.; Celano, M.; D'Agostino, M.; Maiuolo, J.; Oliverio, M.; Procopio, A.; Iannone, M.; Rotiroti, D.; Russo, D. Antyproliferacyjne i przeciwutleniające działanie na komórki raka piersi oleuropeiny i jej półsyntetycznych hiperacetylowanych pochodnych. Chemia Spożywcza 2011, 127, 1609-1614. [Odn.]
34. Han, J.; Talorete, TPN; Yamada, P.; Isoda, H. Antyproliferacyjne i apoptotyczne działanie oleuropeiny i hydroksytyrozolu na ludzkie komórki MCF -7 raka piersi. Cytotechnologia 2009, 59, 45–53. [Odsyłacz] [PubMed]
35. Liang, N.; Kitts, DD Rola kwasów chlorogenowych w kontrolowaniu stanów stresu oksydacyjnego i zapalnego. Odżywki 2015, 8, 16. [CrossRef] [PubMed]
36. Park, S.-Y.; Freedman, ND; Haiman, Kalifornia; Le Marchand, L.; Wilkens, LR; Setiawan, VW Stowarzyszenie Spożycia Kawy z Śmiertelnością całkowitą i Przyczynową Wśród Niebiałych Populacji. Anny. Stażysta. Med. 2017, 167, 228–235. [Odsyłacz] [PubMed]
37. Tadżycki, N.; tadżycki, M.; Mack, I.; Enck, P. Potencjalny wpływ kwasu chlorogenowego, głównych składników fenolowych kawy, na zdrowie: kompleksowy przegląd literatury. Eur. J. Nutr. 2017, 56, 2215-2244. [Odsyłacz] [PubMed]
38. Poole, R.; Kennedy'ego, Dz.U.; Roderick P.; Fallowfifield, JA; Siano, PC; Parkes, J. Spożycie kawy i zdrowie: przegląd zbiorczy metaanaliz wielu wyników zdrowotnych. BMJ 2017, 359, j5024. [Odsyłacz] [PubMed]
39. Tanwir, EM; Hossen, MS; Hossain, MF; Afroz, R.; Gan, SH; Khalil, MI; Karim, N. Właściwości przeciwutleniające popularnych odmian kurkumy (Curcuma longa) z Bangladeszu. J. Food Qual. 2017, 2017, 8471785. [Odsyłacz]
40. Fiedor, J.; Burda, K. Potencjalna rola karotenoidów jako przeciwutleniaczy w zdrowiu i chorobie człowieka. Składniki odżywcze 2014, 6, 466–488. [Odn.]
41. Eggersdorfer, M.; Wyss, A. Karotenoidy w żywieniu i zdrowiu człowieka. Łuk. Biochem. Biofizyka. 2018, 652, 18-26. [Odn.]
42. Padmanabhan, P.; Cheema, A.; Paliyath, G. Solanaceous Fruits, w tym pomidor, bakłażan i papryka, wyd. 1; Elsevier Ltd: Londyn, Wielka Brytania, 2015.
43. Kataja-Tuomola MK; Kontto, JP; Mannisto, S.; Albanes, D.; Virtamo, JR Wpływ suplementacji alfa-tokoferolem i beta-karotenem na powikłania makronaczyniowe i całkowitą śmiertelność z powodu cukrzycy: wyniki badania ATBC. Anny. Med. 2010, 42, 178-186. [Odn.]
44. Ambati, RR; Moi, PS; Ravi, S.; Aswathanarayana, RG Astaksantyna: Źródła, ekstrakcja, stabilność, aktywność biologiczna i jej zastosowania komercyjne — przegląd. III. Narkotyki 2014, 12, 128–152. [Odsyłacz] [PubMed]
45. Dennery, PA Wpływ stresu oksydacyjnego na rozwój embrionalny. Wady wrodzone Res. C Embryo Today 2007, 81, 155–162. [Odsyłacz] [PubMed]
46. ​​Selderslaghs, IWT; Blust, R.; Witters, HE Studium wykonalności testu danio pręgowanego jako alternatywnej metody badania toksyczności rozwojowej i embriotoksyczności przy użyciu zestawu treningowego złożonego z 27 związków. Powiel. Toksykol. 2012, s. 33, 142–154. [Odn.]
47. Kimmel, CB; Ballard, WW; Kimmel, SR; Ullmann B.; Schilling, TF Etapy rozwoju embrionalnego danio pręgowanego. Odw. Dyn. 1995, 203, 253-310. [Odsyłacz] [PubMed]
48. Teixidó, E.; Pika, E.; Gomez-Catalán, J.; Llobet, JM Ocena opóźnienia rozwoju w teście teratogenności zarodków danio pręgowanego. Toksykol. In Vitro 2013, 27, 469–478. [Odsyłacz] [PubMed]