DEEL 2 Antioxiderende en anticoagulerende effecten van fenylpropanoïde glycosiden geïsoleerd uit bremraap (Orobanche Caryophyllacea, Phelipanche Arenaria en P. Ramosa)

Voor meer informatie kunt u contact opnemen met:Joanna.jia@wecistanche.com

KLIK HIER VOOR DEEL 1

Cistanche deserticola heeft veel effecten, klik hier voor meer informatie

3. Resultaten en discussie

Tien eerder door ons geïsoleerdfenylpropanoïdeglycosiden[8], inclusief 2′-O-acetylacteoside, 2′-O-acetylpoliumoside, 3-O-methyl podiumzijde,acteoside, arena inside, crenatoside, pheliposide, poliumoside, tubuloside A en wiedemannioside D, samen met drie bremraapextracten (Orobanche Caryophyllaceae (OC), Phelipanche are naria (PA) en P. ramosa (PR)) werden momenteel bestudeerd voor het verlichten van oxidatieve stress- en antistollingseigenschappen in een menselijk plasmasysteem. Chemische structuren van defenylpropanoïdengetest, worden weergegeven in Fig. 1 en, zoals te zien is, zijn ze allemaal gebouwd volgens een vergelijkbaar patroon, met dezelfde/vergelijkbare subeenheden: hydroxytyrosol, monosachariden (glucose, rhamnose en/of xylose) en hydroxykaneel zuur. De meeste van de onderzochte PPG-verbindingen zijn vervangen door cafeïnezuur, maar dit kan worden vervangen door coumarinezuur of ferulazuur. Afgezien van individuele PPG-verbindingen, werden ook drie bremraapextracten - OC, PA en PR, die mengsels zijn van verschillende PPG's en eerder als uitgangsmateriaal voor de isolatie van verbindingen dienden, in het biologische onderzoek opgenomen. Een andere reden voor het selecteren van drie verschillende soorten was het grote verschil in het fytochemische profiel tussen hen, zoals te zien is in Fig. 2. Een meer gedetailleerde vergelijking van de OC-, PA- en PR-extracten, inclusief de kwantitatieve gegevens, wordt weergegeven in Tabel 1.Acteosidewas het hoofdbestanddeel van het O. Caryophyllaceae-extract (690 mg/g), teniposide en arena binnen gedomineerd in P. Arenaria (samen 550 mg/g), terwijl poliumoside en zijn geacetyleerde derivaat de belangrijkste metabolieten waren in P. ramosa extract (samen 640 mg/g). De onderzochte extracten verschilden ook in het totale gehalte aan fenylpropanoïden, het hoogste gehalte werd gevonden in OC (810 mg/g), iets lager in PR (795 mg/g) en lager in PA (685 mg/g). Bovendien is het vermeldenswaard dat de aanwezigheid van PPG's met andere dan caffeoyl-resten, zoals coumaroyl of feruloyl, alleen werd gedetecteerd in P. ramosa-extract, waar deze verbindingen ongeveer een zesde van de totale PPG's vormden (ongeveer 120 mg/ g) (Tabel 1). Eerdere studies van de antiradicale activiteit van fenylpropanoïde glycosiden door Heilmann et al. [19] en Jedrejek et al. [8], waaronder ongeveer 30 verschillende PPG's zoals:acteoside, isoacteoside en crenatoside, hebben hun sterke relatie met de structuur van acylgroepen (fenolzuur en tyrosol) onthuld. In het algemeen resulteerde de modificatie of vervanging van de catechol-eenheid van de acyleenheid in een significante afname van de wegvangende activiteit tegen reactieve zuurstofspecies (ROS) en DPPH-radicaal. In de huidige studie werd het antiradicale in vitro potentieel van drie bremraapextracten (OC, PA en PR) onderzocht met ABTS- en DPPH-assays, en de resultaten werden zowel met elkaar als met de activiteit van individuelefenylpropanoïdecomponenten gemeten in onze vorige studie [8]. De resultaten werden uitgedrukt als Trolox-equivalenten (TE) en IC50-waarden (Tabel 2). Over het algemeen waren alle drie de extracten goede aaseters van zowel ABTS- als DPPH-radicalen, maar er werden ook verschillen waargenomen tussen de geteste monsters (geschatte TE lag in het bereik van 0.5–0.7; 1.0 was het equivalent van Trolox). Antiradicalen wegvangende activiteit van monsters was in de volgende volgorde: Trolox > OC > PA > PR. Het extract van Orobanche Caryophyllaceae (IC50=155-275 µg/mL) had meer dan 20 procent meer activiteit dan Phelipanche ramosa-extract (IC50=200-320 µg/mL). De gerapporteerde hoogste radicaalafvangende activiteit van het OC-extract kan worden verklaard door het hoogste PPG-gehalte in dit monster, evenals door de input vanacteoside, het dominante ingrediënt, dat volgens eerder onderzoek [8,19] een van de sterkste vrije radicalenvangers is onder de metabolieten uit deze groep (TEDPPH=0.87; [4]). Gezien de onderlinge relatie van antiradicale activiteit en de inhoud vanfenylpropanoïdenin de OC-, PA- en PR-extracten werd geen eenvoudige correlatie gevonden tussen deze twee factoren (r < 0.5),="" wat="" wijst="" op="" een="" significante="" input="" van="" kwalitatief="" profiel.="" dit="" heeft="" vooral="" te="" maken="" met="">

P. ramosa-extract, dat ondanks het hoge gehalte aan PPG's ({{0}}.8 g/g) werd gekenmerkt door de laagste biologische activiteit onder de geteste monsters (TE ~ 0.5) . Het PR-extract, zoals hierboven vermeld, was het enige monster dat de fenylpropanoïden met coumarine- of ferulazuur bevatte, stoffen zonder een B-ring-catecholgroep, waarvan is gemeld dat ze een verminderd anti-oxidatief vermogen hebben. Vier door ons geteste PPG-verbindingen met gemodificeerd cafeïnezuur, waaronder 3-O-methylpoliumoside, ramoside A en wiedemannioside D, hadden eerder een TEDPPH van ongeveer 0,3 [8]. De huidige resultaten zijn dus in overeenstemming met en bevestigen de bevindingen van de eerdere antiradicale in vitro-experimenten met fenylpropanoïden. Zoals Chen et al. [20] beschreven, wordt geassocieerd met een groter H-donerend vermogen of stabilisatie van het radicaal door verschillende functionele groepen van een mengsel van verbindingen. Van verschillende structurele elementen is vastgesteld dat ze de directe antioxiderende activiteit van polyfenolen versterken, vooral diegene die verband houden met het aantal en de positie van hydroxylgroepen. Er wordt aangenomen dat de activiteit van het opruimen van vrije radicalen toeneemt met het toenemende aantal –OH-groepen. De positie van deze groepen, in een molecuul, heeft echter een nog grotere invloed op de uitgeoefende activiteit. Relatief stabiele krachtige verbindingen zijn die met een 3,4-dihydroxygroep in hun structuur, evenals die met meer dan twee hydroxylgroepen [21]. De chemische structuur van de antioxidantstof maakt het mogelijk om het reactiemechanisme van de antioxidant te begrijpen. Lopez-Munguía et al. [22] gebaseerd op dichtheidsfunctionaaltheorie (DFT) berekeningen bepaalden dat het antioxidantmechanisme van PPG verloopt via een sequentiële protonverlies-single-elektronoverdracht (SPLET). Echter, Li et al. [23] poging om de mechanismen van fenolische fenylpropanoïde antioxidanten te onderzoeken, concludeerde dat PPG's (acteoside, forsythoside B en poliumoside) betrokken kunnen zijn bij meerdere routes om de antioxiderende werking uit te oefenen, de rol van suikerresiduen versterkten. Studies hebben aangetoond dat van planten afgeleide antioxidanten effectieve modulatoren zijn van hemostase bij hart- en vaatziekten [24–26]. Verschillende planten die in de traditionele geneeskunde worden gebruikt, bevatten aanzienlijke niveaus van PPG's [27,28]. Bovendien is bekend dat PPG's een reeks biologische

activiteiten, waaronder ontstekingsremmende, anti-nefritische en anti-hepatoxische eigenschappen [29-33]. In hun recente studie, Jedrejek et al. [8] beschreef de isolatie van PPG's van drie Poolse bremrapen en beoordeelde hun antioxidantactiviteit met de DPPH-test. Op basis daarvan evalueert de huidige studie of de tien geselecteerde PPG's die uit deze planten zijn geïsoleerd, oxidatieve stress in humaan plasma dat is behandeld met een sterk biologisch oxidatiemiddel, dwz de hydroxylradicaaldonor H2O2/Fe, kunnen verminderen en de coagulatie-eigenschappen van plasma in vitro kunnen moduleren. De antioxiderende eigenschappen van tien

geïsoleerde PPG's werden bepaald volgens geselecteerde parameters van oxidatieve stress: TBARS-niveau als een marker van lipideperoxidatie, samen met carbonylgroep- en thiolgroepniveaus, als markers van oxidatieve eiwitschade. Zowel plasmalipideperoxidatie als eiwitcarbonylatieniveaus in plasma geïnduceerd door H2O2/Fe waren significant verlaagd in aanwezigheid van acht geteste verbindingen, namelijk. acteoside, crenatoside, 2′-O-acety lacteoside, pheliposide, arena inside, tubuloside A, poliumoside en 3- O-methylpolimuoside, bij alle geteste concentraties (1, 5 en 50 µg/ml); er werd echter geen effect waargenomen voor twee van de geteste verbindingen, nl. 2′-O-acetylpoliumoside en wiedemannioside D, of een van de geteste extracten in elke concentratie (1, 5 en 50 µg/mL). Bovendien bleek geen van de geteste verbindingen of geteste extracten het plasma te beschermen tegen H2O2/Fe-geïnduceerde thiolgroepoxidatie in eiwitten (Fig. 3-5). De geteste extracten kunnen echter de bron zijn van verbindingen met verschillende biologische eigenschappen. Voor de eerste keer geven de resultaten van de huidige studie aan dat acht van de geteste PPG's antioxidantpotentieel in menselijk plasma aantonen in aanwezigheid van exogene reactieve zuurstofsoorten door remming van lipideperoxidatie en eiwitcarbonylering in plasma dat is behandeld met H2O2/Fe. Bovendien vertoonden 2′-O-acetylpoliumoside en wiedemannioside D geen dergelijk effect. Over het algemeen zijn onze bevindingen consistent met eerdere in vitro experimenten met PPG's. Heilmann et al. [19] en Jedrejek et al. [8] rapporteren een correlatie tussen de chemische structuur van PPG's en hun activiteiten. Antioxiderende eigenschappen van PPG's lijken voornamelijk verband te houden met de structuur van hun acylgroepen, dwz het fenolzuur enfenylpropanoïdeeenheid, met inbegrip van de aanwezigheid en/of wijziging van de catecholgroep. Wiedemannioside D bleek bijvoorbeeld zijn antioxidatieve potentieel te verliezen ten opzichte van plasma dat is behandeld met H2O2/Fe na de vervanging van zijn caffeoylgroep door een feruloylgroep. Veranderingen in het stollingsproces zijn vaak het gevolg van oxidatieve stress; deze veranderingen kunnen de functies van het cardiovasculaire systeem moduleren en kunnen leiden tot de ontwikkeling van hart- en vaatziekten [1]. Van de tien plantenstoffen en drie plantenextracten die in de huidige studie werden getest, toonden tubuloside, poliumoside en 3-O-methylpoliumoside en alle geteste extracten aan dat ze de trombinetijd significant verlengen bij alle geteste concentraties, nl. 1, 5 en 50 µg/ml (Fig. 6B). Geen van deze extracten, noch een van de geteste verbindingen, veranderde echter PT of APTT (Fig. 6A en C). Tabel 3 vergelijkt de effecten van de PPG's (5 µg/mL) op biomarkers van oxidatieve stress in plasma behandeld met H2O2/Fe en hun invloed op de stolling. Acht van de geteste PPG's vertoonden alleen antioxidantpotentieel in het behandelde menselijke plasma; drie geteste PPG's bleken echter zowel antioxiderende eigenschappen als antistollingspotentieel te bezitten. Interessant is dat de resultaten van de DPPH-test niet overeenkwamen met die verkregen in het biologische model met menselijk plasma behandeld met H2O2/Fe: het antioxidantpotentieel van de geteste extracten kan worden geblokkeerd door bepaalde verbindingen die in het plasma aanwezig zijn. Concluderend werpen onze huidige bevindingen nieuw licht op het antioxidantpotentieel en de anticoagulerende eigenschappen van PPG's. Het lijkt erop dat de structuur van PPG's, met name de aanwezigheid van acyl- en catechol-resten, voornamelijk verband houdt met hun antioxiderende en anticoagulerende eigenschappen. Geselecteerde PPG's hebben mogelijk het potentieel voor de behandeling van hart- en vaatziekten die verband houden met oxidatieve stress. Er zijn echter verdere experimenten nodig om de concentraties van deze verbindingen te bepalen die nodig zijn voor in vivo modellen.

Belangenconflict verklaring

De auteurs verklaren dat ze geen bekende concurrerende financiële

interesses of persoonlijke relaties die invloed hadden kunnen lijken te hebben

het werk waarover in dit blad wordt gerapporteerd.

Referenties

[1] A. Daiber, S. Chlopicki, Revisiting farmacologie van oxidatieve stress en endotheeldisfunctie bij hart- en vaatziekten: bewijs voor op redox gebaseerde therapieën, vrije radicaal. 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, Biomarkers van oxidatieve stress en de associatie ervan met het urinereducerende vermogen bij busonderhoudsmedewerkers, J. Occupat. Med. Toxicol. 6 (2011) 18-23. [3] P. Nowak, B. Olas, B. Wachowicz, Oxidatieve stress en hemostase, Post. Biochem. 56 (2010) 239-247. [4] M. Martinez-Huelamo, J. Rodriguez-Morato, A. Boronat, R. de la Torre, Modulatie van Nrf2 door olijfolie en wijnpolyfenolen en neuroprotectie, Antioxidanten 6 (2017) 73. [5] S. Amor , P. Chalons, V. Aires, D. Delmas, Polyfenol-extracten van rode wijn en wijnstok: mogelijke effecten op kankers, Ziekten 6 (2018) 1-12. [6] Z. Li, H. Lin, L. Gu, J. Gao, CM Tzeng, Herba Cistanche (Rou Cong-Rong): een van de beste farmaceutische geschenken van de traditionele Chinese geneeskunde, Front. Pharmacol. 7 (2016) 41-49. [7] Y. Jiang, P.-F. Tu, Review: analyse van chemische bestanddelen in Cistanche-soorten, J. Chromatogr. 1216 (2009) 1970-1979. [8] D. Jedrejek, S. Pawelec, R. Piwowarczyk, L. Precio, A. Stochmal, Identificatie en voorkomen van fenylethanoïde en iridoïde glycosiden in zes Poolse bremrapen (Orobanche spp. en Phelipanche spp., Orobanchaceae), Phytochemistry 170 ( 2020), 112189. [9] B. Kontek, D. Jedrejek, W. Oleszek, B. Olas, Antiradicale en antioxiderende activiteit in vitro van van hop afgeleide extracten rijk aan bittere zuren en xanthohumol, Ind. Crops Prod. 161 (2021) 1–9. [10] W. Brand-Williams, ME Cuvelier, C. Berset, Gebruik van een vrije radicalenmethode om de antioxidantactiviteit te evalueren, Lebensm. wijs. technologie. 28 (1995) 25-30. [11] JR Whitaker, PE Granum, Een absolute methode voor eiwitbepaling op basis van het verschil in absorptie bij 235 en 280 nm, Anal. Biochem. 109 (1980) 156-159. [12] B. Wachowicz, Adenine-nucleotiden in trombocyten van vogels, Cell Biochem. Functie 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, Bepaling van het carbonylgehalte in oxidatief gemodificeerde eiwitten, Methoden Enzym. 186 (1990) 464-478. [15] DM Joel, J. Gressel, LJ (Eds.), Musselman, Parasitaire Orobanchaceae: Parasitaire mechanismen en controlestrategieën, Springer, Heidelberg, Duitsland, 2013, pp. 1-10. [16] Y. Ando, ​​M. Steiner, Sulfhydryl- en disulfidegroepen van bloedplaatjesmembranen: bepaling van disulfidegroepen, Biochim. Biofysica. Acta 311 (1973) 26-37. [17] Y. Ando, ​​M. Steiner, Sulfhydryl- en disulfidegroepen van bloedplaatjesmembranen: bepaling van sulfhydrylgroepen, Biochim. Biofysica. Acta 311 (1973) 38-44. [18] J. Malinowska, J. Kołodziejczyk-Czepas, M. Moniuszko-Szajwaj, I. Kowalska, W. Oleszek, A. Stochmal, B. Olas, Fenolfracties van Trifolium pallidum en Trifolium scabrum bovengrondse delen in menselijk plasma beschermen tegen veranderingen veroorzaakt door hyperhomocysteïnemie, Food Chem. Toxicol. 50 (2012) 4023-4027. [19] J. Heilmann, I. Calis, H. Kirmizibekmez, W. Schuhly, S. Harput, O. Stiher, Radical scavenger-activiteit van fenylpropanoïde glycosiden in FMLP-gestimuleerde polymorfonucleaire leukocyten: structuur-activiteitsrelaties, Planta Med. 66 (2000) 746-748. [20] H. Chen, Y. Zhou, Y. Shao, F. Chen, Vrije fenolzuren in oude Shanxi-azijn: veranderingen tijdens veroudering en synergetische antioxidantactiviteiten, Int. J. Voedselsteun 19 (2015) 1183-1193. [21] CA Rice-Evans, NJ Miller, G. Paganga, Structuur-antioxidant-activiteitsrelaties van flavonoïden en fenolzuren, vrije radicalen. 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, Phenylpropanoïde glycoside-analogen: enzymatische synthese, antioxidantactiviteit en theoretische studie van hun vrije radicalenvangermechanisme, 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, Antioxidatie en cytoprotectie van acteoside en zijn derivaten: vergelijking en mechanistische chemie, Molecules 23 (2018) 498. [24] SE Kulling, HM Rawel, Chokeberry (Aronia melanocarpa) - een overzicht van de karakteristieke componenten en mogelijke gezondheidseffecten, Planta Med. 74 (2008) 1625-1634. [25] BJ Mc Even, De invloed van voeding en voedingsstoffen op de bloedplaatjesfunctie, Semin. trom. Hemost. 40 (2008) 214-226. [26] B. Olas, De multifunctionaliteit van bessen voor bloedplaatjes en de rol van bessenfenolen bij cardiovasculaire aandoeningen, Platelets 5 (2016) 1-10. [27] UB Ismailoglu, I. Saracoglu, US Harput, I. Sahin-Eredemli, Effecten van fenylpropanoïde en iridoïde glycosiden op door vrije radicalen geïnduceerde verslechtering van endotheel-afhankelijke relaxatie in aortaringen van ratten, J. Ethnopharmacol. 79 (2002) 193-197. [28] ZF Bai, Y. Liu, XQ Wang, Onderzoek naar etnische geneeskrachtige planten Orobanche, Cistanche en Boschniakia, Zhongguo Zhong Yao Zhi 93 (2014) 4548-4552. [29] K. Hayashi, T. Nagamatsu, M. Ito, H. Yagita, Y. Suzuki, Acteoside, een bestanddeel van Stachys sieboldii MIQ, kan een veelbelovend antinefritisch middel zijn (3): effect van acetoside op de expressie op intercellulaire adhesiemolecuul -1 in experimentele nefritische glomeruli bij ratten en gekweekte endotheelcellen, Jpn. J. Pharmacol. 70 (1996) 157-168. [30] Q. Xiong, K. Hase, Y. Tezuka, T. Tani, T. Namba, S. Kadota, Hepatoprotectieve activiteit van fenylpropanoïden vanCistanche deserticola, Planta Med. 64 (1998) 120-125. [31] WF Chiou, LC Lin, CF Chen, Acteoside beschermt endotheelcellen tegen door vrije radicalen geïnduceerde oxidatieve stress, J. Pharm. apotheek 56 (2004) 743-748. [32] S. Sahpaz, N. Garbacki, M. Tits, F. Bailleul, Isolatie en farmacologische activiteit van fenylpropanoïde-esters van 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, Het remmende effect van fenylpropanoïde glycosiden en iridoïde glucosiden op de productie van vrije radicalen en 2 integrine-expressie in menselijke leukocyten, J. Pharm. Pharmacol. 58 (2006) 129-135.