Tác dụng chống oxy hóa của Cistanche và các thành phần tích cực của chúng

Trừu tượng:hột cá. (Baill.) trái cây, chiết xuất của chúng, và các hợp chất hoạt tính sinh học làđược sử dụng trong y học thay thế như chất thích nghi và ergogens bảo vệ chống lại nhiều thần kinh, tim mạch,đường tiêu hóa, gan, Vàrối loạn das. hột cáchiết xuấtvà của họtích cựcCác hợp chấtlàchất chống oxy hóa mạnhvà mitoprotector phát huy tác dụngg chống viêm,kháng vi-rút, chống ung thư, Vàtác dụng chống lão hóa. hột cá hợp chất polyphenolic—flavonoid, axit phenolic vàcác thành phần chính dibenzo cyclooctadiene lignans chịu trách nhiệm chohột cá chống oxy hóacác hoạt động. Đánh giá này sẽ tập trung vào tác dụng chống oxy hóa trực tiếp và gián tiếp củahột cá chiết xuất và các hợp chất hoạt tính sinh học của nó trong các tế bào trong điều kiện bình thường và bệnh lý.

Bấm vào đây để biết các sản phẩm liên quan đến Cistanche để chống lão hóa

từ khóa:nước tiểu; lignan; schisandrin B; chống oxy hóa; chất chống oxy hóa; ti thể

1. Giới thiệu

hột cá. (Baill.) Thuộc họ Schisandraceae. Cây có nguồn gốc từ đông bắc Trung Quốc, Nhật Bản, Hàn Quốc, Mãn Châu và vùng Viễn Đông của Nga. Quả màu đỏ tía của chúng được gọi là quả ngũ vị vì có vị ngọt, đắng, cay, mặn và chua [1–5]. hột cá được sử dụng rộng rãi như một chất bổ sung thảo dược trong y học cổ truyền Trung Quốc và trong liệu pháp tế bào học phương Tây [1,2,4,5], trong khi ở Nga—như một chất thích nghi mạnh mẽ, cải thiện khả năng chịu đựng bệnh tật và căng thẳng, đồng thời tăng năng lượng, sức chịu đựng và hoạt động thể chất [2,3]. hột cá được dùng làm chất bảo quản và phụ gia trong công nghệ thực phẩm nhằm tăng hương, vị và giá trị dinh dưỡng cho thực phẩm [2]. Các loại quả khô củahột cá và chiết xuất của chúng rất hữu ích trong việc điều trị các rối loạn thần kinh, tim mạch và tiêu hóa, giảm mệt mỏi, giảm béo phì và bảo vệ khỏi rối loạn chức năng ty lạp thể, mất ngủ và đổ mồ hôi nhiều [1,2,5]. Chúng kích thích khả năng miễn dịch, hoạt động như một loại thuốc bổ và có tác dụng chống oxy hóa, chống viêm, kháng vi-rút, chống ung thư, chống lão hóa, chống tiểu đường và bảo vệ gan và da [1–5].

2. Tính chất hóa học củanước tiểu thành phần trái cây

hột cás chứa khoảng 1,5% đường (polysacarit và monosacarit; glucose, fructose, galactose và arabinose), tanin (có thể thủy phân, ví dụ, este của axit galic và ngưng tụ, ví dụ, proanthocyanidin và tanin loại catechol), chất tạo màu (chủ yếu là anthocyanin ), và khoảng 3% tinh dầu, với sesquiterpene là hợp chất chiếm ưu thế [6]. -Cam Bergamotene, -chamigren, -himachalene và ylangene là thành phần chính của tinh dầu (khoảng 75 phần trăm ), trong khi sesquiterpen oxy hóa, monoter penes và monoterpen oxy hóa chiếm phần nhỏ hơn (khoảng 5 phần trăm) [6]. Các cuộc điều tra hóa học cũng cho thấy sự hiện diện của triterpenoid (triterpenoid và nortiterpenoid dạng lanostane và cycloartane), axit hữu cơ (axit citric, fumaric, malic và tartaric), axit phenolic (chlorogen, gentisic, p-hydroxybenzoic, p-coumaric, protocatechuic, syringic và axit salicylic) (7,8l, flavonoid (quercetin, isoquercitrin, rutin và hyperoside) 18l, vitamin C và E, phytosterol và các nguyên tố sinh học (Cr, Cu, Co, Ca, Mg, FeZn, MnB, Ni, ) [1,7,9]. Các hợp chất hoạt động chính của cistanche (Hình 1) là dibenzo cyclooctadiene lignans (1]. Schisandrin là lignan cistanche chiếm ưu thế nhất được tìm thấy với lượng 2.2 5.3 mg/g trong bể [2,10].

Hoạt tính chống ung thư của cistanche lignans giảm đi khi có mặt nhóm hydroxyl ở vị trí C7, do đó dẫn đến tăng tính ưa nước và giảm tính thấm vào lớp lipid kép (11], trong khi nhóm methylenedioxy giữa C12 và C13 tăng cường hoạt tính chống ung thư. A 1,2, 3-gốc trimethoxy, nhóm 6-acyloxy và sự vắng mặt của nhóm 7-hydroxy dẫn đến sự ức chế P-glycoprotein và cũng làm tăng hiệu quả chống ung thư của $chinensis 12). Gomisin N và deoxyschisandrin là các lignan chống ung thư hiệu quả nhất của cistanche (11,12]. Các lignan cistanche không có nhóm este ở C6, nhóm ahydroxyl ở C7, hoặc gốc methylene dioxy và có cấu hình R-biphenyl có hoạt tính kháng tiểu cầu mạnh, với 6,7-dehydroschisandrol A là hợp chất hoạt động mạnh nhất (13). Nhóm methylene ngoại vòng trong cấu trúc cistanche lignan cần thiết cho hoạt tính chống oxy hóa, hoạt động này thậm chí còn được tăng cường nhiều hơn khi có mặt nhóm benzovloxy [14].

3. Khả dụng sinh học của Chiết xuất Cistanche và các thành phần của nó

Các nghiên cứu về khả dụng sinh học của các sản phẩm nước hồ trăn chủ yếu được thực hiện ở động vật với nồng độ tối đa của schizandra là {{0}}.08  0.07 và 0.15 cộng với 0,09 ug/ ml đã đạt được sau khi uống 3 g/kg và 10 g/kg chiết xuất cistache trên chuột (15). Trong một nghiên cứu song song, schizandra (10 mg/kg, tiêm tĩnh mạch (iv) hoặc uống (po)) và thảo dược chiết xuất từ ​​quả hồ trăn (3 g/kg và 10 g/kg, po) được dùng riêng lẻ cho chuột (15]. Liều của quả hồ trăn (3 g/kg) tương đương với schisandrir5,2 mg/kg), trong khi liều của cistanche (10 g/kg) tương đương với schisandrin (17,3 mg/kg) (15). Do đó, ở chuột, sinh khả dụng đường uống của schizandra là khoảng 15,56 × 10,47 phần trăm (15). Khi chuột Sprague-Dawley được cho dùng 2 mg/kg (iv) hoặc 10 mg/kg (trong dạ dày (ig)) của schisandrol B, hoặc 6 mL/kg (ig) chiết xuất từ ​​quả hồ trăn (tương đương với 15 mg/kg schisandrol B), sinh khả dụng tuyệt đối đường uống của schizandra B xấp xỉ tương ứng là 18,73% và 68,12% [16]. Schisandrin B có thể điều chỉnh hoạt động của cytochrom P450 3A (CYP3A) in vivo ở chuột và cũng làm thay đổi cấu hình dược động học của các cơ chất CYP3A khác (17. Các nghiên cứu phân bố mô cho thấy rằng chisandrin B (18] và schizandra B được phân bố khắp nơi một số mô được thử nghiệm và tích lũy chủ yếu ở gan và thận (16,18).Khả dụng sinh học tuyệt đối qua đường uống của schisandrin B phụ thuộc vào giới tính của động vật, khoảng 55,0% đối với chuột cái và 19,3% đối với chuột cống đực (19). các đặc tính đã được quan sát trong phạm vi liều uống thử nghiệm (10, 20 và 40 mg/kg chuột) của schizandra B (19) Schisandrin B được phân bố rộng rãi trong buồng trứng và mô mỡ (19).

Đường tiết niệu và phân của schizandra B rất thấp; schizandra B được bài tiết chủ yếu dưới dạng các chất chuyển hóa (20). Trong y học thay thế, bột quả hồ trăn khô thường được dùng cho bệnh nhân với liều 0.5-1.5 g hai lần mỗi ngày trước đó bữa ăn trong khoảng thời gian 20-30 ngày (3Không có tác dụng phụ nghiêm trọng nào được báo cáo trong quá trình sử dụng cistanche; tuy nhiên, quá liều có thể gây khó thở, bồn chồn hoặc mất ngủ [2,3,5].

4. Hoạt động sinh học của Chiết xuất Cistanche và các thành phần của nó: Cơ chế hoạt động chính

Cistache khô, chiết xuất của chúng và các thành phần hoạt tính sinh học của chúng tạo ra nhiều tác dụng có lợi trong điều kiện bình thường và bệnh lý (Hình 2). Các hợp chất có hoạt tính sinh học của S. chinen.sis là chất chống oxy hóa, chất giải độc, chất bảo vệ gan mạnh mẽ, chất hạ đường huyết, chất ức chế viêm, chất bảo vệ thần kinh và tim mạch, chất kích thích miễn dịch và chất ức chế khối u ([1-3,5]. Chúng có đặc tính kháng khuẩn và kháng vi-rút, và ngăn chặn sự kết tập tiểu cầu; chúng cũng là những chất thích ứng và ergogen mạnh. làm dịu kích ứng và chữa lành vết thương, giảm sự giãn nở của các mạch máu và phục hồi hàng rào bảo vệ da.

Cơ chế chính của các hành động có lợi củahột cá hợp chất có hoạt tính sinh học bao gồmkích hoạt hệ thống phòng thủ chống oxy hóa, giảm mức aspartate aminotransferase, alanine aminotransferase, và glutamic pyruvic transaminase trong huyết thanh và gan, cũng như bất hoạt cytochrom P450 [21]. các hợp chất hoạt tính sinh học trong cistanche ức chế các con đường truyền tín hiệu tiền oxy hóa: cyclooxygenase 1 và 2 (COX-1 và 2) [22], sản xuất oxit nitric (23] và biểu hiện gen của các cytokine tiền viêm (24). Hơn nữa.chinensis các thành phần chặn các kênh canxi (Ca2 plus ) (25] và ức chế mở lỗ chuyển tiếp tính thấm của ty thể (mPTP), do đó bảo vệ khỏi sự chết của tế bào (25-27)Trong các tế bào khối u, các hợp chất hoạt tính sinh học từ quả hồ trăn có thể đảo ngược tình trạng kháng đa thuốc phụ thuộc vào P-glycoprotein (Pgp-MDR) (28] và làm nhạy cảm các tế bào khối u với các phương pháp điều trị chống ung thư. ví dụ: với doxorubicin [29,30]. Chúng cũng có thể thúc đẩy quá trình bắt giữ chu kỳ tế bào, do đó ngăn chặn sự tăng sinh và kích hoạt quá trình chết theo chương trình và quá trình tự thực [{{19 }}].

5. Hoạt động chống oxy hóa của Cistanche

Chiết xuất trái cây và các thành phần cấu thành của nó làm cân bằng cặp đôi trong quá trình cân bằng nội môi chống oxy hóa và chống oxy hóa gây ra stress oxy hóa, giúp tăng cường sản xuất các loại oxy phản ứng độc hại (ROS). ROS trong các tế bào chủ yếu được tạo ra trong ty thể dưới dạng sản phẩm phụ của chuỗi hô hấp của ty thể, trong khi một số trong số chúng cũng có thể được tạo ra từ các nguồn enzyme và ion oxy hóa khử (34,35). hệ thống phòng thủ chống oxy hóa nội sinh.Superoxide dismutase (SOD), catalase (CAT), glutathione peroxidase (GPx), và glutathione reductase (GR) thuộc hệ thống phòng thủ enzym, trong khi các phân tử chống oxy hóa nhỏ, chẳng hạn như vitamin C, vitamin E, và giảm glutathione (GSH), là một phần của quá trình bảo vệ phi enzyme [34].Cũng như nhiều chất chống oxy hóa có nguồn gốc từ thực vật, các hợp chất hoạt động trong cistanche có thể trực tiếp loại bỏ các loại oxy phản ứng, kích hoạt hệ thống bảo vệ chống oxy hóa trong điều kiện bình thường và hoạt động như chất tiền oxy hóa dưới tình trạng bệnh lý (Hình 3).

Hình 3.Hoạt động chống oxy hóa và tiền oxy hóa củanước tiểu chiết xuất trái cây và các hợp chất hoạt tính sinh học của chúng.

ROS—loại oxy phản ứng

Vềhột cá hợp chất polyphenolic: Flavonoid, axit phenolic và các thành phần chính của dibenzo cyclooctadiene lignans được coi là chịu trách nhiệm cho các hoạt động chống oxy hóa củahột cátrích xuất [2,4]. 

5.1. Thu thập ROS trực tiếp bằng chiết xuất từ ​​quả Cistanche và các thành phần của nó

Khả năng nhặt rác ROS trực tiếp củahột cá chiết xuất etanolic đã được chứng minh bởi Mocan A et al. sử dụng xét nghiệm tẩy trắng DPPH, xét nghiệm khả năng chống oxy hóa tương đương Trolox, ức chế hoạt động của hemoglobin ascorbate peroxidase và ức chế quá trình peroxy hóa lipid được xúc tác bởi cytochromc xét nghiệm và quang phổ cộng hưởng thuận từ điện tử [8]. hột cáchiết xuất etanolic có thể trực tiếp làm sạch ROS, do đó làm giảm lượng hydro peroxide (H2O2) do ức chế sự phát triển của tế bào C2C12 [36]. Hơn nữa, các loại schisandrin khác nhau có thể vô hiệu hóa ROS từ bạch cầu đa nhân của con người được kích thích bằng phorbol myristate acetate [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 >Schisandrin B [37]. Tác dụng loại bỏ ROS của schisandrin B tương tự như tác dụng của vitamin C [38]. Phản ứng Fenton, xanthine-xanthine oxidase, hoặc chiếu tia UV của xét nghiệm riboflflavin cho thấy rằnghột cá lignan schisanhenol có thể trung hòa ROS tốt hơn vitamin E trong một mô hình thí nghiệm về bạch cầu trung tính ở người được kích thích bằng tetradecanoylphorbol axetat [39]. Hơn nữa, trong các nghiên cứu in vitro,hột cáchiết xuất nước bảo vệ DNA tế bào lympho máu người khỏi thách thức oxy hóa bởi H2O2, được đánh giá bằng xét nghiệm sao chổi [40]. 

5.2. Tác dụng của chiết xuất trái cây Cistanche và các thành phần của nó đối với enzyme vàHệ thống phòng thủ chống oxy hóa nội sinh không enzyme

hột cácác hợp chất có hoạt tính sinh học có tác dụng chống oxy hóa trong nhiều mô bao gồm cả não [41]. Trong mô hình gây độc thần kinh chuột Wistar do D-galactose gây ra,hột cá chiết xuất nước hoặc etanolic làm giảm SOD, CAT và tổng số chất chống oxy hóa, đồng thời duy trì mức bình thường của GSH, malondialdehyd (MDA) và oxit nitric (NO) trong huyết thanh, vân, đồi hải mã và vỏ não trước trán, do đó cải thiện tình trạng thiếu hụt nhận thức được đánh giá bằng cách sử dụng mê cung nước Morris và bài kiểm tra tránh thụ động kiểu bước xuống [42]. Schisan drin B (10, 25 hoặc 50 mg/kg dùng bằng đường uống (po) trong 7 ngày) có thể làm tăng mức độ của các enzym chống oxy hóa, chẳng hạn như SOD, GPx và GSH tế bào ở chuột và ngăn chặn quá trình peroxy hóa lipid trong scopolamine- và căng thẳng oxy hóa não do cisplatin gây ra [43]. Hơn nữa, schisandrin B đã thực hiện hoạt động bảo vệ thần kinh bằng cách giảm mức độ MDA và tạo ra ROS, đồng thời tăng cường hoạt động SOD và sản xuất GSH ở mô hình căng thẳng khi bơi của chuột, do đó làm giảm hành vi giống như lo lắng [44]. Schisandrin B (5, 10 hoặc 20µM) có thể ngăn chặn việc sản xuất ROS trong môi trường nuôi cấy tế bào thần kinh đệm thần kinh đệm [45]. Tác dụng chống oxy hóa củahột cá lignan deoxyschisandrin (4, 12 và 36 mg/kgi.g. trong 14 ngày) đã được nghiên cứu trên amyloid-beta (1-42) A Mô hình suy giảm trí nhớ do (1-42) gây ra ở chuột [46]. Deoxyschisandrin cải thiện A Suy giảm trí nhớ không gian và ngắn hạn do (1-42) gây ra được đánh giá bằng cách sử dụng các bài kiểm tra mê cung nước và mê cung chữ Y. Trong vỏ não và hồi hải mã của chuột, deoxyschisandrin phục hồi sự ức chế các hoạt động của SOD và GPx, tăng nồng độ GSH và tỷ lệ GSH/glutathione bị oxy hóa (GSSG), đồng thời giảm nồng độ MDA và GSSG [46], do đó làm giảm bớt sự suy giảm nhận thức trong bệnh Alzheimer [46]. tác dụng củahột cá lignan schizandra C (15µg/kg hoặc 150µg/kg/ngày trong năm ngày ở não thất bên sử dụng ống thông được cấy ghép lập thể) về những thay đổi bệnh lý và suy giảm trí nhớ được đánh giá trong nghiên cứu A Mô hình bệnh Alzheimer do (1- 42) gây ra ở chuột [47]. Schisandrin C phục hồi các chức năng nhận thức và giảm tổn thương tế bào thần kinh bằng cách ức chế tổng số cholinesterase, tăng cường các hoạt động của SOD và GPx và tăng mức độ GSH ở vùng hồi hải mã và vỏ não [47]. Trong mô hình chuột được điều trị bằng scopolamine, schisanthenol (10, 30, 100 mg/kg/ngày ip trong bảy ngày) đã cải thiện khả năng học tập và trí nhớ được đánh giá bằng thử nghiệm mê cung nước Morris [48]. Ở chuột, hippocampus schisanthenol tăng cường hoạt động của SOD và GPx, đồng thời làm giảm hàm lượng MDA và acetylcholinesterase [48].

hột cácác hợp chất có hoạt tính sinh học có tác dụng bảo vệ gan trong các mô hình nhiễm độc gan khác nhau [1,2]. Trong các nghiên cứu in vitro,hột cá lignans schisanthenol, schisandrin B, và schisandrin C ở nồng độ 1 mM ức chế quá trình peroxid hóa lipid do sắt/cysteine ​​gây ra, được đánh giá bằng sự giảm hình thành MDA trong microsome gan chuột và làm như vậy hiệu quả hơn vitamin E [49]. Trong tế bào gan AML12, schisandrin B (15µM) có thể tạo ra phản ứng chống oxy hóa glutathione [50]. hột cáchiết xuất và hợp chất hoạt động của nó—schisandrin B—được bảo vệ chống nhiễm độc gan do carbon tetrachloride gây ra bằng cách tăng nồng độ GSH trong ty thể và tăng cường hoạt động của GR, GPx và glutathione S-transferase ở chuột bị nhiễm độc carbon tetrachloride [51–53]. Schisandrin B (3 mmol/kg/ngày uống trong 3 ngày) cũng có tác dụng bảo vệ trong mô hình nhiễm độc gan chuột do carbon tetrachloride gây ra bằng cách tăng nồng độ vitamin C và vitamin E ở gan, cũng như nồng độ GSH của ty thể [54]. làm giàu Lignanhột cáchiết xuất cải thiện hệ thống chống oxy hóa/giải độc gan ở chuột sau thử thách aflatoxin beta 1 hoặc cadmium chloride bằng cách tăng nồng độ GSH ở gan và GR ở gan, và các hoạt động của glutathione S-transferase [55]. Ngoài ra, 5-hydroxymetyl-2-furfural được phân lậptừhột cá(7,5, 15 và 30 mg/kg uống trong bảy ngày) có tác dụng bảo vệ gan trong mô hình tổn thương oxy hóa gan cấp tính do rượu gây ra ở chuột bằng cách giảm mức MDA và tăng các hoạt động CAT, GPx và SOD trong mô gan [56].

hột cáchiết xuất và thành phần hoạt tính của nó schisandrin B đã phát huy tác dụng bảo vệ tim mạch bằng cách tăng cường hệ thống phòng thủ chống oxy hóa của tim [57–61]. hột cáchiết xuất được bảo vệ khỏi độc tính trên tim do adriamycin gây ra ở chuột bằng cách giảm nồng độ MDA và tăng hoạt động của GPx và SOD cơ tim [60]. làm giàu Lignanhột cá trích xuất trái tim được bảo vệ khỏi tổn thương oxy hóa trong mô hình in vivo của nhồi máu cơ tim và mô hình ex vivo của tổn thương tái tưới máu cơ tim do thiếu máu cục bộ ở chuột [61]. Hơn nữa, schizandra B và C (10–30µM), nhưng không phải schisandrin A, đã kích thích phản ứng oxy hóa NADPH được xúc tác bởi cytochrom P-450-trong các nghiên cứu in vitro về microsome tim chuột và/hoặc sản xuất ROS trong tim chuột (một liều duy nhất 1,2 mmol/kg), dẫn đến sự gia tăng nồng độ GSH của ty thể trong suốt thời gian, do đó bảo vệ chống lại tổn thương do thiếu máu cục bộ/tái tưới máu [59]. 

Trong bệnh cơ tim do doxorubicin gây ra ở chuột, schisandrin B (25–100 mg/kg/ngày mỗi lần dùng trong 5 ngày) làm giảm quá trình peroxy hóa lipid, ngăn chặn sự hình thành nitrotyrosine và ức chế hoạt hóa metallicoproteinase trong tim [58]. Trong quá trình thiếu máu cục bộ/tái tưới máu cơ tim (40 phút cộng với 1 giờ) ở chuột, schisandrin B (20 mg/kg) làm giảm nồng độ MDA và tăng tổng hoạt động SOD, do đó làm giảm tổn thương oxy hóa [57]. Schisandrin B trong các tế bào HK-2 (2,5–10µM) và ở chuột nhắt (20 mg/kg/ngày mỗi lần trong 4 tuần) làm giảm nồng độ MDA ở thận và tăng cường sản xuất GSH trong nhiễm độc thận do cyclosporine A gây ra [62]. Hơn nữa, trong trường hợp nhiễm độc thận do gentamicin gây ra ở chuột, schisandrin B (1–10 mg/kg/ngày trong 15 ngày) có tác dụng bảo vệ thận bằng cách tăng cường tình trạng chống oxy hóa của ty thể thận: tăng nồng độ GSH và alpha-tocopherol và kích hoạt SOD [26]. hột cá chiết xuất ethanol và chiết xuất ethanol-nước làm giảm đáng kể nồng độ MDA trong phổi và tăng hoạt động SOD và nồng độ GSH trong mô hình chuột lang bị ho quá mẫn do 14 ngày tiếp xúc với khói thuốc lá [63].