Antioxidant, anti-aging och organskyddande effekter av totala saponiner från Cistanche

Slutsats: TSAT är en högkvalitativ naturprodukt med antioxidant- och anti-aging egenskaper som kan lindra D-gal-inducerade åldringsskador hos råttor.

Nyckelord:Cistanche totala saponiner, D-galaktos, antioxidant,anti-åldring

Klicka här för att få Cistanche-tillskott för anti-aging

Introduktion

Sedan 2000-talet, med den globala trenden med åldrande och förbättring av levnadsstandarden runt om i världen, har hälsoproblem orsakade av åldrande och åldranderelaterade sjukdomar blivit allt mer framträdande.1 Därför, hur man bibehåller äldres hälsa och försenar förekomsten av åldrande och åldranderelaterade sjukdomar har blivit ett populärt forskningsämne. Åldrande är en irreversibel och komplex degenerativ fysiologisk process som sker i alla delar av kroppen, vilket leder till strukturell och funktionell försämring av vävnader och organ och ökar risken för olika kroniska sjukdomar, såsom högt blodtryck, diabetes, neurodegenerativa sjukdomar och hudmelanos .2 Flera rapporter har visat att teorin om fria radikaler om åldrande, en av de mest populära teorierna, kan förklara skadorna på organismen som orsakas av åldrandeprocessen.3 Under aerob metabolism produceras reaktiva syrearter (ROS) i celler, inklusive singlettsyre (1 O2), superoxidanjoner (•O2-), hydroxylradikaler (HO•) och väteperoxid (H2O2).4,5 När dessa fria radikaler, som innehåller oparade och mycket reaktiva elektroner, produceras i överskott leder de direkt till oxidativ stress och proinflammatoriska svar, följt av redoxobalans, vilket leder till protein- och lipidperoxidation, såväl som mitokondrie- och DNA-skador, vilket i slutändan leder till förändrad cell- och vävnadsfunktion och patologiska tillstånd för att påskynda åldrandet. .6,7 Intressant nog finns naturliga endogena antioxidantsystem i människans/däggdjurssystemet, inklusive de som involverar SOD, CAT och GSH-Px, såväl som icke-enzymatiska antioxidanter som askorbinsyra och karotenoider, utformade för att upprätthålla en korrekt balans mellan fria radikaler och antioxidanter.8,9 Ändå är antioxidantförsvarssystemet inte tillräckligt för att helt förhindra oxidativ skada orsakad av överskott av fria radikaler, och tillskott med antioxidanter kan åtminstone minska graden av åldrande och relaterade oxidativa skador.10 Jämfört med naturliga antioxidanter, syntetiska antioxidanter (t.ex. BHT och BHA) har visat sig orsaka endokrina störningar, reproduktionsstörningar och till och med karcinogenes vid långvarig användning.11,12 Därför är sökandet efter naturliga, säkra och effektiva fria radikaler som tar bort fria radikaler av stor betydelse för människors hälsa skydd.

Cistanche är en växtart av samma släkte som Aralia elata (Miq.) Seem.13 Den är allmänt spridd i Qinbabergen i västra Kina och är en medicinsk och ätbar växt. Cistanche rotbarkextrakt har länge använts i Kina som folkmedicin för behandling av diabetes, och dess huvudsakliga aktiva ingrediens är triterpen saponin.14 Det har visat sig ha antioxidant, antihyperglykemisk och antihyperlipidemisk effekt.14–16 Många studier har visat att triterpen saponiner som asiaticosid B, madecassoside och parkside A kan reagera med fria radikaler och förhindra ytterligare utveckling av fria radikaler kedjereaktioner, och därmed utöva antioxidanteffekter.17,18 Tidigare rapporter beskrev att TSAT uppvisade överlägsen DPPH-radikalfångande aktivitet jämfört med singel. saponiner, samt god antioxidantkapacitet mot lipidperoxidation i råttlevermikrosomer, och visade sig ha överlägsna antioxidanteffekter mot ginseng, Schisandra och andra saponiner.14,15 Dessutom dämpade TSAT även D-gal-inducerad leverskada vid åldrande råttor genom sin antioxidanteffekt.19 Ytterligare struktur-effektstudier tydde på att de strukturella skillnaderna såsom kategorin och sekvensen av oligosackaridkedjan vid C-3 i sådana saponiner spelar en viktig roll när det gäller diabetes mellitus-relaterade antioxidant- och antiglykeringsaktiviteter.20

D-gal är en vanlig experimentell åldringsinducerare. Ökande mängder bevis tyder på att åldringsrelaterade fenotyper såsom överdriven bildning av fria radikaler, kognitiv dysfunktion, minskat immunsvar och organskada kan observeras under långvarig D-gal-stimulering.21 Beteendemässigt leder D-gal-administrering till underskott i rumslig och igenkänningsminne hos råttor, vilket framgår av dålig prestation när det gäller svårigheter att hitta målplattformar och ett minskat antal gånger att korsa målplattformar i ett Morris-vattenlabyrintexperiment.22 Därför har kronisk D-gal-stimulering använts för att studera organismernas åldrande och åldringsrelaterad minnesförlust, redoxobalans och organskada.

På basis av tidigare studier om den biologiska aktiviteten av TSAT finns det anledning att tro att denna medicin- och dietväxt har en betydande potential för användning inom området anti-aging. Det finns dock bara en studie om in vitro-rening av fria radikaler med detta triterpenoid-saponinextrakt, och andra fysiologiskt relevanta karakteriseringar av fria radikaler saknas. Vidare är kunskapen om de skyddande effekterna av TSAT mot minnesförlust, redoxobalans och organskada i en D-gal-inducerad subakut åldrandemodell begränsad. Därför konsoliderade denna studie antioxidantegenskaperna hos TSAT in vitro genom att avlägsna DPPH, ABTS, HO•, •O2- och hämma tyrosinasaktivitet. Dessutom utvärderades beteendeexperiment, mätning av parametrar för oxidativ stress och histopatologiska tillstånd hos viktiga organ hos råttor för att ge ytterligare information om TSAT:s förmåga att förbättra D-gal-inducerad subakut oxidativ och åldrande skada, vilket konsoliderar dess förväntade farmakologiska egenskaper.

Material och metoder

Rotbarken från Cistanche samlades in från Qinba-bergen, Shaanxi-provinsen, Kina, och identifierades botaniskt av Dr Jitao Wang (Shaanxi University of Chinese Medicine). Ett kupongprov (SUCM, nr. 20201003) deponerades i Herbariet vid Shaanxi University of Chinese Medicine. Tarasaponin IV

DPPH (Sigma-Aldrich, St. Louis, MO, USA), ABTS (Maclin Biochemical Co., Ltd, Shanghai, Kina), svamptyrosinas (Yuan Ye Biotechnology Co., Ltd, Shanghai, Kina), L{{1} },4-dihydroxifenylalanin (L-DOPA) och D-gal (Yuan Ye Biotechnology Co., Ltd, Shanghai, Kina) köptes. Superoxidanjon (Artikelnummer: A052-1-1), Hydroxylfri radikal (Artikelnummer: A018-1-1), BCA (Artikelnummer: A045-4-2), SOD (Artikelnummer: A{{ 8}}), GSH-Px (Artikelnummer: A005-1-1), CAT (Artikelnummer: A007-1-1), MDA (Artikelnummer: A003-1-2), T-AOC ( Artikelnummer: A015-2-1), AST (Artikelnummer: C010-2-1) och ALT (Artikelnummer: C009-2-1) analyssatser erhölls från Nanjing JianCheng Bioengineering Institute (Nanjing, Kina) . Alla kemikalier och andra reagens som användes var analytiska kvaliteter.

Cistancherotbarken tvättades med dubbeldestillerat vatten, torkades och krossades vid 60 grader. Före experimentet placerades pulvret på en sval och torr plats. Pulvret (3 kg) extraherades med 70% etanol tre gånger under återflöde. Lösningarna kombinerades och supernatanten erhölls genom höghastighetscentrifugering och filtrering. Supernatanten renades genom laddning i en HPD300 makroporös hartskolonn och sedan eluering med 70% etanol. Lösningen som eluerades med 70 % etanol indunstades för att ge en återstod (356 g) efter avlägsnande av lösningsmedel i vakuum. Utbytet av TSAT var 11,87 % (vikt/vikt) och förvarades i ett kylskåp för vidare användning.

grafisk kolumn (4,6 ID×250 mm). Den mobila fasen bestod av acetonitril (lösningsmedel A) och 0,1 procent fosforsyravattenlösning (V/V) (lösningsmedel B). Gradientprogrammet var som följer: 0–10 min, 5–20 procent A; 10–25 min 20–28 procent A; 25–35 min, 28–33 procent A; 35–45 min, 33–38 procent A; 45–55 min, 38–46 procent A; 55–60 min, 46–60 procent A; 60–70 min. 60–75 procent A; 70–80 min, 75–45 procent A; 80–90 min, 45–5 procent A. Driftförhållandena för instrumentet var en temperatur på 30 grader och en flödeshastighet på 0,8 ml/min. Injektionsvolymen för standarder och prover var 10 μL. Detektionsvåglängden är 203 nm. Före injektion passerades alla prover genom ett 0,22 μm filter. Efter matchning med standarden bestäms toppen av retentionstiden. Standardens linjära kalibreringskurva användes för kvantifiering.

Antioxidantaktivitet in vitro

DPPH-analys DPPH-analysen modifierades något från en tidigare rapport.23 En blandning av vattenfri etanol (100 μL), DPPH-lösning (100 μL, 0,2 mM) och prov (100 μL, 0,01 – 1 mg/L) skakades kraftigt och hölls (25 grader, 30 min) i mörker. VC användes som en positiv kontroll. Absorbansen (517 nm) mättes. DPPH-radi

cal scavenging rate beräknades enligt följande:

där A0 representerar absorbansen för den negativa kontrollen (DPPH plus absolut etanol); Al representerar testsystemet som innehåller provet (DPPH plus TSAT); och A2 är absorbansen för blanksystemet (TSAT plus absolut etanol). 50 procents inhiberingskoncentrationsvärde (IC50) för DPPH-friradikalfångningshastigheten beräknades, vilket representerar antioxidantkapaciteten hos TSAT. Alla operationer utförs parallellt tre gånger.

ABTS plus analys ABTS bestämdes med metoden enligt Rafique et al med små modifieringar.24 Först framställdes en serie TSAT (0.01–1 mg/ml)-lösningar. En ABTS-lösning på 7 mM och en K2S2O8-lösning på 2,45 mM bereddes. Efter att ha blandats i samma volym erhölls ABTS plus genom att reagera (12–16 timmar) i mörker. Den beredda ABTS plus späddes med dubbeldestillerat vatten till en absorbans av 0,7 ± 0,05 vid 734 nm. Sedan reagerades blandningen av 180 μL utspädd ABTS plus-lösning och 20 μL prov (25 grader, 10 min) i mörker. VC användes som positiv kontroll. Absorbansen (734 nm) mättes. ABTS plus renskapacitet beräknades med följande formel:

där A0 representerar absorbansen för den negativa kontrollen (ABTS plus plus dubbeldestillerat vatten); A1 representerar testsystemet som innehåller provet (ABTS plus plus TSAT); och A2 är absorbansen för blanksystemet (TSAT plus dubbeldestillerat vatten). IC50-värdet för ABTS plus renshastigheten beräknades sedan. Alla operationer utfördes parallellt tre gånger.

Bestämning av svamptyrosinasinhiberingsaktivitet Den tyrosinasinhiberande aktiviteten bestämdes enligt en något förbättrad version av metoden som tidigare rapporterats av Morais et al.25 En serie om 50 μL TSAT (0.01–1 mg/ml, i 50 procent DMSO)-lösningar tillsattes till reaktionssystemet innehållande 100 μL PBS-buffert (0,1 M, pH 6,8) respektive 50 μL tyrosinas (100 U/mL), och reagerade vid 25 grader i 15 minuter . Sedan tillsattes 50 μL L-DOPA (3,5 mM) lösning till reaktionssystemet och inkuberades vid 37 grader i 10 minuter. Absorbansen (475 nm) bestämdes. VC användes som positiv kontroll. Hämningsaktiviteten i för TSAT beräknadesmed följande formel:

indikerar den tyrosinashämmande aktiviteten av TSAT. Alla operationer utfördes parallellt tre gånger.