DEL 2 Antioxidant- og antikoagulerende virkninger af phenylpropanoidglycosider isoleret fra kosterapes (Orobanche Caryophyllacea, Phelipanche Arenaria og P. Ramosa)

For mere information kontakt venligst:Joanna.jia@wecistanche.com

KLIK HER FOR DEL 1

Cistanche deserticola har mange effekter, klik her for at vide mere

3. Resultater og diskussioner

Ti tidligere isoleret af osphenylpropanoidglykosider[8], herunder 2'-O-acetylacteosid, 2'-O-acetylpoliumosid, 3-O-methyl podium side,akteosid, arena inde, crenatosid, pheliposid, poliumosid, tubulosid A og wiedemanniosid D, sammen med tre gyvelrapsekstrakter (Orobanche Caryophyllaceae (OC), Phelipanche er naria (PA) og P. ramosa (PR)) blev i øjeblikket undersøgt for at lindre oxidativ stress og antikoagulerende egenskaber i et menneskeligt plasmasystem. Kemiske strukturer afphenylpropanoidertestede er vist i fig. 1, og som det kan ses, er de alle bygget efter et lignende mønster med de samme/lignende underenheder: hydroxytyrosol, monosaccharider (glucose, rhamnose og/eller xylose) og hydroxykanelsyre syre. De fleste af de undersøgte PPG-forbindelser er substitueret med koffeinsyre, men denne kan erstattes med enten kumarsyre eller ferulinsyre. Bortset fra individuelle PPG-forbindelser, er tre gyvelekstrakter - OC, PA og PR, som er blandinger af flere PPG'er og tidligere tjente som udgangsmateriale til forbindelsesisolering, også inkluderet i den biologiske undersøgelse. En anden grund til at vælge tre forskellige arter var den store forskel i den fytokemiske profil blandt dem, som det kan ses i fig. 2. En mere detaljeret sammenligning af OC-, PA- og PR-ekstrakterne, inklusive de kvantitative data, er præsenteret i tabel 1.Acteosidvar hovedbestanddelen af ​​O. Caryophyllaceae-ekstraktet (690 mg/g), teniposid, og arena inde dominerede i P. Arenaria (tilsammen 550 mg/g), mens poliumosid og dets acetylerede derivat var de vigtigste metabolitter i P. ramosa ekstrakt (tilsammen 640 mg/g). De undersøgte ekstrakter var også forskellige i det samlede indhold af phenylpropanoider, den højeste mængde blev fundet i OC (810 mg/g), lidt lavere i PR (795 mg/g) og lavere i PA (685 mg/g). Desuden er det værd at bemærke, at tilstedeværelsen af ​​PPG'er med andre end caffeoyl-dele, såsom coumaroyl eller feruloyl, kun blev påvist i P. ramosa-ekstrakt, hvor disse forbindelser udgjorde omkring en sjettedel af de samlede PPG'er (ca. 120 mg/ g) (tabel 1). Tidligere undersøgelser af den antiradikale aktivitet af phenylpropanoidglycosider af Heilmann et al. [19] og Jedrejek et al. [8], herunder omkring 30 forskellige PPG'er som f.eksakteosid, isoacteosid og crenatosid, har afsløret dets stærke relation til strukturen af ​​acyldele (phenolsyre og tyrosol). Generelt resulterede modifikationen eller substitutionen af ​​catechol-delen af ​​acyl-enheden i et signifikant fald i den opfangende aktivitet mod reaktive oxygenarter (ROS) og DPPH-radikal. I den aktuelle undersøgelse blev det antiradikale in vitro-potentiale af tre gyvelrapsekstrakter (OC, PA og PR) undersøgt med ABTS- og DPPH-assays, og resultaterne blev sammenlignet både med hinanden såvel som med aktiviteten af ​​individuellephenylpropanoidkomponenter målt i vores tidligere undersøgelse [8]. Resultaterne blev udtrykt som Trolox-ækvivalenter (TE) og IC50-værdier (tabel 2). Generelt var alle tre ekstrakter gode rensende for både ABTS- og DPPH-radikaler, men der blev også observeret forskelle blandt de testede prøver (estimeret TE var i intervallet 0.5–0.7; 1.0 var svarende til Trolox). Antiradikal opfangningsaktivitet af prøver var i følgende rækkefølge: Trolox > OC > PA > PR. Ekstraktet af Orobanche Caryophyllaceae (IC50=155-275 µg/mL) havde over 20 procent større aktivitet end Phelipanche ramosa-ekstrakt (IC50=200-320 µg/mL). Den rapporterede højeste radikalopfangende aktivitet af OC-ekstraktet kan forklares med det højeste PPG-indhold i denne prøve, såvel som input afakteosid, dens dominerende ingrediens, som ifølge den tidligere forskning [8,19] er en af ​​de stærkeste frie radikaler som renser blandt metabolitterne fra denne gruppe (TEDPPH=0.87; [4]). Men i betragtning af det gensidige forhold mellem antiradikal aktivitet og indholdet afphenylpropanoideri OC-, PA- og PR-ekstrakterne blev der ikke fundet nogen simpel sammenhæng mellem disse to faktorer (r < 0.5),="" hvilket="" indikerer="" en="" signifikant="" input="" af="" kvalitativ="" profil.="" dette="" er="" primært="" relateret="">

P. ramosa-ekstrakt, som trods det høje niveau af PPG'er ({{0}},8 g/g) var karakteriseret ved den laveste biologiske aktivitet blandt de testede prøver (TE ~ 0.5) . PR-ekstraktet, som nævnt ovenfor, var den eneste prøve, der besad phenylpropanoider med coumar- eller ferulinsyrer, stoffer, der mangler en B-ring catechol-del, som er blevet rapporteret at have nedsat antioxidativt potentiale. Fire PPG-forbindelser med modificeret koffeinsyre, inklusive 3-O-methylpoliumosid, ramosid A og wiedemanniosid D, testet af os tidligere havde TEDPPH på omkring 0,3 [8]. De nuværende resultater er således i overensstemmelse med og bekræfter resultaterne af de tidligere antiradikale in vitro-forsøg med phenylpropanoider. Som Chen et al. [20] beskrevet, er det forbundet med større H-donerende evne eller stabilisering af radikalet af forskellige funktionelle grupper af en blanding af forbindelser. Adskillige strukturelle elementer er blevet identificeret som øger den direkte antioxidantaktivitet af polyphenoler, især dem, der er forbundet med antallet og positionen af ​​hydroxylgrupper. Det antages, at aktiviteten til at fjerne frie radikaler stiger med det stigende antal -OH-grupper. Imidlertid har disse gruppers position i et molekyle en endnu større indflydelse på den udøvede aktivitet. Relativt stabile potente forbindelser er dem, der har 3,4-dihydroxydel i deres strukturer, såvel som dem, der har mere end to hydroxylgrupper [21]. Antioxidantstoffets kemiske struktur tillader en forståelse af antioxidantreaktionsmekanismen. Lopez-Munguía et al. [22] baseret på density functional theory (DFT) beregninger fastslog, at PPGs antioxidantmekanisme fortsætter gennem en sekventiel protontab enkelt elektronoverførsel (SPLET). Imidlertid har Li et al. [23] forsøg på at udforske mekanismerne for phenoliske phenylpropanoid-antioxidanter, konkluderede, at PPG'er (acteosid, forsythoside B og poliumosid) kan være involveret i flere veje til at udøve antioxidantvirkningen, forbedrede sukkerresternes rolle. Undersøgelser har vist, at plante-afledte antioxidanter er effektive modulatorer af hæmostase i hjerte-kar-sygdomme [24-26]. Forskellige planter brugt i traditionel medicin indeholder betydelige niveauer af PPG'er [27,28]. Derudover er PPG'er kendt for at have en række biologiske

aktiviteter, herunder antiinflammatoriske, anti-nefritiske og antihepatoksiske egenskaber [29-33]. I deres nylige undersøgelse har Jedrejek et al. [8] beskrev isoleringen af ​​PPG'er fra tre polske kosteraper og vurderede deres antioxidantaktivitet ved DPPH-testen. På baggrund heraf vurderer nærværende undersøgelse, om de ti udvalgte PPG'er isoleret fra disse planter kunne reducere oxidativt stress i humant plasma behandlet med en stærk biologisk oxidant, dvs. hydroxylradikaldonoren H2O2/Fe, og modulere koagulationsegenskaber af plasma in vitro. Antioxidantegenskaberne af ti

isolerede PPG'er blev bestemt i henhold til udvalgte parametre for oxidativt stress: TBARS-niveau som en markør for lipidperoxidation, sammen med carbonylgruppe- og thiolgruppeniveauer, som markører for oxidativ proteinskade. Både plasmalipidperoxidation og proteincarbonyleringsniveauer i plasma induceret af H2O2/Fe blev signifikant reduceret i nærvær af otte testede forbindelser, dvs. acteosid, crenatosid, 2'-O-acety lacteosid, pheliposid, arena inside, tubulosid A, poliumosid og 3- O-methylpolimuosid, ved alle testede koncentrationer (1, 5 og 50 µg/ml); dog blev ingen af ​​virkningerne observeret for to af de testede forbindelser, dvs. 2'-O-acetylpoliumosid og wiedemanniosid D eller et hvilket som helst af de testede ekstrakter i enhver koncentration (1, 5 og 50 µg/mL). Derudover blev ingen af ​​de testede forbindelser eller testede ekstrakter fundet at beskytte plasmaet mod H2O2/Fe-induceret thiolgruppeoxidation i proteiner (fig. 3-5). Imidlertid kan de testede ekstrakter være kilden til forbindelser med forskellige biologiske egenskaber. For første gang indikerer resultaterne af denne undersøgelse, at otte af de testede PPG'er viser antioxidantpotentiale i humant plasma i nærvær af eksogene reaktive oxygenarter ved at hæmme lipidperoxidation og proteincarbonylering i plasma behandlet med H2O2/Fe. Derudover udviste 2'-O-acetylpoliumosid og wiedemanniosid D ikke nogen sådan virkning. Generelt er vores resultater i overensstemmelse med tidligere in vitro eksperimenter på PPG'er. Heilmann et al. [19] og Jedrejek et al. [8] rapporterer en sammenhæng mellem den kemiske struktur af PPG'er og deres aktiviteter. Antioxidantegenskaber hos PPG'er synes primært at være relateret til strukturen af ​​deres acylgrupper, dvs. phenolsyren ogphenylpropanoidenhed, herunder tilstedeværelsen og/eller modifikationen af ​​catechol-delen. For eksempel viste sig wiedemanniosid D at miste sit antioxidative potentiale over for plasma behandlet med H2O2/Fe efter udskiftningen af ​​dets caffeoyldel med en feruloyldel. Ændringer i koagulationsprocessen skyldes ofte oxidativ stress; disse ændringer kan modulere det kardiovaskulære systems funktioner og kan føre til udvikling af hjerte-kar-sygdomme [1]. Ud af de ti planteforbindelser og tre planteekstrakter testet i nærværende undersøgelse viste tubulosid, poliumosid og 3-O-methylpoliumosid og alle testede ekstrakter sig signifikant at forlænge thrombintiden ved alle testede koncentrationer, dvs. 1, 5 og 50 µg/ml (fig. 6B). Ingen af ​​disse ekstrakter eller nogen af ​​de testede forbindelser ændrede imidlertid PT eller APTT (fig. 6A og C). Tabel 3 sammenligner virkningerne af PPG'erne (5 µg/mL) på biomarkører for oxidativt stress i plasma behandlet med H2O2/Fe og deres indflydelse på koagulation. Otte af de testede PPG'er viste kun antioxidantpotentiale i det behandlede humane plasma; tre testede PPG'er viste sig imidlertid at have både antioxidantegenskaber og antikoagulerende potentiale. Interessant nok faldt resultaterne af DPPH-testen ikke sammen med dem, der blev opnået i den biologiske model under anvendelse af humant plasma behandlet med H2O2/Fe: antioxidantpotentialet i de testede ekstrakter kan være blokeret af visse forbindelser, der er til stede i plasmaet. Som konklusion kaster vores nuværende resultater nyt lys over antioxidantpotentialet og antikoagulerende egenskaber af PPG'er. Det ser ud til, at strukturen af ​​PPG'er, især tilstedeværelsen af ​​acyl- og catechol-dele, hovedsageligt er relateret til deres antioxidant- og antikoagulerende egenskaber. Udvalgte PPG'er kan meget vel have potentialet til behandling af hjerte-kar-sygdomme forbundet med oxidativt stress. Imidlertid er yderligere eksperimenter nødvendige for at bestemme koncentrationerne af disse forbindelser, der er nødvendige for in vivo-modeller.

Erklæring om interessekonflikt

Forfatterne erklærer, at de ikke har nogen kendt konkurrerende finansiel

interesser eller personlige forhold, der kunne have vist sig at have indflydelse

det arbejde, der er beskrevet i dette papir.

Referencer

[1] A. Daiber, S. Chlopicki, Revisiting pharmacology of oxidative stress and endothelial dysfunction in cardiovascular disease: evidence for redox-based therapys, Free Radic. Biol. Med. 157 (2020) 15-37. [2] J.-J. Sauvain, A. Setyan, P. Wild, P. Tacchini, G. Lagger, F. Storti, S. Deslarzes, MJ Guillemin, M. Rossi, M. Riediker, Biomarkører af oxidativ stress og dets sammenhæng med den urinreducerende kapacitet i busvedligeholdelsesarbejdere, J. Occupat. Med. Toxicol. 6 (2011) 18-23. [3] P. Nowak, B. Olas, B. Wachowicz, Oxidativ stress og hæmostase, Post. Biochem. 56 (2010) 239-247. [4] M. Martinez-Huelamo, J. Rodriguez-Morato, A. Boronat, R. de la Torre, Modulation of Nrf2 by olive oil and wine polyphenols and neuroprotection, Antioxidants 6 (2017) 73. [5] S. Amor , P. Chalons, V. Aires, D. Delmas, Polyphenolekstrakter fra rødvin og vinstokke: potentielle virkninger på kræftformer, Sygdomme 6 (2018) 1-12. [6] Z. Li, H. Lin, L. Gu, J. Gao, CM Tzeng, Herba Cistanche (Rou Cong-Rong): en af ​​de bedste farmaceutiske gaver inden for traditionel kinesisk medicin, Front. Pharmacol. 7 (2016) 41-49. [7] Y. Jiang, P.-F. Tu, Gennemgang: analyse af kemiske bestanddele i Cistanche-arter, J. Chromatogr. 1216 (2009) 1970-1979. [8] D. Jedrejek, S. Pawelec, R. Piwowarczyk, L. Precio, A. Stochmal, Identifikation og forekomst af phenylethanoid og iridoid glycosider i seks polske broomrapes (Orobanche spp. og Phelipanche spp., Orobanchaceae), 170 (fytokemi) 2020), 112189. [9] B. Kontek, D. Jedrejek, W. Oleszek, B. Olas, Antiradikal og antioxidant aktivitet in vitro af humleafledte ekstrakter rige på bitre syrer og xanthohumol, Ind. Afgrøder Prod. 161 (2021) 1-9. [10] W. Brand-Williams, ME Cuvelier, C. Berset, Brug af en fri radikal metode til at evaluere antioxidantaktivitet, Lebensm. Wiss. Teknol. 28 (1995) 25-30. [11] JR Whitaker, PE Granum, En absolut metode til proteinbestemmelse baseret på forskellen i absorbans ved 235 og 280 nm, Anal. Biochem. 109 (1980) 156-159. [12] B. Wachowicz, Adenin-nukleotider i thrombocytter af fugle, Cell Biochem. Funktion. 2 (1984) 167-170. [13] G. Bartosz, Druga twarz tlenu, Warsz. PWN 1 (2008) 7. [14] RL Levine, D. Garland, CN Oliver, A. Amici, I. Climent, AG Lenz, BW Ahu, S. Shaltier, ER Stadtman, Bestemmelse af carbonylindhold i oxidativt modificerede proteiner, Metoder Enzym. 186 (1990) 464-478. [15] DM Joel, J. Gressel, LJ (red.), Musselman, Parasitic Orobanchaceae: Parasitic Mechanisms and Control Strategies, Springer, Heidelberg, Tyskland, 2013, s. 1-10. [16] Y. Ando, ​​M. Steiner, Sulfidyl- og disulfidgrupper i blodplademembraner: bestemmelse af disulfidgrupper, Biochim. Biofys. Acta 311 (1973) 26-37. [17] Y. Ando, ​​M. Steiner, Sulfhydryl- og disulfidgrupper af blodplademembraner: bestemmelse af sulfhydrylgrupper, Biochim. Biofys. Acta 311 (1973) 38-44. [18] J. Malinowska, J. Kołodziejczyk-Czepas, M. Moniuszko-Szajwaj, I. Kowalska, W. Oleszek, A. Stochmal, B. Olas, Phenolfraktioner fra Trifolium pallidum og Trifolium scabrum luftdele i humant plasma beskytter mod ændringer induceret af hyperhomocysteinæmi, Food Chem. Toxicol. 50 (2012) 4023-4027. [19] J. Heilmann, I. Calis, H. Kirmizibekmez, W. Schuhly, S. Harput, O. Stiher, Radikal scavenger-aktivitet af phenylpropanoidglycosider i FMLP-stimulerede polymorfonukleære leukocytter: struktur-aktivitetsforhold, Planta Med. 66 (2000) 746-748. [20] H. Chen, Y. Zhou, Y. Shao, F. Chen, Frie phenolsyrer i Shanxi-lagret eddike: ændringer under aldring og synergistiske antioxidantaktiviteter, Int. J. Food Prop. 19 (2015) 1183-1193. [21] CA Rice-Evans, NJ Miller, G. Paganga, Struktur-antioxidantaktivitetsforhold mellem flavonoider og phenolsyrer, Free Radic. Biol. Med. 20 (1996) 933-956. [22] A. Lopez-Munguía, ´Y. Hernandez-Romero, ´J. Pedraza-Chaverri, A. Miranda Molina, I. Regla, A. Martínez, E. Castillo, Phenylpropanoid glycoside-analoger: enzymatisk syntese, antioxidantaktivitet og teoretisk undersøgelse af deres frie radikal-opfangermekanisme, PloS One 6 (2011) 20115. [23] X. Li, Y. Xie, K. Li, A. Wu, H. Xie, Q. Guo, P. Xue, Y. Maleshibek, W. Zhao, J. Guo, D. Chen, Antioxidation og cytobeskyttelse af acteosid og dets derivater: sammenligning og mekanistisk kemi, Molecules 23 (2018) 498. [24] SE Kulling, HM Rawel, Chokeberry (Aronia melanocarpa) – en gennemgang af de karakteristiske komponenter og potentielle sundhedseffekter, Planta Med. 74 (2008) 1625-1634. [25] BJ Mc Even, Påvirkningen af ​​kost og næringsstoffer på blodpladefunktion, Semin. Thromb. Hemost. 40 (2008) 214-226. [26] B. Olas, Bærs multifunktionalitet mod blodplader og rollen af ​​bærfenoler i kardiovaskulære lidelser, Blodplader 5 (2016) 1-10. [27] UB Ismailoglu, I. Saracoglu, US Harput, I. Sahin-Eredemli, Effekter af phenylpropanoid og iridoid glycosider på frie radikaler-induceret svækkelse af endotel-afhængig afslapning i rotte aortaringe, J. Ethnopharmacol. 79 (2002) 193-197. [28] ZF Bai, Y. Liu, XQ Wang, Undersøgelse af etniske lægeplanter Orobanche, Cistanche og Boschniakia, Zhongguo Zhong Yao Zhi 93 (2014) 4548–4552. [29] K. Hayashi, T. Nagamatsu, M. Ito, H. Yagita, Y. Suzuki, Acteoside, en komponent af Stachys sieboldii MIQ, kan være et lovende antinefritisk middel (3): virkning af aceteosid på ekspressionen på intercellulært adhæsionsmolekyle-1 i eksperimentelle nefritiske glomeruli i rotter og dyrkede endotelceller, Jpn. J. Pharmacol. 70 (1996) 157-168. [30] Q. Xiong, K. Hase, Y. Tezuka, T. Tani, T. Namba, S. Kadota, Hepatoprotective activity of phenylpropanoids fromCistanche deserticola, Planta Med. 64 (1998) 120-125. [31] WF Chiou, LC Lin, CF Chen, Acteoside beskytter endotelceller mod frie radikaler-induceret oxidativ stress, J. Pharm. Pharm. 56 (2004) 743-748. [32] S. Sahpaz, N. Garbacki, M. Tits, F. Bailleul, Isolation og farmakologisk aktivitet af phenylpropanoid estere fra Marrubium vulgare, J. Ethnopharmacol. 79 (2002) 389-392. [33] L. Lie-Chwen, W. Yea-Hwey, H. Yu-Chang, Ch Shiou, L. Kuo-Tong, Ch Yueh-Ching, W. Wen-Yen, S. Yoh-Chiang, Den hæmmende effekt af phenylpropanoid glycosider og iridoid glucosider på fri radikal produktion og 2 integrin ekspression i humane leukocytter, J. Pharm. Pharmacol. 58 (2006) 129-135.