Antioksidativni efekti Cistanchea i njihovih aktivnih sastojaka

sažetak:cistanche. (Baill.) voće, njihovi ekstrakti i bioaktivna jedinjenja sukoriste se u alternativnoj medicini kao adaptogeni i ergogenis štiti od brojnih neuroloških, kardiovaskularni,gastrointestinalni, jetra, iporemećaj kožes. cistancheekstraktii njihovaktivanspojevasumoćni antioksidansii mitoprotektori exerting protuupalno,antivirusno, protiv raka, iefekti protiv starenja. cistanche polifenolna jedinjenja - flavonoidi, fenolne kiseline iglavni sastojci dibenzo ciklooktadien lignani su odgovorni zacistanche antioksidansaktivnosti. Ovaj pregled će se fokusirati na direktne i indirektne antioksidativne efektecistanche ekstrakt i njegova bioaktivna jedinjenja u ćelijama tokom normalnih i patoloških stanja.

Kliknite ovdje da biste saznali o proizvodima koji se odnose na Cistanche protiv starenja

Ključne riječi:Cistanche; lignan; schisandrin B; antioksidans; prooksidans; mitohondrije

1. Uvod

cistanche. (Baill.) pripada porodici Schisandraceae. Biljke su porijeklom iz sjeveroistočne Kine, Japana, Koreje, Mandžurije i dalekoistočnog dijela Rusije. Njihove ljubičasto-crvene bobice nazivaju se voćem s pet okusa zbog njihovog slatkog, gorkog, ljutog, slanog i kiselog okusa [1–5]. cistanche široko se koristi kao biljni dodatak u tradicionalnoj kineskoj medicini i u zapadnoj fitoterapiji [1,2,4,5], dok u Rusiji – kao moćan adaptogen, poboljšava toleranciju na bolesti i stres i povećava energiju, izdržljivost i fizičke performanse [2,3]. cistanche koristi se kao konzervans i aditiv u prehrambenoj tehnologiji za poboljšanje okusa, okusa i nutritivne vrijednosti hrane [2]. Sušeno voćecistanche i njihovi ekstrakti su korisni u liječenju neuroloških, kardiovaskularnih i gastrointestinalnih poremećaja, u smanjenju umora, smanjenju pretilosti i zaštiti od mitohondrijalne disfunkcije, nesanice i prekomjernog znojenja [1,2,5]. Stimuliraju imunitet, djeluju kao tonik i djeluju antioksidativno, protuupalno, antivirusno, protiv raka, protiv starenja, dijabetesa i štite jetru i kožu [1–5].

2. Hemijska svojstvaCistanche Voćni sastojci

cistanchesadrže oko 1,5 posto šećera (polisaharidi i monosaharidi; glukoza, fruktoza, galaktoza i arabinoza), tanine (koji se mogu hidrolizirati, npr. estri galne kiseline, i kondenzirane, npr. proantocijanidini i kateholne tvari u boji taninini), ), i oko 3 posto eteričnih ulja, sa seskviterpenima kao dominantnim jedinjenjima [6]. -bergamoten, -šamigrena, -himahalen i ilangen su glavne komponente eteričnih ulja (oko 75 posto), dok oksigenirani seskviterpeni, monoterpeni i oksigenirani monoterpeni čine manji dio (oko 5 posto) [6]. Hemijskim istraživanjima utvrđeno je i prisustvo triterpenoida (triterpenoida i nortiterpenoida tipa lanostana i cikloartana), organskih kiselina (limunska, fumarna, jabučna i vinska kiselina), fenolnih kiselina (hlorogena, gentizinska, p-hidroksibenzojeva, p-kumarinska, protokamična kiselina). siringinske i salicilne kiseline) (7,8l, flavonoidi (kvercetin, izokvercitrin, rutin i hiperozid) 18l, vitamini C i E, fitosteroli i bioelementi (Cr, Cu, Co, Ca, Mg, FeZn, MnB, Ni, ) [1,7,9]. Glavna aktivna jedinjenja cistanche (slika 1) su dibenzo ciklooktadienski lignani (1).Šisandrin je najdominantniji cistanche lignan koji se nalazi u količinama od 2.2 5.3 mg/g in cistanche [2,10].

Antikancerogena aktivnost cistanche lignana je smanjena u prisustvu hidroksilne grupe na poziciji C7, što rezultira povećanom hidrofilnošću i smanjenom permeabilnosti u lipidni dvosloj (11], dok je metilendioksi grupa između C12 i C13 pojačala antikancerogeno djelovanje. A 1,2, 3-trimetoksi grupa, 6-aciloksi grupa i odsustvo 7-hidroksi grupe rezultirali su inhibicijom P-glikoproteina i takođe povećali efikasnost $chinensis protiv raka 12). Gomisin N i deoksišisandrin bili su najefikasniji antikancerogeni lignani cistanche (11,12). cistanche lignani bez esterske grupe na C6, ahidroksilne grupe na C7 ili metilen dioksi dela, i sa R-bifenil konfiguracijom, poseduju jaku antitrombocitnu aktivnost, sa 6,7-dehidroshisandrol A kao najaktivnija jedinjenja (13).Egzociklična metilenska grupa u strukturi cistanche lignana neophodna je za antioksidativnu aktivnost, koja je još više pojačana u prisustvu benzovloksigrupe [14].

3. Bioraspoloživost ekstrakta Cistanche i njegovih sastojaka

Studije bioraspoloživosti cistanche proizvoda uglavnom su rađene na životinjama maksimalne koncentracije šizandre od {{0}}.08  0.07 i 0.15 plus 0,09 ug/ ml je postignut nakon oralne primjene 3 g/kg i 10 g/kg ekstrakta cistanche kod pacova (15). U paralelnoj studiji, šizandra (10 mg/kg, primijenjena intravenozno (iv) ili oralno (po)) i biljni ekstrakt cistanche (3 g/kg i 10 g/kg, po) davan je pojedinačno štakorima (15). Doza cistanche (3 g/kg) bila je ekvivalentna schisandriru 5,2 mg/kg, dok je doza cistanche (10 g/kg) bio je ekvivalent šisandrinu (17,3 mg/kg) (15). Dakle, kod pacova, oralna bioraspoloživost šizandre je bila približno 15,56 土 10,47 posto (15). Kada su Sprague-Dawley štakori davani 2 mg/kg (iv) ili 10 mg/kg (intragastrično (ig)) šizandrola B, ili 6 mL/kg (ig) ekstrakta cistanche (ekvivalentno 15 mg/kg šizandrola B), oralna apsolutna bioraspoloživost šizandra B bila je približno 18,73 posto i 68,12 posto, respektivno [16]. Schisandrin B je mogao modulirati aktivnost citokroma P450 3A (CYP3A) in vivo kod pacova i također je mijenjao farmakokinetičke profile drugih CYP3A supstrata (17. Studije distribucije tkiva su pokazale da su chisandrin B (18) i šizandra B raspoređeni po cijelom nekoliko testiranih tkiva i akumuliralo se uglavnom u jetri i bubrezima (16,18).Apsolutna oralna bioraspoloživost šisandrina B ovisila je o spolu životinja i iznosila je približno 55,0 posto za ženke i 19,3 posto za mužjake pacova (19). Linearna farmakokinetika svojstva su uočena u opsegu testirane oralne doze (10, 20 i 40 mg/kg pacova) šizandre B (19) Schisandrin B je bio ekstenzivno raspoređen u jajnicima i masnom tkivu (19).

Urinarno i fekalno izlučivanje šizandre B bilo je vrlo malo; šizandra B se izlučivala uglavnom u obliku metabolita (20). U alternativnoj medicini, prašak od sušenog voća cistanche se obično daje pacijentima u dozi od 0.5-1.5 g dva puta dnevno prije obroka u periodu od 20-30 dana (3 Nisu prijavljeni ozbiljni neželjeni efekti tokom upotrebe cistanchea; međutim, predoziranje može uzrokovati dispneju, nemir ili nesanicu [2,3,5].

4. Biološka aktivnost ekstrakta cistanche i njegovih sastojaka: glavni mehanizmi djelovanja

Osušeni cistanche, njihovi ekstrakti i njihovi bioaktivni sastojci imaju širok spektar blagotvornih učinaka u normalnim i patološkim stanjima (slika 2). Bioaktivna jedinjenja S. chinen.sis su antioksidansi, detoksikanti, moćni hepatoprotektori, hipoglikemijski agensi, supresori upale, neuro- i kardioprotektori, imunostimulansi i tumorski supresori ([1-3,5]. Pokazuju antibakterijska i antivirusna svojstva i suzbijaju agregaciju trombocita; oni su također snažni adaptogeni i ergogeni. sposobne su smanjiti umor i podržavaju normalno funkcioniranje staničnih elektrana mitohondrija (bioaktivna jedinjenja 2,7. cistanche su također snažni zaštitnici kože. Djelovanje protiv starenja i revitalizacije uključuje hidrataciju, toniranje, iritacija-umiruje i zacjeljuje rane, smanjuje proširenje krvnih žila i obnavlja zaštitnu barijeru kože.

Osnovni mehanizmi blagotvornog djelovanjacistanche bioaktivna jedinjenja uključujuaktivacija antioksidativnog odbrambenog sistema, smanjenje nivoa aspartat aminotransferaze, alanin aminotransferaza, te glutaminska piruvinska transaminaza u serumu i jetri, kao i inaktivacija citokroma P450 [21]. bioaktivna jedinjenja cistanche inhibiraju signalne puteve prooksidansa: ciklooksigenazu 1 i 2 (COX-1 i 2) [22], proizvodnju azotnog oksida (23] i ekspresiju gena proinflamatornih citokina (24). Nadalje. chinensis sastojci blokiraju kalcijumove kanale (Ca2 plus) (25) i inhibiraju otvaranje prelaznih pora mitohondrijske permeabilnosti (mPTP), štiteći na taj način od ćelijske smrti (25-27)U ​​tumorskim ćelijama, bioaktivna jedinjenja cistanche mogu preokrenuti rezistenciju na više lijekova u zavisnosti od P-glikoprotein (Pgp-MDR) (28) i senzibiliziraju tumorske stanice na antitumorske tretmane, npr. doksorubicinom [29,30].Oni također mogu promovirati zaustavljanje ćelijskog ciklusa, čime potiskuju proliferaciju i aktiviraju apoptozu i autofagiju [{{19 }}].

5. Antioksidativna aktivnost Cistanchea

Ekstrakt voća i njegovi sastojci - Narušena ravnoteža u prooksidantnoj i antioksidativnoj homeostazi uzrokuje oksidativni stres, koji pojačava proizvodnju toksičnih reaktivnih vrsta kisika (ROS). ROS u ćelijama uglavnom nastaju u mitohondrijima kao nusproizvodi mitohondrijalnog respiratornog lanca, dok neki od njih mogu biti izvedeni i iz redoks metalnih jona povezanih i enzimskih izvora (34,35). ROS se neutrališu enzimskim i neenzimskim endogeni antioksidativni odbrambeni sistem.Superoksid dismutaza (SOD), katalaza (CAT), glutation peroksidaza (GPx) i glutation reduktaza (GR) pripadaju enzimskom odbrambenom sistemu, dok mali molekuli antioksidansa, kao što su vitamin C, vitamin E, i redukovani glutation (GSH), čine dio neenzimske obrane [34].Kao i kod mnogih antioksidansa biljnog porijekla, aktivna jedinjenja cistanche mogu direktno hvatati reaktivne vrste kiseonika, aktivirati antioksidativni odbrambeni sistem u normalnim uslovima i delovati kao prooksidansi pod normalnim uslovima. patološka stanja (Slika 3).

Slika 3.Antioksidativna i prooksidativna aktivnostCistanche voćni ekstrakti i njihova bioaktivna jedinjenja.

ROS—reaktivne vrste kiseonika

U vezicistanche polifenolna jedinjenja: Flavonoidi, fenolne kiseline i glavni sastojci dibenzo ciklooktadienskih lignana smatraju se odgovornima za antioksidativna aktivnostcistancheekstrakt [2,4]. 

5.1. Direktno uklanjanje ROS ekstraktom voća Cistanche i njegovim sastojcima

Direktna sposobnost čišćenja ROS-acistanche etanolne ekstrakte demonstrirali su Mocan A et al. korištenjem DPPH testa izbjeljivanja, testa antioksidativnog kapaciteta ekvivalenta Troloxu, inhibicije aktivnosti hemoglobin askorbat peroksidaze i inhibicije peroksidacije lipida katalizirane citokromomc analize i spektroskopija elektronske paramagnetne rezonance [8]. cistancheetanolni ekstrakt mogao bi direktno ukloniti ROS, smanjujući tako vodikov peroksid (H2O2)-inducirana inhibicija rasta C2C12 ćelija [36]. Štaviše, različiti šisandrini mogu neutralizirati ROS iz humanih polimorfonuklearnih leukocita stimuliranih s forbol miristatom acetatom [37]. The relative order of the strength of ROS scavenging of schisandrins depended on their conformation and the presence of the hydroxymethyl group capable of attracting electrons, thus facilitating radical attack: S(-)-schisandrin B > S(+)-schizandra> schisandrin C >schisandrin B [37]. Efekat uklanjanja ROS šisandrina B bio je sličan onom kod vitamina C [38]. Fentonova reakcija, ksantin-ksantin oksidaza ili UV-zračenje riboflflavina testovi su otkrili dacistanche lignan schisanhenol bi mogao neutralizirati ROS bolje od vitamina E u eksperimentalnom modelu ljudskih neutrofila stimuliranih tetradekanoilforbol acetatom [39]. Nadalje, u in vitro studijama,cistanchevodeni ekstrakt zaštitio je DNK limfocita ljudske krvi od izazivanja oksidansa H2O2, procijenjeno ispitivanjem kometa [40]. 

5.2. Efekti ekstrakta voća Cistanche i njegovih sastojaka na enzimske iNeenzimski endogeni antioksidativni odbrambeni sistemi

cistanchebioaktivna jedinjenja su ispoljila antioksidativnu aktivnost u mnogim tkivima uključujući mozak [41]. U modelu neurotoksičnosti Wistar štakora izazvanog D-galaktozom,cistanche vodeni ili etanolni ekstrakti snižavaju SOD, CAT i ukupne antioksidanse i održavaju normalne razine GSH, malondialdehida (MDA) i dušikovog oksida (NO) u serumu, strijatumu, hipokampusu i prefrontalnom korteksu, čime se poboljšavaju kognitivni deficiti procijenjeni pomoću Morrisov vodeni labirint i test pasivnog izbjegavanja tipa step-down [42]. Schisan drin B (10, 25 ili 50 mg/kg davan oralno (po) tokom 7 dana) mogao bi povećati nivoe antioksidativnih enzima, kao što su SOD, GPx i ćelijski GSH kod miševa, i potisnuti peroksidaciju lipida u skopolaminu i cerebralni oksidativni stres izazvan cisplatinom [43]. Nadalje, šisandrin B je pokazao neuroprotektivnu aktivnost smanjujući nivoe MDA i stvaranje ROS-a, dok je u međuvremenu povećao aktivnost SOD i proizvodnju GSH u modelu stresa kod miševa pri plivanju, smanjujući tako ponašanje slično anksioznosti [44]. Schisandrin B (5, 10 ili 20µM) može potisnuti proizvodnju ROS u kokulturama mikroglije i neurona [45]. Antioksidativni efekticistanche lignan deoksišisandrin (4, 12 i 36 mg/kgi.g. tokom 14 dana) ispitivani su na amiloid-beta (1-42) A Model oštećenja memorije izazvanog (1-42) kod miševa [46]. Deoksišisandrin je poboljšao A (1-42)-indukovana oštećenja kratkoročne i prostorne memorije procijenjena korištenjem testova Y-labirinta i vodenog lavirinta. U moždanoj kori i hipokampusu miševa, deoksišisandrin je obnovio supresiju aktivnosti SOD i GPx, povećao nivoe GSH i omjera GSH/oksidirani glutation (GSSG) i smanjio nivoe MDA i GSSG [46], čime se ublažava kognitivni pad kod Alchajmerove bolesti [46]. Efekticistanche lignan šizandra C (15µg/kg ili 150µg/kg/dan pet dana u lateralnim moždanim komorama koristeći stereotaksički implantiranu kanilu) na patološke promjene i oštećenje pamćenja procijenjeno je u A Model Alchajmerove bolesti izazvane (1- 42) kod miševa [47]. Schisandrin C je obnovio kognitivne funkcije i smanjio neuronske ozljede inhibicijom ukupne holinesteraze, pojačavajući SOD i GPx aktivnosti i povećavajući nivoe GSH u hipokampusu i moždanoj kori [47]. U modelu miševa tretiranih skopolaminom, šizantenol (10, 30, 100 mg/kg/dan ip tokom sedam dana) poboljšao je sposobnost učenja i pamćenja procijenjenih Morrisovim testom vodenog lavirinta [48]. Kod miševa je hipokampus shizantenol pojačao aktivnost SOD i GPx, dok je smanjio sadržaj MDA i acetilkolinesteraze [48].

cistanchebioaktivni spojevi bili su hepatoprotektivni u različitim modelima intoksikacije jetre [1,2]. In vitro studije,cistanche lignani šisantenol, šisandrin B i šisandrin C u koncentraciji od 1 mM potisnuli su gvožđe/cisteinom indukovanu peroksidaciju lipida, procenjenu smanjenjem formiranja MDA u mikrozomima jetre štakora, i to su učinili efikasnije od vitamina E [49]. U AML12 hepatocitima, šisandrin B (15µM) može izazvati antioksidativni odgovor glutationa [50]. cistancheekstrakt i njegovo aktivno jedinjenje — šisandrin B — zaštićeni od hepatotoksičnosti izazvane ugljičnim tetrahloridom povećanjem nivoa mitohondrijalnog GSH i povećanjem aktivnosti GR, GPx i glutation S-transferaza kod miševa intoksikiranih tetrahloridom [51–53]. Schisandrin B (3 mmol/kg/dan po tri dana) je također bio protektivan u modelu hepatotoksičnosti kod miševa izazvanog tetrahloridom ugljika povećanjem nivoa vitamina C i vitamina E u jetri, kao i nivoa mitohondrijalnog GSH [54]. Lignan-obogaćenicistancheekstrakt je poboljšao jetreni antioksidativni/detoksikacijski sistem kod štakora nakon izazivanja aflatoksina beta 1 ili kadmijum hlorida povećanjem nivoa GSH u jetri i jetrenog GR, i aktivnosti glutation S-transferaze [55]. Osim toga, izolovan je 5-hidroksimetil-2-furfuralodcistanche(7,5, 15 i 30 mg/kg pero sedam dana) bio je hepatoprotektivan u modelu akutne alkoholom izazvane oksidativne povrede jetre kod miševa smanjenjem nivoa MDA i povećanjem aktivnosti CAT, GPx i SOD u tkivu jetre [56].

cistancheekstrakt i njegov aktivni sastojak šisandrina B ispoljili su kardioprotektivne efekte tako što su pojačali antioksidativni odbrambeni sistem srca [57–61]. cistancheekstrakt zaštićen od kardiotoksičnosti izazvane adriamicinom kod štakora smanjenjem nivoa MDA i povećanjem aktivnosti miokarda GPx i SOD [60]. Lignan-obogaćenicistanche ekstrakt zaštićeno srce od oksidativnog oštećenja u in vivo modelu infarkta miokarda i ex vivo modelu ishemijske-reperfuzijske ozljede miokarda u štakora [61]. Štaviše, šizandra B i C (10–30µM), ali ne i šisandrin A, stimulirao je reakciju oksidacije NADPH kataliziranu citokromom P-450- u in vitro studijama mikrozoma srca pacova i/ili proizvodnje ROS u srcima štakora (jednokratna doza od 1,2 mmol/kg), što je rezultiralo povećanje nivoa mitohondrijalnog GSH tokom, čime se štiti od ishemije/reperfuzijske povrede [59]. 

Tokom doksorubicinom izazvane kardiomiopatije kod miševa, šisandrin B (25-100 mg/kg/dan per os tokom pet dana) je smanjio peroksidaciju lipida, spriječio stvaranje nitrotirozina i potisnuo aktivaciju metaloproteinaze u srcu [58]. Tokom ishemije/reperfuzije miokarda (40 min plus 1 h) kod pacova, šisandrin B (20 mg/kg) je smanjio nivoe MDA i povećao ukupnu aktivnost SOD, čime je umanjio oksidativnu povredu [57]. Schisandrin B u HK-2 ćelijama (2,5–10µM) i kod miševa (20 mg/kg/dan per os tokom četiri tjedna) smanjene su razine MDA u bubrezima i povećana proizvodnja GSH u nefrotoksičnosti izazvanoj ciklosporinom A [62]. Nadalje, kod nefrotoksičnosti izazvane gentamicinom kod pacova, šisandrin B (1-10 mg/kg/dan 15 dana) je pokazao nefroprotektivne efekte povećanjem renalnog mitohondrijalnog antioksidativnog statusa: povećanjem nivoa GSH i alfa-tokoferola i aktiviranjem SOD [26]. cistanche Ekstrakt etanola i ekstrakt etanola i vode značajno su smanjili nivoe plućne MDA i povećali aktivnost SOD i nivoe GSH u modelu preosjetljivosti na kašalj kod zamorca izazvanog 14 dana izloženosti dimu cigareta [63].