Antioxidační a antikoagulační účinky fenylpropanoidních glykosidů
Mar 30, 2022
Kontakt: Audrey Hu Whatsapp/hp: 0086 13880143964 E-mail:audrey.hu@wecistanche.com
Bartosz Skalski a, Sylwia Pawelec b, Dariusz Jedrejek b, Agata Rolnik a, Rostyslav Pietukhov a, Renata Piwowarczyk c, Anna Stochmal b, Beata Olas a,
ABSTRAKTNÍ
Holoparazitické rostliny čeledi Orobanchaceae, včetně Cistanche, Orobanche a Phelipanche spp., jsou známé svým bohatstvím fenylpropanoidních glykosidů (PPG). Bylo zjištěno, že mnoho PPG sloučenin má široké spektrum aktivit, jako jsou antimikrobiální, protizánětlivé, antioxidační a paměťové látky. Abychom lépe prozkoumali potenciál bioaktivity evropských řepíků (O Caryophyllaceae – OC, P Arenaria – PA, P Ramos – PR) a deseti jednotlivých izolovaných fenylpropanoidních složek, zkoumali jsme jejich antiradikálové působení, ochranný účinek proti oxidaci v plazmatickém systému in vitro a vliv na koagulačních parametrech. Testované extrakty vykazovaly vyplachovací aktivitu 50–70 procent síly Troloxu. OC extrakt, bohatý na akteosid, měl o více než 20 procent lepší antiradikálový potenciál než PR extrakt, který jako jediný obsahoval PPG postrádající B-kruhový katecholový zbytek v acylové jednotce. Navíc bylo zjištěno, že pouze osm testovaných PPG prokázalo antioxidační potenciál v lidské plazmě ošetřené H2O2/Fe; nicméně tři testované PPG měly kromě antioxidačních vlastností také antikoagulační potenciál. Zdá se, že struktura PPG, zejména přítomnost acylových a katecholových skupin, souvisí hlavně s jejich antioxidačními vlastnostmi. Antikoagulační potenciál těchto sloučenin také souvisí s jejich chemickou strukturou. Vybrané PPG vykazují potenciál pro léčbu kardiovaskulárních onemocnění spojených s oxidačním stresem.
Fenylpropanoidní glykosidy z Cistanche: antioxidační stres
1. Úvod
Oxidační stres je široce známý pro svůj negativní dopad na zdraví živých organismů, včetně zrychleného stárnutí a některých druhů rakoviny. Výskyt oxidačního stresu je spojen s narušenou rovnováhou mezi oxidačním a antioxidačním mechanismem (včetně enzymatické (kataláza, glutathionperoxidáza) a neenzymatické (glutathion) obrany) v buňkách těla [1]. Nadprodukce reaktivních forem kyslíku (ROS), včetně oxidačních radikálů a látek s uzavřenou skořápkou, je jedním z hlavních mechanismů vzniku oxidačního stresu. Biologický účinek způsobený ROS však do značné míry závisí na koncentraci, době expozice a umístění. Za normálních podmínek (nízká koncentrace) mohou kyslíkové/dusíkové radikály hrát roli sekundárních poslů, ale na vyšší úrovni mohou začít reagovat s biologickými strukturami, jako jsou buněčné membrány [2]. Mezi všemi druhy ROS způsobuje hydroxylový radikál (HO.) jedno z největších poškození biomakromolekul: proteinů, lipidů a DNA. Je známo, že oxidační stres hraje důležitou roli v řadě onemocnění, včetně kardiovaskulárních. Poruchy krevního systému korelovaly a/nebo jim předcházely změny různých parametrů hemostázy a plazmatických biomarkerů [1,3].
Na druhé straně, mnoho přírodních látek, jako jsou polyfenoly a polynenasycené mastné kyseliny, bylo identifikováno jako silné antioxidanty schopné zabránit tvorbě a/nebo snížení reaktivních kyslíkových forem. Sloučeniny s takovými vlastnostmi se nacházejí v mnoha potravinářských produktech a farmaceutických přípravcích rostlinného původu. Strava obohacená o čerstvou zeleninu a ovoce a antioxidační terapie založené na přírodních antioxidantech jsou proto široce doporučovány, protože mohou snížit hladinu oxidačního stresu a zabránit různým patofyziologickým procesům [4,5]. Rostlinné polyfenoly jsou různorodou skupinou sekundárních metabolitů, mezi nimiž zaujímají důležité místo fenolové kyseliny, protože jsou široce distribuovány a vykazují různé biologické účinky, jako jsou antimikrobiální, antioxidační a protizánětlivé. Fenylpropanoidní glykosidy (PPG) jsou esterové deriváty kyseliny hydroxyskořicové a jsou hlavní/jedinou třídou sekundárních metabolitů přítomných v holoparazitických rostlinách Orobanchaceae, včetně Cistanche, Orobanche a Phelipanche spp. Několik druhů této čeledi je vážnými škůdci plodin, kterých se chtějí farmáři na polích zbavit (příklad Phelipanche ramosa), jen málo z nich se používá ve farmakologii, zatímco většina z nich má pro člověka malý význam. Herba Cistanche je široce používána v asijské tradiční medicíně při léčbě nedostatku ledvin a jako prostředek zlepšující imunitu a paměť, který působí proti stárnutí a proti únavě [6]. Fytochemické analýzy různých výzkumných skupin prokázaly, že fenylpropanoidní glykosidy, jako je akteosid, echinakosid a poliumosid, jsou jednou z hlavních účinných složek Herba Cistanche [7]. Nedávná studie několika druhů chomáčů nalezených v Polsku Jedrejek et al. [8] prokázal, že tento rostlinný materiál má podobné kvalitativní složení (převaha PPG), navíc se rovná nebo dokonce převyšuje Cistanche spp. z hlediska obsahu účinných látek [8].
Předkládaná studie byla zaměřena na hodnocení antiradikálového a antioxidačního potenciálu a také vlivu na parametry hemostázy tří extraktů z řepky metlice (Orobanche caryophyllacea – OC, Phelipanche arearia – PA a P. ramosa – PR) bohatých na různé fenylpropanoidy, as stejně jako jejich jednotlivé složky PPG. Antiradikálová kapacita byla měřena pomocí kyseliny 2,2'-azinobis-3-ethylbenzthiazolin-6-sulfonové/ekvivalentu troloxu (ABTS/TE) a 2,2-difenyl-1-pikrylhydrazylu (DPPH ) testy. Oxidační stres v plazmovém testovacím systému byl indukován pomocí hydroxylového radikálu (H2O2/Fe), poté byla měřena peroxidace lipidů (test s thiobarbiturovou kyselinou-reaktivními látkami (TBARS)) a byla měřena hladina proteinových karbonylových a thiolových skupin. Mezi stanovené parametry hemostázy patřily: aktivovaný parciální tromboplastinový čas (APTT), protrombinový čas (PT) a trombinový čas (TT).
extrakt z cistanche: antioxidační
2. Materiály a metody
2.1. Chemikálie
2,2-difenyl-1-pikrylhydrazylový radikál (DPPH), 2,2′-azinobis-3-ethylbenzthiazolin-6-sulfonová kyselina (ABTS), persíran draselný, 6- kyselina hydroxy-2,5,7,8-tetramethylchroman-2-karboxylová (Trolox), dimethylsulfoxid (DMSO), kyselina thiobarbiturová (TBA), kyselina mravenčí (třída LCMS) a H2O2 od Sigma-Aldrich (St. Louis, MO., USA). Methanol (gradient HPLC) a acetonitril (třída LC-MS) byly získány od společnosti Merck (Darmstadt, Německo). Deset fenylpropanoidních sloučenin testovaných v této práci, včetně 2'-O-acetylakteosidu (97 procent), 2'-O-acetylpoliumosidu (98 procent), 3-O-methylpoliumosidu (96 procent), akteosidu (99 procent), areariosid (97 procent), crenatosid (98 procent), feliposid (99 procent), poliumosid (99 procent), tubulosid A (96 procent) a wiedemanniosid D (96 procent) jsme dříve izolovali z níže uvedeného rostlinného materiálu [ 8]. Čistota sloučenin byla hodnocena pomocí UHPLC-PDA-MS analýzy. Ultračistá voda byla připravena interně pomocí systému pro čištění vody Milli-Q (Millipore Co.). Ostatní činidla byla analytické čistoty a byla poskytnuta domácími komerčními dodavateli.
2.2. Přírodní materiál
Kvetoucí rostliny tří druhů řepky, včetně Orobanche caryophyllacea Sm., Phelipanche arearia Pomel a P. ramosa (L.) Pomel identifikoval prof. Renata Piwowarczyk (Univerzita Jana Kochanowského, Kielce, Polsko) a shromážděno z přírodního zdroje v Polsku. Poukazové exempláře (O. caryophyllacea – Chomentowek ´ (50.3349◦N, 20.4000◦E), xerotermní travní porost, parazituje Galium boreale, květen 2014; P. arearia – Zwierzyniec, psací fil., 122◦N. Artemisia campestris, červen 2014, P. ramosa – Szewce (50.3553◦N, 22.3038◦E), pole, parazituje Solanum lycopersicum, září 2014) jsou uloženy v Herbáři Univerzity Jana Kochanowského v Kielcích (KTC). Rostlinný materiál byl před extrakcí lyofilizován a jemně rozemlet.
prášek z extraktu cistanche
2.3. Příprava extraktů z řepky
Práškový rostlinný materiál (O. caryophyllacea (OC) – 2 g, P. arenaria (PA) – 3 g a P. ramosa (PR) – 3 g) byl extrahován 80% MeOH při 40 ◦C a 1500 psi (tlak rozpouštědla ) pomocí akcelerovaného extraktoru rozpouštědel ASE 200 (Dionex, Sunnyvale, CA, USA). Extrakty byly odpařeny a lyofilizovány (lyofilizátor Gamma 2–16 LSC, Christ, Německo). Účinnost extrakce pro OC, PA a PR byla 55 procent, 37 procent a 43 procent hmotnosti rostlinného materiálu. Vzhledem k vysokému obsahu sacharidů (data neuvedena) byly surové extrakty dále purifikovány extrakcí na pevné fázi (SPE) na mikrokolonce Oasis HLB (500 mg; Waters, Milford, MA, USA). Cukry byly odstraněny 1 procentem MeOH, potom byly sloučeniny, které jsou předmětem zájmu, eluovány 80 procenty MeOH. Po odstranění rozpouštědla byly extrakty OC, PA a PR lyofilizovány (lyofilizátor Gamma 2–16 LSC) a výtěžky čištění SPE byly 53 procent (OC), 67 procent (PA) a 51 procent (PR). .
2.4. Fytochemické vlastnosti extraktů z řepky metlice
Kvalitativní a kvantitativní analýzy extraktů z řepky metlice byly provedeny pomocí systému ACQUITY UPLC (Waters) připojeného k detektoru fotodiodového pole (PDA) a tandemovému kvadrupólovému hmotnostnímu spektrometru (TQD-MS/MS). Lyofilizované extrakty OC, PA a PR byly rozpuštěny v 50 procentech methanolu na koncentraci 0,50 mg/ml a poté chromatografovány na koloně BEH C18 (1{ {21}}0 x 2,1 mm, 1,7 um, Waters). Chromatografické podmínky byly následující: teplota pece – 25 ◦C, lineární gradient 10→25 procent mobilní fáze B (0,1 procenta kyseliny mravenčí v acetonitrilu) v mobilní fázi A (0,1 procenta kyseliny mravenčí v H2O) po dobu 12 minut, průtok – 0,4 ml/min, injekční objem – 2 μL, UV rozsah – 190–490 nm (rozlišení 3,6 nm). MS analýza byla provedena v režimu negativních iontů s elektrosprejovou ionizací (ESI), s použitím následujících nastavení: rozsah skenování 100–1200 m/z; kapilární napětí 2,8 kV; napětí kužele 35 V; teplota zdroje 150 ◦C; desolvatační teplota 450 ◦C; průtok desolvatačního plynu 900 l/h a průtok kuželového plynu 100 l/h. Získávání a zpracování dat bylo provedeno pomocí softwaru Waters MassLynx 4.1.
Píky fenylpropanoidního glykosidu (PPG) byly identifikovány porovnáním získaných LC-MS dat s dříve izolovanými sloučeninami [8]. Kvantifikace PPG v extraktech z řepky metlice byla založena na metodě UPLC-UV s detekcí při 330 nm a kalibraci externího standardu s použitím akteosidu (Sigma-Aldrich, větší nebo rovno 99 procent, HPLC) jako skupinového standardu . Lineární kalibrační křivka byla připravena v šesti koncentracích v rozmezí 1–200 ug/ml a vykazovala dobrou linearitu (R2 větší nebo rovna 0,999). Kvantitativní výsledky představují střední hodnotu ± SD ze tří injekcí a byly vyjádřeny jako miligramy akteosidových ekvivalentů (ekv.) na gram extraktu (mg akteosidových ekvivalentů/g).
2.5. Antiradikálová aktivita in vitro
2.5.1. Test vychytávání radikálů ABTS
ABTS antiradikálový test byl proveden za použití metody popsané v Kontek et al. [9], s mírnými úpravami následovně: 20 procent MeOH bylo použito k přípravě činidel (7 mM ABTS a 4,9 mM persíranu draselného); roztoky extraktů OC, PA a PR ve čtyřech koncentračních hladinách v rozmezí 100–400 ug/ml a roztoky Trolox v šesti koncentračních hladinách v rozmezí 10–250 ug/ml byly připraveny s 50 procenty MeOH. Poměr vzorku k ABTS plus pracovnímu roztoku byl 1:25 (v/v). Absorbance při 734 nm byla měřena po 30 minutách inkubace ve tmě pomocí UV-vis spektrofotometru (Evolution 260 Bio, Thermo Fisher Scientific Inc., Waltham, MA, USA).
Inhibice absorbance (procenta) byla vypočtena následovně: [(Abscontrol-Abssample)/Abscontrol] x 100.
Troloxové ekvivalenty (TE) extraktů z řepky metlice byly vypočteny pomocí vzorce TE {{0}} Mvzorek/Mstandard, kde m je sklon přímých křivek (inhibice absorbance vs. koncentrace). Hodnota TE vzorku popisuje jeho normalizovanou aktivitu vůči Troloxu (TEstandard =1.0). Hodnoty IC50 pro extrakty OC, PA a PR a Trolox byly dosaženy experimentálně, poté byly vypočteny z jejich přímých křivek (inhibice absorbance vs. koncentrace) a jsou vyjádřeny v ug/ml.
Test byl proveden v triplikátech a výsledky jsou prezentovány jako průměr ± standardní odchylky (SD).
Obr. 1. Chemické struktury fenylpropanoidních glykosidů nalezených ve studovaných druzích řepky metlice. Označené fenolické látky (*) byly použity pro biologické testy v plazmovém systému.
2.5.2. Test vychytávání radikálů DPPH
DPPH antiradikálový test byl proveden metodou popsanou Jedrejek et al. [8] a Brand-Williams et al. [10], s drobnými úpravami takto: roztoky extraktů OC, PA a PR, ve čtyřech koncentračních úrovních v rozmezí 50–250 ug/mL, a roztoky Trolox, v šesti koncentračních hladinách v rozmezí 10– 250 ug/ml, byly připraveny s 50 procenty MeOH. Poměr vzorku k DPPH byl 1:19 (v/v). Absorbance při 517 nm byla měřena po 30 minutách inkubace ve tmě pomocí UV-vis spektrofotometru (Evolution 260 Bio).
Inhibice absorbance (procenta) byla vypočtena následovně: [(Abscontrol-Abssample)/Abscontrol] x 100.
Hodnoty troloxového ekvivalentu (TE) a IC50 zkušebních vzorků byly vypočteny stejným způsobem jako v testu ABTS (část 2.5.1). Test byl proveden v triplikátech a výsledky jsou uvedeny jako průměr ± SD.
2.6. Zásobní roztoky testovaných rostlinných sloučenin a extraktů pro experimenty s lidskou plazmou
Zásobní roztoky testovaných sloučenin a rostlinných extraktů byly připraveny v 50 procentech DMSO. Konečná koncentrace DMSO v testovaných vzorcích byla nižší než 0,05 procenta a jeho účinky byly stanoveny ve všech experimentech.
Obr. 2. UPLC-PDA chromatogramy extraktů z řepky metlice, Orobanche caryophyllacea, Phelipanche arearia a P. ramosa.
2.7. Izolace lidské plazmy
Lidská krev neboli plazma byla získána od šesti pravidelných dárců (nekuřáků a žen) do krevní banky (Lodž, Polsko) a lékařského centra (Lodž, Polsko). Krev byla odebírána jako roztok CPD (citrát/fosfát/dextróza; 9:1; objem/objem krev/CPD) nebo roztok CPDA (citrát/fosfát/dextróza/adenin; 8,5:1; objem/objem; krev/CPDA). Dárci alespoň dva týdny před odběrem neužívali žádné léky ani návykové látky (včetně tabáku, alkoholu a doplňků antioxidantů). Naše analýza vzorků krve byla provedena podle pokynů Helsinské deklarace pro lidský výzkum a schválena Výborem pro etiku výzkumu experimentování na lidech na univerzitě v Lodži. Plazma byla připravena centrifugací čerstvé lidské krve při 4500 x g po dobu 25 minut při teplotě místnosti. Koncentrace proteinu byla vypočtena měřením absorbance testovaných vzorků při 280 nm podle postupu Whitakera a Granuma [11].
2.8. Markery oxidačního stresu v lidské plazmě
2.8.1. Měření peroxidace lipidů
Peroxidace lipidů v plazmě byla kvantifikována měřením koncentrace látek reaktivních s kyselinou thiobarbiturovou (TBARS). Koncentrace TBARS byla vypočtena pomocí molárního extinkčního koeficientu (ε =156,000 M− 1cm− 1). Metoda je podrobněji popsána jinde [12,13].
2.8.2. Měření karbonylové skupiny
Hladina karbonylových skupin byla vypočtena pomocí molárního extinkčního koeficientu (ε=22,000 M− 1 cm− 1) a byla vyjádřena jako nmol karbonylových skupin/mg plazmatického proteinu podle Bartosze [13 ] a Levine et al. [14].
2.8.3. Stanovení thiolové skupiny
Obsah thiolových skupin v plazmatických proteinech byl měřen spektrofotometricky pomocí SPECTROstar Nano Microplate Reader (BMG LABTECH, Německo) pomocí absorbance při 412 nm s 5,5'-dithio-bis-(2- nitrobenzoovou kyselinou). Metoda je podrobněji popsána na jiném místě [15–17].
2.9. Parametry hemostázy
2.9.1. Měření protrombinového time (PT)
PT byla stanovena koagulometricky pomocí optického koagulačního analyzátoru (model K-3002, Kselmed, Grudziadz, Polsko) podle Malinowska et al. [18].
Tabulka 1 Obsah fenylpropanoidních glykosidů ve třech studovaných extraktech z řepky metlice, Orobanche caryophyllacea (OC), Phelipanche arearia (PA) a P. ramosa (PR).
2.9.2. Měření trombinového času (TT)
TT byl stanoven koagulometricky za použití optického koagulačního analyzátoru (model K-3002, Kselmed, Grudziadz, Polsko), podle metody popsané v Malinowska et al. [18].
2.9.3. Měření aktivovaného parciálního tromboplastinového času (APTT)
APTT byl stanoven koagulometricky pomocí K-3002 optického koagulačního analyzátoru (Kselmed, Grudziadz, Polsko) podle Malinowska et al. [18].
2.10. Analýza dat
Test Q-Dixon byl proveden pro eliminaci nejistých dat. Data byla testována na normální rozdělení Shapiro-Wilkovým testem a rovnost rozptylu s Leveneovým testem. Statisticky významné rozdíly byly identifikovány pomocí ANOVA, po které následoval Tukeyův test vícenásobného srovnání nebo Kruskal-Wallisův test. Srovnání byla považována za významná při p < 0,05.="" hodnoty="" jsou="" uvedeny="" jako="" průměry="" ±="">
pouštní cistanche: Antioxidace
3. Výsledky a diskuse
Deset dříve námi izolovaných fenylpropanoidních glykosidů [8], včetně 2'-O-acetylakteosidu, 2'-O-acetyl-pódiové strany, 3-O-methyl-pódiové strany, akteosidu, arena inside, crenatoside, pride, strana pódia, tubulosid A a teniposid D spolu se třemi extrakty z řepky metlice (Orobanche Caryophyllaceae (OC), Phelipanche Arenaria (PA) a P. Ramos (PR)) byly v současné době studovány pro zmírnění oxidačního stresu a antikoagulační vlastnosti v lidské plazmě Systém. Chemické struktury testovaných fenylpropanoidů jsou uvedeny na obr. 1, a jak je vidět, všechny jsou vytvořeny podle podobného vzoru se stejnými/podobnými podjednotkami: hydroxytyrosol, monosacharidy (glukóza, rhamnóza a/nebo xylóza) a kyselina hydroxyskořicová. Většina zkoumaných PPG sloučenin je substituována kyselinou kávovou, ta však může být nahrazena kyselinou kumarovou nebo ferulovou.
Kromě jednotlivých PPG sloučenin byly do biologické studie zařazeny také tři extrakty z řepky metlice – OC, PA a PR, které jsou směsí několika PPG a dříve sloužily jako výchozí materiál pro izolaci sloučenin. Dalším důvodem pro výběr tří různých druhů byl velký rozdíl ve fytochemickém profilu mezi nimi, jak je vidět na obr. 2. Podrobnější srovnání extraktů OC, PA a PR, včetně kvantitativních dat, je uvedeno v tabulce 1. Akteosid byl hlavní složkou extraktu O. caryophyllacea (690 mg/g), u P. arenaria dominoval feliposid a arenariosid (spolu 550 mg/g), zatímco poliumosid a jeho acetylovaný derivát byly nejdůležitějšími metabolity u P. extrakt z ramosy (dohromady 640 mg/g). Zkoumané extrakty se lišily i celkovým obsahem fenylpropanoidů, nejvyšší množství bylo zjištěno u OC (810 mg/g), o něco nižší u PR (795 mg/g), nižší u PA (685 mg/g). Navíc je vhodné poznamenat, že přítomnost PPG s jinými než kofeoylovými skupinami, jako je kumaroyl nebo feruloyl, byla detekována pouze v extraktu P. ramosa, kde tyto sloučeniny tvořily asi jednu šestinu celkových PPG (asi 120 mg/ g) (Tabulka 1).
Předchozí studie antiradikálové aktivity fenylpropanoidních glykosidů Heilmannem et al. [19] a Jedrejek et al. [8], včetně asi 30 různých PPG, jako je akteosid, isoakteosid a crenatosid, odhalily jeho silný vztah ke struktuře acylových skupin (fenolové kyseliny a tyrosolu). Obecně, modifikace nebo substituce katecholové části acylové jednotky vedla k významnému snížení vychytávací aktivity proti reaktivním formám kyslíku (ROS) a DPPH radikálu. V této studii byl zkoumán antiradikálový in vitro potenciál tří extraktů z řepky metlice (OC, PA a PR) pomocí testů ABTS a DPPH a výsledky byly porovnávány jak mezi sebou navzájem, tak is aktivitou jednotlivých fenylpropanoidových složek měřenou v naše předchozí studie [8]. Výsledky byly vyjádřeny jako ekvivalenty Troloxu (TE) a hodnoty IC50 (tabulka 2). Obecně byly všechny tři extrakty dobrými lapači radikálů ABTS i DPPH, ale také byly pozorovány rozdíly mezi testovanými vzorky (odhadovaná TE byla v rozmezí 0,5–0,7; 1,0 byla ekvivalentem Troloxu). Antiradikálová vychytávací aktivita vzorků byla v následujícím pořadí: Trolox > OC > PA > PR. Extrakt z Orobanche caryophyllacea (IC50=155–275 µg/ml) měl o více než 20 procent vyšší aktivitu než extrakt z Phelipanche ramosa (IC50=200–320 µg/ml).
Tabulka 2 Antiradikálová aktivita in vitro tří studovaných extraktů z řepky metlice (Orobanche caryophyllacea (OC), Phelipanche arearia (PA) a P. ramosa (PR)) pomocí radikálových testů ABTS a DPPH
Uváděnou nejvyšší aktivitu vychytávání radikálů OC extraktu lze vysvětlit nejvyšším obsahem PPGs v tomto vzorku a také vstupem akteosidu, jeho dominantní složky, která je podle předchozího výzkumu [8,19] jednou z nejsilnější lapače volných radikálů mezi metabolity z této skupiny (TEDPPH=0.87; [4]). S ohledem na vzájemný vztah antiradikálové aktivity a obsahu fenylpropanoidů v extraktech OC, PA a PR však nebyla mezi těmito dvěma faktory nalezena jednoduchá korelace (r < 0,5),="" což="" ukazuje="" na="" významný="" vstup="" kvalitativní="" profil.="" týká="" se="" to="" především="" extraktu="" p.="" ramosa,="" který="" se="" i="" přes="" vysokou="" hladinu="" ppg="" (0,8="" g/g)="" vyznačoval="" nejnižší="" biologickou="" aktivitou="" mezi="" testovanými="" vzorky="" (te="" ~="" 0.="" 5).="" pr="" extrakt,="" jak="" je="" uvedeno="" výše,="" byl="" jediným="" vzorkem,="" který="" obsahoval="" fenylpropanoidy="" s="" kumarovou="" nebo="" ferulovou="" kyselinou,="" látky="" postrádající="" katecholovou="" skupinu="" b-kruhu,="" o="" kterých="" bylo="" hlášeno,="" že="" mají="" snížený="" antioxidační="" potenciál.="" čtyři="" námi="" testované="" sloučeniny="" ppg="" s="" modifikovanou="" kyselinou="" kávovou,="" včetně="" 3-o-methylpoliumosidu,="" ramosidu="" a="" a="" wiedemanniosidu="" d,="" měly="" tedpph="" přibližně="" 0,3="" [8].="" současné="" výsledky="" jsou="" tedy="" v="" souladu="" a="" potvrzují="" zjištění="" předchozích="" antiradikálových="" in="" vitro="" experimentů="" na="">
Jak Chen a kol. [20] je spojena s větší schopností darování H nebo stabilizací radikálu různými funkčními skupinami směsi sloučenin. Bylo identifikováno několik strukturních prvků, které zvyšují přímou antioxidační aktivitu polyfenolů, zejména těch, které jsou spojeny s počtem a polohou hydroxylových skupin. Předpokládá se, že aktivita vychytávání volných radikálů se zvyšuje se zvyšujícím se počtem –OH skupin. Avšak poloha těchto skupin v molekule má ještě větší vliv na vykonávanou aktivitu. Relativně stabilní silné sloučeniny jsou ty, které mají ve své struktuře 3,4-dihydroxy část, stejně jako ty, které mají více než dvě hydroxylové skupiny [21]. Chemická struktura antioxidační látky umožňuje pochopení mechanismu antioxidační reakce. Lopez-Munguía' a kol. [22] na základě výpočtů teorie funkce hustoty (DFT) určili, že antioxidační mechanismus PPG probíhá prostřednictvím sekvenčního přenosu protonu ztrátou jednoho elektronu (SPLET). Nicméně Li a kol. [23] se pokusili prozkoumat mechanismy fenolických fenylpropanoidních antioxidantů a došli k závěru, že PPG (akteosid, forsytosid B a poliumosid) se mohou podílet na mnoha drahách antioxidačního působení, což zvyšuje úlohu zbytků cukru.
Studie prokázaly, že antioxidanty rostlinného původu jsou účinnými modulátory hemostázy u kardiovaskulárních onemocnění [24–26]. Různé rostliny používané v tradiční medicíně obsahují významné hladiny PPG [27,28]. Kromě toho je známo, že PPG mají řadu biologických aktivit, včetně protizánětlivých, antinefritických a antihepatotoxických vlastností [29–33].
Ve své nedávné studii Jedrejek et al. [8] popsali izolaci PPG ze tří polských řepíků a zhodnotili jejich antioxidační aktivitu testem DPPH. Na základě toho tato studie hodnotí, zda by deset vybraných PPG izolovaných z těchto rostlin mohlo snížit oxidační stres v lidské plazmě ošetřené silným biologickým oxidantem, tj. donorem hydroxylových radikálů H2O2/Fe, a modulovat koagulační vlastnosti plazmy in vitro. Antioxidační vlastnosti deseti izolovaných PPG byly stanoveny podle vybraných parametrů oxidačního stresu: hladina TBARS jako markeru peroxidace lipidů spolu s hladinami karbonylových a thiolových skupin jako markerů oxidativního poškození proteinů.
Jak peroxidace lipidů v plazmě, tak hladiny karbonylace proteinů v plazmě indukované H2O2/Fe byly významně sníženy v přítomnosti osmi testovaných sloučenin, viz. akteosid, crenatosid, 2'-O-acetylakteosid, feliposid, arenariosid, tubulosid A, poliumosid a 3- O-methylpolimuosid, ve všech testovaných koncentracích (1, 5 a 50 µg/ml); žádný účinek však nebyl pozorován u dvou testovaných sloučenin, viz. 2'-O-acetylpoliumosid a wiedemanniosid D nebo kterýkoli z testovaných extraktů v jakékoli koncentraci (1, 5 a 50 µg/ml). Navíc u žádné z testovaných sloučenin ani testovaných extraktů nebylo zjištěno, že by chránily plazmu před oxidací thiolových skupin v proteinech indukovanou H2O2/Fe (obr. 3–5). Testované extrakty však mohou být zdrojem sloučenin s různými biologickými vlastnostmi.
cistanche stonek
Výsledky této studie poprvé naznačují, že osm z testovaných PPG vykazuje antioxidační potenciál v lidské plazmě v přítomnosti exogenních reaktivních forem kyslíku inhibicí peroxidace lipidů a karbonylace proteinů v plazmě ošetřené H2O2/Fe. Kromě toho 2'-O-acetylpoliumosid a wiedemanniosid D žádný takový účinek nevykazovaly. Naše zjištění jsou obecně v souladu s předchozími experimenty in vitro na PPG. Heilmann a kol. [19] a Jedrejek et al. [8] uvádějí korelaci mezi chemickou strukturou PPG a jejich aktivitami. Zdá se, že antioxidační vlastnosti PPG primárně souvisí se strukturou jejich acylových skupin, tj. jednotky fenolové kyseliny a fenylpropanoidu, včetně přítomnosti a/nebo modifikace katecholové skupiny. Například bylo zjištěno, že wiedemanniosid D ztrácí svůj antioxidační potenciál vůči plazmě ošetřené H2O2/Fe po nahrazení své kofeoylové skupiny feruloylovou skupinou.
Změny v procesu koagulace často vyplývají z oxidačního stresu; tyto změny mohou modulovat funkce kardiovaskulárního systému a mohou vést k rozvoji kardiovaskulárních onemocnění [1]. Z deseti rostlinných sloučenin a tří rostlinných extraktů testovaných v této studii, tubulosid, poliumosid a 3-O-methylpoliumosid a všechny testované extrakty prokázaly, že významně prodlužují trombinový čas ve všech testovaných koncentracích, viz. 1, 5 a 50 ug/ml (obr. 6B). Žádný z těchto extraktů ani žádná z testovaných sloučenin však nezměnila PT nebo APTT (obr. 6A a C).
Tabulka 3 porovnává účinky PPG (5 µg/ml) na biomarkery oxidačního stresu v plazmě ošetřené H2O2/Fe a jejich vliv na koagulaci. Osm z testovaných PPG prokázalo antioxidační potenciál pouze v ošetřené lidské plazmě; nicméně bylo zjištěno, že tři testované PPG mají antioxidační vlastnosti i antikoagulační potenciál. Je zajímavé, že výsledky testu DPPH se neshodovaly s výsledky získanými v biologickém modelu s použitím lidské plazmy ošetřené H2O2/Fe: antioxidační potenciál testovaných extraktů může být blokován určitými sloučeninami přítomnými v plazmě.
Na závěr naše současné poznatky vrhají nové světlo na antioxidační potenciál a antikoagulační vlastnosti PPG. Zdá se, že struktura PPG, zejména přítomnost acylových a katecholových skupin, souvisí hlavně s jejich antioxidačními a antikoagulačními vlastnostmi. Vybrané PPG mohou mít potenciál pro léčbu kardiovaskulárních onemocnění spojených s oxidačním stresem. K určení koncentrací těchto sloučenin potřebných pro modely in vivo jsou však zapotřebí další experimenty.
