Антиоксидантни и антикоагулантни ефекти на фенилпропаноидните гликозиди
Mar 30, 2022
Контакт: Audrey Hu Whatsapp/hp: 0086 13880143964 Имейл: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,
АБСТРАКТ
Холопаразитните растения от Orobanchaceae, включително Cistanche, Orobanche и Phelipanche spp, са известни със своето богатство на фенилпропаноидни гликозиди (PPG). Установено е, че много PPG съединения притежават широк спектър от дейности, като антимикробни, противовъзпалителни, антиоксидантни и подобряващи паметта. За да проучим по-добре потенциала за биоактивност на европейските метлари (O Caryophyllaceae – OC, P Arenaria – PA, P Ramos – PR) и десет отделни изолирани фенилпропаноидни съставки, ние изследвахме тяхното антирадикално действие, защитен ефект срещу окисление в плазмата in vitro система и влияние върху коагулационните параметри. Тестваните екстракти показват очистваща активност от 50-70 процента от мощността на Trolox. Екстрактът от OC, богат на актеозид, има над 20 процента по-добър антирадикален потенциал от PR екстракта, който е единственият, съдържащ PPGs без B-пръстен катехолова част в ацилната единица. Освен това беше установено, че само осем тествани PPG демонстрират антиоксидантен потенциал в човешка плазма, третирана с H2O2/Fe; въпреки това, трите тествани PPG притежават антикоагулантен потенциал в допълнение към антиоксидантните свойства. Изглежда, че структурата на PPG, особено наличието на ацилни и катехолови части, е свързана главно с техните антиоксидантни свойства. Антикоагулантният потенциал на тези съединения също е свързан с тяхната химична структура. Избрани PPG показват потенциал за лечение на сърдечно-съдови заболявания, свързани с оксидативен стрес.
Фенилпропаноидни гликозиди от Cistanche: антиоксидантен стрес
1. Въведение
Оксидативният стрес е широко известен с отрицателното си въздействие върху здравето на живите организми, включително ускореното стареене и някои видове рак. Появата на оксидативен стрес е свързана с нарушен баланс между оксидативните и антиоксидантните механизми (включително ензимна (каталаза, глутатион пероксидаза) и неензимна (глутатион) защита) в клетките на тялото [1]. Свръхпроизводството на реактивни кислородни видове (ROS), включително окислителни радикали и видове със затворена обвивка, е един от основните механизми зад образуването на оксидативен стрес. Въпреки това, биологичният ефект, причинен от ROS, зависи до голяма степен от концентрацията, времето на експозиция и местоположението. При нормални условия (ниска концентрация) кислородните/азотните радикали могат да играят ролята на вторични вестители, но на по-високо ниво те могат да започнат да реагират с биологични структури, като клетъчни мембрани [2]. Сред всички видове ROS, хидроксилният радикал (HO.) причинява едно от най-големите щети на био-макромолекулите: протеини, липиди и ДНК. Известно е, че оксидативният стрес играе важна роля в редица заболявания, включително сърдечно-съдови. Нарушенията на кръвоносната система са свързани и/или предшествани от промени в различни параметри на хемостазата и плазмените биомаркери [1,3].
От друга страна, много природни вещества, като полифеноли и полиненаситени мастни киселини, са идентифицирани като мощни антиоксиданти, способни да предотвратят образуването и/или да намалят реактивните кислородни видове. Съединения с такива свойства се намират в много хранителни продукти и фармацевтични препарати от растителен произход. Следователно диета, обогатена с пресни зеленчуци и плодове, и антиоксидантни терапии, базирани на естествени антиоксиданти, се препоръчват широко, тъй като те могат да намалят нивото на оксидативен стрес и да предотвратят различни патофизиологични процеси [4,5]. Растителните полифеноли са разнообразна група от вторични метаболити, сред които фенолните киселини заемат важно място, тъй като са широко разпространени и проявяват различни биологични ефекти, като антимикробни, антиоксидантни и противовъзпалителни. Фенилпропаноидните гликозиди (PPGs) са естерни производни на хидроксиканелена киселина и те са основният/единственият клас вторични метаболити, присъстващи в холопаразитните растения Orobanchaceae, включително Cistanche, Orobanche и Phelipanche spp. Няколко вида от това семейство са сериозни вредители по културите, от които фермерите искат да се отърват в полетата (пример Phelipanche ramosa), малко се използват във фармакологията, докато повечето са от малко значение за хората. Herba Cistanche се използва широко в азиатската традиционна медицина при лечение на бъбречна недостатъчност и като средство за подобряване на имунитета и паметта, против стареене и умора [6]. Фитохимичните анализи на различни изследователски групи показват, че фенилпропаноидните гликозиди, като актеозид, ехинакозид и полиумозид, са едни от основните активни съставки на Herba Cistanche [7]. Неотдавнашно проучване на няколко вида метла, открити в Полша от Jedrejek et al. [8] показва, че този растителен материал има подобен качествен състав (доминиране на PPGs), освен това е равен или дори надвишава Cistanche spp. по отношение на съдържанието на активни вещества [8].
Настоящото изследване беше насочено към оценка на антирадикалния и антиоксидантен потенциал, както и влиянието върху параметрите на хемостазата на трите екстракта от метлица (Orobanche caryophyllacea – OC, Phelipanche arenaria – PA и P. ramosa – PR), богати на различни фенилпропаноиди, като както и техните отделни PPG съставки. Антирадикалният капацитет беше измерен с помощта на 2,2'-азинобис-3-етилбензтиазолин-6-сулфонова киселина/Тролокс еквивалент (ABTS/TE) и 2,2-дифенил-1-пикрилхидразил (DPPH ) тестове. Оксидативният стрес в системата за плазмен тест беше предизвикан с помощта на хидроксилен радикал (H2O2/Fe), след това липидна пероксидация (тест за реактивни видове с тиобарбитурова киселина (TBARS)) и бяха измерени нивото на протеиновите карбонилни и тиолни групи. Сред определените параметри на хемостазата са: активирано парциално тромбопластиново време (APTT), протромбиново време (PT) и тромбиново време (TT).
екстракт от цистанче: антиоксидант
2. Материали и методи
2.1. Химикали
2,2-дифенил-1-пикрилхидразил радикал (DPPH), 2,2′-азинобис-3-етилбензтиазолин-6-сулфонова киселина (ABTS), калиев персулфат, 6- хидрокси-2,5,7,8-тетраметилхроман-2-карбоксилна киселина (Trolox), диметилсулфоксид (DMSO), тиобарбитурова киселина (TBA), мравчена киселина (LCMS клас) и H2O2 бяха закупени от Sigma-Aldrich (Сейнт Луис, Мисури, САЩ). Метанол (градиент на HPLC) и ацетонитрил (LC-MS клас) бяха получени от Merck (Darmstadt, Германия). Десет фенилпропаноидни съединения, тествани в тази работа, включително 2'-O-ацетилактеозид (97 процента), 2'-O-ацетилполиумозид (98 процента), 3-O-метилполиумозид (96 процента), актеозид (99 процента), аренариозид (97 процента), кренатозид (98 процента), фелипозид (99 процента), полиумозид (99 процента), тубулозид А (96 процента) и видеманиозид D (96 процента) бяха предварително изолирани от нас от посочения по-долу растителен материал [ 8]. Чистотата на съединенията се оценява с помощта на UHPLC-PDA-MS анализ. Свръхчистата вода беше приготвена вътрешно с помощта на система за пречистване на вода Milli-Q (Millipore Co.). Други реагенти са с аналитичен клас и са предоставени от местни търговски доставчици.
2.2. Растителен материал
Цъфтящи растения от три вида метла, включително Orobanche caryophyllacea Sm., Phelipanche arenaria Pomel и P. ramosa (L.) Pomel, бяха идентифицирани от проф. Renata Piwowarczyk (Университет Ян Кохановски, Киелце, Полша) и събрани от естествен източник в Полша. Ваучер екземпляри (O. caryophyllacea – Chomentowek ´ (50.3349◦N, 20.4000◦E), ксеротермични пасища, паразитират Galium boreale, май 2014 г.; P. arenaria – Zwierzyniec (50.3652◦N, 22.5801◦E), псамофилни пасища и угари Artemisia campestris, юни 2014 г.; P. ramosa – Szewce (50.3553◦N, 22.3038◦E), поле, паразитира Solanum lycopersicum, септември 2014 г.) са депозирани в Хербариума на Университета Ян Кохановски в Келце (KTC). Растителният материал е лиофилизиран и фино смлян преди екстракция.
екстракт от цистанче на прах
2.3. Приготвяне на екстракти от метла
Прахообразен растителен материал (O. caryophyllacea (OC) – 2 g, P. arenaria (PA) – 3 g и P. ramosa (PR) – 3 g) се екстрахира с 80 процента МеОН при 40 ◦C и 1500 psi (налягане на разтворителя ), използвайки ASE 200 ускорен екстрактор с разтворител (Dionex, Сънивейл, Калифорния, САЩ). Екстрактите бяха изпарени и изсушени чрез замразяване (сушилня за замразяване Gamma 2–16 LSC, Christ, Германия). Ефективността на екстракцията за OC, PA и PR е съответно 55 процента, 37 процента и 43 процента спрямо теглото на растителния материал. Поради високото съдържание на въглехидрати (данните не са показани), суровите екстракти бяха допълнително пречистени чрез твърдофазова екстракция (SPE) на микроколона Oasis HLB (500 mg; Waters, Milford, MA, USA). Захарите се отстраняват с 1% МеОН, след това съединенията, представляващи интерес, се елуират с 80% МеОН. След отстраняване на разтворителя, OC, PA и PR екстрактите се лиофилизират (Gamma 2–16 LSC сушилня за замразяване) и добивите от SPE пречистване са 53 процента (OC), 67 процента (PA) и 51 процента (PR) .
2.4. Фитохимични характеристики на екстракти от метла
Бяха извършени качествени и количествени анализи на екстракти от метлица, използвайки система ACQUITY UPLC (Waters), свързана с фотодиоден детектор (PDA) и тандемен квадруполен масспектрометър (TQD-MS/MS). Лиофилизирани OC, PA и PR екстракти се разтварят в 50 процента метанол при концентрация 0.50 mg/mL и след това се хроматографират върху BEH C18 колона (1{ {21}}0 × 2,1 mm, 1,7 µm, Waters). Хроматографските условия са както следва: температура на пещта – 25 ◦C, линеен градиент 10→25 процента подвижна фаза В (0,1 процента мравчена киселина в ацетонитрил) в подвижна фаза А (0,1 процента мравчена киселина във вода) за 12 минути, скорост на потока – 0.4 mL/min, инжекционен обем – 2 μL, UV обхват – 190–490 nm (3.6 nm резолюция). MS анализът се извършва в режим на отрицателни йони с йонизация с електроспрей (ESI), като се използват следните настройки: обхват на сканиране 100–1200 m/z; капилярно напрежение 2,8 kV; напрежение на конуса 35 V; температура на източника 150 ◦C; температура на десолватация 450 ◦C; десолватационен газов поток 900 L/h и конусен газов поток 100 L/h. Събирането и обработката на данни бяха извършени с помощта на софтуер Waters MassLynx 4.1.
Пиковете на фенилпропаноидния гликозид (PPG) бяха идентифицирани чрез сравнение на получените LC-MS данни с тези на преди това изолирани съединения [8]. Количественото определяне на PPG в екстракти от метлица се основава на метода UPLC-UV с откриване при 330 nm и външно стандартно калибриране с използване на актеозид (Sigma-Aldrich, по-голямо или равно на 99 процента, HPLC) като групов стандарт . Беше изготвена линейна калибровъчна крива в шест концентрации в диапазона от 1–200 ug/mL и показа добра линейност (R2 по-голямо или равно на 0,999). Количествените резултати представляват средната стойност ± SD от три инжекции и са изразени като милиграми актеозидни еквиваленти (eq) на грам екстракт (mg acteoside eq/g).
2.5. Антирадикална активност in vitro
2.5.1. ABTS анализ за отстраняване на радикали
ABTS антирадикален тест се провежда по метода, описан от Kontek et al. [9], с леки модификации, както следва: 20 процента МеОН се използва за приготвяне на реагенти (7 mM ABTS и 4,9 mM калиев персулфат); разтворите на OC, PA и PR екстракти, при четири нива на концентрация в диапазона от 100−400 ug/mL, и разтворите на Trolox, при шест нива на концентрация в диапазона от 10−250 ug/mL, бяха приготвени с 50 процента МеОН. Съотношението на пробата към ABTS плюс работния разтвор беше 1:25 (v/v). Абсорбцията при 734 nm се измерва след 30 минути инкубация на тъмно с помощта на UV-vis спектрофотометър (Evolution 260 Bio, Thermo Fisher Scientific Inc., Waltham, MA, USA).
Инхибирането на абсорбцията (проценти) се изчислява, както следва: [(Abscontrol–Abssample)/Abscontrol] ×100.
Еквивалентите на тролокс (TE) на екстракти от метлари са изчислени с помощта на формулата TE {{0}} Mпроба/Mстандарт, където m е наклонът на кривите на правата линия (инхибиране на абсорбцията спрямо концентрация). Стойността на TE на пробата описва нейната нормализирана активност спрямо Trolox (TEstandard =1.0). Стойностите на IC50 за OC, PA и PR екстракти и Trolox са достигнати експериментално, след което са изчислени от техните праволинейни криви (инхибиране на абсорбцията спрямо концентрация) и са изразени в ug/mL.
Анализът е извършен трикратно и резултатите са представени като средни стойности ± стандартни отклонения (SD).
Фиг. 1. Химични структури на фенилпропаноидни гликозиди, открити в изследваните видове метла. Маркираните феноли (*) са използвани за биологични тестове в плазмената система.
2.5.2. DPPH анализ за отстраняване на радикали
DPPH антирадикален тест се провежда по метода, описан от Jedrejek et al. [8] и Brand-Williams et al. [10], с леки модификации, както следва: разтворите на OC, PA и PR екстракти, при четири нива на концентрация в диапазона от 50−250 ug/mL, и разтвори на Trolox, при шест нива на концентрация в диапазона от 10− 250 ug/mL, се приготвят с 50 процента МеОН. Съотношението на пробата към DPPH беше 1:19 (v/v). Абсорбцията при 517 nm се измерва след 30 минути инкубиране на тъмно с помощта на UV-vis спектрофотометър (Evolution 260 Bio).
Инхибирането на абсорбцията (проценти) се изчислява, както следва: [(Abscontrol–Abssample)/Abscontrol] ×100.
Стойностите на Тролокс еквивалент (TE) и IC50 на тестовите проби бяха изчислени по същия начин, както при ABTS теста (раздел 2.5.1). Анализът се извършва в три екземпляра и резултатите са представени като средни стойности ± SD.
2.6. Основни разтвори на тествани растителни съединения и екстракти за експерименти с човешка плазма
Изходни разтвори на тестваните съединения и растителни екстракти се приготвят в 50 процента DMSO. Крайната концентрация на DMSO в тестваните проби е по-ниска от 0,05 процента и неговите ефекти са определени във всички експерименти.
Фиг. 2. UPLC-PDA хроматограми на екстракти от метла, Orobanche caryophyllacea, Phelipanche arenaria и P. ramosa.
2.7. Изолиране на човешка плазма
Човешка кръв или плазма е получена от шест редовни донора (мъже и жени непушачи) в кръвна банка (Лодз, Полша) и медицински център (Лодз, Полша). Кръвта се събира като CPD разтвор (цитрат/фосфат/декстроза; 9:1; v/v кръв/CPD) или CPDA разтвор (цитрат/фосфат/декстроза/аденин; 8.5:1; v/v; кръв/CPDA). Донорите не са приемали никакви лекарства или пристрастяващи вещества (включително тютюн, алкохол и добавки с антиоксиданти) най-малко две седмици преди дарението. Нашият анализ на кръвните проби беше извършен съгласно насоките на Хелзинкската декларация за изследване на хора и одобрен от Комитета по етика на изследванията в експериментите с хора към Университета в Лодз. Плазмата се приготвя чрез центрофугиране на прясна човешка кръв при 4500x g за 25 минути при стайна температура. Концентрацията на протеин се изчислява чрез измерване на абсорбцията на изследваните проби при 280 nm, съгласно процедурата на Whitaker и Granum [11].
2.8. Маркери на оксидативен стрес в човешка плазма
2.8.1. Измерване на липидната пероксидация
Плазмената липидна пероксидация се определя количествено чрез измерване на концентрацията на реактивни вещества с тиобарбитурова киселина (TBARS). Концентрацията на TBARS се изчислява с помощта на моларния коефициент на екстинкция (ε =156, 000 M− 1cm− 1). Методът е описан по-подробно другаде [12,13].
2.8.2. Измерване на карбонилна група
Нивото на карбонилните групи се изчислява с помощта на моларния коефициент на екстинкция (ε=22, 000 M− 1 cm− 1) и се изразява като nmol карбонилни групи/mg плазмен протеин, според Bartosz [13]. ] и Levine et al. [14].
2.8.3. Определяне на тиолова група
Съдържанието на тиолова група в плазмените протеини се измерва спектрофотометрично с помощта на SPECTROstar Nano Microplate Reader (BMG LABTECH, Германия) чрез абсорбция при 412 nm с 5,5'-дитио-бис-(2- нитробензоена киселина). Методът е описан по-подробно другаде [15–17].
2.9. Параметри на хемостазата
2.9.1. Измерване на протромбиновия тимe (PT)
PT се определя коагулометрично с помощта на оптичен коагулационен анализатор (модел K-3002, Kselmed, Grudziadz, Полша) съгласно Malinowska et al. [18].
Таблица 1 Съдържание на фенилпропаноидни гликозиди в три изследвани екстракта от метла, Orobanche caryophyllacea (OC), Phelipanche arenaria (PA) и P. ramosa (PR).
2.9.2. Измерване на тромбиновото време (ТТ)
TT се определя коагулометрично с помощта на оптичен коагулационен анализатор (модел K-3002, Kselmed, Grudziadz, Полша), съгласно метода, описан от Malinowska et al. [18].
2.9.3. Измерване на активираното парциално тромбопластиново време (APTT)
APTT се определя коагулометрично с помощта на оптичен коагулационен анализатор K-3002 (Kselmed, Grudziadz, Полша) съгласно Malinowska et al. [18].
2.10. Анализ на данни
Тестът Q-Dixon беше извършен за елиминиране на несигурни данни. Данните бяха тествани за нормално разпределение с теста на Shapiro-Wilk и равенство на дисперсията с теста на Levene. Статистически значими разлики бяха идентифицирани с помощта на ANOVA, последвано от теста за множество сравнения на Tukey или теста на Kruskal-Wallis. Сравненията се считат за значими при p < 0.05.="" стойностите="" са="" представени="" като="" средни="" стойности="">
desertliving cistanche: Антиоксидация
3. Резултати и обсъждане
Десет предварително изолирани от нас фенилпропаноидни гликозиди [8], включително 2'-O-ацетилактеозид, 2'-O-ацетил-подиум страна, 3-O-метил-подиум страна, актеозид, арена вътре, кренатозид, прайд, страна на подиум, тубулозид А и тенипозид D, заедно с три екстракта от метлас (Orobanche Caryophyllaceae (OC), Phelipanche Arenaria (PA) и P. Ramos (PR)) в момента са изследвани за облекчаване на оксидативния стрес и антикоагулантни свойства в човешка плазма система. Химичните структури на тестваните фенилпропаноиди са представени на фиг. 1 и, както може да се види, всички те са изградени по подобен модел, с еднакви/подобни субединици: хидрокситирозол, монозахариди (глюкоза, рамноза и/или ксилоза) и хидроксиканелена киселина. Повечето от изследваните PPG съединения са заместени с кафеена киселина, но тя може да бъде заменена с кумарова или ферулинова киселина.
Освен индивидуални съединения на PPG, в биологичното изследване са включени и три екстракта от метраза – OC, PA и PR, които са смеси от няколко PPG и са служили преди като изходен материал за изолиране на съединението. Друга причина за избора на три различни вида е голямата разлика във фитохимичния профил между тях, както може да се види на Фиг. 2. По-подробно сравнение на екстрактите OC, PA и PR, включително количествените данни, е представено в Таблица 1. Актеозидът е основната съставка на екстракта от O. caryophyllacea (690 mg/g), фелипозидът и аренариозидът доминират в P. arenaria (заедно 550 mg/g), докато полиумозидът и неговото ацетилирано производно са най-важните метаболити в P. екстракт от рамоза (общо 640 mg/g). Изследваните екстракти се различават и по общото съдържание на фенилпропаноиди, като най-високо е количеството при OC (810 mg/g), малко по-ниско при PR (795 mg/g) и по-малко при PA (685 mg/g). Нещо повече, заслужава да се отбележи, че присъствието на PPGs с различни от кафеоилови части, като кумароил или ферулоил, е открито само в екстракта от P. ramosa, където тези съединения съставляват около една шеста от общите PPG (около 120 mg/ g) (Таблица 1).
Предишни изследвания на антирадикалната активност на фенилпропаноидните гликозиди от Heilmann et al. [19] и Jedrejek et al. [8], включително около 30 различни PPG като актеозид, изоактеозид и кренатозид, разкриват силната си връзка със структурата на ацилните части (фенолна киселина и тирозол). Като цяло, модификацията или заместването на катехоловата част на ацилната единица води до значително намаляване на активността на пречистване срещу реактивни кислородни видове (ROS) и DPPH радикал. В настоящото проучване, антирадикалният in vitro потенциал на три екстракта от метлица (OC, PA и PR) беше изследван с ABTS и DPPH анализи и резултатите бяха сравнени както помежду си, така и с активността на отделните фенилпропаноидни компоненти, измерени в нашето предишно проучване [8]. Резултатите бяха изразени като Trolox еквиваленти (TE) и IC50 стойности (Таблица 2). Като цяло и трите екстракта са добри уловители както на ABTS, така и на DPPH радикали, но също така се наблюдават разлики между тестваните проби (изчислената TE е в диапазона 0.5–0.7; 1.0 е еквивалентът на Trolox). Антирадикалната активност на пробите е в следния ред: Trolox > OC > PA > PR. Екстрактът от Orobanche caryophyllacea (IC50=155–275 µg/mL) има над 20 процента по-голяма активност от екстракта от Phelipanche ramosa (IC50=200–320 µg/mL).
Таблица 2 Антирадикална активност in vitro на три проучени екстракта от метлас (Orobanche caryophyllacea (OC), Phelipanche arenaria (PA) и P. ramosa (PR)), използвайки ABTS и DPPH радикални анализи
Отчетената най-висока радикална активност на екстракта от OC може да се обясни с най-високото съдържание на PPGs в тази проба, както и с въвеждането на актеозид, неговата доминираща съставка, която според предишни изследвания [8,19] е една от най-силните ловчи на свободни радикали сред метаболитите от тази група (TEDPPH=0.87; [4]). Въпреки това, като се има предвид взаимната връзка на антирадикалната активност и съдържанието на фенилпропаноиди в OC, PA и PR екстрактите, не е открита проста корелация между тези два фактора (r < 0.5),="" което="" показва="" значителен="" принос="" на="" качествен="" профил.="" това="" е="" свързано="" главно="" с="" екстракта="" от="" p.="" ramosa,="" който="" въпреки="" високото="" ниво="" на="" ppg="" (0.8="" g/g)="" се="" характеризира="" с="" най-ниската="" биологична="" активност="" сред="" тестваните="" проби="" (te="" ~="" 0).="" 5).="" екстрактът="" от="" pr,="" както="" беше="" споменато="" по-горе,="" беше="" единствената="" проба,="" която="" съдържаше="" фенилпропаноиди="" с="" кумарова="" или="" ферулова="" киселина,="" вещества="" без="" b-пръстен="" катехолна="" част,="" за="" които="" се="" съобщава,="" че="" имат="" намален="" антиоксидантен="" потенциал.="" четири="" ppg="" съединения="" с="" модифицирана="" кафеена="" киселина,="" включително="" 3-o-метилполиумозид,="" рамозид="" a="" и="" видеманиозид="" d,="" тествани="" от="" нас="" преди="" това="" имаха="" tedpph="" от="" около="" 0.3="" [8].="" по="" този="" начин="" настоящите="" резултати="" са="" в="" съответствие="" и="" потвърждават="" констатациите="" от="" предишните="" антирадикални="" in="" vitro="" експерименти="" върху="">
Както Chen et al. [20], това е свързано с по-голяма способност за отдаване на водород или стабилизиране на радикала от различни функционални групи на смес от съединения. Няколко структурни елемента са идентифицирани като повишаващи директната антиоксидантна активност на полифенолите, особено тези, свързани с броя и позицията на хидроксилните групи. Смята се, че активността на освобождаване на свободните радикали се увеличава с увеличаването на броя на –ОН групите. Въпреки това, позицията на тези групи в една молекула има още по-голямо влияние върху упражняваната активност. Относително стабилни мощни съединения са тези, които притежават 3,4-дихидрокси част в структурата си, както и тези, които притежават повече от две хидроксилни групи [21]. Химическата структура на антиоксидантното вещество позволява разбирането на механизма на антиоксидантната реакция. Lopez-Munguía ´ et al. [22] въз основа на изчисленията на теорията на функционалната плътност (DFT) установиха, че антиоксидантният механизъм на PPGs протича чрез последователен трансфер на един електрон при загуба на протон (SPLET). Въпреки това, Li et al. [23] се опитват да изследват механизмите на фенолните фенилпропаноидни антиоксиданти, стигат до извода, че PPGs (актеозид, форзитозид В и полиумозид) могат да бъдат включени в множество пътища за упражняване на антиоксидантно действие, засилено ролята на захарните остатъци.
Проучванията показват, че антиоксидантите с растителен произход са ефективни модулатори на хемостазата при сърдечно-съдови заболявания [24–26]. Различни растения, използвани в традиционната медицина, съдържат значителни нива на PPG [27,28]. Освен това е известно, че PPG притежават редица биологични активности, включително противовъзпалителни, антинефритни и антихепатоксични свойства [29–33].
В скорошното си проучване Jedrejek et al. [8] описват изолирането на PPGs от три полски рапса и оценяват тяхната антиоксидантна активност чрез DPPH теста. Въз основа на това, настоящото изследване оценява дали десетте избрани PPGs, изолирани от тези растения, могат да намалят оксидативния стрес в човешката плазма, третирана със силен биологичен оксидант, т.е. донора на хидроксилния радикал H2O2/Fe, и да модулират коагулационните свойства на плазмата in vitro. Антиоксидантните свойства на десет изолирани PPGs бяха определени според избрани параметри на оксидативен стрес: ниво на TBARS като маркер за липидна пероксидация, заедно с нива на карбонилна група и тиолова група, като маркери за окислително увреждане на протеина.
Както плазмената липидна пероксидация, така и нивата на протеинова карбонилация в плазмата, индуцирани от H2O2/Fe, бяха значително намалени в присъствието на осем тествани съединения, т.е. актеозид, кренатозид, 2'-О-ацетилактеозид, фелипозид, аренариозид, тубулозид А, полиумозид и 3- О-метилполимуозид, при всички тествани концентрации (1, 5 и 50 µg/mL); въпреки това нито един ефект не се наблюдава за две от тестваните съединения, т.е. 2′-O-ацетилполиумозид и видеманиозид D или който и да е от тестваните екстракти във всякаква концентрация (1, 5 и 50 µg/mL). В допълнение, нито едно от тестваните съединения или тестваните екстракти не е установено, че защитава плазмата срещу H2O2/Fe – индуцирано окисление на тиолова група в протеини (Фигури 3–5). Тестваните екстракти обаче могат да бъдат източник на съединения с различни биологични свойства.
стъбло цистанче
За първи път резултатите от настоящото изследване показват, че осем от тестваните PPG демонстрират антиоксидантен потенциал в човешка плазма в присъствието на екзогенни реактивни кислородни видове чрез инхибиране на липидната пероксидация и карбонилирането на протеини в плазма, третирана с H2O2/Fe. В допълнение, 2'-O-ацетилполиумозид и видеманиозид D не показват такъв ефект. Като цяло нашите открития са в съответствие с предишни in vitro експерименти върху PPG. Heilmann et al. [19] и Jedrejek et al. [8] съобщават за връзка между химичната структура на PPGs и техните дейности. Антиоксидантните свойства на PPGs изглежда са свързани предимно със структурата на техните ацилови части, т.е. фенолната киселина и фенилпропаноидната единица, включително присъствието и/или модификацията на катехоловата част. Например, беше установено, че wiedemannioside D губи своя антиоксидантен потенциал спрямо плазма, обработена с H2O2/Fe след замяната на кафеоилната му част с ферулоилова част.
Промените в процеса на коагулация често са резултат от оксидативен стрес; тези промени могат да модулират функциите на сърдечно-съдовата система и да доведат до развитие на сърдечно-съдови заболявания [1]. От десетте растителни съединения и три растителни екстракта, тествани в настоящото проучване, тубулозидът, полиумозидът и 3-O-метилполиумозидът и всички тествани екстракти показват значително удължаване на тромбиновото време при всички тествани концентрации, т.е. 1, 5 и 50 µg/mL (фиг. 6B). Въпреки това нито един от тези екстракти, нито някое от тестваните съединения не променя PT или APTT (фиг. 6A и C).
Таблица 3 сравнява ефектите на PPG (5 µg/mL) върху биомаркерите на оксидативен стрес в плазма, третирана с H2O2/Fe и тяхното влияние върху коагулацията. Осем от тестваните PPG демонстрират антиоксидантен потенциал само в третираната човешка плазма; въпреки това, три тествани PPGs притежават както антиоксидантни свойства, така и антикоагулантен потенциал. Интересното е, че резултатите от DPPH теста не съвпадат с тези, получени в биологичния модел, използвайки човешка плазма, третирана с H2O2/Fe: антиоксидантният потенциал на тестваните екстракти може да бъде блокиран от определени съединения, присъстващи в плазмата.
В заключение, нашите настоящи открития хвърлят нова светлина върху антиоксидантния потенциал и антикоагулантните свойства на PPG. Изглежда, че структурата на PPG, особено наличието на ацилни и катехолови части, е свързана главно с техните антиоксидантни и антикоагулантни свойства. Избрани PPG могат да имат потенциал за лечение на сърдечно-съдови заболявания, свързани с оксидативен стрес. Въпреки това са необходими допълнителни експерименти за определяне на концентрациите на тези съединения, необходими за in vivo модели.
