Antioxidant och antikoagulerande effekter av fenylpropanoidglykosider

för mer information:ali.ma@wecistanche.com

Bartosz Skalski, et al

Abstrakt

Holoparasitiska växter av Orobanchaceae, inklusive Cistanche, Orobanche och Phelipanche spp, är kända för sin rikedom avfenylpropanoidglykosider(PPG). Många PPG-föreningar har visat sig ha ett brett spektrum av aktiviteter, såsom antimikrobiella, antiinflammatoriska, antioxidanter och minneshöjande. För att bättre utforska bioaktivitetspotentialen hos europeiska kvastrapor (O. Caryophyllaceae – OC, P. Arenaria – PA, P. ramosa – PR) och tio enstaka isolerade fenylpropanoidbeståndsdelar, undersökte vi deras antiradikala verkan, skyddande effekt mot oxidation i plasma in vitro-system och påverkan på koagulationsparametrar. De testade extrakten visade en rensningsaktivitet på 50–70 procent av Trolox effekt. OC-extraktet, rikt på akteosid, hade över 20 procent bättre antiradikal potential än PR-extrakt som var det enda som innehöll PPG som saknade en B-ring katekoldel i acylenheten. Dessutom visade det sig att endast åtta testade PPG(phenylpropanoidglykosider)visat antioxidantpotential i human plasma behandlad med H2O2/Fe; dock de tre testade PPG:erna(phenylpropanoidglykosider)hade antikoagulerande potential förutom antioxidantegenskaper. Det verkar som om strukturen hos PPG, särskilt närvaron av acyl- och katekoldelar, huvudsakligen är relaterad till deras antioxidantegenskaper. Den antikoagulerande potentialen hos dessa föreningar är också relaterad till deras kemiska struktur. Utvalda PPG uppvisar potential för behandling av hjärt-kärlsjukdomar associerade medoxidativpåfrestning.

Nyckelord:Broomrape, Fenylpropanoidglykosider, Oxidativ stress, Plasmahemostas

CistancheharFenylpropanoidglykosider

Klicka för att Cistanche produkter

1. Introduktion

Oxidativtpåfrestningär allmänt känt för sin negativa inverkan på hälsan hos levande organismer, inklusive accelererat åldrande och vissa cancerformer. Förekomsten avoxidativpåfrestningär associerad med en störd balans mellan de oxidativa och antioxidativa mekanismerna (inklusive enzymatiskt (katalas, glutationperoxidas) och icke-enzymatiskt (glutation) försvar) i kroppens celler [1]. Överproduktionen av reaktiva syrearter (ROS), inklusive oxiderande radikaler och slutna skalarter, är en av huvudmekanismerna bakom bildandet av oxidativ stress. Den biologiska effekten som orsakas av ROS beror dock till stor del på koncentrationen, exponeringstidpunkten och platsen. Under normala förhållanden (låg koncentration) kan syre/kväve-radikaler spela rollen som sekundära budbärare, men på högre nivå kan de börja reagera med biologiska strukturer, som cellmembran [2]. Bland alla ROS-arter orsakar en hydroxylradikal (HO.).Oxidativtstressarär känd för att spela en viktig roll i en rad sjukdomar, inklusive kardiovaskulära. Störningar i blodsystemet har korrelerats och/eller föregåtts av förändringar i olika parametrar för hemostas och plasmabiomarkörer [1,3].

Å andra sidan har många naturliga ämnen, såsom polyfenoler och fleromättade fettsyror, identifierats som potenta antioxidanter som kan förhindra bildning och/eller minska reaktiva syreämnen. Föreningar med sådana egenskaper finns i många livsmedelsprodukter och farmaceutiska preparat av vegetabiliskt ursprung. En kost berikad med färska grönsaker och frukter och antioxidativa behandlingar baserade på naturliga antioxidanter rekommenderas därför allmänt eftersom de kan minska nivån avoxidativpåfrestningoch förhindra olika patofysiologiska processer [4,5]. Växtpolyfenoler är en mångfaldig grupp av sekundära metaboliter, bland vilka fenolsyror intar en viktig plats, eftersom de är vitt spridda och uppvisar en mängd olika biologiska effekter, såsom antimikrobiella, antioxidanter och antiinflammatoriska.Fenylpropanoidglykosider(PPG) är esterderivat av hydroxikanelsyra och de är den huvudsakliga/enda klassen av sekundära metaboliter som finns i holoparasitiska Orobanchaceae-växter, inklusive Cistanche, Orobanche och Phelipanche spp. Flera arter av denna familj är allvarliga skadedjur av grödor som bönder vill bli av med på fälten (exempel på Phelipanche ramosa), få ​​används inom farmakologi, medan de flesta är av liten betydelse för människor. Herba Cistanche används flitigt i asiatisk traditionell medicin vid behandling av njurbrist och som ett immunitets- och minnesförstärkande, anti-aging och antitrötthetsmedel [6]. Fytokemiska analyser av olika forskargrupper har visat detfenylpropanoidglykosider, såsom acteosid, echinacoside och podium side, är en av de viktigaste aktiva ingredienserna i Herba Cistanche [7]. En nyligen genomförd studie av flera kvastarter som hittats i Polen av Jedrejek et al. [8] har visat att detta växtmaterial har en liknande kvalitativ sammansättning (dominans av PPG)(phenylpropanoidglykosider)dessutom är den lika med eller till och med överstiger Cistanche spp. när det gäller innehållet av verksamma ämnen [8]

Den aktuella studien syftade till att utvärdera antiradikal- och antioxidantpotentialen, såväl som inverkan på hemostasparametrar av de tre rapsextrakten (Orobanche caryophyllacea – OC, Phelipanche Arenaria – PA och P. ramosa – PR) rika på olika fenylpropanoider, som samt deras enskilda PPG-beståndsdelar. Antiradikalkapaciteten mättes med 2,2'-azinobis-3-etylbenstiazolin-6-sulfonsyra/Troloxekvivalent (ABTS/TE) och 2,2-difenyl-1-pikrylhydrazyl (DPPH) ) tester. Deoxidativpåfrestningi plasmatestsystemet inducerades med användning av en hydroxylradikal (H2O2/Fe), sedan mättes lipidperoxidation (tiobarbitursyra-reaktiva species (TBARS)) och nivån av proteinkarbonyl- och tiolgrupper. Bland de bestämda parametrarna för hemostas var: aktiverad partiell tromboplastintid (APTT), protrombintid (PT) och trombintid (TT).

CistancheharFenylpropanoidglykosider

2. Material och metoder

2.1. Kemikalier

2,2-difenyl-1-pikrylhydrazylradikal (DPPH), 2,2'-azinobis-3-etylbenstiazolin-6-sulfonsyra (ABTS), kaliumpersulfat, 6- hydroxi-2,5,7,8-tetrametylkroman-2-karboxylsyra (Trolox), dimetylsulfoxid (DMSO), tiobarbitursyra (TBA), myrsyra (LC-MS-kvalitet) och H2O2 köptes från Sigma-Aldrich (St. Louis, MO, USA). Metanol (HPLC-gradientkvalitet) och acetonitril (LC-MS-kvalitet) förvärvades från Merck (Darmstadt, Tyskland). Tio fenylpropanoidföreningar som testades i detta arbete, inklusive 2'-O-acetylakteosid (97 procent), 2'-O-acetylpoliumosid (98 procent), 3-O-metylpoliumosid (96 procent), acteosid (99 procent), arena inuti (97 procent), crenatosid (98 procent), teniposid (99 procent), poliumosid (99 procent), tubulosid A (96 procent) och wiede manniosid D (96 procent) isolerades tidigare av oss från undergiven växt material [8]. Renheten hos föreningar bedömdes med användning av en UHPLC-PDA-MS-analys. Ultrarent vatten framställdes internt med användning av ett Milli-Q vattenreningssystem (Millipore Co.). Andra reagenser var av analytisk kvalitet och tillhandahölls av inhemska kommersiella leverantörer.

2.2. Växtmaterial

Blommande växter av tre rapsarter, inklusive Orobanche Caryophyllaceae Sm., Phelipanche Arenaria Pomel och P. ramosa (L.) Pomel identifierades av prof. Renata Piwowarczyk (Jan Kochanowski University, Kielce, Polen) och insamlad från en naturlig källa i Polen. Voucherexemplar (O. Caryophyllaceae – Chomentowek ´ (50.3349◦N, 20.4000◦E), xerotermisk gräsmark, parasitera Galium boreale, maj 2014; P. Arenaria – Zwierzyniec (50.3652◦N, 8022 ◦N, fallmophilize ◦N, psammophilousland, psammophilous Artemisia campestris, juni 2014; P. ramosa – Szewce (50.3553◦N, 22.3038◦E), fält, parasiterar Solanum Lycopersicum, september 2014) deponeras vid Herbarium vid Jan Kochanowski University i Kielce (KTC). Växtmaterialet lyofiliserades och finmaldes före extraktion.

2.3. Beredning av kvastextrakt

Pulveriserat växtmaterial (O. Caryophyllaceae (OC) – 2 g, P. Arenaria (PA) – 3 g och P. ramosa (PR) – 3 g) extraherades med 80 procent MeOH vid 40 ◦C och 1500 psi (lösningsmedelstryck ) med användning av en ASE 200 accelererad lösningsmedelsextraktor (Dionex, Sunnyvale, CA, USA). Extrakten indunstades och frystorkades (Gamma 2–16 LSC frystork, Christ, Tyskland). Extraktionseffektiviteten för OC, PA och PR var 55 procent, 37 procent respektive 43 viktprocent av växtmaterialet. På grund av det höga innehållet av kolhydrater (data visas inte), renades de råa extrakten ytterligare genom fastfasextraktion (SPE) på Oasis HLB-mikrokolonn (500 mg; Waters, Milford, MA, USA). Sockerarterna avlägsnades med 1 procent MeOH, sedan eluerades föreningar av intresse med 80 procent MeOH. Efter avlägsnande av lösningsmedlet lyofiliserades OC-, PA- och PR-extrakten (Gamma 2–16 LSC frystork), och utbytet av SPE-rening var 53 procent (OC), 67 procent (PA) och 51 procent (PR) .

2.4. Fytokemiska egenskaper hos extrakt av kvastraper

Kvalitativa och kvantitativa analyser av rapsextrakt utfördes med användning av ett ACQUITY UPLC-system (Waters) kopplat till en fotodiod array detektor (PDA) och en tandem kvadrupol masspektrometer (TQD-MS/MS). Frystorkade OC-, PA- och PR-extrakt löstes i 50 procent metanol i en koncentration av 0.50 mg/ml och kromatograferades sedan på BEH C18-kolonn (1{ {21}}0 × 2,1 mm, 1,7 µm, vatten). Kromatografiska förhållanden var följande: ugnstemperatur – 25 ◦C, linjär gradient 10→25 procent av mobil fas B (0,1 procent myrsyra i acetonitril) i mobil fas A (0,1 procent myrsyra i H2O) över 12 min, flödeshastighet – 0,4 mL/min, injektionsvolym – 2 μL, UV-område – 190–490 nm (3,6 nm upplösning). MS-analysen utfördes i negativt jonläge med elektrosprayjonisering (ESI), med följande inställningar: skanningsområde 100–1200 m/z; kapillärspänning 2,8 kV; konspänning 35 V; källtemperatur 150 ◦C; upplösningstemperatur 450 ◦C; desolvationsgasflöde 900 L/h, och kongasflöde 100 L/h. Datainsamling och bearbetning utfördes med hjälp av programvaran Waters MassLynx 4.1.

Toppar för fenylpropanoidglykosid (PPG) identifierades genom jämförelse av de erhållna LC-MS-data med de från tidigare isolerade föreningar [8]. Kvantifiering av PPG(phenylpropanoidglykosider)i kvastextrakt baserades på UPLC-UV-metoden med detektion vid 330 nm och en extern standardkalibrering med akteosid (Sigma-Aldrich, större än eller lika med 99 procent, HPLC) som gruppstandard. En linjär kalibreringskurva framställdes i sex koncentrationer inom intervallet 1–200 ug/ml och visade god linjäritet (R2 större än eller lika med 0,999). Kvantitativa resultat representerar medelvärdet ± SD-värdet för tre injektioner och uttrycktes som milligram akteosidekvivalenter (ekv) per gram extrakt (mg akteosidekvivalenter/g).

CistancheharFenylpropanoidglykosider

2.5. Antiradikal aktivitet in vitro

2.5.1. ABTS radical scavenging assay

ABTS antiradikaltestet utfördes med användning av metoden som beskrivs av Kontek et al. [9], med små modifieringar enligt följande: 20 procent MeOH användes för att framställa reagens (7 mM ABTS och 4,9 mM kaliumpersulfat); Lösningarna av OC-, PA- och PR-extrakt, vid fyra koncentrationsnivåer i intervallet 100−400 ug/mL, och Trolox-lösningar, vid sex koncentrationsnivåer i intervallet 10−250 ug/ml, bereddes med 50 procent MeOH. Andelen prov till ABTS plus arbetslösning var 1:25 (v/v). Absorbansen vid 734 nm mättes efter 30 minuters inkubation i mörker med användning av en UV-vis spektrofotometer (Evolution 260 Bio, Thermo Fisher Scientific Inc., Waltham, MA, USA).

Absorbansinhiberingen (procent) beräknades enligt följande: [(Abscontrol–Abssample)/Abscontrol] ×100.

Trolox-ekvivalenterna (TE) för kvastextrakt beräknades med formeln TE {{0}} prov/standard, där m är lutningen för de raka kurvorna (absorbanshämning vs. koncentration). TE-värdet för provet beskriver dess normaliserade aktivitet mot Trolox (TEstandard =1.0). IC50-värdena för OC-, PA- och PR-extrakt och Trolox nåddes experimentellt och beräknades sedan från deras rätlinjiga kurvor (absorbanshämning mot koncentration) och uttrycks i ug/ml.

Analysen utfördes i tre exemplar och resultaten presenteras som medelvärden ± standardavvikelser (SD).

2.5.2. DPPH-radikalavlägsnande analys

DPPH-antiradikaltestet utfördes med användning av metoden beskriven av Jedrejek et al. [8] och Brand-Williams et al. [10], med små modifieringar enligt följande: lösningarna av OC-, PA- och PR-extrakt, vid fyra koncentrationsnivåer i intervallet 50−250 ug/mL, och Trolox-lösningar, vid sex koncentrationsnivåer i intervallet 10− 250 ug/ml, framställdes med 50 procent MeOH. Proportionen av prov till DPPH var 1:19 (v/v). Absorbansen vid 517 nm mättes efter 30 minuters inkubation i mörker med en UV-vis spektrofotometer (Evolution 260 Bio).

Absorbansinhiberingen (procent) beräknades enligt följande: [(Abscontrol–Abssample)/Abscontrol] ×100.

Trolox-ekvivalenten (TE) och IC50-värdena för testprover beräknades på samma sätt som i ABTS-testet (avsnitt 2.5.1). Analysen utfördes i triplikat och resultaten presenteras som medelvärden ± SD.

2.6. Stamlösningar av testade växtföreningar och extrakt för experiment med human plasma

Stamlösningar av de testade föreningarna och växtextrakten framställdes i 50 procent DMSO. Den slutliga koncentrationen av DMSO i de testade proverna var lägre än 0,05 procent och dess effekter bestämdes i alla experiment.

2.7. Mänsklig plasmaisolering

Mänskligt blod, eller plasma, erhölls från sex vanliga givare (icke-rökare män och kvinnor) till en blodbank (Lodz, Polen) och ett medicinskt center (Lodz, Polen). Blod uppsamlades som en CPD-lösning (citrat/fosfat/dextros; 9:1; v/v blod/CPD) eller CPDA-lösning (citrat/fosfat/dextros/adenin; 8,5:1; v/v; blod/CPDA). Givarna hade inte tagit några läkemedel eller beroendeframkallande substanser (inklusive tobak, alkohol och antioxidanttillskott) under minst två veckor före en donation. Vår analys av blodproverna utfördes enligt riktlinjerna i Helsingforsdeklarationen för humanforskning och godkändes av kommittén för etik av forskning inom mänskliga experiment vid universitetet i Lodz. Plasma framställdes genom centrifugering av färskt humant blod vid 4500 x g under 25 minuter vid rumstemperatur. Proteinkoncentrationen beräknades genom att mäta absorbansen av de testade proverna vid 280 nm, enligt proceduren av Whitaker och Granum [11].

CistancheharFenylpropanoidglykosider

2.8. Markörer för oxidativ stress i mänsklig plasma

2.8.1. Lipidperoxidationsmätning

Plasmalipidperoxidation kvantifierades genom att mäta koncentrationen av tiobarbitursyrareaktiva substanser (TBARS). TBARS-koncentrationen beräknades med hjälp av den molära extinktionskoefficienten (ε =156,000 M− 1cm− 1). Metoden beskrivs mer ingående på annat håll [12,13].

2.8.2. Mätning av karbonylgrupp

Nivån av karbonylgrupper beräknades med hjälp av den molära extinktionskoefficienten (ε=22,000 M− 1 cm− 1) och uttrycktes som nmol karbonylgrupper/mg plasmaprotein, enligt Bartosz [13 ] och Levine et al. [14].

2.8.3. Tiolgruppsbestämning

Tiolgruppinnehållet i plasmaproteiner mättes spektrofotometriskt med en SPECTROstar Nano Microplate Reader (BMG LABTECH, Tyskland) genom absorbans vid 412 nm med 5,5'-ditiol-bis-(2- nitrobensoesyra). Metoden beskrivs närmare på annan plats [15–17].

2.9. Parametrar för hemostas

2.9.1. Mätning av protrombintid (PT)

PT bestämdes koagulometriskt med användning av en optisk koagulationsanalysator (modell K-3002, Kselmed, Grudziadz, Polen) enligt Malinowska et al. [18].

2.9.2. Mätning av trombintid (TT)

TT bestämdes koagulometriskt med användning av en optisk koagulationsanalysator (modell K-3002, Kselmed, Grudziadz, Polen), enligt metoden som beskrivs av Malinowska et al. [18].

2.9.3. Mätningen av aktiverad partiell tromboplastintid (APTT)

APTT bestämdes koagulometriskt med användning av en K-3002 Optic Coagulation Analyzer (Kselmed, Grudziadz, Polen) enligt Malinowska et al. [18].

2.10. Dataanalys

Q-Dixon-testet utfördes för att eliminera osäkra data. Data testades för normalfördelning med Shapiro-Wilk-testet och varianslikhet med Levenes test. Statistiskt signifikanta skillnader identifierades med ANOVA, följt av Tukeys multipla jämförelsetest eller Kruskal-Wallis test. Jämförelser ansågs signifikanta vid p < 0.05.="" värdena="" presenteras="" som="" medelvärden="">

3. Resultat och diskussion

Tio tidigare isolerade av ossfenylpropanoidglykosider[8], inklusive 2'-O-acetylakteosid, 2'-O-acetylpoliumosid, 3-O-metylpoliumosid, acteosid, arena inuti, crenatosid, pheliposid, podiumsidan, tubulosid A och wiedemanniosid D, tillsammans med tre Kvastextrakt (Orobanche Caryophyllaceae (OC), Phelipanche are naria (PA) och P. ramosa (PR)) studerades för närvarande för lindringoxidativpåfrestningoch antikoagulerande egenskaper i ett humant plasmasystem. Kemiska strukturer för de testade fenylpropanoiderna presenteras i fig. 1, och som kan ses är de alla byggda enligt ett liknande mönster, med samma/liknande underenheter: hydroxityrosol, monosackarider (glukos, ramnos och/eller xylos) och hydroxikanelsyra. De flesta av de undersökta PPG-föreningarna ersätts med koffeinsyra, men denna kan ersättas med antingen kumarsyra eller ferulsyra.

Förutom individuella PPG-föreningar, tre kvastextrakt – OC, PA och PR, som är blandningar av flera PPG(phenylpropanoidglykosider)och fungerade tidigare som utgångsmaterial för föreningsisolering, ingick också i den biologiska studien. Ett annat skäl till att välja tre olika arter var den stora skillnaden i den fytokemiska profilen bland dem, som kan ses i fig. 2. En mer detaljerad jämförelse av OC-, PA- och PR-extrakten, inklusive kvantitativa data, presenteras i tabell 1. Akteosid var huvudbeståndsdelen i O. Caryophyllaceae-extraktet (690 mg/g), teniposid och arena inuti dominerades i P. Arenaria (tillsammans 550 mg/g), medan poliumosid och dess acetylerade derivat var de viktigaste metaboliterna i P. ramosa-extrakt (tillsammans 640 mg/g). De undersökta extrakten skiljde sig även i det totala innehållet av fenylpropanoider, den högsta mängden återfanns i OC (810 mg/g), lite lägre i PR (795 mg/g) och lägre i PA (685 mg/g). Dessutom är det värt att notera att närvaron av PPG med andra än koffeoylgrupper, såsom kumaroyl eller feruloyl, endast upptäcktes i P. ramosa-extrakt, där dessa föreningar utgjorde ungefär en sjättedel av det totala antalet PPG (cirka 120 mg/ g) (Tabell 1).

Tidigare studier av antiradikal aktivitet avfenylpropanoidglykosiderav Heilmann et al. [19] och Jedrejek et al. [8], inklusive cirka 30 olika PPG(phenylpropanoidglykosider)såsom akteosid, isoakteosid och crenatosid, har avslöjat sin starka relation till strukturen av acylgrupper (fenolsyra och tyrosol). I allmänhet resulterade modifieringen eller substitutionen av katekoldelen av acylenheten i en signifikant minskning av den avlägsnande aktiviteten mot reaktiva syrearter (ROS) och DPPH-radikal. I den aktuella studien undersöktes den antiradikala in vitro-potentialen hos tre kvastextrakt (OC, PA och PR) med ABTS- och DPPH-analyser, och resultaten jämfördes både med varandra och med aktiviteten hos individuella fenylpropanoidkomponenter mätt i vår tidigare studie [8]. Resultaten uttrycktes som Trolox-ekvivalenter (TE) och IC50-värden (tabell 2). I allmänhet var alla tre extrakten goda rengörare av både ABTS- och DPPH-radikaler, men även skillnader observerades bland de testade proverna (uppskattad TE låg i intervallet 0.5–0.7; 1.0 var motsvarigheten till Trolox). Antiradikal renande aktivitet av prover var i följande ordning: Trolox > OC > PA > PR. Extraktet av Orobanche Caryophyllaceae (IC50=155–275 µg/mL) hade över 20 procent högre aktivitet än Phelipanche ramosa-extrakt (IC50=200–320 µg/mL).

Den rapporterade högsta radikalfångande aktiviteten för OC-extraktet kan förklaras av de högsta PPG:erna(phenylpropanoidglykosider)innehållet i detta prov, såväl som till insatsen av akteosid, dess dominerande ingrediens, som enligt tidigare forskning [8,19] är en av de starkaste fria radikalfångarna bland metaboliterna från denna grupp (TEDPPH=0 .87; [4]). Men med tanke på det ömsesidiga förhållandet mellan antiradikal aktivitet och innehållet av fenylpropanoider i OC-, PA- och PR-extrakten, fann man ingen enkel korrelation mellan dessa två faktorer (r < 0.5),="" vilket="" tyder="" på="" en="" signifikant="" insats="" av="" kvalitativ="" profil.="" detta="" är="" främst="" relaterat="" till="" p.="" ramosa-extraktet,="" som="" trots="" den="" höga="" nivån="" av="">(phenylpropanoidglykosider)({{0}}.8 g/g) kännetecknades av den lägsta biologiska aktiviteten bland de testade proverna (TE ~ 0.5). PR-extraktet, som nämnts ovan, var det enda provet som innehöll fenylpropanoider med kumar- eller ferulsyra, substanser som saknar en B-ring katekoldel, som har rapporterats ha minskad antioxidativ potential. Fyra PPG-föreningar med modifierad koffeinsyra, inklusive 3-O-metylpoliumosid, ramos A och wiedemanniosid D, testade av oss tidigare hade TEDPPH på cirka 0,3 [8]. Sålunda överensstämmer nuvarande resultat med och bekräftar resultaten av de tidigare antiradikala in vitro-experimenten på fenylpropanoider.

Som Chen et al. [20] beskrivs, är det associerat med större H-donerande förmåga eller stabilisering av radikalen av olika funktionella grupper av en blandning av föreningar. Flera strukturella element har identifierats som förstärker den direkta antioxidantaktiviteten hos polyfenoler, särskilt de som är associerade med antalet och positionen av hydroxylgrupper. Man tror att fria radikalfångande aktivitet ökar med det ökande antalet -OH-grupper. Emellertid har dessa gruppers position, i en molekyl, en ännu större inverkan på den utövade aktiviteten. Relativt stabila potenta föreningar är de som har 3,4-dihydroxidel i sina strukturer, såväl som de som har mer än två hydroxylgrupper [21]. Den kemiska strukturen hos antioxidantämnet möjliggör en förståelse av antioxidantreaktionsmekanismen. Lopez-Munguía et al. [22] baserat på densitet funktionell teori (DFT) beräkningar fastställt att PPGs(phenylpropanoidglykosider)antioxidantmekanismen fortsätter genom en sekventiell protonförlust enkel elektronöverföring (SPLET). Emellertid har Li et al. [23] försök att utforska mekanismerna för fenoliska fenylpropanoida antioxidanter, drog slutsatsen att PPG (akteosid, forsytosid B och poliumosid) kan vara involverade i flera vägar för att utöva antioxidantverkan, förbättrade rollen av sockerrester.

Studier har visat att växtbaserade antioxidanter är effektiva modulatorer av hemostas vid hjärt-kärlsjukdomar [24–26]. Olika växter som används i traditionell medicin innehåller betydande nivåer av PPG [27,28]. Dessutom PPG(phenylpropanoidglykosider)är kända för att ha en rad biologiska aktiviteter, inklusive antiinflammatoriska, anti-nefritiska och antihepatoxiska egenskaper [29–33].

I deras nyligen genomförda studie, Jedrejek et al. [8] beskrev isoleringen av PPG(phenylpropanoidglykosider)från tre polska kvastar och bedömde deras antioxidantaktivitet genom DPPH-testet. Baserat på detta utvärderar föreliggande studie om de tio utvalda PPG som isolerats från dessa växter skulle kunna minskaoxidativpåfrestningi human plasma behandlad med en stark biologisk oxidant, dvs hydroxylradikaldonatorn H2O2/Fe, och modulerar koagulationsegenskaper hos plasma in vitro. Antioxidantegenskaperna hos tio isolerade PPG bestämdes enligt utvalda parametrar avoxidativpåfrestning: TBARS-nivå som markör för lipidperoxidation, tillsammans med karbonylgrupps- och tiolgruppsnivåer, som markörer för oxidativ proteinskada.

Både plasmalipidperoxidation och proteinkarbonyleringsnivåer i plasma inducerade av H2O2/Fe reducerades signifikant i närvaro av åtta testade föreningar, dvs. acteosid, crenatosid, 2'-O-acetylacteosid, pheliposid, arena inside, tubulosid A, poliumosid och 3- O-methylpolimuosid, vid alla testade koncentrationer (1, 5 och 50 µg/ml); dock observerades ingen effekt för två av de testade föreningarna, dvs. 2'-O-acetylpoliumosid och wiedemanniosid D, eller något av de testade extrakten i valfri koncentration (1, 5 och 50 µg/ml). Dessutom visade sig ingen av de testade föreningarna eller testade extrakten skydda plasman mot H2O2/Fe-inducerad tiolgruppsoxidation i proteiner (fig. 3–5). Emellertid kan de testade extrakten vara källan till föreningar med olika biologiska egenskaper.

För första gången visar resultaten av den aktuella studien att åtta av de testade PPG:erna(phenylpropanoidglykosider)visa antioxidantpotential i human plasma i närvaro av exogena reaktiva syrearter genom att hämma lipidperoxidation och proteinkarbonylering i plasma behandlad med H2O2/Fe. Dessutom uppvisade inte 2'-O-acetylpoliumosid och wiedemanniosid D någon sådan effekt. I allmänhet överensstämmer våra fynd med tidigare in vitro-experiment på PPG. Heilmann et al. [19] och Jedrejek et al. [8] rapporterar ett samband mellan den kemiska strukturen hos PPG och deras aktiviteter. Antioxidantegenskaper hos PPG(phenylpropanoidglykosider)tycks i första hand vara relaterade till strukturen av deras acyldelar, dvs fenolsyra- och fenylpropanoidenheten, inklusive närvaron och/eller modifieringen av katekoldelen. Till exempel visade sig wiedemanniosid D förlora sin antioxidativa potential mot plasma som behandlats med H2O2/Fe efter att dess caffeoylgrupp ersatts med en feruloyldel.

Förändringar i koagulationsprocessen beror ofta påoxidativpåfrestning; dessa förändringar kan modulera det kardiovaskulära systemets funktioner och kan leda till utveckling av hjärt-kärlsjukdomar [1]. Av de tio växtföreningar och tre växtextrakt som testades i denna studie visade tubulosid, podiumsidan och 3-O-metylpoliumosid och alla testade extrakt signifikant förlänga trombintiden vid alla testade koncentrationer, dvs. 1, 5 och 50 ug/ml (fig. 6B). Inget av dessa extrakt, eller någon av de testade föreningarna, ändrade emellertid PT eller APTT (fig. 6A och C).

Fig. 6. Effekter av testade föreningar (akteosid, crenatosid, 2'-O-acetylacteosid, pheliposid, arenariosid, tubulosid A, poliumosid, 3-O-metylpoliumosid, 2'-O-cetylpolimuosid, wiedemanniosid D) och extrakt (P. arenaria-extrakt - PA, P. ramosa-extrakt - PR och O. caryophyllacea-extrakt - OC) (1–50 µg/mL) på utvalda hemostatiska parametrar för plasma: PT (A), TTn (B) och APTT (C). Data representerar medelvärden ± SEM för sex oberoende experiment.n* p < 0.05="" (mot="" kontroll),="" ns="" –="" p=""> 0.05 (mot kontroll).

Tabell 3 jämför effekterna av PPG (5 µg/ml) på biomarkörer föroxidativpåfrestningi plasma behandlad med H2O2/Fe och deras inverkan på koagulation. Åtta av de testade PPG:erna(phenylpropanoidglykosider)visade antioxidantpotential endast i den behandlade humana plasman; tre testade PPG visade sig emellertid ha både antioxidantegenskaper och antikoagulerande potential. Intressant nog överensstämde inte resultaten från DPPH-testet med de som erhölls i den biologiska modellen med human plasma behandlad med H2O2/Fe: antioxidantpotentialen hos de testade extrakten kan blockeras av vissa föreningar som finns i plasman.

Sammanfattningsvis kastar våra nuvarande resultat nytt ljus över antioxidantpotentialen och antikoagulerande egenskaper hos PPGs(phenylpropanoidglykosider). Det verkar som om strukturen hos PPG(phenylpropanoidglykosider), speciellt närvaron av acyl- och katekoldelar, är huvudsakligen relaterad till deras antioxidant- och antikoagulerande egenskaper. Utvalda PPG kan mycket väl ha potential för behandling av hjärt-kärlsjukdomar associerade medoxidativpåfrestning. Ytterligare experiment behövs dock för att bestämma koncentrationerna av dessa föreningar som behövs för in vivo-modeller.

Uttalande av intressekonflikt

Författarna förklarar att de inte har några kända konkurrerande ekonomiska intressen eller personliga relationer som kan ha tyckts påverka det arbete som redovisas i denna artikel.

Referenser

[1] A. Daiber, S. Chlopicki, Revisiting pharmacology ofoxidativpåfrestningoch endoteldysfunktion vid hjärt-kärlsjukdom: bevis för redoxbaserade terapier, Free Radic. 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 ofoxidativpåfrestningoch dess samband med urinreducerande kapacitet hos bussunderhållsarbetare, J. Occupat. Med. Toxicol. 6 (2011) 18–23.
[3] P. Nowak, B. Olas, B. Wachowicz,Oxidativtpåfrestningoch hemostas, Post. Biochem. 56 (2010) 239–247.
[4] M. Martinez-Huelamo, J. Rodriguez-Morato, A. Boronat, R. de la Torre, Modulation of Nrf2 by oliv oil and wine polyphenols and neuroprotection, Antioxidants 6 (2017) 73.
[5] S. Amor, P. Chalons, V. Aires, D. Delmas, Polyfenolextrakt från rött vin och vinrankor: potentiella effekter på cancer, Sjukdomar 6 (2018) 1–12.
[6] Z. Li, H. Lin, L. Gu, J. Gao, CM Tzeng, Herba Cistanche (Rou Cong-Rong): en av de bästa farmaceutiska gåvorna inom traditionell kinesisk medicin, Front. Pharmacol. 7 (2016) 41–49.
[7] Y. Jiang, P.-F. Tu, Översikt: analys av kemiska beståndsdelar i Cistanche-arter, J. Chromatogr. 1216 (2009) 1970–1979.
[8] D. Jedrejek, S. Pawelec, R. Piwowarczyk, L. Precio, A. Stochmal, Identifiering och förekomst av phenylethanoid och iridoid glykosider i sex polska broomrapes (Orobanche spp. och Phelipanche spp., Orobanchaceae), 170 (fytokemi) 2020), 112189.
[9] B. Kontek, D. Jedrejek, W. Oleszek, B. Olas, Antiradikal- och antioxidantaktivitet in vitro av humlebaserade extrakt rika på bittra syror och xanthohumol, Ind. Crops Prod. 161 (2021) 1–9.
[10] W. Brand-Williams, ME Cuvelier, C. Berset, Användning av en fria radikalmetod för att utvärdera antioxidantaktivitet, Lebensm. Wiss. Technol. 28 (1995) 25-30.
[11] JR Whitaker, PE Granum, En absolut metod för proteinbestämning baserad på skillnaden i absorbans vid 235 och 280 nm, Anal. Biochem. 109 (1980) 156-159.
[12] B. Wachowicz, Adenin-nukleotider i trombocyter hos fåglar, Cell Biochem. Funktion. 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, Bestämning av karbonylinnehåll i oxidativt modifierade proteiner, Metoder Enzym. 186 (1990) 464-478.
[15] DM Joel, J. Gressel, LJ (Eds.), Musselman, Parasitic Orobanchaceae: Parasitic Mechanisms and Control Strategies, Springer, Heidelberg, Tyskland, 2013, s. 1–10.
[16] Y. Ando, ​​M. Steiner, Sulfhydryl- och disulfidgrupper i trombocytmembran: bestämning av disulfidgrupper, Biochim. Biophys. Acta 311 (1973) 26-37.
[17] Y. Ando, ​​M. Steiner, Sulphydryl- och disulfidgrupper i trombocytmembran: bestämning av sulfhydrylgrupper, Biochim. Biophys. Acta 311 (1973) 38-44.
[18] J. Malinowska, J. Kołodziejczyk-Czepas, M. Moniuszko-Szajwaj, I. Kowalska, W. Oleszek, A. Stochmal, B. Olas, Fenolfraktioner från Trifolium pallidum och Trifolium scabrum luftdelar i mänsklig plasma skyddar mot förändringar inducerade av hyperhomocysteinemi, Food Chem. Toxicol. 50 (2012) 4023–4027.
[19] J. Heilmann, I. Calis, H. Kirmizibekmez, W. Schuhly, S. Harput, O. Stiher, Radical scavenger activity offenylpropanoidglykosideri FMLP-stimulerade polymorfonukleära leukocyter: struktur-aktivitetsförhållanden, Planta Med. 66 (2000) 746–748.
[20] H. Chen, Y. Zhou, Y. Shao, F. Chen, Fria fenolsyror i Shanxi-lagrad vinäger: förändringar under åldrande och synergistiska antioxidantaktiviteter, Int. J. Food Prop. 19 (2015) 1183–1193.
[21] CA Rice-Evans, NJ Miller, G. Paganga, Struktur-antioxidantaktivitetsrelationer av flavonoider och fenolsyror, Free Radic. Biol. Med. 20 (1996) 933-956.
[22] A. Lopez-Munguía, 'Y. Hernandez-Romero, 'J. Pedraza-Chaverri, A. MirandaMolina, I. Regla, A. Martínez, E. Castillo, Phenylpropanoid glykosidanaloger: enzymatisk syntes, antioxidantaktivitet och teoretisk studie av deras mekanism för rensning av fria radikaler, 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, Antioxidation and cytoprotection av akteosid och dess derivat: jämförelse och mekanistisk kemi, Molecules 23 (2018) 498.
[24] SE Kulling, HM Rawel, Chokeberry (Aronia melanocarpa) – en genomgång av de karakteristiska komponenterna och potentiella hälsoeffekter, Planta Med. 74 (2008) 1625–1634.
[25] BJ Mc Even, Inverkan av kost och näringsämnen på trombocytfunktion, Semin. Thromb. Hemost. 40 (2008) 214–226.
[26] B. Olas, Bärens multifunktionalitet mot blodplättar och bärfenolernas roll vid kardiovaskulära sjukdomar, Blodplättar 5 (2016) 1–10.
[27] UB Ismailoglu, I. Saracoglu, US Harput, I. Sahin-Eredemli, Effekter av fenylpropanoid- och iridoidglykosider på fri radikal-inducerad försämring av endotelberoende avslappning i aortaringar hos råtta, J. Ethnopharmacol. 79 (2002) 193–197.
[28] ZF Bai, Y. Liu, XQ Wang, Undersökning av etniska medicinalväxter Orobanche, Cistanche och Boschniakia, Zhongguo Zhong Yao Zhi 93 (2014) 4548–4552.
[29] K. Hayashi, T. Nagamatsu, M. Ito, H. Yagita, Y. Suzuki, Acteoside, en komponent av Stachys sieboldii MIQ, kan vara ett lovande antinefritiskt medel (3): effekten av acetonid på uttrycket på intercellulärt adhesionsmolekyl -1 i experimentella nefritiska glomeruli hos råttor och odlade endotelceller, Jpn. J. Pharmacol. 70 (1996) 157-168.
[30] Q. Xiong, K. Hase, Y. Tezuka, T. Tani, T. Namba, S. Kadota, Hepatoprotective activity of phenylpropanoids from Cistanche deserticola, Planta Med. 64 (1998) 120-125.
[31] WF Chiou, LC Lin, CF Chen, Acteoside skyddar endotelceller mot fria radikaler-induceradeoxidativpåfrestningJ. Pharm. Pharm. 56 (2004) 743–748.
[32] S. Sahpaz, N. Garbacki, M. Tits, F. Bailleul, Isolering och farmakologisk aktivitet av fenylpropanoidestrar från 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, The inhibitory effect avfenylpropanoidglykosideroch iridoidglukosider på produktion av fria radikaler och 2-integrinuttryck i humana leukocyter, J. Pharm. Pharmacol. 58 (2006) 129–135.