Komplexní hodnocení antioxidační aktivity polysacharidů Cistanche Deserticola podle více indexů

Junjie1, Gao Lianchun1, Meng Xinrui1, Wang Menghan1, Liu Xiaohua1. 1. Farmaceutická fakulta, Univerzita Lanzhou, Lanzhou 730000, Čína; 2. Guangzhou Yuming Biological Technology Co, LTD, Guangzhou 511400, Čína Odpovídající autor: Liu Xiaohua, E-mail: liuxiaoh@ lzu.edu.cn

【Abstraktní】 Objektivní:Vyhodnotit antioxidační aktivitu polysacharidů Cistanche deserticola různými indexy in vivo a vitro. Metody: Antioxidační experimenty in vitro zaměřené na rychlost vychytávání volných radikálů polysacharidů Cistanche deserticola včetně vychytávání DPPH, vychytávání hydroxylových radikálů (·OH), redukce ferrikyanidu draselného a metody vychytávání dusitanů. Jednalo se o tělesnou hmotnost a index sleziny u myší a obsahy superoxiddismutázy (SOD), glutathionperoxidázy (GSH-Px) a malondialdehydu (MDA) v séru, játrech a mozkových tkáních byly detekovány u myší s modelem stárnutí d-galaktózy. Výsledky:C80 měla lepší DPPH a OH·scavenging efekt in vitro. Míra přírůstku hmotnosti a index sleziny u myší (P<0.05）were improved,and the SOD,GSH-Px activities and MDA content in serum,liver and brain tissues had significant differences（P＜0.01）using C80 could in mouse aging model,but there was no difference between high and low dose groups（P＞0.05）. Závěr:C80 má dobrou antioxidační aktivitu in vivo a vitro.

【Klíčová slova】polysacharid cistanche deserticola;volné radikály;clearance;antioxidační aktivita;model stárnutí

V posledních letech se „ekonomika krásy“ rychle rozvíjí a rozsah spotřeby čínského průmyslu péče o pleť se rok od roku rozšiřuje. Produkty péče o pleť proti stárnutí se postupně staly středem zájmu spotřeby. Podle údajů Euromonitor dosáhla velikost čínského trhu proti stárnutí v roce 2020 64,6 miliard juanů, což představuje 28,8 procenta podílu na čínském trhu péče o pleť, a chystá se překonat hydrataci a stát se největší kategorií produktů péče o pleť [1]. Kosmetika proti stárnutí označuje kosmetiku, která dokáže odolat stárnutí, oxidaci a vráskám, známá také jako produkty péče o pleť proti stárnutí.

Umělé antioxidanty, jako je butylhydroxyanisol (BHA) a butylhydroxytoluen (BHT), které dominují na trhu, mají silné toxické vedlejší účinky a mají nepříznivé účinky na orgány, jako jsou játra, slezina a plíce, což způsobuje poškození. Ve srovnání se syntetickými antioxidanty jsou přírodní antioxidanty bezpečnější a veřejností snáze přijímány, zatímco rostlinné polysacharidy jsou považovány za nejaktivnější přírodní antioxidanty, které mohou přímo či nepřímo působit na volné radikály [2].

Výhody cistanche tubulosa — Antioxidant

Kliknutím sem zobrazíte antioxidační produkty Cistanche deserticola

【Ask for more】 Email: xue122522@foxmail.com /  Whats App:  0086 18599088692 /  Wechat:  18599088692

Cistanche deserticola YCMa, rostlina Orobanchaceae, bere suché masité stonky se šupinami jako autentický lék. Je to běžně používaná čínská medicína pro tonizaci ledvin a povzbuzení jangu. Má funkce tonizace ledvin, tonizační esence a zvlhčení sucha. Jeho frekvence výskytu ve starověkých předpisech proti stárnutí je na druhém místě po ženšenu. Moderní lékařský výzkum ukázal, že polysacharidy z Cistanche deserticola mají farmakologické účinky, jako je posílení imunity a antioxidace [2]. Aktivní složky Cistanche deserticola, jako jsou fenylethanoidní glykosidy a polysacharidy, mají určité účinky na oddálení stárnutí kůže [3]. V současné době se výzkum antioxidačního účinku polysacharidu Cistanche deserticola zaměřuje na antioxidační studii in vivo. Prostřednictvím experimentálního modelu stárnutí myší způsobené galaktózou D-neneneba [5-11] se detekuje superoxiddismutáza (SOD) a další indikátory v plicích, játrech, srdci a dalších tkáních myší, aby se ověřilo, zda Cistanche deserticola polysacharid má antioxidační účinek. Polysacharidy z Cistanche deserticola se často připravují pomocí tradičních metod extrakce vodou a srážení alkoholem, které mají nízkou extrakční rychlost, špatnou rozpustnost a potíže s pozdější purifikací. Získané přirozeně strukturované polysacharidy mají navíc vysokou molekulovou hmotnost, vysokou viskozitu a nízkou biologickou dostupnost.[12].

Účinky Cistanche - Antioxidant

Tento experiment využíval kompozitní enzymaticky asistovanou ultrazvukovou technologii [13] k extrakci polysacharidů z Cistanche deserticola. Podle koncentrace srážení alkoholu byly polysacharidy rozděleny do tří částí, aby se získaly polysacharidy Cistanche deserticola. Tento experiment také kombinuje in vivo a in vitro antioxidační experimenty s cílem komplexně vyhodnotit více indikátorů a vědecky objasnit antioxidační aktivitu polysacharidů Cistanche deserticola.

1 Materiál a metody

1.1 Přístroje a zkušební léky

UV viditelný spektrofotometr UV-1700 (Shimadzu Company, Japonsko), optický mikroskop BX43 (zobrazovací systém DP27) (Olympus Corporation). Cistanche deserticola pochází od Gansu Huiqin Biotechnology Co., Ltd. Poté, co byl identifikován docentem Yangem Zhigangem z Farmaceutické fakulty Univerzity Lanzhou, je tento produkt suchý, šupinatý,sukulentní stonek Cistanche deserticola YCMa, rostliny z čeledi Orobaceae. 1,1-difenyl-2-pikrylfenylhydrazin (DPPH), síran železnatý, naftalen ethylendiamin hydrochlorid, rhodamin B, kyselina askorbová a vitamín E byly zakoupeny od McLean Biochemical Technology Co., Ltd. Kit GSH Px, malondialdehydový kit, T-SOD kit a Coomassie Brilliant Blue kit byly zakoupeny od Nanjing Jiancheng Bioinženýrský výzkumný ústav.

Hlavní chemické složky Cistanche deserticola

1.2 Pokusná zvířata:

50 čistých samců myší Kunming, poskytnutých Animal Center of Lanzhou University, s kvalifikačním číslem kvality: SCXK (Gan) 2013-0002.

1.3 Příprava polysacharidů Cistanche deserticola [13]

Léčivý prášek z Cistanche deserticola byl třikrát extrahován ethylacetátem a ethanolem v poměru 8, 8 a 6krát a pokaždé na 2 hodiny odtučněn; Po odmaštění přidejte do prášku papain (2 procenta), celulázu (2 procenta) a pektinasu (0,4 procenta), přidejte vodu tak, aby poměr materiálu a kapaliny byl 1 ∶ 20, extrahujte třikrát ( 8, 7, 5krát), teplota 54,1 stupně, pH 5,2, enzymolýza po dobu 2 hodin a poté proveďte ultrazvukovou extrakci, pokaždé po dobu 45 minut, extrahujte dvakrát, filtrujte a spojte filtrát, poté odstřeďte supernatant a zakoncentrujte jej, aby jednu desetinu původního objemu. Do koncentrovaného roztoku přikapávejte za míchání 95 % ethanolu , dokud celková koncentrace ethanolu ve filtrátu nedosáhne 30 % . Poté nechte stát a odstřeďte, abyste získali odpovídající sraženinu. Vymrazením se získá odpovídající polysacharid 1 Cistanche deserticola ma (C30). Supernatant pokračuje ve srážení ethanolem , dokud celková koncentrace ethanolu ve filtrátu nedosáhne 50 procent . Odstřeďte za sucha, abyste získali polysacharid 2 (C50) Cistanche deserticola, a poté pokračujte ve srážení ethanolem, dokud celková koncentrace ethanolu ve filtrátu nedosáhla 80 procent. Získejte polysacharid 3 Cistanche deserticola (zkráceně C80).

Experimentální studie na Cistanche deserticola

1.4 Experimentální metoda oxidace in vitro

Schopnost DPPH pohlcovat volné radikály se měří absorbancí při 517 nm [14]. Schopnost vychytávání hydroxylových radikálů byla stanovena rhodaminovou B-spektrofotometrií [15]. Na základě principu, že hydroxylový radikál může rychle oxidovat rhodamin B, aby vybledl, byla antioxidační kapacita polysacharidu stanovena při 545 nm podle stupně vyblednutí. Redukční síla byla stanovena pomocí redukční metody ferrokyanidu draselného [16]; Stanovení schopnosti vychytávání volných dusitanů bylo provedeno pomocí naftalen ethylendiamin hydrochloridové metody [17].

1.5 Metody testování antioxidantů in vivo

50 samců myší Kunming bylo náhodně rozděleno do 5 skupin a adaptivně krmeno po dobu 7 dnů. Byli zváženi. Každé ráno byl myším ve skupině C80, modelové skupině a pozitivní skupině injikován roztok galaktózy D-neneneba v dávce 150 mg/kg, aby se vytvořil model stárnutí, zatímco myším ve slepé skupině byl injikován normální fyziologický roztok podle stejný objem. Každé odpoledne byla pozitivní skupině myší podána žaludeční sondou suspenze vitaminu E v dávce 50 mg/kg. Skupině s vysokou koncentrací C80 byla podána žaludeční sonda v dávce 400 mg/kg, skupině s nízkou dávkou C80 byla podána žaludeční sonda v dávce 200 mg/kg a slepým a pozitivním skupinám byl podán fyziologický roztok ve stejném objemu. Vážení bylo prováděno každých sedm dní a experiment trval dvacet osm dní [18-19].

Myši byly použity k odběru krve z očních bulv, pitvě myší, odebrání jater, sleziny a mozkových tkání, měření indexu sleziny a zjištění obsahu superoxiddismutázy (SOD), glutathionperoxidázy (GSH Px) a malondialdehydu ( MDA) v séru, jaterních tkáních a mozkových tkáních.

1.6 Statistické metody

Byl použit statistický software SPSS 20, byla použita jednofaktorová analýza (ANOVA) a pro párové srovnání byla použita metoda LSD. P<0.05 indicates a statistically significant difference.

2 Výsledky

2.1 Výsledky oxidačního experimentu in vitro

Jak se zvyšuje koncentrace polysacharidů Cistanche deserticola, rychlost clearance radikálů C30, C50, C80, DPPH radikálů, hydroxylových radikálů, metoda redukce ferrikyanidu draselného a schopnost vychytávání radikálů dusitanu sodného se zvyšují se zvyšující se koncentrací. Ve srovnání s vitaminem C byla míra clearance volných radikálů DPPH a volných hydroxylových radikálů lepší. Při stejné koncentraci různé antioxidační experimenty in vitro ukázaly, že míra clearance C80 byla významně vyšší než míra clearance C50 a C30, což ukazuje, že C80 má lepší účinek pohlcování volných radikálů, následovaný C50. Z komplexní analýzy čtyř in vitro antioxidačních experimentů lze vyvodit závěr, že C80 má nejlepší antioxidační aktivitu in vitro. Proto byl C80 vybrán pro in vivo antioxidační experimenty. Viz obrázek 1-4.

Obrázek 1 Míra vychytávání volných radikálů DPPH polysacharidů Cistanche deserticola

Obrázek 2 Rychlost vychytávání hydroxylových radikálů polysacharidů Cistanche deserticola

Obrázek 3 Metoda redukce ferokyanidu draselného u polysacharidů Cistanche deserticola

Obrázek 4 Rychlost clearance dusitanu sodného z polysacharidů Cistanche deserticola

2.2 Výsledky antioxidačních experimentů in vivo

2.2.1 Vliv C80 na rychlost přírůstku hmotnosti a index sleziny u myší.

Mezi skupinami byl statisticky významný rozdíl v rychlosti přírůstku hmotnosti a indexu sleziny (P<0.01). The weight gain rate of the blank group was significantly higher than that of the model group, and the difference was statistically significant (P. After administering the medication, the weight of each group of mice increased. The spleen is an important immune organ in mice. Compared with the spleen index of the model group, the spleen index of the blank group is higher, and the difference is statistically significant (P<0.01), indicating successful modeling. The spleen index of each administration group significantly increased compared to the model group (P<0.01), indicating that C80 has a certain recovery effect on the immune function of aging model mice. See Table 1.

Tabulka 1 Rychlost přírůstku hmotnosti a index sleziny myší

Poznámka: Ve srovnání s modelovou skupinou, * P<0.05, * * P<0.01

2.2.2 Vliv C80 na obsah MDA, GSH-Px a SOD v séru.

V séru byly mezi skupinami statisticky významné rozdíly v MDA, GSH-Px a SOD (P<0.01). Compared with the model group, the blank group showed a significant increase in the activity of SOD and GSH-Px in the serum, while the level of MDA was significantly reduced, with statistical significance (P<0.01), indicating the successful construction of the anti-aging model in mice. Compared with the model group, the activity of SOD and GSH-Px in the high and low concentration groups of C80 significantly increased, while the level of MDA significantly decreased, and the difference was statistically significant (P<0.01); Compared with the positive group, the high-dose, and low-dose C80 groups showed better enhancement of SOD, GSH-Px activity, and decreased MDA levels compared to the low-dose C80 group. This indicates that C80 in serum has good antioxidant activity in mice, and the effect of high concentrations is better. See Table 2.

Tabulka 2 Vliv C80 na hladiny MDA, GSH-Px a SOD v séru

Poznámka: Ve srovnání s modelovou skupinou, * P<0.05, * * P<0.01

2.2.3 Vliv C80 na obsah MDA, GSH-Px a SOD v játrech.

V játrech byly mezi skupinami statisticky významné rozdíly v hladinách MDA, GSH-Px a SOD (P<0.05). Compared with the model group, there was a statistically significant difference in the content of SOD, GSH-Px, and SOD in the liver homogenate between the blank group and the model group (P<0.01). The enzyme activity increased and the MDA level decreased, and there was a statistical difference (P<0.01), indicating that the construction of the anti-aging model in mice was successful. The SOD and GSH-Px enzyme activities in the liver of each treatment group were significantly increased compared to the model group (P<0.05), while the MDA level was significantly reduced (P<0.05). Compared with the positive group, there was a significant difference in the model group, while there was no difference between the high-dose group and the low-dose group (P>0.05). Lze tedy učinit závěr, že C80 může regulovat vysokou koncentraci a nerovnováhu reaktivních forem kyslíku v jaterní tkáni stárnoucích modelových myší a má dobré antioxidační vlastnosti.

Tabulka 3 Vliv C80 na obsah MDA, GSH-Px a SOD v játrech

Poznámka: Ve srovnání s modelovou skupinou, * P<0.05, * * P<0.01

2.2.4 Vliv C80 na obsah MDA, GSH-Px a SOD v mozkové tkáni.

V mozkové tkáni byly statisticky významné rozdíly v MDA, GSG-Px a SOD (P<0.01). In brain tissue, compared with the model group, the activity of SOD and GSH-Px enzymes in the blank group increased, while the level of MDA decreased, with significant differences (P<0.01), indicating the successful construction of the anti-aging model in mice. Compared with the model group, the activity of SOD and GSH-Px enzymes in the brain homogenate of each treatment group increased, while the level of MDA decreased, with significant differences (P<0.01). Comparison between each administration group, model group, and the positive group showed significant differences between the model group and the positive group, while there was no difference between the high-dose group, low-dose group, and positive group. This indicates that C80 and vitamin E have similar therapeutic effects, both have good antioxidant activity and can pass the blood-brain barrier. See Table 4.

Tabulka 4 Vliv C80 na obsah MDA, GSH-Px a SOD v mozkové tkáni

Poznámka: Ve srovnání s modelovou skupinou, * P<0.05, * * P<0.01

3 Diskuse

Rostlinné polysacharidy přitahují velkou pozornost díky své univerzální a vynikající imunitní aktivitě a relativně nízké toxicitě. K získání polysacharidů z Cistanche deserticola, které jako makromolekulární sloučeniny mají po perorálním podání nízkou biologickou dostupnost, byly použity tradiční metody extrakce vodou a srážení alkoholem [20]. Na rozdíl od tradiční metody extrakce vodou a srážení alkoholem tento experiment použil kombinaci kompozitních enzymů a fyzikální ultrazvukové metody přerušování řetězce k extrakci polysacharidů z Cistanche deserticola a poté použil stupňované srážení alkoholem k získání tří typů polysacharidů: C30, C50 a C80. Díky ultrazvukové extrakci byly ultra dlouhé polysacharidové řetězce rozbity a přeměněny na polysacharidy s krátkým řetězcem, takže C80 snadno prošel hematoencefalickou bariérou myší, což může hrát své výhody.

Čaj z cistanche – antioxidant

V této studii byly provedeny in vitro antioxidační experimenty pro screening antioxidační aktivity tří polysacharidů z Cistanche deserticola za použití čtyř experimentálních metod: DPPH volných radikálů, hydroxylových volných radikálů, redukční metody ferrikyanidu draselného a metody redukce dusitanů. Tyto tři polysacharidy vykazovaly významné účinky na volné radikály a hydroxylové radikály DPPH, přičemž nejlépe si vedl polysacharid Cistanche deserticola C80, následovaný C50. Podle výsledků antioxidačního experimentu in vitro byl C80 vybrán pro konstrukci modelu oxidačního stresu myší s galaktózou D-neneneba. Krev, játra a mozkové tkáně myší byly odebrány a byl detekován obsah MDA, GPH Px a SOD. Výsledky ukázaly, že C80 měl opravnou funkci na myších poškozených oxidačním stresem a měl lepší antioxidační aktivitu in vivo.

Tento experiment kombinuje chemické metody in vitro s experimenty na zvířatech in vivo a hodnotí antioxidační aktivitu polysacharidů Cistanche deserticola získaných kompozitním enzymem v kombinaci s ultrazvukovou metodou za použití více indikátorů. Výsledky ukazují, že C80 získaný tímto procesem má dobrou antioxidační aktivitu. Kompozitní enzym v kombinaci s ultrazvukovou metodou má výhody, jako je jednoduchý proces, rychlý provoz a nízká spotřeba energie a má dobré vyhlídky na uplatnění při extrakci účinných složek z přírodních rostlin.

odkaz

[1] Výzkumný ústav mikro hotspotů. Finální verze: Zpráva o analýze pozornosti sítě v odvětví péče o pleť proti stárnutí [R/OL] (. 2021-12-27) [2022-12-30]. www.doc88. com

[2] Meng Qinglong, Jinsha, Liu Yajing a kol. Pokrok ve výzkumu farmakologických účinků rostlinných polysacharidů [J]. Věda a technologie potravinářského průmyslu, 2020, 41 (11): 335-341

[3]Ma Jingmei, Song Xinbo, Zhang Lijuan a kol. Pokrok ve výzkumu funkce proti stárnutí Cistanche deserticola [J]. Journal of Food Safety and Quality Testing, 2021, 12 (11): 4429-4437

[4]Hao Shanshan, Chen Sumei, Yan Donghai a kol. Pokrok ve výzkumu aplikace Cistanche deserticola v kosmetice Daily Chemical Science, 2021, 44 (9): 36-41

[5] Yan Lei, Hu Jiangping, Sun Xiaodong a kol. Studie protiúnavového účinku a mechanismu polysacharidu Cistanche deserticola na stárnoucí myši indukované galaktózou D-neneneba [J]. Tradiční čínská medicína Hebei, 2019, 41 (1): 96-100

[6] Wu Bo, Fu Yumei. Vliv polysacharidů Cistanche deserticola na peroxidaci lipidů u stárnoucích myší [J]. Journal of Guangzhou Medical College, 2004, 32 (4): 27-28

[7] Sun Yun, Xu Feng, Yang Xuanxuan a kol. Vliv polysacharidů Cistanche deserticola na plicní oxid dusnatý a buněčnou apoptózu u stárnoucích myší [J]. Chinese Pharmacological Bulletin, 2003, 19 (6): 683-686

[8] Sun Yun, Wang Dejun, Zhu Jin a kol. Účinky polysacharidů Cistanche deserticola na vztah mezi obsahem plicních proteinů a antioxidační funkcí u stárnoucích myší [J]. Chinese Pharmacological Bulletin, 2001 (1): 101-103 9]

[9]Xu Hui, Wei Xiaodong, Ouqin a kol. Studie účinku proti stárnutí různých složek Cistanche deserticola [J]. Heilongjiang Medical Science, 2011, 34 (1): 1-2

[10] Xu Hui, Wei Xiaodong, Zhang Pengxia a kol. Studie ochranného účinku polysacharidů Cistanche deserticola na jaterní mitochondrie u stárnoucích potkanů ​​[J]. Chinese Journal of Gerontology, 2008, 28 (9): 866-867

[11] Zhang Hongquan, Li Yuan, Song Yuanyuan. Účinky polysacharidů Cistanche deserticola na imunitní buňky a aktivitu telomerázy u stárnoucích myší [J]. Chinese Journal of Pharmacy, 2011, 46 (14): 1081-1083

[12] Yang Xiuyan, Xue Zhiyuan, Yang Yafei a kol. Studium kompozitního enzymu kombinovaného s procesem ultrazvukové extrakce, fyzikálně-chemických vlastností a antioxidační aktivity Astragalus polysacharidů [J]. Chinese Journal of Traditional Chinese Medicine, 2018, 43 (11): 2261-2268

[13] Liu Xiaohua, Chen Xinping, Cheng Shihong a kol. Metoda extrakce polysacharidů z Cistanche deserticola a její aplikace: ZL202011059609.8 [P]. 30. září 2020

[14] Xue Zhiyuan. Srovnávací studie účinků Hongqi a Huangqi proti osteoporóze, antioxidantům a poškození jater [D] Lanzhou: Lanzhou University, 2018

[15] Li Xiang, Wang Hongqing. Spektrofotometrické stanovení antioxidační aktivity zeleniny systémem butylrhodamin B-Fe2 plus - H2O2 ［ J ］. Journal of Xinyang Agricultural College, 2007 (173): 120-121.

[16] Wu Shiyun, Zhang Xiaowei, Yao Liya a kol. Studie antioxidační aktivity Terminalia chebula [J]. Jiangsu Agricultural Science, 2011, 39 (1): 368-370

[17] Mo Xiaoning, Li Ai, Yu Qiming a kol. Studium procesu ultrazvukové extrakce a aktivity vychytávání dusitanů polysacharidů ginkgo biloba [J]. Food Science and Economics, 2019, 44 (2): 90-93

[18] Ye Wenbin, He Yupeng, Gong Zhengrong a kol. Antioxidační účinek aktivních polysacharidů ze zpracování odpadu Astragalus membranaceus a Astragalus membranaceus na stárnoucí myši [J]. Journal of Anhui Agricultural University, 2020, 47 (6): 887-893

[19] Lei Fengfeng, Yue Shuqin, Sun Ligang a kol. Regulační účinek celkových polysacharidů Astragalus membranaceus na vychytávání volných radikálů a antioxidační kapacitu u stárnoucích potkanů ​​[J]. Shandong Medical Journal, 2015, 55 (11): 11-13

[20] Qi Yun, Cai Runlan, Wang Xiangyan a kol. Studie absorpce a transportu polysacharidů z Cistanche deserticola in vitro pomocí biologického testu [J]. Chinese Journal of Traditional Chinese Medicine, 2010, 45 (7): 527-530