Invloed van in vitro menselijke spijsverteringssimulatie op de fenolische inhoud en biologische activiteiten van de waterige extracten van Turkse cistussoorten Deel 1
Apr 19, 2022
Neem contact oposcar.xiao@wecistanche.comvoor meer informatie
Abstract:Oxidatieve stress is een van de belangrijke voorlopers van verschillende stofwisselingsziekten zoals diabetes, de ziekte van Parkinson, hart- en vaatziekten, kanker, enz. Verschillende wetenschappelijke rapporten hebben aangetoond dat secundaire plantenmetabolieten een belangrijke rol spelen bij het voorkomen van oxidatieve stress en de schadelijke effecten ervan. In dit opzicht was deze studie gepland om het fenolische profiel en het antioxidant- en antidiabetische potentieel van de waterige extracten van Turkse Cistus-soorten te onderzoeken door gebruik te maken van in vitro-methoden. In vitro verteringssimulatieprocedure werd toegepast op alle extracten om de biologische beschikbaarheid van hun fenolische inhoud te schatten. Het totale gehalte aan fenol, flavonoïde, fenolzuur en proanthocyanidine werd bepaald voor alle fasen van de vertering. Bovendien werden veranderingen in de hoeveelheid van de toegewezen markerflavonoïden (salidroside, hyperoside en quercitrine) gevolgd door middel van High-Performance Thin Layer Chromatography (TLC)-analyse. Het antioxidantactiviteitspotentieel van de extracten werd met verschillende methoden bestudeerd om hun gedetailleerde activiteitsprofielen te onthullen. Aan de andere kant werden in vitro a-amylase- en a-glucosidase-enzymen en geavanceerde glycatie-eindproduct (AGE) remmende activiteiten van de extracten bepaald om het antidiabetische potentieel van extracten te evalueren. De resultaten toonden aan dat waterige extracten verkregen uit de bovengrondse delen van Turkse Cistus-soorten een rijk fenolgehalte en potentiële antioxiderende en antidiabetische activiteiten hebben; hun bioactiviteitsprofielen en markerflavonoïdenconcentraties kunnen echter aanzienlijk worden beïnvloed door de menselijke spijsvertering. De resultaten toonden aan dat het totale fenolgehalte, antioxiderende activiteiten en diabetesgerelateerde enzymremmingen van de biologisch beschikbare monsters lager waren dan niet-verteerde monsters in alle extracten.
trefwoorden:Turkse Cistus-soorten; antioxidante werking; menselijke spijsvertering simulatie; HPTLC; suikerziekte
1. Inleiding
De familie Cistaceae bestaat uit struiken en eenjarige of meerjarige kruidachtige planten en het geslacht Cistus is een van de wijdverbreide leden van deze familie. Meer dan 50 Cistus-soorten zijn wereldwijd verspreid, en ze worden gewoonlijk "zonneroos" genoemd [1]. Eerdere in vitro en in vivo onderzoeken hebben aangetoond dat Cistus-soorten antivirale, antidiabetische, antioxiderende, antimicrobiële en ontstekingsremmende activiteiten bezitten [2,3]. Verschillende fenolische verbindingen (fenolzuren, flavonoïden, proanthocyanidinen) en terpenen werden geïsoleerd uit Cistus-soorten, en hun therapeutische voordelen worden over het algemeen toegeschreven aan deze componenten [4,5].
In Turkije groeien vijf Cistus-soorten van nature, namelijk C. salvifolius L., C. paroiflorus Lam, C.monspeliensis L., C.laurifolius L. en C.creticus L.[6]. In de etnobotanische archieven van de Turkse volksgeneeskunde worden verschillende organen van Cistus-soorten vaak gedocumenteerd als een remedie. Infusies bereid uit de takken van C. laurifolius, C. salviifolius en C. creticus worden oraal ingenomen tegen diabetes in het district Edremit (Balikesir) [7]. Afkooksels bereid van de bloemen van C.creticus en C.salvifolius worden inwendig gebruikt tegen maagzweren in Marmaris (Mugla) [8], terwijl een afkooksel van de ongeopende bloemknoppen van C. laurifolius voor hetzelfde doel wordt gebruikt. In West-Anatolië wordt het afkooksel van de bladeren van C. laurifolius inwendig gebruikt tegen koorts en buikpijn en uitwendig, via het baden, tegen reumatische pijn [9].
Cistanche kan de immuniteit verbeteren
Het is een goed bewezen feit dat de verhoogde aggregatie van reactieve zuurstofsoorten (ROS) oxidatieve stress veroorzaakt, wat een van de belangrijke voorlopers is van verschillende stofwisselingsstoornissen zoals kanker, diabetes, cardiovasculaire problemen, de ziekte van Alzheimer, enz. [10] Daarom is het gebruik van antioxidanten een algemene holistische benadering geworden voor het voorkomen of behandelen van dergelijke aandoeningen in de huidige wetenschappelijke praktijk. De antioxiderende werking van de plantenextracten is gerapporteerd door een enorm aantal onderzoekers[11-14]. Als een algemene benadering is het antioxidantpotentieel van de plantenextracten over het algemeen gewijd aan hun fenolgehalte. In de wetenschappelijke literatuur is een groot aantal bewijzen beschikbaar dat Cistus-soorten ook rijk zijn aan fenolische profielen en uiteindelijk een aanzienlijke mate van antioxiderende activiteit hebben. Het concept van biologische beschikbaarheid van deze fytochemicaliën in het lichaam is in de meeste van deze onderzoeken echter niet in overweging genomen.
Het is een bekend feit dat aandoeningen van het maagdarmkanaal fenolische verbindingen beïnvloeden vanwege verschillende pH-omstandigheden, enzymwerking en microbiota. Aan de andere kant zijn de chemische structuren van fenolische verbindingen en de plantenmatrix ook belangrijke factoren die hun biologische beschikbaarheid beïnvloeden [15]. Daarom werd in het huidige onderzoek de in vitro verteringssimulatiemethode toegepast op alle extracten om de biologische beschikbaarheid van fenolische inhoud te schatten. Om de overgangen te volgen, is totaal fenol,flavonoïde, fenolzuur en proanthocyanidinegehaltes werden bepaald in alle fasen van de vertering. Bovendien werden de antioxidantactiviteiten van de extracten bestudeerd met mechanistisch verschillende spectrofotometrische methoden om hun uitgebreide activiteitsprofielen te onthullen. Het antioxidantpotentieel van alle monsters verkregen door het verteringsproces werd onderzocht met DPPH en DMPD (opruiming van vrije radicalen), FRAP en CUPRAC (metaalreducerend potentieel) en TOAC (totaalantioxidant capaciteit:) testen. Eerder, salidroside, hyperoside enquercitrinewerden door Guzelmeric et al. bepaald als de markerflavonoïden van Cistus-soorten. [16]Daarom werd de kwalitatieve en kwantitatieve bepaling van deze flavonolglycosiden uitgevoerd met het High-Performance Thin Layer Chromatography-systeem en werden hun biologische beschikbaarheidsindexen geschat.
Diabetes mellitus (DM) is een veel voorkomende stofwisselingsziekte en wordt beschreven door verminderde insulinesecretie door pancreascellen of een gebrek aan reacties van het lichaam op insuline. Er zijn twee soorten DM: insuline-afhankelijk (Type I) en niet-insuline-afhankelijk (Type II) [17]. Een van de behandelingsstrategieën voor type II DM is het beheersen van postprandiale hyperglykemie, wat wordt gedefinieerd als "een significante stijging van de bloedsuikerconcentratie in de bloedbaan na een maaltijd". Remming van de belangrijkste spijsverteringsenzymen, waaronder o-amylase ena-glucosidase, is essentieel voor het beheersen van postprandiale hyperglykemie. In het maagdarmstelsel verteert o-amylase het zetmeel tot reducerende suikers zoals maltodextrine, lactose en maltose, en -glucosidase breekt deze suikers af tot glucose. Daarom wordt remming van spijsverteringsenzymen beschouwd als een mogelijk werkingsmechanisme voor de behandeling van postprandiale hyperglykemie [18] Anderzijds kunnen verhoogde bloedglucosespiegels de vorming van AGE's veroorzaken die worden gedefinieerd als "verbindingen gevormd als gevolg van enzymatische glycatiereactie (Maillard)tussen reducerende suikers en eiwitten, nucleïnezuren en lipiden". Verhoogde accumulatie van AGE's in het lichaam kan veel diabetische complicaties veroorzaken, waaronder nefropathie, neuropathie, retinopathie, enz. [19]. Aminoguanidine, Imagine en metformine zijn voorbeelden van synthetische remmers voor AGE's, en acarbose, miglitol en voglibose zijn synthetische remmers voor spijsverteringsenzymen en zijn de afgelopen decennia in gebruik geweest [20,21]. Klinische onderzoeken en in vivo-experimenten hebben echter de bijwerkingen van deze synthetische remmers aangetoond, zoals hepatotoxiciteit, opgezette buik, winderigheid, meteorisme, bloedarmoede, braken, hartfalen, enz. [21,22]. Vanwege de schadelijke effecten hebben meerdere onderzoeken betrekking op het remmende potentieel van de plantenextracten op AGE's [23-25]. Er is gemeld dat fytochemicaliën, met name fenolische verbindingen zoals fenolzuren, flavonoïden enproanthocyanidinen, remde significant de vorming van AGE's en verwante enzymacties, dwz -amylase en -glucosidase [26-28].
Omdat waterextractie (infusie of afkooksel) de gebruikelijke bereidingstechniek is in de traditionele geneeskunde, werd deze studie uitgevoerd op de waterige extracten van Turkse Cistus-soorten voor en na de in vitro simulatie van de gastro-intestinale spijsvertering. In dit opzicht werden de fenolische profielen en het antioxidant- en antidiabetische potentieel van de waterige extracten en hun spijsverteringsmetabolieten vergelijkend onderzocht. Volgens het referentieonderzoek werden in deze studie voor het eerst de remmende activiteiten van Cistus-extracten op AGE's bestudeerd. Bovendien werd kwantitatieve analyse van de markerflavonoïden ook tot stand gebracht door HPTLC-analyse. In vitro verteringssimulatietechniek werd toegepast op alle extracten om de veranderingen in de concentraties en de biologische activiteitsprofielen van de fenolische verbindingen in de gastro-intestinale omstandigheden te volgen.
2. Resultaten
2.1. Schatting van de fenolische inhoud van de monsters
Volgens de resultaten in tabel 1 had waterig extract van C. saloifolius een hoger totaal gehalte aan flavonoïden, fenolzuur en fenolzuur dan andere onderzochte soorten, terwijl ND (niet-verteerde) monsters van C.creticus en C.laurifolius het hoogste proanthocyanidine bevatten. inhoud. De meest significante afname werd gedetecteerd in het totale proanthocyanidinegehalte van alle extracten. Proanthocyanidine hoeveelheden van IN (biologisch beschikbare) monsters waren niet detecteerbaar in alle waterige extracten. Als resultaat werd het fenolgehalte van de waterige extracten negatief beïnvloed door de in vitro menselijke verteringssimulatieprocedure.
De afkortingen voor monsters zijn ND: Non-digested; PG: Postgasttisch; IN: biologisch beschikbaar; BAvl: biologische beschikbaarheidsindex; De resultaten werden vermeld als het gemiddelde van drievoud 士 standaarddeviatie （SD） en als mg galluszuurequivalenten （GAE） in 1 g monster; De resultaten werden uitgedrukt als het gemiddelde van drievoud ± standaarddeviatie (SD) en als mg quercetine-equivalenten (QE) in een monster van 1 g; D Resultaten werden uitgedrukt als het gemiddelde van drievoud ± standaarddeviatie (SD) en als mg cafeïnezuurequivalenten (CAE) in een monster van 1 g; F Resultaten werden uitgedrukt als het gemiddelde van drievoud ± standaarddeviatie (SD) en als mg catechine-equivalent (CE) in 1 g monster;* Afkortingen van de waterige extracten: CCA voor C. creticus, CLA voor C.laurifolius, CMA voor C .monspeliensis, CPA voor C.parviflorus, CSA voor C.salviifolius. Verschillende letters in dezelfde rij geven significantie aan (p<>
Zoals weergegeven in Tabel 2 waren de salidroside- en hyperosidegehalten in het waterige extract van C. salviifolius relatief hoger dan die van de andere soorten, terwijl quercitrine niet werd gevonden. Aan de andere kant werd quercitrine in de hoogste concentratie gevonden in alle simulatiemonsters van het waterige extract van C.creticus, maar de concentratie ervan nam aanzienlijk af in biologisch beschikbare monsters. Bovendien werden het HPTLC-chromatogram en de overlay UV-spectra van referenties en de overeenkomstige plekken in de sporen van alle extracten weergegeven in figuur 1.
De afkortingen voor monsters zijn ND: Non-digested; PG: Postgastrisch; IN: biologisch beschikbaar; BAvI: biologische beschikbaarheidsindex; BR-resultaten werden gegeven als mg/g droog extract en experimenten werden drie verschillende keren onafhankelijk uitgevoerd;* Afkortingen van de waterige extracten: CCA voor CC. creticus, CLA voor C. laurifolius, CMA voor C.monspeliensis, CPA voor C.parviflorus, CSA voor C.salviifolius. Verschillende letters in dezelfde rij geven significantie aan (p<>
Figuur 1. (A) Overlay UV-spectra van salidroside en de overeenkomstige plekken in de sporen van alle extracten. (B) Overlay UV-spectra van hyperoside en de overeenkomstige plekken in de sporen van alle extracten. (C) Overlay UV-spectra van quercitrine en de overeenkomstige plekken in de sporen van alle extracten. (D)HPTLC-chromatogrammen van:1.CCA ND,2.CCA PG,3.CCA IN,4.CLA ND,5.CLA PG,6.CLA IN,7.Tiliroside （Rf ≈0,65 ）,8.Hydroxide （Rf ≈0.35）,9.Quercitrin （Rf≈0}.45）,10.CMA ND,11.CMAPG,12.CMAIN,13.CPAND,14 .CPAPG,15.CPAIN,16.CSAND,17.CSAPG,18.CSAIN.Mobilephase:EtOAc/CHCl2/CHCOOH/HCOOH/H2O(100:25:10:10:10:10):11); Derivatisering: NPR reagens. Visualisatie: 366 nm.
2.2. Schatting van de antioxidantactiviteit van de monsters
Zoals weergegeven in Tabel 3, vertoonden biologisch beschikbare monsters van Cistus-extracten een zwakkere radicale wegvangende antioxidantactiviteit dan hun niet-verteerde en post-gastrische tegenhangers. ND- en PG-monsters van alle waterige extracten vertoonden significante DPPHradical scavenging-activiteit en hadden lagere ECso-waarden dan de referentieverbinding BHT (ECso-waarde: 5,83 ± 0,2 ug/mL）. Alle extracten vertoonden echter een zwakkere DMPD-radicaalcavenging activiteit dan de referentieverbinding Trolox （5.82±0.37ug/mL）.ND-, PG- en IN-monsters van CPA hadden een betere DMPD-activiteit in vergelijking met monsters van andere extracten.
De afkortingen voor monsters zijn ND: Non-digested; PG: Postgastrisch; IN: biologisch beschikbaar; BAvI: biologische beschikbaarheidsindex; De resultaten werden gepresenteerd als ECso in ug/mL-equivalenten en experimenten werden drie verschillende keren onafhankelijk uitgevoerd. ECso-waarde van de referentieverbinding "BHT" in DPPH-wegvangende activiteit werd bepaald als 5,83 ± 0,2 ug/ml; C-resultaten werden gepresenteerd als EC50in ug/mL-equivalenten en experimenten werden drie verschillende keren onafhankelijk uitgevoerd. ECso-waarde van de referentieverbinding Trolox in DMPD-wegvangende activiteit werd bepaald als 5,82 ± 0, 37 ug/ml; P-resultaten werden uitgedrukt als mM FeSO4-equivalenten in een monster van 1 g en experimenten werden drie verschillende keren onafhankelijk uitgevoerd. FRAP-activiteit van de referentieverbinding "BHT" werd gedetecteerd als 4,06 ± 0,42 mM FeS04-eq. in 1 g monster; F Resultaten werden gegeven als mg ascorbinezuurequivalent (AAE) in een monster van 1 g en experimenten werden drie verschillende keren onafhankelijk uitgevoerd; resultaten werden gegeven als mg ascorbinezuurequivalent (AAE) in 1 eenvoudige en experimenten werden onafhankelijk drie verschillende keren uitgevoerd; * Afkortingen van de waterige extracten: CCA voor C. creticus, CLA voor C. laurifolius, CMA voor C.monspeliensis, CPA voor C.parviflorus, CSA voor C.salviifolius. Verschillende letters in dezelfde rij geven significantie aan (p<>
Net als bij radicaalvangende activiteitstests, vertoonden biologisch beschikbare monsters van Cistus-extracten ook zwakkere metaalreducerende en totale antioxidantactiviteiten dan de niet-verteerde en post-maagmonsters. Alle ND-monsters van de extracten vertoonden een significante ijzer-reducerende antioxidantactiviteit, die sterker was dan de referentieverbinding BHT (4,06±0,42 mM FeSO4-equivalent). Van de PG-monsters had alleen CSA (44 ± 0,16 mMFeS04-equivalent) een betere activiteit dan BHT. In de CUPRAC-assay werden ND- en PG-monsters van CSA gedetecteerd als de meest krachtige van de monsters van andere soorten. Discreet had het IN-monster van CCA een betere CUPRAC-activiteit dan biologisch beschikbare monsters van andere waterige extracten.
2.3.Diabetes-gerelateerde enzymremmingsactiviteit
Zoals aangegeven in Tabel 4 werd concentratieafhankelijke enzymremmende activiteit waargenomen in alle waterige extracten. Terwijl ND-monsters van CPA en CSA (respectievelijk 75,89 procent ±0,62,80,34 procent ±0,19) een iets hogere amylaseremmende activiteit vertoonden dan acarbose (75,80 procent ± 0,02) bij de concentratie van 1 mg/ml; alleen het ND-monster van CSA vertoonde in beide concentraties een hogere glucosidaseremmende activiteit dan de referentieverbinding quercetine.
De afkortingen voor monsters zijn ND: Non-digested; PG: Postgastisch; IN: biologisch beschikbaar; BAvl: biologische beschikbaarheidsindex; De resultaten werden vermeld als het gemiddelde van drievoud ± standaarddeviatie (SD) en acarbose 'werd gebruikt als controlegroep met 75,8±0.02 procent remming bij 1 mg/ml, 65,45±{{ 10}}.01 procent remming bij 0,5 mg/ml; De resultaten werden uitgedrukt als het gemiddelde van drievoud ± standaarddeviatie (SD) en quercetine werd gebruikt als een controlegroep met 80,4 ± 0,03 procent remming bij 1 mg/ml, 69.t66 ± 0,05 procent remming bij 0,5 mg/ml; D Resultaten werden uitgedrukt als het gemiddelde van drievoud ± standaarddeviatie (SD) en quercetine werd gebruikt als controlegroep met 89,33 ± 3,47 procent remming bij 1 mg/ml, 72,03 ± 3,04 procent remming bij 0,5 mg/ml;* Afkortingen van de waterige extracten: CCA voor C.creticus,CLA voor C.laurifolius,CMA voor C.monspeliensis, CPA voor C.parviflorus,CSA voor C.salviifolius.Verschillende letters in dezelfde rij geven significantie aan (p<>
Dit artikel is afkomstig uit Molecules 2021, 26, 5322. https://doi.org/10.3390/molecules26175322 https://www.mdpi.com/journal/molecules
