Tác dụng chống oxy hóa, chống lão hóa và bảo vệ cơ quan của tổng số Saponin từ Cistanche

Kết luận: TSAT là một sản phẩm tự nhiên chất lượng cao có đặc tính chống oxy hóa và chống lão hóa có thể làm giảm tổn thương lão hóa do D-gal gây ra ở chuột.

từ khóa:Cistanche tổng số saponin, D-galactose, chất chống oxy hóa,chống lão hóa

Bấm vào đây để nhận bổ sung Cistanche để chống lão hóa

Giới thiệu

Kể từ thế kỷ 21, với xu hướng già hóa toàn cầu và mức sống được cải thiện trên toàn thế giới, các vấn đề sức khỏe do lão hóa và các bệnh liên quan đến lão hóa ngày càng trở nên nổi bật.1 Vì vậy, làm thế nào để duy trì sức khỏe của người cao tuổi và trì hoãn sự xuất hiện của lão hóa và các bệnh liên quan đến lão hóa đã trở thành một chủ đề nghiên cứu phổ biến. Lão hóa là một quá trình thoái hóa sinh lý phức tạp và không thể đảo ngược xảy ra ở tất cả các bộ phận của cơ thể, dẫn đến sự suy giảm cấu trúc và chức năng của các mô và cơ quan, đồng thời làm tăng nguy cơ mắc các bệnh mãn tính khác nhau, chẳng hạn như tăng huyết áp, tiểu đường, bệnh thoái hóa thần kinh và bệnh hắc tố da. .2 Một số báo cáo đã chỉ ra rằng lý thuyết lão hóa gốc tự do, một trong những lý thuyết phổ biến nhất, có thể giải thích thiệt hại cho sinh vật do quá trình lão hóa gây ra.3 Trong quá trình chuyển hóa hiếu khí, các loại oxy phản ứng (ROS) được tạo ra trong tế bào, bao gồm oxy nhóm đơn (1 O2), anion superoxide (•O2-), gốc hydroxyl (HO•) và hydro peroxide (H2O2).4,5 Một khi các gốc tự do này chứa các electron chưa ghép cặp và có khả năng phản ứng cao, được sản xuất dư thừa, chúng trực tiếp dẫn đến stress oxy hóa và phản ứng tiền viêm, tiếp theo là mất cân bằng oxy hóa khử, dẫn đến peroxy hóa protein và lipid, cũng như tổn thương ty thể và DNA, cuối cùng dẫn đến chức năng tế bào và mô bị thay đổi và các tình trạng bệnh lý để đẩy nhanh quá trình lão hóa .6,7 Điều thú vị là các hệ thống chống oxy hóa nội sinh tự nhiên tồn tại trong hệ thống của con người/động vật có vú, bao gồm cả những hệ thống liên quan đến SOD, CAT và GSH-Px, cũng như các chất chống oxy hóa không chứa enzyme như axit ascorbic và carotenoid, được thiết kế để duy trì sự cân bằng thích hợp giữa các gốc tự do và chất chống oxy hóa.8,9 Tuy nhiên, hệ thống phòng thủ chống oxy hóa không đủ để ngăn chặn hoàn toàn tổn thương oxy hóa do các gốc tự do dư thừa gây ra và việc bổ sung chất chống oxy hóa ít nhất có thể làm giảm mức độ lão hóa và tổn thương oxy hóa liên quan.10 So với chất chống oxy hóa tự nhiên, chất tổng hợp chất chống oxy hóa (ví dụ BHT và BHA) đã được chứng minh là gây rối loạn nội tiết, rối loạn sinh sản và thậm chí gây ung thư khi sử dụng lâu dài.11,12 Do đó, việc tìm kiếm các chất loại bỏ gốc tự do tự nhiên, an toàn và hiệu quả có tầm quan trọng rất lớn đối với sức khỏe con người sự bảo vệ.

Cistanche là một loài thực vật cùng chi với Aralia elata (Miq.) Seem.13 Nó được phân bố rộng rãi ở dãy núi Qinba phía tây Trung Quốc và là một loại cây dược liệu và cây ăn được. Chiết xuất vỏ rễ cây mã đề từ lâu đã được sử dụng ở Trung Quốc như một loại thuốc dân gian để điều trị bệnh tiểu đường, và hoạt chất chính của nó là triterpene saponin.14 Nó đã được chứng minh là có tác dụng chống oxy hóa, hạ đường huyết và hạ đường huyết.14–16 Nhiều nghiên cứu đã chỉ ra rằng các saponin triterpene như asiaticoside B, madecassoside và parkside A có thể phản ứng với các gốc tự do và ngăn chặn sự phát triển hơn nữa của các phản ứng chuỗi gốc tự do, do đó phát huy tác dụng chống oxy hóa.17,18 Các báo cáo trước đây đã mô tả rằng TSAT thể hiện hoạt động nhặt gốc DPPH vượt trội so với đơn lẻ saponin, cũng như khả năng chống oxy hóa tốt chống lại quá trình peroxy hóa lipid trong microsome gan chuột, và đã được chứng minh là có tác dụng chống oxy hóa vượt trội so với nhân sâm, Ngũ vị tử và các saponin khác.14,15 Ngoài ra, TSAT cũng làm giảm tổn thương gan do D-gal gây ra trong quá trình lão hóa chuột thông qua tác dụng chống oxy hóa của nó.19 Nghiên cứu về mối quan hệ tác dụng-cấu trúc sâu hơn cho thấy rằng sự khác biệt về cấu trúc như loại và trình tự của chuỗi oligosacarit tại C-3 trong các saponin như vậy đóng một vai trò quan trọng đối với bệnh đái tháo đường liên quan các hoạt động chống oxy hóa và antiglycation.20

D-gal là một chất cảm ứng lão hóa thử nghiệm thường được sử dụng. Ngày càng nhiều bằng chứng cho thấy rằng các kiểu hình liên quan đến lão hóa như hình thành gốc tự do quá mức, rối loạn chức năng nhận thức, giảm đáp ứng miễn dịch và tổn thương cơ quan có thể được quan sát thấy khi kích thích D-gal trong thời gian dài.21 Về mặt hành vi, việc sử dụng D-gal dẫn đến thiếu hụt về không gian và bộ nhớ nhận dạng ở chuột, thể hiện qua hiệu suất kém về khó khăn trong việc tìm kiếm nền tảng mục tiêu và giảm số lần vượt qua nền tảng mục tiêu trong thí nghiệm mê cung nước Morris.22 Do đó, kích thích D-gal mãn tính đã được sử dụng để nghiên cứu quá trình lão hóa của sinh vật và mất trí nhớ liên quan đến lão hóa, mất cân bằng oxi hóa khử và tổn thương nội tạng.

Trên cơ sở các nghiên cứu trước đây về hoạt động sinh học của TSAT, có lý do để tin rằng cây thuốc và cây ăn kiêng này có tiềm năng ứng dụng đáng kể trong lĩnh vực chống lão hóa. Tuy nhiên, chỉ có một nghiên cứu về việc loại bỏ các gốc tự do trong ống nghiệm bằng chiết xuất saponin triterpenoid này và các đặc tính liên quan đến sinh lý khác của việc loại bỏ gốc tự do còn thiếu. Hơn nữa, kiến ​​thức về tác dụng bảo vệ của TSAT chống mất trí nhớ, mất cân bằng oxi hóa khử và tổn thương nội tạng trong mô hình lão hóa bán cấp do D-gal gây ra còn hạn chế. Do đó, nghiên cứu này đã củng cố các đặc tính chống oxy hóa của TSAT trong ống nghiệm bằng cách loại bỏ DPPH, ABTS, HO•, •O2- và ức chế hoạt động của tyrosinase. Ngoài ra, các thí nghiệm hành vi, đo lường các thông số căng thẳng oxy hóa và tình trạng mô bệnh học của các cơ quan chính ở chuột đã được đánh giá để cung cấp thông tin bổ sung về khả năng của TSAT trong việc cải thiện tổn thương lão hóa và oxy hóa bán cấp do D-gal gây ra, củng cố các đặc tính dược lý dự đoán của nó.

Nguyên liệu và phương pháp

Vỏ rễ của Cistanche được thu thập từ dãy núi Qinba, tỉnh Thiểm Tây, Trung Quốc và được xác định thực vật bởi Tiến sĩ Jitao Wang (Đại học Y khoa Thiểm Tây). Một mẫu chứng từ (SUCM, số 20201003) đã được gửi vào Herbarium của Đại học Y khoa Thiểm Tây. Tarasaponin IV

DPPH (Sigma-Aldrich, St. Louis, MO, USA), ABTS (Maclin Biochemical Co., Ltd, Shanghai, China), tyrosinase của nấm (Yuan Ye Biotechnology Co., Ltd, Shanghai, China), L{{1} },4-dihydroxyphenylalanine (L-DOPA) và D-gal (Yuan Ye Biotechnology Co., Ltd, Shanghai, China) đã được mua. Superoxide anion (Số mục: A052-1-1), Gốc tự do hydroxyl (Số mục: A018-1-1), BCA (Số mục: A045-4-2), SOD (Số mục: A{{ 8}}), GSH-Px (Số mục: A005-1-1), CAT (Số mục: A007-1-1), MDA (Số mục: A003-1-2), T-AOC ( Số vật phẩm: A015-2-1), AST (Số vật phẩm: C010-2-1) và ALT (Số vật phẩm: C009-2-1) được lấy từ Viện Kỹ thuật sinh học JianCheng Nam Kinh (Nam Kinh, Trung Quốc) . Tất cả các hóa chất và thuốc thử khác được sử dụng là loại phân tích.

Vỏ rễ chùm ngây được rửa sạch bằng nước cất 2 lần, sấy khô và nghiền nhỏ ở 60 độ. Trước khi thí nghiệm, bột được đặt ở nơi khô mát. Bột (3 kg) được chiết xuất với 70% etanol trong ba lần hồi lưu. Các giải pháp được kết hợp và phần nổi phía trên thu được bằng cách ly tâm và lọc tốc độ cao. Dịch nổi phía trên được tinh chế bằng cách nạp vào cột nhựa xốp xốp HPD300 và sau đó rửa giải bằng etanol 70%. Dung dịch rửa giải bằng etanol 70 phần trăm đã được làm bay hơi để thu được cặn (356 g) sau khi loại bỏ dung môi trong chân không. Hiệu suất của TSAT là 11,87 phần trăm (w/w) và được bảo quản trong tủ lạnh để sử dụng tiếp.

cột đồ họa (4,6 ID×250 mm). Pha động bao gồm axetonitril (dung môi A) và 0.1 phần trăm dung dịch nước axit photphoric (V/V) (dung môi B). Chương trình chuyển màu như sau: 0–10 phút, 5–20 phần trăm A; 10–25 phút 20–28 phần trăm A; 25–35 phút, 28–33 phần trăm A; 35–45 phút, 33–38 phần trăm A; 45–55 phút, 38–46 phần trăm A; 55–60 phút, 46–60 phần trăm A; 60–70 phút. 60–75% A; 70–80 phút, 75–45 phần trăm A; 80–90 phút, 45–5 phần trăm A. Điều kiện hoạt động của thiết bị là nhiệt độ 30 độ và tốc độ dòng chảy là 0,8 mL/phút. Thể tích tiêm của các tiêu chuẩn và mẫu là 10 μL. Bước sóng phát hiện là 203 nm. Trước khi tiêm, tất cả các mẫu được đưa qua bộ lọc 0,22 μm. Sau khi khớp với chất chuẩn, pic được xác định bằng thời gian lưu. Đường chuẩn tuyến tính của chất chuẩn được sử dụng để định lượng.

Hoạt động chống oxy hóa trong ống nghiệm

Xét nghiệm DPPH Xét nghiệm DPPH đã được sửa đổi một chút so với báo cáo trước đó.23 Hỗn hợp gồm etanol khan (100 μL), dung dịch DPPH (100 μL, 0,2 mM) và mẫu (100 μL, 0,01 – 1 mg/L) được lắc mạnh và giữ (25 độ , 30 phút) trong bóng tối. VC đã được sử dụng như một biện pháp kiểm soát tích cực Độ hấp thụ (517 nm) đã được đo. bán kính DPPH

tỷ lệ nhặt rác cal được tính như sau:

trong đó A0 đại diện cho độ hấp thụ của đối chứng âm (DPPH cộng với etanol tuyệt đối); A1 đại diện cho hệ thống thử nghiệm có chứa mẫu (DPPH cộng với TSAT); và A2 là độ hấp thụ của hệ thống trắng (TSAT cộng với etanol tuyệt đối). Giá trị nồng độ ức chế 50 phần trăm (IC50) của tốc độ nhặt gốc tự do DPPH đã được tính toán, đại diện cho khả năng chống oxy hóa của TSAT. Tất cả các hoạt động được thực hiện song song ba lần.

ABTS cộng với Xét nghiệm ABTS được xác định bằng phương pháp của Rafique và cộng sự với một chút sửa đổi.24 Đầu tiên, một loạt dung dịch TSAT (0.01– 1 mg/mL) đã được chuẩn bị. Dung dịch ABTS 7 mM và dung dịch K2S2O8 2,45 mM đã được điều chế. Sau khi được trộn trong cùng một thể tích, ABTS plus thu được bằng phản ứng (12–16 giờ) trong bóng tối. ABTS plus đã chuẩn bị được pha loãng với nước cất hai lần đến độ hấp thụ 0.7 ± 0,05 ở 734 nm. Sau đó, hỗn hợp gồm 180 μL dung dịch cộng ABTS pha loãng và 20 μL mẫu được phản ứng (25 độ, 10 phút) trong bóng tối. VC được sử dụng làm đối chứng dương. Độ hấp thụ (734 nm) đã được đo. ABTS cộng với khả năng nhặt rác được tính theo công thức sau:

trong đó A0 biểu thị độ hấp thụ của đối chứng âm (ABTS cộng với nước cất hai lần); A1 đại diện cho hệ thống xét nghiệm có chứa mẫu (ABTS plus plus TSAT); và A2 là độ hấp thụ của hệ thống trắng (TSAT cộng với nước cất hai lần). Giá trị IC50 của ABTS cộng với tỷ lệ nhặt rác sau đó đã được tính toán. Tất cả các hoạt động được thực hiện song song ba lần.

Xác định Hoạt tính ức chế Tyrosinase của Nấm Hoạt tính ức chế tyrosinase được xác định theo một phiên bản cải tiến hơn một chút của phương pháp đã được Morais và cộng sự báo cáo trước đó.25 Một loạt 50 μL TSAT (0.01–1 mg/mL, trong 50 phần trăm DMSO) đã được thêm vào hệ thống phản ứng chứa 100 μL dung dịch đệm PBS (0,1 M, pH 6,8) và 50 μL tyrosinase (100 U/mL), tương ứng và phản ứng ở 25 độ trong 15 phút . Sau đó, dung dịch 50 μL L L-DOPA (3,5 mM) được thêm vào hệ thống phản ứng và ủ ở 37 độ trong 10 phút. Độ hấp thụ (475 nm) đã được xác định. VC được sử dụng làm đối chứng dương. Hoạt tính ức chế của TSAT đã được tính toántheo công thức sau:

chỉ ra hoạt động ức chế tyrosinase của TSAT. Tất cả các hoạt động được thực hiện song song ba lần.