Forskningsfremskridt på virkningsmekanismerne fra Cistanche Deserticola MA -ekstrakter til forebyggelse af osteoporose
Mar 14, 2025
Abstract: Cistanche Deserticola MAer en traditionel medicinsk og spiselig plante, der har vist et betydeligt potentiale for forebyggelse og behandling af osteoporose i de senere år. Konventionelle medikamenter til osteoporose, herunder bisphosphonater, calcitriol og VD, kan inducere forskellige bivirkninger og øge den fysiologiske byrde for patienter, når de bruges på lang sigt. I modsætning hertil tilbyder C. Deserticola unikke fordele på grund af dens lavere toksicitet og færre bivirkninger, hvilket gør det særligt velegnet til osteoporosehåndtering. Forskning indikerer, at C. Deserticola effektivt mindsker tabet af knogletæthed og knoglemasse. Det regulerer knoglemetabolisme vedForbedring af osteoblastaktivitetoginhibering af osteoklastfunktionderved bevare knoglemikroarkitektur og forbedrer følgelig den samlede stabilitet af den interne knoglestruktur og reducerer risikoen for brud. Denne gennemgang sigter mod at opsummere de farmakologiske virkninger og molekylære mekanismer for C. ørkener ved bekæmpelse af osteoporose. Ved systematisk at gennemgå og analysere eksisterende litteratur forsøger vi at belyse de potentielle mekanismer, gennem hvilke C. Deserticola modulerer knogleromdannelse og udforsker dens udsigter til klinisk anvendelse. Den indsigt, der er opnået fra denne undersøgelse, er beregnet til at give en vigtig reference til udvikling og klinisk anvendelse af funktionelle fødevarer afledt af C. Deserticola.
Nøgleord: Cistanche Deserticola MA; medicinsk og spiselig plante;osteoporose; knoglemetabolisme; mekanisme
Urtecistanche -tilskud til behandling af osteoporose
Osteoporoseer en almindelig kronisk knoglesygdom, og med den aldrende globale befolkning er forekomsten af osteoporose signifikant steget, især blandt postmenopausale kvinder og ældre [1]. Osteoporotiske frakturer er en af de vigtigste faktorer, der fører til handicap og dødelighed hos ældre [2]. Nylige undersøgelser viser, at forekomsten af osteoporose blandt mennesker over 50 år i Kina er 20,7% for kvinder og 14,4% for mænd, hvor kvinder over 60 år har en markant højere udbredelse end mænd [3]. De tilknyttede behandlingsomkostninger forventes at udgøre titusinder af milliarder dollars, hvilket indfører en enorm økonomisk byrde for patienternes familier og samfund [4]. I øjeblikket inkluderer konventionelle kliniske behandlinger hovedsageligt farmakologisk terapi, livsstilsinterventioner og fysioterapi [5-7]. Bisphosphonater er de mest almindeligt anvendte medikamenter, som effektivt kan reducere risikoen for brud, men langtidsbrug kan føre til alvorlige bivirkninger, såsom osteonecrose af kæben og atypiske lårbensfrakturer [8-9]. Derudover anvendes andre lægemidler, såsom selektive østrogenreceptormodulatorer og parathyroidhormonanaloger, også i klinisk praksis, men har deres begrænsninger [10]. Livsstilsinterventioner, såsom at øge calcium- og vitamin D-indtagelse [11-12] og engagere sig i passende vægtbærende øvelser [13], har positive effekter på forebyggelse og behandling af osteoporose, men har lav vedhæftning. Fysioterapier, såsom pulseret ultralyd med lav intensitet, har vist et vist potentiale, men deres langsigtede virkninger og mekanismer kræver yderligere undersøgelse [14]. Selv om der er flere behandlingsmuligheder, står behandlingen af osteoporose stadig over for mange udfordringer, og det er særlig vigtigt at finde mere effektive lægemidler og metoder.
Cistanche DeserticolaMa, almindeligt kendt som "Desert Ginseng", er en traditionel kinesisk medicinsk urt med unik terapeutisk værdi [15]. Traditionel kinesisk medicin mener detCistanche DeserticolaHar virkningerne af tonificering af nyre Yang og genopfyldning af essensen og blod [16]. Moderne farmakologiske undersøgelser har fundet detCistanche DeserticolaUdstiller biologiske effekter såsom antioxidation [17], anti-aging [18-19], neurobeskyttelse [20-21], anti-osteoporose [22-23], antiinflammation [24] og anti-depression [25]. Navnlig har undersøgelser vist detCistanche Deserticolademonstrerer et betydeligt potentiale ved anti-osteoporose. Derfor sigter dette papir at gennemgå dets farmakologiske virkninger og specifikke molekylære mekanismer i behandlingen af osteoporose for at give en reference til udvikling af funktionelle fødevarer og kliniske anvendelser afCistanche Deserticola.
1. store aktive komponenter og ekstraktion afCistanche Deserticola
Den kemiske sammensætning afCistanche Deserticolabegyndte at blive omfattende undersøgt i 1980'erne. Med den kontinuerlige fremme af moderne forskningsteknologier har forskere isoleret og identificeret hundreder af forbindelser fraCistanche Deserticolaog udført dybdegående analyser af deres farmakologiske aktiviteter. De vigtigste kemiske komponenter iCistanche DeserticolaMedtag phenylethanoid glycosider, polysaccharider, lignaner, iridoider, monoterpene glycosider, phenolglycosider, steroler, flavonoider, alkaloider, aminosyrer, mineraler og flygtige komponenter [26-27]. Historisk, Cistanche Deserticolaer blevet betragtet som en meget dyrebar tonic og er ofte blevet brugt i daglige diæter[28]. Moderne forskning viser, at aktive komponenter såsom phenylethanoid glycosider, polysaccharider og iridoider iCistanche Deserticolaudviser signifikante antioxidant-, anti-fatigue og immunitetsfremmende effekter [29-31]. Derfor i de senere år anvendelsen afCistanche DeserticolaI fødevareindustrien har der fået en bred opmærksomhed fra forskere. Det betragtes som en lovende funktionel fødevareingrediens og er vidt brugt i udviklingen af funktionelle fødevarer. For eksempelCistanche DeserticolaEkstrakt (C. Deserticola Extract, CDE) kan tilsættes til drikkevarer for at skabe funktionelle drikkevarer med anti-fatigue egenskaber; Det kan også kombineres med urter som Wolfberry og Ginseng for at producere sundhedsteas eller urtevine; Dens polysaccharider kan bruges til at udvikle fermenterede drikkevarer [32]. DerudoverCistanche DeserticolaPulver eller ekstrakter kan bruges som naturlige fødevaretilsætningsstoffer i bagværk, krydderier, snackfødevarer og specielle diætprodukter, hvilket giver rig ernæringsværdi. I øjeblikket almindeligCistanche DeserticolaSundhedsprodukter på markedet inkluderer immunitetsfremmende kapsler, anti-fatigue-tabletter og nyre-tonificerende orale væsker. Disse applikationer viser det brede potentiale iCistanche Deserticolai fødevareindustrien. Ved at integrere traditionelle og innovative fødevarer,Cistanche DeserticolaOg dets uddrag kan tjene som nøgleingredienser i helsekost for at imødekomme den voksende efterspørgsel efter wellness -produkter. Detaljerede oplysninger om ekstraktionsmetoder tilCistanche Deserticola's vigtigste komponenter er vist i tabel 1.
1.1 Phenylethanoid glycosider
Phenylethanoid glycosider er de primære aktive komponenter afCistanche Deserticolaog de mest omfattende studerede forbindelser i dens sammensætning. De er til stede i de højeste mængder og tjener som nøglemarkører til at identificereCistanche Deserticola. Phenylethanoid glycosider, også kendt som phenylpropanoider, er forbindelser dannet af kombinationen af glycosider og phenylethanol aglycones. De kemiske strukturer af repræsentative phenylethanoid glycosider iCistanche Deserticolaer vist i tabel 2. indtil videre har forskere identificeret 86 phenylethanoid glycosidforbindelser iCistancheArter, primært inklusive phenylethanoid glycosider, koffeinsyrederivater og glycosider [27]. Blandt dem er echinacosid og acteosid de vigtigste aktive komponenter i de kødfulde stængler afCistanche Deserticola[42] og er opført i 2020 -udgaven afKinesisk farmakopoeiasom nøgleindikatorer til vurdering af kvaliteten afCistanche Deserticola. Endvidere har adskillige undersøgelser vist, at echinacosid og acteosid også er nøgleforbindelser til behandling af osteoporose.Cistanche DeserticolaGlykosid A (cis A) spiller også en vigtig rolle i osteoporosebehandling.
Ekstraktionsmetoderne for phenylethanoid glycosider iCistanche DeserticolaInkluder vandekstraktion, ethanolekstraktion, ultralydsassisteret ekstraktion, mikrobølgeassisteret ekstraktion og enzymassisteret ekstraktion [43]. Vandekstraktion er typisk egnet til vandopløselige komponenter, der er relativt stabile under temperatur og fugtighed. Selvom det er omkostningseffektivt og udtrækker en lang række komponenter, inkluderer det ofte et stort antal urenheder. Derfor kan kombination af traditionelle metoder med moderne avancerede teknologier forbedre effektiviteten og øge ekstraktionsudbyttet. For eksempel Liu Lisha et al. [33] brugte vandekstraktion til at ekstrahere phenylethanoid glycosider fraCistanche Tubulosa. Under forhold med et materiale-til-væske-forhold på 1:15 (g/ml) og ekstraktion ved 8 0 grad i 2 timer nåede udbyttet 17,59%. Gao Jiand et al. [34] kombineret moderne bioteknologi med traditionel vandekstraktion og optimerede parametre ved hjælp af ortogonalt eksperimentelt design. De bestemte, at en cellulasedosis på 0,1%, enzymatisk hydrolysetemperatur på 55 grader, og hydrolysetid på 2,5 timer resulterede i et phenylethanoid glycosidudbytte på 7,26%, en 64%forbedring i forhold til traditionel vandekstraktion. Kong Zheng et al. [35] anvendte en 63% ethanolopløsning med et materiale-til-væske-forhold på 8: 1 (ml/g), blødgøring i 2 timer og ekstraherer i 1,5 timer for at opnå 3,64% acteosid fraCistanche Tubulosa.
Wu Honglei et al. [36] sammenlignede ethanolekstraktion, mikrobølgeekstraktion og ultralydsekstraktionsmetoder for phenylethanoid glycosider. Mikrobølgeekstraktion, der accelererer komponentopløsning ved at ødelægge cellestrukturer med mikrobølgeopvarmning, giver fordele såsom høj specificitet, minimalt tab, effektivitet, hastighed og enkelhed. Imidlertid begrænser dets potentiale til at beskadige varmfølsomme komponenter dens videreudvikling. Tilsvarende giver ultralydsekstraktion bred anvendelighed, enkelhed, hastighed og høj renhed, men udfordringer inkluderer ultralyd blanke zoner og begrænsninger for storstilet produktion. Wei Yuping et al. [37] opnåede et phenylethanoid glycosidudbytte på 14,36% under anvendelse af ultralydsekstraktion under betingelser på 40 grader, et materiale-til-væske-forhold på 1: 41,7 (g/ml) og 51% ethanolkoncentration. Ultrasonic-microwave-synergistisk ekstraktion øger ekstraktionshastighederne, mens den reducerer tiden. Ding Huiling et al. [38] Optimeret ultrasonisk-mikrobølgesynergistisk ekstraktion ved anvendelse af responsoverflademetodik, indstilling af ultralydsfrekvens ved 40 kHz, ultralydseffekt ved 50 W, ekstraktionstid ved 15 minutter, acetonkoncentration ved 50%, materiale-til-liquid-forholdet ved 14: 1 (ml/g), og mikrobølgeffekten ved 100 W, der opnå en endelig ekstraktionsgrad på 49.2%.
Hver ekstraktionsmetode har sine egne fordele, og valg af passende betingelser kan forbedre effektiviteten af phenylethanoid glycosidekstraktion. Den fremtidige udvikling i ekstraktionsmetoder bør fokusere på høj effektivitet, energibesparelse, miljøvenlighed og integration af flere metoder til støtte for udvikling og anvendelse afCistanche Deserticola.
Tabel 2 Main Phenylethanoid glycosider fundet i ekstraktet af C. Deserticola
| Forbindelse | R₁ | R₂ | R₃ | R₄ | R₅ | R₆ | R₇ | Molekylær formel |
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| Echinacosid | Åh | H | H | Oac | Åh | Rha | Glu | C₃₅H₄₆O₂₀ |
| Acteoside | Ome | H | H | Oac | Åh | Rha | Glu | C₂₉H₃₄O₁₅ |
| Cis a | Åh | Jf | H | H | Åh | Rha | Glu | C₃₀H₃₆O₁₅ |
| Cis b | Åh | H | H | H | Åh | Rha | Glu | C₂₉H₃₂O₁₄ |
| Cis c | Åh | H | Jf | H | Åh | Rha | Glu | C₃₀H₃₆O₁₅ |
Noter:
AC: Acetylgruppe (acetyl).
Rha: -l -rhamnopyranose.
CF: Trans-caffeoylgruppe (trans-caffeoyl).
FR: Trans-Feruloyl Group (Trans-Feruloyl).
Glu: -D -glucopyranose.
1,2 polysaccharider
Polysaccharider bruges ofte aktive komponenter i traditionel kinesisk medicin og er en af de vigtigste aktive komponenter iCistanche Deserticola[44]. De har fordelene ved at være bredt tilgængelige, forbedre immunreguleringen og tilbyde sikkerhed. Undersøgelser har afsløret detCistanche DeserticolaPolysaccharider (CDP) kan forhindre osteoporose forårsaget af ovariektomi hos kvinder og forbedre knogletab. Da polysaccharider primært findes i planteceller, tørres tørretCistanche Deserticolaer typisk knust og nedsænket i ethanol før ekstraktion for at fjerne lipider, pigmenter og sukker med lav molekylvægt. CDP-ekstraktionsmetoder inkluderer ekstraktion af varmt vand/koldt vand, alkalisk ekstraktion, enzymassisteret ekstraktion og ultralydassisteret ekstraktion. Efter ekstrahering af rå polysaccharider anvendes Sevag-reagens (chloroform: n-butanol=4: 1 (v/v)) til yderligere adskillelse via membransseparation og anion-exchange-kromatografi. Cellulose de -52 er vidt brugt til polysaccharidseparation på grund af dets høje belastningskapacitet, god opløsning, høj strømningshastighed og brugervenlighed. Endelig oprenses polysacchariderne under anvendelse af Agarose, Sephacryl og Sephadex gelfiltreringskolonner.
Vandekstraktion, inklusive varmt vand og ekstraktion af koldt vand, er i øjeblikket den mest anvendte metode. Ekstraktion af varmt vand er enkel at betjene, kræver ikke organiske opløsningsmidler, sikrer sikkerhed for efterfølgende funktionel fødevareudvikling og bevarer effektivt polysaccharides aktivitet. Koldt vandekstraktion minimerer virkningen af høje temperaturer på polysaccharidstrukturer, men kan reducere ekstraktionsudbyttet på grund af lavere opløselighed ved lave temperaturer. For eksempel Weng Xiang et al. [39] ekstraheretCistanche DeserticolaPolysaccharider ved 80 grader under anvendelse af destilleret vand, gentog processen 2-3 gange og oprensede de rå polysaccharider under anvendelse af en DEAE -52 cellulose -søjle for at opnå CCDP -1 og CCDP -2 med udbytte på henholdsvis 2,63% og 1,13%. Xiao Xinghui et al. [40] Optimeret den varme vandekstraktionsproces for ørken-CDP, hvilket bestemte de optimale betingelser til at være 75 graders ekstraktionstemperatur, 165 min. Ekstraktionstid og et materiale-til-væske-forhold på 1:55 (g/ml). Ved hjælp af makroporøs harpiksteknologi til adskillelse og oprensning nåede polysaccharidekstraktionsudbyttet 18,40%.
Eftersom nogle sure polysaccharider er opløselige i alkaliske opløsninger, kan fortynd alkali bruges til at ekstrahere polysaccharider. Imidlertid kan polysaccharider nedbrydes under alkaliske forhold, reducere udbyttet eller ændre deres struktur. De fleste polysaccharider findes i cellevægge, og biologiske enzymer, der forstyrrer biologiske barrierer (dvs. cellevægge og cellemembraner), kan fremme frigivelse af polysaccharider og derved forbedre ekstraktionseffektiviteten, omend på bekostning af potentielt skadelige polysaccharidstrukturer. Zeng Hui et al. [41] anvendte en enzymassisteret metode til at ekstrahere CDP ved at nedsænke pulveret i 20 L vand og forbehandle det ved 55 grader med 30 g cellulase, 10 g amylase og 5 g papain i 1 time, efterfulgt af enzymdeaktivering ved 100 grad og ekstraktion. Polysacchariderne blev adskilt under anvendelse af en DEAE-Sepharose cellulosesøjle. Enzymassisteret ekstraktion, der fungerer under relativt milde betingelser, giver polysaccharider med høj renhed, mens det bedre konserverer aktive komponenter, hvilket gør det til en lovende metode til polysaccharidekstraktion. Enzymer er imidlertid ustabile, tilbøjelige til at deaktivering, kræve specifikke opbevaringsbetingelser og er dyre, hvilket gør storstilet ekstraktion udfordrende.
Ultralydassisteret ekstraktion giver fordelene ved hastighed og høje udbytter, mens de relativt lave ekstraktionstemperaturer forhindrer skade på polysaccharidstrukturer. Yang Xiumei et al. [45] ekstraherede polysaccharider fraCistanche DeserticolaVed anvendelse af en ultralydassisteret varmt vand-ethanol-nedbørsmetode til bestemmelse af de optimale parametre som en ekstraktionstemperatur på 40 grader, ultralydseffekt på 1, 000 W, et fast væskeforhold på 1:25 og ekstraktionstid på 10 minutter, hvilket opnå et ekstraktionsudbytte på 4,41%. Yang Wen et al. ! og pH 6, under hvilket gennemsnittet var 5,14%. I øjeblikket er der adskillige metoder til ekstraktion af polysaccharid, og den kombinerede anvendelse af flere processer er blevet en voksende tendens i moderne forskning på polysaccharidtekstraktionsteknikker.
1.3 Andre komponenter
Ud over de førnævnte komponenter,Cistanche Deserticolaer også rig på lignaner, phenylethanolglycosider, iridoider og deres glycosider, organiske syrer, steroler, aminosyrer, vitaminer, flygtige stoffer og mineraler. Lignans og deres glycosider er en klasse af naturlige kemiske forbindelser, og 17 lignaner og deres glycosider er blevet isoleret og identificeret fraCistanche Deserticola. F.eks. Nan Zedong et al. [47] identificerede 11 lignanforbindelser fra ethanolekstrakten afCistanche Deserticola, inklusive (+)-syringaresinol -4 '-o - - d-glucopyranosid, (+)-isoeucommin a, naringenin A, og alashangelin A. iridoider og deres glycosider er typisk monoglycosider af glucose og 26 iridoider og deres glycoser er blevet isoleret og identificerede fra fraCistanche Deserticola. Vedrørende alkaloider iCistanche Deserticola, kun få undersøgelser har nævnt Betaine som en komponent. Desuden har Hui Ruihua et al. [48] anvendte destillationsekstraktionsmetoder og identificerede over 20 flygtige forbindelser, herunder diethyldisulfid, benzaldehyd, 3- methoxyanilin, benzylalkohol, phenylacetaldehyd, menthone, eugenol, caryophyllene og dens oxides og linalool.
