Cistanche Lacerata Mycelium kulturmedium som et nyt anti-aldrings mikrobielt materiale til kosmetisk anvendelse Ⅱ
Mar 27, 2023
3. Resultater og diskussioner
3.1. Måling af antioxidantaktivitet
Detantioxidant aktivitetaf opløsningerne blev evalueret ved DPPH- og ABTS-assays. I betragtning af det faktum, at de fleste naturlige antioxidanter indeholder reaktive hydrogener, der tjener som reduktionsmidler, er både DPPH- og ABTS-assays et nyttigt mål for standard antioxidantprofil. Som vist i figur2, CLEPS-opløsning (5 mg/ml) udviste evnen til at opfange ~81 procent DPPH (a) og ~85 procent ABTS (b) frie radikaler (aktivt oxygen) svarende til ascorbinsyre (AA, 1 mg/ml).
3.2. Cellelevedygtighedsanalyse
Som vist i figur3, blev der ikke observeret nogen toksicitet på levedygtigheden af NHDF (a) og B16 melanomceller (b), når CLEPS blev testet ved en lang række koncentrationer (0,05-7 mg/ml). Desuden blev det bestemt, at CLEPS-behandlingen kunne inducerefibroblastcelleproliferationpå en dosisafhængig måde ved 1-7 mg/ml. Denne konstatering stemte godt overensmed en anden undersøgelse, som rapporterede om celleproliferationseffekten af enbioaktivt polysaccharidekstrakt fra Cistanche Tubulosa [21].
3.3. Udtryksniveau af Filaggrin
Filaggriner er klæbemidler til at holde keratin sammen, som gradvist udjævner formen af keratinocytter, øger styrken af hudbarrieren og styrker sammenhængen mellem celler på hudoverfladen [22]. Som vist i figur3c, når HaCaT-celler blev behandlet med CLEPS (30-300 µg/ml), var niveauet af filaggrinekspression ved 300 µg/ml øget signifikant med 36 procent i modsætning til den ubehandlede gruppe, hvilket bekræfter, at CLEPS kunne forbedre eller bevare evnen til hudbarrieren og fugter gennem opregulering af filaggrin. For at evaluere effektiv anti-tør hud funktion via filaggrin opregulering, planteekstrakter afledt afArtemisia princeps[23], Rhodiola crenulate[24], eller en blanding afActinidia argutaogPerilla frutescens[25] blev undersøgt, mens en svampemetabolit såsom GFF [26] blev undersøgt. I denne henseende ville CLEPS være en ny filaggrin-forstærkende ingrediens baseret på en svampemetabolit, hvis den udvikles yderligere.
Klik her for at kende Cistanche for anti-aging
3.4. Melanogenese-hæmningstest af B16-melanomceller
Når CLEPS (0,5, 1,5 mg/ml) blev tilsat til de -MSH-inducerede melanocytter, blev melaninsyntesen effektivt hæmmet med henholdsvis 43 procent, 54 procent og 57 procent på en koncentrationsafhængig måde (Figur3d). Det er blevet bekræftet, at CLEPS kan nedregulere melaninsyntesen mere effektivt end 50 µg/ml arbutin (41 procent). Som en aktiv forbindelse udvundet fra bjørnebærplanten iArctostaphylos, arbutin er en velkendt melanin suppressor i dyrkede humane melanocytter eller B16 murine melanocytter [27]. Selvom det derfor i vid udstrækning anvendes som et hudlysende middel på det kosmetiske marked, er der stadig mange usikkerheder, dvs. arbutin er en glycosyleret hydroquinon, der kan forårsage kræftrisici [28]. I betragtning af at arbutin er en anerkendt blegende enkeltforbindelse, er det meget opmuntrende, at CLEPS ikke kun udviste en hudblegende effekt ved at hæmme syntesen af melanin, men også viste en overlegen blegningsfunktion i forhold til arbutin, selvom det er en uidentificeret kompleks forbindelse.
3.5. Anti-inflammationsanalyse af NO, iNOS, COX2 og TNF
Når CLEPS 500 µg/mL blev behandlet, blev niveauerne af inflammationsrelaterede faktorer, NO (a), iNOS (b), COX2 (c) og TNF (d) signifikant reduceret med ~75 procent, ~85 procent, 62 henholdsvis procent og 55 procent (figur4). Det blev bekræftet, at CLEPS udøver en anti-inflammatorisk effekt ved at regulere den inflammatoriske signalvej via undertrykkelse af produktionen af NO og ekspressionen af inflammationsrelaterede gener. Den kraftige hæmning af NO- og TNF-aktivitet var sammenlignelig med den af kommercielt tilgængelige spiselige svampe, såsom Enoki, Shiitake og Oyster, som de mest potente anti-inflammatoriske arter blandt svampe (IC50 < 0,1 mg/ml ) [29].
3.6. Syntese af kollagen og hæmning af kollagenase
Kollagen er ikke kun en nøglekomponent, der understøtter hudstrukturen, men det kan også direkte kontrollere sårets mikromiljø, tjene som et stillads for celleadhæsion og funktion eller levere biologisk aktive ingredienser til at hjælpe sårheling [1]. Når den er beskadiget eller mangelfuld, kan huden rynke, deformeres eller forårsage hudsygdom. For at bekræfte anti-rynkeeffektivitet af CLEPS, syntese af kollagen og inhibering af kollagenase-assays blev udført som vist i figur5. Sammenlignet med kontrolgrupperne viste grupperne behandlet med 10 ng/ml TGF- som positiv kontrol en væsentlig stigning i kollagensyntese med ~52 procent. Kollagensyntesen blev øget til 27,4 procent, 31,9 procent og 65,4 procent i grupperne behandlet med CLEPS ved koncentrationer på 0,5, 1 og 5 mg/ml, i overensstemmelse hermed på en koncentrationsafhængig måde. PMA er et væsentligt ROS-genererende stof og er rutinemæssigt blevet brugt som en endogen inducer af superoxidproduktion, hvilket kan øge MMP-aktiviteten i dermale fibroblaster, hvilket resulterer i ekstracellulær matrix (ECM) proteinnedbrydning og for tidlig aldring af huden [30]. I dette arbejde blev MMP-1-proteinerne væsentligt forøget efter at være blevet behandlet med 50 nM PMA, mens det faldt væsentligt til 93,4 procent i nærværelse af CLEPS (5 mg/ml) på en koncentrationsafhængig måde, hvilket indikerer at CLEPS undertrykte kollagenaseaktiviteten ved at hæmme PMA-induceret oxidativ stress for at gøre NHDF-celledød. Det blev således bekræftet, at CLEPS kunne være effektiv til forbedring af rynker gennem kollagensyntese og kollagenase-reduktion i hud-ECM.
Figur 5. Virkning af CLEPS på syntesen af kollagen (a) (p > 0.05 vs. kontrol) og inhibering af kollagenase (b) (p > 0,05 vs. ingen PMA).
3.7. In vitro sårhelingsanalyse
Figur 6. udført fra 0 timer til 48 timer for at analysere virkningerne af CLEPS (0-1 mg/mL) i HaCaT-celler. Skalalinje=100 um (a). Sårgenvinding ved CLEPS-behandling blev kvantificeret sammenlignet med hver nuldosisgruppe (* p < 0.05) (b).
Således kan CLEPS indeholde bioaktive ingredienser i relation til anti-aging, antioxidation og antiinflammatoriske egenskaber. I den tidligere indledende undersøgelse, en neddykket kulturbetingelse for myceliets biomasse og EPS-produktion vedC. skæreblev studeret [33]. Som et resultat af EPS-analyser ved hjælp af HPLC, FT-IR og NMR viste det sig at være sammensat af polysaccharider, herunder mannose (83,36 procent), galactose (12,54 procent) og glucose (4,10 procent). Nogle flavonoider (f.eks. dimethylchalcon) og tremulerende sesquiterpenoider (f.eks. triphenyl) er også blevet isoleret som potente bioaktive komponenter [34,35]. Der er dog behov for yderligere forskning for at klarlægge disse aktive forbindelser.
Samlet set viste vores resultater, at CLEPS er en ny hudplejeløsningudøver en potentiel kosmetisk effekt på ældning af menneskelige hudcellerigennemanti-oxidation, anti-inflammation,anti-nedbrydning af hudbarrieren, ogsårheling. Især CLEPS øgede ikke kun signifikant kollagen- og filaggrinsyntesen, men hæmmede også markant kollagenaseaktiviteten, hvilket muligvis indikerer, at CLEPS kunne forhindre hudbarriereskader eller hudrynker. Selvom de nøjagtige forbindelser, der producerer disse virkninger, er ukendte, kan CLEPS som en ny naturlig anti-aldringsingrediens bruges som innovative funktionelle kosmetik. Ydermere er CLEPS-fremstillingsprocessen ikke en ekstraktionsproces, der hovedsageligt anvender kemiske organiske opløsningsmidler eller udfører dyreforsøg, men en bio-, miljøvenlig, grøn mikrobiel kulturproces, som kan passe godt med de nyeste skønhedstrends i det "veganske " kosmetikmarkedet.
Forfatterbidrag:Conceptualization, J.-HK og YSK; datakuration og analyse, CA og J.-HK; projektadministration, J.-HK og YSK; finansiering erhvervelse, YSK; skrift—oprindeligt udkast, J.-HK; skrivning – gennemgang og redigering, J.-HK, CA og SDH Alle forfattere har læst og accepteret den offentliggjorte version af manuskriptet.
Finansiering:Denne forskning blev delvist finansieret af Korea National Food Cluster (FOODPOLIS) Promotion Agency under det koreanske ministerium for landbrug, fødevarer og landdistrikter, bevillingsnavn: "Our Food-To the World (Safety and Efficacy Evaluation)".
Udtalelse fra det institutionelle revisionsudvalg:Ikke anvendelig.
Erklæring om informeret samtykke: Ikke anvendelig.
Interessekonflikt: Der er ingen kendte interessekonflikter forbundet med denne publikation, og der har ikke været nogen væsentlig økonomisk støtte til dette arbejde, som kunne have påvirket dets resultat.
Forkortelser
UV Ultraviolet
Referencer
1. Parrado, C.; Mercado-Saenz, S.; Perez-Davo, A.; Gilaberte, Y.; Gonzalez, S.; Juarranz, A. Miljømæssige stressfaktorer på hudens aldring. Mekanistisk indsigt. Foran. Pharmacol. 2019, 10, 759. [CrossRef] [PubMed]
2. Rinnerthaler, M.; Bischof, J.; Streubel, MK; Trost, A.; Richter, K. Oxidativ stress i aldrende menneskelig hud. Biomolecules 2015, 5, 545-589. [CrossRef]
3. Sies, H.; Jones, DP Reaktive oxygenarter (ROS) som pleiotrope fysiologiske signalmidler. Nat. Rev. Mol. Cell Biol. 2020, 21, 363-383. [CrossRef]
4. Gupta, PL; Rajput, M.; Oza, T.; Trivedi, U.; Sanghvi, G. Eminens af mikrobielle produkter i kosmetisk industri. Nat. Prod. Bioprospekt. 2019, 9, 267-278. [CrossRef] [PubMed]
5. Martel, J.; Ojcius, DM; Ko, YF; Chang, CJ; Young, JD Antialdringseffekter af bioaktive molekyler isoleret fra planter og svampe. Med. Res. Rev. 2019, 39, 1515-1552. [CrossRef]
6. Keller, NP Svampesekundær metabolisme: Regulering, funktion og lægemiddelopdagelse. Nat. Rev. Microbiol. 2019, 17, 167-180. [CrossRef] [PubMed]
7. Meyer, V.; Basenko, EY; Philipp Benz, J.; Braus, GH; Caddick, MX; Csukai, M.; Vries, RP; Endy, D.; Frisvad, JC; Gunde-Cimerman, N.; et al. At dyrke en cirkulær økonomi med svampebioteknologi: En hvidbog. Svampe Biol. Biotechnol. 2020, 7, 1-23. [CrossRef]
8. Dufossé, L.; Fouillaud, M.; Caro, Y. Svampe og svampemetabolitter til forbedring af menneskers og dyrs ernæring og sundhed. J. Fungi 2021, 7, 274. [CrossRef] [PubMed]
9. Takahashi, JA; Barbosa, B.; Martins, BAP; Guirlanda, CAF; Moura, M. Brug af svampemetabolismens alsidighed til at imødekomme moderne krav til sund aldring, funktionelle fødevarer og bæredygtighed. J. Fungi 2020, 6, 223. [CrossRef] [PubMed]
10. Kumari, M.; Survase, SA; Singhal, RS Produktion af Schizophyllan ved hjælp af Schizophyllum commune NRCM. Bioressource. Teknol. 2008, 99, 1036-1043. [CrossRef]
11. Miyamoto, K.; Dissanayake, B.; Omotezako, T.; Takemura, M.; Tsuji, G.; Furue, M. Daglige fluktuationer af ansigtets poreområde, ruhed og rødme blandt unge japanske kvinder; gavnlige virkninger af Galactomyces ferment fifiltrat indeholdende antioxidativ hudplejeformel. J. Clin. Med. 2021, 10, 2502. [CrossRef]
12. Suhara, H.; Maekawa, N.; Kaneko, S.; Hattori, T.; Sakai, K.; Kondo, R. En ny art, Ceriporia lacerata, isoleret fra hvidforrådnet træ. Mycotaxon 2003, 86, 335-347.
13. Lee, JW; Gwak, KS; Park, JY; Park, MJ; Choi, DH; Kwon, M.; Choi, IG Biologisk forbehandling af nåletræ Pinus densiflflora med tre hvide rådsvampe. J. Microbiol. 2007, 45, 485-491.
14. Kim, JE; Kim, HJ; Lee, SP Hyperglykæmisk effekt af nedsænket kulturopløsning af Ceriporia lacerata i streptozotocin-inducerede diabetiske rotter. Food Sci. Biotechnol. 2012, 21, 1685-1693. [CrossRef]
15. Kim, JH; Park, YK; Kim, JE; Lee, SP; Kim, BC; Jang, BC Råopløsning af Ceriporia lacerata har en beskyttende effekt på dexamethason-induceret cytotoksicitet i INS-1-celler via modulering af PI3K/PKB-aktivitet. Int. J. Mol. Med. 2013, 32, 179-186. [CrossRef] [PubMed]
16. Shin, EJ; Kim, JE; Kim, JH; Park, YM; Yoon, SK; Jang, BC; Lee, SP; Kim, BC Effekt af neddykket kultur af Ceriporia lacerata mycelium på GLUT4-protein i db/db mus. Koreansk J. Food Conserv. 2015, 22, 893-900. [CrossRef]
17. Choi, JW; Shin, EJ; Lee, SJ; Kim, YH; Kim, SR; Ji, YM; Kim, NY; An, CH; Lee, IH; Kim, YS Effekter af neddykket kultur af Ceriporia lacerata mycelium på diæt-inducerede diabetiske mus med højt fedtindhold og insulinresistens. J. Korean Soc. Food Sci. 2017, 46, 1419-1426. [CrossRef]
18. Kedare, SB; Singh, RP Genesis og udvikling af DPPH-metoden til antioxidantassay. J. Food Sci. Teknol. 2011, 48, 412-422. [CrossRef]
19. Kim, HJ; Suh, HJ; Kim, JH; Park, S.; Joo, YC; Kim, JS Antioxidantaktivitet af glyceolliner afledt af sojabønne fremkaldt med Aspergillus sojae. J. Agric. Food Chem. 2010, 58, 11633-11638. [CrossRef]
20. Goh, MJ; Lee, HK; Cheng, L.; Kong, DY; Yeon, JH; Han, QQ; Cho, JC; Na, YJ Depigmenteringseffekt af kadsuralignan F på melan-a murine melanocytter og humane hudækvivalenter. Int. J. Mol. Sci. 2013, 15, 1655-1666. [CrossRef] [PubMed]
21. Mapoung, S.; Umsumarng, S.; Semmarath, W.; Arjsri, P.; Thippraphan, P.; Yodkeeree, S.; Limtrakul, P. Hudsårhelingspotentiale af polysaccharider fra medicinsk svampe Auricularia auricula-judae (Bull.). J. Fungi 2021, 7, 247. [CrossRef]
22. Brown, SJ; Mclean, WH Et bemærkelsesværdigt molekyle: Filaggrin. J. Investig. Dermatol. 2012, 132, 751-762. [CrossRef] [PubMed]
23. Hirano, A.; Goto, M.; Mitsui, T.; Hashimoto-Hachiya, A.; Tsuji, G.; Furue, M. Antioxidant Artemisia princeps-ekstrakt Forbedrer ekspressionen af filaggrin og loricrin via AHR/OVOL1-vejen. Int. J. Mol. Sci. 2017, 18, 1948. [CrossRef] [PubMed]
24. Hashimoto-Hachiya, A.; Tsuji, G.; Murai, M.; Yan, X.; Furue, M. Opregulering af FLG-, LOR- og IVL-ekspression ved Rho diola crenulata-rodekstrakt via Aryl-carbonhydridreceptor: Differentiel involvering af OVOL1. Int. J. Mol. Sci. 2018, 19, 1654. [CrossRef] [PubMed]
Spørg for mere:
E-mail:wallence.suen@wecistanche.com Whatsapp plus 86 15292862950
