Antioxidační účinky Cistanche a jejich aktivních složek

Abstraktní:cistanche. (Baill.) ovoce, jejich extrakty a bioaktivní sloučeniny jsoupoužívá se v alternativní medicíně jako adaptogeny a ergogenys chrání před četnými neurologickými, kardiovaskulární,gastrointestinální, játra, akožní poruchas. cistancheextraktya jejichaktivnísloučeninyjsousilné antioxidantya mitoprotektory exerting protizánětlivé,antivirový, protirakovinné, aúčinky proti stárnutí. cistanche polyfenolické sloučeniny — flavonoidy, fenolové kyseliny ahlavní složky dibenzo cyklooktadienové lignany jsou zodpovědné zacistanche antioxidantčinnosti. Tento přehled se zaměří na přímé a nepřímé antioxidační účinkycistanche extrakt a jeho bioaktivní sloučeniny v buňkách za normálních a patologických stavů.

Klikněte sem a zjistěte produkty související s Cistanche proti stárnutí

klíčová slova:Cistanche; lignan; schisandrin B; antioxidant; prooxidant; mitochondrie

1. Úvod

cistanche. (Baill.) patří do čeledi Schisandraceae. Rostliny pocházejí ze severovýchodní Číny, Japonska, Koreje, Mandžuska a části Dálného východu Ruska. Jejich purpurově červené bobule se nazývají ovoce pěti příchutí pro jejich sladkou, hořkou, štiplavou, slanou a kyselou chuť [1–5]. cistanche je široce používán jako bylinný doplněk v tradiční čínské medicíně a v západní fytoterapii [1,2,4,5], zatímco v Rusku – jako silný adaptogen, který zlepšuje odolnost vůči nemocem a stresu a zvyšuje energii, vytrvalost a fyzickou výkonnost [2,3]. cistanche se používá jako konzervační látka a přísada v potravinářské technologii ke zvýšení chuti, chuti a nutriční hodnoty potravin [2]. Sušené plodycistanche a jejich extrakty jsou užitečné při léčbě neurologických, kardiovaskulárních a gastrointestinálních poruch, při snižování únavy, snižování obezity a ochraně před mitochondriální dysfunkcí, nespavostí a nadměrným pocením [1,2,5]. Stimulují imunitu, působí jako tonikum a mají antioxidační, protizánětlivé, antivirové, protirakovinné, anti-aging, antidiabetické a jaterní a kožní aktivity.1–5].

2. Chemické vlastnostiCistanche Ovocné složky

cistancheobsahují asi 1,5 procenta cukrů (polysacharidy a monosacharidy; glukózu, fruktózu, galaktózu a arabinózu), třísloviny (hydrolyzovatelné např. estery kyseliny gallové a kondenzované např. proanthokyanidiny a taniny katecholového typu), barevné látky (hlavně antokyanové ) a asi 3 procenta esenciálních olejů, přičemž dominantními sloučeninami jsou seskviterpeny [6]. - bergamoten, -chamigrene, -himachalen a ylangen jsou hlavními složkami esenciálních olejů (asi 75 procent), zatímco okysličené seskviterpeny, monoterpeny a okysličené monoterpeny tvoří menší část (asi 5 procent) [6]. Chemické výzkumy také odhalily přítomnost triterpenoidů (triterpenoidů a nortiterpenoidů typu lanostan a cykloartan), organických kyselin (kyselina citrónová, fumarová, jablečná a vinná), fenolových kyselin (chlorogenová, gentisová, p-hydroxybenzoová, p-kumarová, protokatechuová, kyselina syringová a salicylová) (7,8 l, flavonoidy (kvercetin, isoquercitrin, rutin a hyperosid) 18 l, vitamíny C a E, fytosteroly a bioprvky (Cr, Cu, Co, Ca, Mg, FeZn, MnB, Ni, ) [1,7,9].Hlavními aktivními sloučeninami cistanche (obrázek 1) jsou dibenzocyklooktadienové lignany (1). Schisandrin je nejdominantnější cistanche lignan nalezený v množství 2.2 5.3 mg/g v cistanche [2,10].

Protirakovinná aktivita cistanche lignanů je snížena v přítomnosti hydroxylové skupiny v poloze C7, což má za následek zvýšenou hydrofilitu a sníženou permeabilitu do lipidové dvojvrstvy (11], zatímco methylendioxy skupina mezi C12 a C13 zvyšuje protirakovinnou aktivitu. A 1,2, 3-trimethoxyskupina, 6-acyloxyskupina a nepřítomnost 7-hydroxyskupiny vedly k inhibici P-glykoproteinu a také ke zvýšení protirakovinné účinnosti $chinensis 12). Gomisin N a deoxyschisandrin byly nejúčinnějšími protirakovinnými lignany cistanche (11,12). 6,7-dehydroschisandrol A jako nejaktivnější sloučenina (13.) Exocyklická methylenová skupina ve struktuře cistanche lignanu je nezbytná pro antioxidační aktivitu, která se ještě více zvyšuje v přítomnosti benzovloxyskupiny [14].

3. Biologická dostupnost extraktu z cistanche a jeho složek

Studie biologické dostupnosti produktů cistanche byly prováděny hlavně na zvířatech s maximální koncentrací schizandry {{0}}.08  0.07 a 0,15 plus 0,09 ug/ ml bylo dosaženo po perorálním podání 3 g/kg a 10 g/kg extraktu z cistanche potkanům (15). extrakt z cistanche (3 g/kg a 10 g/kg, po) byly podávány jednotlivě krysám (15). cistanche (10 g/kg) bylo ekvivalentní schisandrinu (17,3 mg/kg) (15). U potkanů ​​tedy byla orální biologická dostupnost schizandry přibližně 15,56 ± 10,47 procenta (15). mg/kg (iv) nebo 10 mg/kg (intragastricky (ig)) schizandrolu B nebo 6 ml/kg (ig) extraktu cistanche (ekvivalent 15 mg/kg schizandrolu B), orální absolutní biologická dostupnost schizandry B byla přibližně 18,73 procenta a 68,12 procenta [16]. Schisandrin B mohl modulovat aktivitu cytochromu P450 3A (CYP3A) in vivo u potkanů ​​a také měnil farmakokinetické profily jiných substrátů CYP3A (17. Studie tkáňové distribuce ukázaly, že chisandrin B (18) a schizandra B byly distribuovány v několik testovaných tkání a akumulovaly se hlavně v játrech a ledvinách (16,18).Absolutní orální biologická dostupnost schisandrinu B závisela na pohlaví zvířat, byla přibližně 55,0 procenta u samic a 19,3 procenta u samců potkanů ​​(19). vlastnosti byly pozorovány v rozmezí testované orální dávky (10, 20 a 40 mg/kg potkana) schizandry B (19) Schisandrin B byl značně distribuován ve vaječnících a tukové tkáni (19).

Močové žlučové a fekální vylučování schizandry B bylo velmi nízké; schizandra B byla vylučována převážně ve formě metabolitů (20]. V alternativní medicíně se prášek ze sušeného ovoce cistanche obvykle podává pacientům v dávce 0.5-1,5 g dvakrát denně předtím jídla po dobu 20-30 dnů (3Během užívání cistanche nebyly hlášeny žádné závažné nežádoucí účinky; předávkování však může způsobit dušnost, neklid nebo nespavost [2,3,5].

4. Biologická aktivita extraktu cistanche a jeho složek: hlavní mechanismy účinku

Sušené cistanche, jejich extrakty a jejich bioaktivní složky mají za normálních i patologických podmínek širokou škálu příznivých účinků (obrázek 2). Bioaktivní sloučeniny S. chinen.sis jsou antioxidanty, detoxikační látky, silné hepatoprotektivní, hypoglykemické látky, supresory zánětu, neuro- a kardioprotektory, imunostimulanty a supresory nádorů ([1-3,5]. Prokazují antibakteriální a antivirové vlastnosti a potlačují agregaci krevních destiček, jsou také silnými adaptogeny a ergogeny.schopné snižovat únavu a podporovat normální fungování buněčných mitochondrií (2,7. bioaktivní sloučeniny cistanche jsou také účinnými ochránci pokožky. Jejich anti-aging a revitalizační účinky zahrnují hydrataci, tonizaci, zklidňuje podráždění a hojí rány, snižuje dilataci krevních cév a obnovuje ochrannou kožní bariéru.

Hlavní mechanismy blahodárného působenícistanche bioaktivní sloučeniny zahrnujíaktivace antioxidačního obranného systému, snížení hladiny aspartátaminotransferázy, alaninaminotransferáza a sérová a jaterní glutamátpyruvikální transamináza, stejně jako inaktivace cytochromu P450 [21]. bioaktivní sloučeniny cistanche inhibují prooxidační signální dráhy: cyklooxygenázu 1 a 2 (COX-1 a 2) [22], produkci oxidu dusnatého (23] a genovou expresi prozánětlivých cytokinů (24). Dále. chinensis složky blokují vápníkové kanály (Ca2 plus) (25] a inhibují otevírání mitochondriálního permeabilního přechodového póru (mPTP), čímž chrání před buněčnou smrtí (25-27) V nádorových buňkách mohou bioaktivní sloučeniny cistanche zvrátit mnohočetnou rezistenci v závislosti na P-glykoprotein (Pgp-MDR) (28) a senzibilizují nádorové buňky k protinádorové léčbě, např. doxorubicinem [29,30]. Mohou také podporovat zástavu buněčného cyklu, čímž potlačují proliferaci a aktivují apoptózu a autofagii [{{19] }}].

5. Antioxidační aktivita Cistanche

Ovocný extrakt a jeho složky Zhoršená rovnováha v prooxidační a antioxidační homeostáze způsobuje oxidační stres, který zvyšuje produkci toxických reaktivních forem kyslíku (ROS). ROS v buňkách vznikají hlavně v mitochondriích jako vedlejší produkty mitochondriálního dýchacího řetězce, přičemž některé z nich mohou pocházet také z redoxních kovových iontů souvisejících a enzymatických zdrojů (34,35). ROS jsou neutralizovány enzymatickými a neenzymatickými endogenní antioxidační obranné systémy. Superoxiddismutáza (SOD), kataláza (CAT), glutathionperoxidáza (GPx) a glutathionreduktáza (GR) patří do enzymatického obranného systému, zatímco malé molekuly antioxidantů, jako je vitamín C, vitamín E a redukované glutathion (GSH), tvoří součást neenzymatické obrany [34]. Stejně jako u mnoha antioxidantů rostlinného původu mohou aktivní sloučeniny cistanche přímo vychytávat reaktivní formy kyslíku, aktivovat antioxidační obranný systém za normálních podmínek a působit jako prooxidanty za normálních podmínek. patologických stavů (obrázek 3).

Obrázek 3Antioxidační a prooxidační aktivityCistanche ovocné extrakty a jejich bioaktivní sloučeniny.

ROS – reaktivní formy kyslíku

Ohledněcistanche polyfenolické sloučeniny: Flavonoidy, fenolové kyseliny a hlavní složky dibenzocyklooktadienových lignanů jsou považovány za zodpovědné za antioxidační aktivitycistancheextrahovat [2,4]. 

5.1. Přímé čištění ROS extraktem z ovoce Cistanche a jeho složkami

Schopnost přímého čištění ROScistanche ethanolové extrakty demonstrovali Mocan A et al. za použití testu bělení DPPH, testu ekvivalentní antioxidační kapacity Trolox, inhibice aktivity hemoglobinu askorbátperoxidázy a inhibice peroxidace lipidů katalyzované cytochromemc testy a elektronová paramagnetická rezonanční spektroskopie [8]. cistancheethanolový extrakt by mohl přímo vychytávat ROS, a tak zmírňovat peroxid vodíku (H2O2)-indukovaná inhibice růstu buněk C2C12 [36]. Kromě toho by různé schisandriny mohly neutralizovat ROS z lidských polymorfonukleárních leukocytů stimulovaných forbolmyristátacetátem [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 >schizandrin B [37]. Účinek schisandrinu B na vychytávání ROS byl podobný účinku vitamínu C [38]. Fentonova reakce, xanthin-xanthinoxidáza nebo UV záření riboflflavinových testů odhalily, žecistanche lignan schisanhenol by mohl neutralizovat ROS lépe než vitamín E v experimentálním modelu lidských neutrofilů stimulovaných tetradekanoylforbolacetátem [39]. Kromě toho ve studiích in vitrocistanchevodný extrakt chránil DNA lidských krevních lymfocytů před oxidačním napadením H2O2, hodnoceno kometovým testem [40]. 

5.2. Účinky extraktu z plodů cistanche a jeho složek na enzymatické aNeenzymatické endogenní antioxidační obranné systémy

cistanchebioaktivní sloučeniny vykazují antioxidační aktivitu v mnoha tkáních včetně mozku [41]. V modelu neurotoxicity potkana Wistar vyvolaného D-galaktózoucistanche vodné nebo etanolové extrakty snižovaly SOD, CAT a celkové antioxidanty a udržovaly normální hladiny GSH, malondialdehydu (MDA) a oxidu dusnatého (NO) v séru, striatu, hippocampu a prefrontální kůře, čímž se zlepšily kognitivní deficity hodnocené pomocí Morrisovo vodní bludiště a pasivní vyhýbací test typu step-down [42]. Schisan drin B (10, 25 nebo 50 mg/kg podávaný perorálně (po) po dobu 7 dnů) by mohl zvýšit hladiny antioxidačních enzymů, jako je SOD, GPx a buněčný GSH u myší, a potlačit peroxidaci lipidů u skopolaminů a cerebrální oxidační stres vyvolaný cisplatinou [43]. Kromě toho schisandrin B projevoval neuroprotektivní aktivitu snížením hladin MDA a tvorby ROS, zatímco mezitím zvyšoval aktivitu SOD a produkci GSH v modelu stresu při plavání u myší, čímž se snížilo chování podobné úzkosti [44]. Schisandrin B (5, 10 nebo 20µM) by mohla potlačit produkci ROS v kokulturách mikroglia-neuron [45]. Antioxidační účinkycistanche lignan deoxyschisandrin (4, 12 a 36 mg/kgi.g. po dobu 14 dnů) byly zkoumány na amyloidu-beta (1-42) A (1-42)-indukovaný model zhoršení paměti u myší [46]. Deoxyschisandrin zlepšil A (1-42) indukované poruchy krátkodobé a prostorové paměti hodnocené pomocí testů Y-bludiště a vodního bludiště. V mozkové kůře a hippocampu myší obnovil deoxyschisandrin potlačení aktivit SOD a GPx, zvýšil hladiny GSH a poměr GSH/oxidovaný glutathion (GSSG) a snížil hladiny MDA a GSSG [46], čímž zmírňuje kognitivní pokles u Alzheimerovy choroby [46]. Účinkycistanche lignan schizandra C (15µg/kg nebo 150µg/kg/den po dobu pěti dnů v laterálních mozkových komorách pomocí stereotaxicky implantované kanyly) na patologické změny a zhoršení paměti byly hodnoceny v A (1- 42)-indukovaný model Alzheimerovy choroby u myší [47]. Schisandrin C obnovil kognitivní funkce a snížil neuronální poškození inhibicí celkové cholinesterázy, zvýšením aktivit SOD a GPx a zvýšením hladin GSH v hipokampu a mozkové kůře [47]. V modelu myší léčených skopolaminem zlepšil schizanthenol (10, 30, 100 mg/kg/den ip po dobu sedmi dnů) schopnost učení a paměti hodnocenou Morrisovým testem ve vodním bludišti [48]. U myší hippocampus schisanthenol zvýšil aktivitu SOD a GPx, zatímco snížil obsah MDA a acetylcholinesterázy [48].

cistanchebioaktivní sloučeniny byly hepatoprotektivní v různých modelech jaterní intoxikace [1,2]. Ve studiích in vitro,cistanche lignany schizanthenol, schisandrin B a schisandrin C v koncentraci 1 mM potlačovaly peroxidaci lipidů indukovanou železem/cysteinem, hodnocenou snížením tvorby MDA v jaterních mikrosomech potkana, a činily tak účinněji než vitamin E [49]. V hepatocytech AML12 schisandrin B (15µM) může vyvolat glutathionovou antioxidační reakci [50]. cistancheextrakt a jeho aktivní sloučenina – schisandrin B – chrání proti hepatotoxicitě vyvolané tetrachlormethanem zvýšením mitochondriálních hladin GSH a zvýšením aktivity GR, GPx a glutathion S-transferáz u myší intoxikovaných tetrachlormethanem [51–53]. Schisandrin B (3 mmol/kg/den po po dobu tří dnů) byl také ochranný v modelu hepatotoxicity myší indukované tetrachlormethanem tím, že zvyšoval hladiny jaterního vitaminu C a vitaminu E, stejně jako mitochondriální hladiny GSH [54]. Obohacený lignanemcistancheextrakt zlepšil jaterní antioxidační/detoxikační systém u potkanů ​​po stimulaci aflatoxinem beta 1 nebo chloridem kademnatým zvýšením jaterních hladin GSH a jaterního GR a aktivit glutathion S-transferázy [55]. Kromě toho byl izolován 5-hydroxymethyl-2-furfuralzcistanche(7,5, 15 a 30 mg/kg po po dobu sedmi dnů) byl hepatoprotektivní v modelu akutního oxidačního poškození jater vyvolaného alkoholem u myší snížením hladin MDA a zvýšením aktivit CAT, GPx a SOD v jaterní tkáni [56].

cistancheextrakt a jeho aktivní složka schisandrin B vykazovaly kardioprotektivní účinky posílením antioxidačního obranného systému srdce [57–61]. cistancheextrakt chráněný před kardiotoxicitou vyvolanou adriamycinem u potkanů ​​snížením hladiny MDA a zvýšením aktivity myokardiálního GPx a SOD [60]. Obohacený lignanemcistanche extrakt chránil srdce před oxidačním poškozením v in vivo modelu infarktu myokardu a ex vivo modelu ischemicko-reperfuzního poškození myokardu u potkanů ​​[61]. Navíc schizandra B a C (10-30µM), ale ne schisandrin A, stimuloval cytochromem P-450-katalyzovanou oxidační reakci NADPH v in vitro studiích srdečních mikrozomů potkanů ​​a/nebo produkci ROS v srdcích potkanů ​​(jedna dávka 1,2 mmol/kg), což mělo za následek zvýšení hladin mitochondriálního GSH během, čímž se chrání před ischemickým/reperfuzním poškozením [59]. 

Během doxorubicinem indukované kardiomyopatie u myší schisandrin B (25–100 mg/kg/den per os po dobu pěti dnů) snižoval peroxidaci lipidů, zabraňoval tvorbě nitrotyrosinu a potlačoval aktivaci metaloproteinázy v srdci.58]. Během ischemie/reperfuze myokardu (40 min plus 1 h) u potkanů ​​schisandrin B (20 mg/kg) snížil hladiny MDA a zvýšil celkovou aktivitu SOD, čímž zmírnil oxidační poškození [57]. Schisandrin B v buňkách HK-2 (2,5–10µM) a u myší (20 mg/kg/den per os po dobu čtyř týdnů) snížily renální hladiny MDA a zvýšily produkci GSH při nefrotoxicitě vyvolané cyklosporinem A [62]. Navíc u gentamicinem indukované nefrotoxicity u potkanů ​​měl schisandrin B (1–10 mg/kg/den po dobu 15 dnů) nefroprotektivní účinky zvýšením renálního mitochondriálního antioxidačního stavu: zvýšením hladin GSH a alfa-tokoferolu a aktivací SOD [26]. cistanche ethanolový extrakt a etanol-vodný extrakt významně snížily hladiny MDA v plicích a zvýšily aktivitu SOD a hladiny GSH u morčecího modelu přecitlivělosti na kašel vyvolané 14denní expozicí cigaretovému kouři [63].