Influența simulării digestiei umane in vitro asupra conținutului de substanțe fenolice și a activităților biologice ale extractelor apoase din speciile de cistus turcesc Partea 1

Vă rog contactațioscar.xiao@wecistanche.compentru mai multe informatii

Abstract:Stresul oxidativ este unul dintre precursorii semnificativi ai diferitelor boli metabolice precum diabetul, boala Parkinson, bolile cardiovasculare, cancerul etc. Diverse rapoarte stiintifice au indicat ca metabolitii secundari de plante joaca un rol important in prevenirea stresului oxidativ si a efectelor nocive ale acestuia. În acest sens, acest studiu a fost planificat pentru a investiga profilul fenolic și potențialele antioxidante și antidiabetice ale extractelor apoase din speciile de Cistus turcesc prin utilizarea metodelor in vitro. Procedura de simulare a digestiei in vitro a fost aplicată tuturor extractelor pentru a estima biodisponibilitatea conținutului lor fenolic. Conținutul total de fenolici, flavonoizi, acid fenolic și proantocianidine au fost determinate pentru toate fazele digestiei. În plus, modificările cantității de flavonoide marker alocate (salidrozidă, hiperozidă și quercitrină) au fost monitorizate prin analiza cromatografiei în strat subțire de înaltă performanță (TLC). Potențialele de activitate antioxidantă ale extractelor au fost studiate prin diferite metode pentru a dezvălui profilurile detaliate de activitate ale acestora. Pe de altă parte, enzimele a-amilazei și a-glucozidazei in vitro și activitățile inhibitoare ale produselor finale de glicare avansată (AGE) ale extractelor au fost determinate pentru a evalua potențialul antidiabetic al extractelor. Rezultatele au arătat că extractele apoase obținute din părțile aeriene ale speciilor de Cistus turcesc au conținuturi fenolice bogate și activități antioxidante și antidiabetice potențiale; cu toate acestea, profilurile lor de bioactivitate și concentrațiile markerului de flavonoide ar putea fi afectate semnificativ de digestia umană. Rezultatele au arătat că conținutul total de fenolici, activitățile antioxidante și inhibițiile enzimatice legate de diabet ale probelor biodisponibile au fost mai mici decât probele nedigerate în toate extractele.

Cuvinte cheie:specia Cistus turcesc; activitate antioxidantă; simularea digestiei umane; HPTLC; Diabet

Vă rugăm să faceți clic aici pentru a afla mai multe

1. Introducere

Familia Cistaceae este compusă din arbuști și plante erbacee anuale sau perene, iar genul Cistus este unul dintre membrii larg răspândiți ai acestei familii. Peste 50 de specii de Cistus sunt distribuite în întreaga lume și sunt denumite în mod obișnuit „cântaș” [1]. Investigațiile anterioare in vitro și in vivo au demonstrat că speciile de Cistus posedă activități antivirale, antidiabetice, antioxidante, antimicrobiene și antiinflamatorii [2,3]. Din speciile Cistus au fost izolați diferiți compuși fenolici (acizi fenolici, flavonoide, proantocianidine) și terpene, iar beneficiile lor terapeutice sunt în general atribuite acestor componente[4,5].

În Turcia, cinci specii de Cistus cresc în mod natural, adică C. salvifolius L., C. paroiflorus Lam, C.monspeliensis L., C.laurifolius L. și C.creticus L.[6]. În evidențele etnobotanice ale medicinei populare turcești, diferite organe din speciile Cistus sunt frecvent documentate ca remediu. Infuziile preparate din ramurile de C. laurifolius, C. salviifolius și C. creticus sunt ingerate oral împotriva diabetului în raionul Edremit (Balikesir) [7]. Decocturile preparate din florile de C.creticus și C.salvifolius sunt folosite intern împotriva ulcerelor peptice la Marmaris (Mugla) [8], în timp ce un decoct din mugurii florali nedeschiși de C. laurifolius este folosit în același scop. În Anatolia de Vest, decoctul de frunze de C. laurifolius este folosit intern împotriva febrei și durerilor de stomac și extern, prin scăldat, împotriva durerilor reumatice [9].

Cistanche poate îmbunătăți imunitatea

Este un fapt bine dovedit că agregarea crescută a speciilor reactive de oxigen (ROS) declanșează stresul oxidativ, care este unul dintre precursorii semnificativi ai diferitelor tulburări metabolice precum cancerul, diabetul, problemele cardiovasculare, boala Alzheimer etc. [10] Prin urmare, utilizarea antioxidantilor a devenit o abordare holistică comună pentru prevenirea sau tratarea unor astfel de afecțiuni în practica științifică curentă. Activitățile antioxidante ale extractelor de plante au fost raportate de un număr imens de cercetători[11-14]. Ca o abordare comună, potențialul antioxidant al extractelor de plante este în general dedicat conținutului lor fenolic. În literatura științifică există un corp mare de dovezi că speciile de Cistus sunt, de asemenea, bogate în profiluri fenolice și în cele din urmă au un grad considerabil de activitate antioxidantă. Cu toate acestea, conceptul de biodisponibilitate al acestor substanțe fitochimice în organism nu a fost luat în considerare în majoritatea acestor studii.

Este un fapt binecunoscut că afecțiunile tractului gastrointestinal influențează compușii fenolici din cauza diferitelor condiții de pH, acțiuni enzimatice și microbiotă. Pe de altă parte, structurile chimice ale compușilor fenolici și matricea plantelor sunt, de asemenea, factori importanți care afectează biodisponibilitatea acestora [15]. Prin urmare, în prezenta investigație, metoda de simulare a digestiei in vitro a fost aplicată tuturor extractelor pentru a estima biodisponibilitatea conținutului de fenolici. Pentru a monitoriza tranzițiile, fenolic total,flavonoid, conținutul de acid fenolic și proantocianidine au fost determinate în toate fazele digestiei. Mai mult, activitățile antioxidante ale extractelor au fost studiate prin metode spectrofotometrice mecanice diferite pentru a dezvălui profilurile lor cuprinzătoare de activitate. Potențialele antioxidante ale tuturor probelor obținute prin procesul de digestie au fost investigate cu DPPH și DMPD (captarea radicalilor liberi), FRAP și CUPRAC (potențial de reducere a metalelor) și TOAC (totalcapacitate antioxidantă) teste. Anterior, salidrozidă, hiperozidă șiquercitrinăau fost determinate ca flavonoide marker ale speciilor Cistus de către Guzelmeric și colab. [16]De aceea, determinarea calitativă și cantitativă a acestor flavonol glicozide a fost efectuată cu sistemul de cromatografie în strat subțire de înaltă performanță și au fost estimați indicii de biodisponibilitate a acestora.

Diabetul zaharat (DZ) este o tulburare metabolică frecventă și este descrisă prin scăderea secreției de insulină de către celulele pancreatice sau o lipsă de răspuns a organismului la insulină. Există două tipuri de DZ: insulino-dependent (tip I) și non-insulino-dependent (tip II) [17]. Una dintre strategiile de tratament pentru DZ de tip II este de a controla hiperglicemia postprandială, care este definită ca „o creștere semnificativă a concentrației de zahăr din sânge în fluxul sanguin după o masă”. Inhibarea enzimelor digestive cheie, inclusiv o-amilaza șia-glucozidaza, este esențială pentru controlul hiperglicemiei postprandiale. În sistemul gastrointestinal, o-amilaza digeră amidonul în zaharuri reducătoare, cum ar fi maltodextrina, lactoza și maltoza, iar -glucozidaza descompune aceste zaharuri în glucoză. Prin urmare, inhibarea enzimelor digestive este considerată un posibil mod de acțiune pentru tratarea hiperglicemiei postprandiale [18] Pe de altă parte, nivelurile crescute de glucoză din sânge pot declanșa formarea de AGE care sunt definiți ca „compuși formați ca urmare a reacției de glicație enzimatică. (Maillard)între reducerea zaharurilor și proteinelor, acizilor nucleici și lipidelor”. Acumularea crescută a AGE-urilor în organism poate induce multe complicații diabetice, inclusiv nefropatie, neuropatie, retinopatie etc.[19]. Aminoguanidina, imagine și metformina sunt exemple de inhibitori sintetici pentru AGE, iar acarboza, miglitol și vogliboza sunt inhibitori sintetici pentru enzimele digestive și au fost utilizați în ultimele decenii [20,21]. Cu toate acestea, studiile clinice și experimentele in vivo au demonstrat efectele secundare ale acestor inhibitori sintetici, cum ar fi hepatotoxicitatea, distensia abdominală, flatulența, meteorismul, anemia, vărsăturile, insuficiența cardiacă etc. [21,22]. Datorită efectelor nocive ale stachului, mai multe studii au implicat potențialul inhibitor al extractelor de plante asupra AGE-urilor [23-25]. S-a raportat că substanțele fitochimice, în special compușii fenolici, cum ar fi acizii fenolici, flavonoidele șiproantocianidine, a inhibat semnificativ formarea AGE-urilor și acțiunilor enzimatice asociate, adică -amilaza și -glucozidaza [26-28].

Deoarece extracția apei (infuzie sau decoct) este tehnica de preparare comună în medicina tradițională, acest studiu a fost realizat pe extractele apoase din speciile de Cistus turcesc înainte și după simularea digestiei gastrointestinale in vitro. În acest sens, profilurile fenolice și potențialele antioxidante și antidiabetice ale extractelor apoase și metaboliților lor de digestie au fost investigate comparativ. Conform studiului de referință, activitățile inhibitorii ale extractelor de Cistus asupra AGE au fost studiate pentru prima dată în acest studiu. În plus, analiza cantitativă a flavonoidelor marker a fost, de asemenea, realizată prin analiza HPTLC. Tehnica de simulare a digestiei in vitro a fost aplicată tuturor extractelor pentru a monitoriza modificările concentrațiilor și profilurilor de activitate biologică ale compușilor fenolici în condiții gastrointestinale.

2. Rezultate

2.1. Estimarea conținutului fenolic al probelor

Conform rezultatelor prezentate în tabelul 1, extractul apos de C. saloifolius a avut un conținut total mai mare de flavonoizi, fenolici și acid fenolic decât alte specii studiate, în timp ce probele ND (nedigerate) de C.creticus și C.laurifolius au avut cea mai mare proantocianidină continuturi. Cea mai semnificativă scădere a fost detectată în conținutul total de proantocianidine din toate extractele. Cantitățile de proantocianidină din probele IN (biodisponibile) au fost nedetectabile în toate extractele apoase. Ca rezultat, conținutul fenolic al extractelor apoase a fost afectat negativ de procedura de simulare a digestiei umane in vitro.

Abrevierile pentru mostre sunt ND: Nedigerat; PG: Postgastic; IN: Biodisponibil; BAvl: indice de biodisponibilitate; Rezultatele au fost exprimate ca medie a triplicatelor 士 abaterea standard （SD） și ca mg echivalenți de acid galic （GAE） într-o probă de 1 g; Rezultatele au fost exprimate ca medie a triplicatelor ± abaterea standard (SD) și ca mg echivalenți de quercetină (QE) într-o probă de 1 g; D Rezultatele au fost exprimate ca medie a triplicatelor ± abaterea standard (SD) și ca mg echivalenți de acid cafeic (CAE) în probă de 1 g; F Rezultatele au fost exprimate ca medie a triplicatelor ± abaterea standard (SD) și ca mg echivalent catechină (CE) într-o probă de 1 g;* Abrevieri ale extractelor apoase: CCA pentru C. creticus, CLA pentru C.laurifolius, CMA pentru C .monspeliensis, CPA pentru C.parviflorus, CSA pentru C.salviifolius.Diferitele litere din același rând indică semnificația (p.<>

După cum este prezentat în Tabelul 2, conținutul de salidrozidă și hiperozidă din extractul apos de C. salviifolius a fost relativ mai mare decât cel al celorlalte specii, în timp ce quercitrină nu a fost găsită. Pe de altă parte, quercitrina a fost găsită în cea mai mare concentrație în toate probele de simulare ale extractului apos din C.creticus, dar concentrația sa s-a redus semnificativ în probele biodisponibile. În plus, cromatograma HPTLC și spectrele UV suprapuse ale referințelor și petele corespunzătoare din urmele tuturor extractelor au fost prezentate în Figura 1.

Abrevierile pentru mostre sunt ND: Nedigerat; PG: Postgastric; IN: Biodisponibil; BAvI: indice de biodisponibilitate; BRRezultatele au fost date ca mg/g extract uscat și experimentele au fost efectuate independent de trei ori diferite;* Abrevieri ale extractelor apoase: CCA pentru CC. creticus, CLA pentru C. laurifolius, CMA pentru C.monspeliensis, CPA pentru C.parviflorus, CSA pentru C.salviifolius. Diferite litere din același rând indică semnificația (p.<>

Figura 1. (A) Suprapunerea spectrelor UV ale salidrozidei și petele corespunzătoare din urmele tuturor extractelor. (B) Suprapunerea spectrelor UV ale hiperozidei și a petelor corespunzătoare din urmele tuturor extractelor. (C) Suprapunerea spectrelor UV ale quercitrinei și petele corespunzătoare din urmele tuturor extractelor. (D) Cromatograme HPTLC de: 1.CCA ND,2.CCA PG,3.CCA IN,4.CLA ND,5.CLA PG,6.CLA IN,7.Tiliroside （Rf ≈0.65 ）,8.Hidroxid （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.Faza mobilă:EtOAc/CHCl2/CHCOOH/HCOOH/H2O(100:25:10:10:10:10):11);Derivatizare: NPR reactiv. Vizualizare: 366 nm.

2.2.Estimarea activității antioxidante a probelor

După cum este prezentat în Tabelul 3, probele biodisponibile de extracte de Cistus au prezentat o activitate antioxidantă de captare a radicalilor mai slabă decât omologii lor nedigerați și post-gastric. Probele ND și PG din toate extractele apoase au prezentat activitate semnificativă de captare a radicalilor DPPH și au avut valori ECso mai mici decât compusul de referință BHT (valoare ECso: 5,83±0,2 ug/mL). Cu toate acestea, toate extractele au prezentat o absorbție mai slabă a radicalilor DMPD. activitate decât compusul de referință Trolox （5,82±0.37ug/mL）. Probele ND, PG și IN de CPA au avut o activitate DMPD mai bună în comparație cu mostrele din alte extracte.

Abrevierile pentru mostre sunt ND: Nedigerat; PG: Postgastric; IN: Biodisponibil; BAvI: indice de biodisponibilitate; Rezultatele au fost prezentate ca ECso în echivalenți ug/mL și experimentele au fost efectuate independent de trei ori diferite. Valoarea ECso a compusului de referinţă "BHT" în activitatea de captare a DPPH a fost determinată ca 5,83±0,2 ug/mL; C Rezultatele au fost prezentate ca EC50în echivalenți ug/mL și experimentele au fost efectuate independent de trei ori diferite. Valoarea ECso a compusului de referință Trolox în activitatea de captare a DMPD a fost determinată ca 5,82±0,37 ug/mL; Rezultatele P au fost exprimate ca echivalenți mM FeSO4 într-o probă de 1 g și experimentele au fost efectuate independent de trei ori diferite. Activitatea FRAP a compusului de referinţă "BHT" a fost detectată ca 4,06 ± 0,42 mM FeS04 echiv. în 1 g probă; F Rezultatele au fost date ca mg echivalent acid ascorbic (AAE) în 1 g probă și experimentele au fost efectuate independent de trei ori diferite; rezultatele au fost date ca mg echivalent acid ascorbic (AAE) într-un simplu și experimentele au fost efectuate independent de trei ori diferite;*Abrevieri ale extractelor apoase: CCA pentru C. creticus, CLA pentru C. laurifolius, CMA pentru C.monspeliensis, CPA pentru C.parviflorus, CSA pentru C.salviifolius. Litere diferite din același rând indică semnificația (pag<>

Similar testelor de activitate de captare a radicalilor, probele biodisponibile de extracte de Cistus au arătat, de asemenea, activități de reducere a metalelor și antioxidante totale mai slabe decât probele nedigerate și post-gastrice. Toate probele ND ale extractelor au prezentat o activitate antioxidantă reducătoare ferică, care a fost mai puternică decât compusul de referință BHT (echivalent 4,06±0,42mM FeSO4). Dintre probele de PG, doar CSA (44±0,16 mMFeSO4 echivalent) a avut o activitate mai bună decât BHT. În testul CUPRAC, probele ND și PG de CSA au fost detectate ca fiind cele mai puternice dintre probele altor specii. Discret, proba IN de CCA a avut o activitate CUPRAC mai bună decât probele biodisponibile din alte extracte apoase.

2.3.Activitatea de inhibare a enzimelor legate de diabet

După cum este indicat în Tabelul 4, activitatea inhibitoare a enzimei dependentă de concentrație a fost observată în toate extractele apoase. În timp ce mostrele ND de CPA și CSA (75,89 la sută ±0.62,80,34 la sută ±0,19, respectiv) au prezentat o activitate de inhibiție a amilazei ceva mai mare decât acarboza (75,80 procent ±0,02) la concentrația de 1 mg/mL; numai proba ND de CSA a prezentat o activitate inhibitoare a glucozidazei mai mare decât compusul de referință quercetină în ambele concentrații.

Abrevierile pentru mostre sunt ND: Nedigerat; PG: Postgastiic; IN: Biodisponibil; BAvl: indice de biodisponibilitate; Rezultatele au fost exprimate ca medie a triplicatelor ± abaterea standard (SD) și acarboza „a fost utilizată ca grup de control cu ​​75,8±0.{02 procente de inhibiție la 1 mg/mL, 65,45±{{ 10}}.01 la sută inhibiție la0,5 mg/mL; Rezultatele au fost exprimate ca medie a triplicatelor ± abaterea standard (SD), iar quercetina a fost utilizată ca grup de control cu ​​80,4±0,03% inhibiție la 1 mg/mL, 69,t66±0,05% inhibiție la 0,5 mg/ml; D Rezultatele au fost exprimate ca medie a triplicatelor ± abaterea standard (SD) și quercetina a fost utilizată ca grup de control cu ​​89,33±3,47% inhibiție la 1 mg/ml, 72,03±3,04% inhibiție la 0,5 mg/ml;* Abrevieri ale extractelor apoase: CCA pentru C.creticus, CLA pentru C.laurifolius, CMA pentru C.monspeliensis, CPA pentru C.parviflorus, CSA pentru C.salviifolius. Diferitele litere din același rând indică semnificația (p.<>

Acest articol este extras din Molecules 2021, 26, 5322. https://doi.org/10.3390/molecules26175322 https://www.mdpi.com/journal/molecules