Tiến bộ nghiên cứu về các cơ chế hoạt động của chiết xuất sa mạc cistanche trong phòng ngừa loãng xương
Mar 14, 2025
Tóm tắt: Cistanche sa mạc MAlà một loại thuốc truyền thống và cây ăn được đã chứng minh tiềm năng đáng kể cho việc phòng ngừa và điều trị loãng xương trong những năm gần đây. Thuốc thông thường cho bệnh loãng xương, bao gồm bisphosphonates, calcitriol và VD, có thể gây ra các phản ứng bất lợi khác nhau và làm tăng gánh nặng sinh lý đối với bệnh nhân khi được sử dụng lâu dài. Ngược lại, C. sa mạc cung cấp những lợi thế độc đáo do độc tính thấp hơn và ít tác dụng phụ hơn, làm cho nó đặc biệt phù hợp cho quản lý loãng xương. Nghiên cứu chỉ ra rằng C. sa mạc giảm thiểu hiệu quả sự mất mật độ xương và khối lượng xương. Nó điều chỉnh quá trình trao đổi chất xương bằng cáchTăng cường hoạt động xươngVàỨc chế chức năng Osteoclast, do đó bảo tồn kiến trúc vi mô xương và do đó tăng cường tính ổn định tổng thể của cấu trúc xương bên trong và giảm nguy cơ gãy xương. Tổng quan này nhằm mục đích tóm tắt các hiệu ứng dược lý và cơ chế phân tử của C. sa mạc trong việc chống loãng xương. Bằng cách xem xét và phân tích một cách có hệ thống các tài liệu hiện có, chúng tôi tìm cách làm sáng tỏ các cơ chế tiềm năng mà qua đó C. sa mạc điều chỉnh việc tái tạo xương và khám phá triển vọng của nó cho ứng dụng lâm sàng. Những hiểu biết thu được từ nghiên cứu này nhằm cung cấp một tài liệu tham khảo quan trọng cho sự phát triển và ứng dụng lâm sàng của thực phẩm chức năng có nguồn gốc từ C. sa mạc.
Từ khóa: Cistanche sa mạc MA; cây thuốc và cây ăn được;Loãng xương; Chuyển hóa xương; cơ chế
Bổ sung thảo dược để điều trị loãng xương
Liên hệ với chúng tôi để biết thêm chi tiết
Loãng xươnglà một bệnh xương mãn tính phổ biến, và với dân số toàn cầu lão hóa, tỷ lệ mắc bệnh loãng xương đã tăng đáng kể, đặc biệt là ở phụ nữ sau mãn kinh và người già [1]. Gãy xương loãng xương là một trong những yếu tố chính dẫn đến khuyết tật và tử vong ở người cao tuổi [2]. Các cuộc khảo sát gần đây cho thấy tỷ lệ mắc bệnh loãng xương ở những người trên 50 tuổi ở Trung Quốc là 20,7% đối với phụ nữ và 14,4% đối với nam giới, với phụ nữ trên 60 tuổi có tỷ lệ mắc cao hơn đáng kể so với nam giới [3]. Các chi phí điều trị liên quan dự kiến sẽ lên tới hàng chục tỷ đô la, áp đặt gánh nặng kinh tế lớn cho gia đình và xã hội của bệnh nhân [4]. Hiện tại, các phương pháp điều trị lâm sàng thông thường chủ yếu bao gồm liệu pháp dược lý, can thiệp lối sống và vật lý trị liệu [5-7]. Bisphosphonates là các loại thuốc được sử dụng phổ biến nhất, có thể làm giảm hiệu quả nguy cơ gãy xương, nhưng việc sử dụng lâu dài có thể dẫn đến các tác dụng phụ nghiêm trọng như xương của hàm và gãy xương đùi không điển hình [8-9]. Ngoài ra, các loại thuốc khác, chẳng hạn như các chất điều biến thụ thể estrogen chọn lọc và các chất tương tự hormone tuyến cận giáp, cũng được sử dụng trong thực hành lâm sàng nhưng có những hạn chế của chúng [10]. Các can thiệp lối sống, chẳng hạn như tăng lượng canxi và vitamin D [11-12] và tham gia vào các bài tập mang trọng lượng thích hợp [13], có tác dụng tích cực trong việc phòng ngừa và điều trị loãng xương nhưng có sự tuân thủ thấp. Các liệu pháp vật lý, chẳng hạn như siêu âm xung cường độ thấp, đã cho thấy một số tiềm năng, nhưng các tác động và cơ chế dài hạn của chúng đòi hỏi phải nghiên cứu thêm [14]. Nhìn chung, mặc dù có nhiều lựa chọn điều trị, việc điều trị loãng xương vẫn phải đối mặt với nhiều thách thức và việc tìm ra các loại thuốc và phương pháp hiệu quả hơn là đặc biệt quan trọng.
Cistanche sa mạcMA, thường được gọi là "Nhân sâm sa mạc", là một loại thảo dược truyền thống của Trung Quốc với giá trị trị liệu độc đáo [15]. Y học cổ truyền Trung Quốc tin rằngCistanche sa mạccó ảnh hưởng của việc làm giảm Yang thận và bổ sung tinh chất và máu [16]. Các nghiên cứu dược lý hiện đại đã phát hiện ra rằngCistanche sa mạcTriển lãm các hiệu ứng sinh học như chống oxy hóa [17], chống lão hóa [18-19], bảo vệ thần kinh [20-21], chống esteoporosis [22-23], chống viêm [24] và chống lừa đảo [25]. Đáng chú ý, các nghiên cứu đã chỉ ra rằngCistanche sa mạccho thấy tiềm năng đáng kể trong bệnh viện chống iseoporosis. Do đó, bài viết này nhằm mục đích xem xét các tác dụng dược lý của nó và các cơ chế phân tử cụ thể trong điều trị loãng xương, để cung cấp một tài liệu tham khảo cho sự phát triển của thực phẩm chức năng và các ứng dụng lâm sàng củaCistanche sa mạc.
1. Các thành phần hoạt động chính và trích xuấtCistanche sa mạc
Thành phần hóa học củaCistanche sa mạcbắt đầu được nghiên cứu rộng rãi vào những năm 1980. Với sự tiến bộ liên tục của các công nghệ nghiên cứu hiện đại, các nhà nghiên cứu đã cô lập và xác định hàng trăm hợp chất từCistanche sa mạcvà thực hiện các phân tích chuyên sâu về các hoạt động dược lý của họ. Các thành phần hóa học chính củaCistanche sa mạcBao gồm phenylethanoid glycoside, polysacarit, lignans, iridoids, monoterpene glycoside, phenolic glycoside, sterol, flavonoid, alkaloid, axit amin, khoáng chất và các thành phần dễ bay hơi [{{ Trong lịch sử, Cistanche sa mạcđã được coi là một loại thuốc bổ rất quý giá và thường được sử dụng trong chế độ ăn uống hàng ngày[28]. Nghiên cứu hiện đại chỉ ra rằng các thành phần hoạt động như phenylethanoid glycoside, polysacarit và iridoids trongCistanche sa mạcbiểu hiện các hiệu ứng chống oxy hóa, chống fatigue và tăng cường khả năng miễn dịch đáng kể [29-31]]. Do đó, trong những năm gần đây, việc áp dụngCistanche sa mạcTrong ngành công nghiệp thực phẩm đã thu hút sự chú ý rộng rãi từ các nhà nghiên cứu. Nó được coi là một thành phần thực phẩm chức năng đầy hứa hẹn và được sử dụng rộng rãi trong việc phát triển thực phẩm chức năng. Ví dụ,Cistanche sa mạcChiết xuất (C. Chiết xuất sa mạc, CDE) có thể được thêm vào để tạo ra đồ uống để tạo ra đồ uống chức năng với các đặc tính chống ẩm ướt; Nó cũng có thể được kết hợp với các loại thảo mộc như Wolfberry và nhân sâm để sản xuất trà sức khỏe hoặc rượu vang thảo dược; Polysacarit của nó có thể được sử dụng để phát triển đồ uống lên men [32]. Ngoài ra,Cistanche sa mạcBột hoặc chiết xuất có thể được sử dụng làm chất phụ gia thực phẩm tự nhiên trong các món nướng, gia vị, thực phẩm ăn nhẹ và các sản phẩm ăn kiêng đặc biệt, cung cấp giá trị dinh dưỡng phong phú. Hiện tại, phổ biếnCistanche sa mạcCác sản phẩm y tế trên thị trường bao gồm các viên nang tăng cường miễn dịch, viên thuốc chống quản lý và chất lỏng uống của thận. Các ứng dụng này thể hiện tiềm năng rộng lớn củaCistanche sa mạcTrong ngành công nghiệp thực phẩm. Bằng cách tích hợp các thực phẩm truyền thống và sáng tạo,Cistanche sa mạcVà chiết xuất của nó có thể đóng vai trò là thành phần chính trong thực phẩm sức khỏe để đáp ứng nhu cầu ngày càng tăng đối với các sản phẩm chăm sóc sức khỏe. Thông tin chi tiết về các phương pháp trích xuất củaCistanche sa mạcCác thành phần chính được thể hiện trong Bảng 1.
1.1 Glycoside phenylethanoid
Glycoside phenylethanoid là các thành phần hoạt động chính củaCistanche sa mạcvà các hợp chất được nghiên cứu rộng rãi nhất trong thành phần của nó. Chúng có mặt với số lượng cao nhất và đóng vai trò là điểm đánh dấu chính để xác địnhCistanche sa mạc. Phenylethanoid glycoside, còn được gọi là phenylpropanoid, là các hợp chất được hình thành bởi sự kết hợp của glycoside và phenylethanol aglycones. Các cấu trúc hóa học của glycoside phenylethanoid đại diện trongCistanche sa mạcđược hiển thị trong Bảng 2. Cho đến nay, các nhà nghiên cứu đã xác định 86 các hợp chất glycoside phenylethanoid trongCistancheCác loài, chủ yếu bao gồm glycoside phenylethanoid, dẫn xuất axit caffeic và glycoside [27]. Trong số đó, echinacoside và acteoside là các thành phần hoạt động chính trong thân thịt củaCistanche sa mạc[42] và được liệt kê trong phiên bản 2020 củaDược phẩm Trung Quốcnhư các chỉ số chính để đánh giá chất lượng củaCistanche sa mạc. Hơn nữa, nhiều nghiên cứu đã chỉ ra rằng echinacoside và acteoside cũng là các hợp chất chính để điều trị loãng xương.Cistanche sa mạcGlycoside A (CIS A) cũng đóng một vai trò quan trọng trong điều trị loãng xương.
Các phương pháp chiết cho glycoside phenylethanoid trongCistanche sa mạcBao gồm chiết xuất nước, chiết xuất ethanol, chiết bằng siêu âm, chiết có hỗ trợ vi sóng và chiết xuất enzyme hỗ trợ [43]. Chiết xuất nước thường phù hợp với các thành phần hòa tan trong nước tương đối ổn định dưới nhiệt độ và độ ẩm. Mặc dù nó có hiệu quả về chi phí và trích xuất một loạt các thành phần, nhưng nó thường bao gồm một số lượng lớn các tạp chất. Do đó, kết hợp các phương pháp truyền thống với các công nghệ tiên tiến hiện đại có thể cải thiện hiệu quả và tăng năng suất chiết xuất. Ví dụ, Liu Lisha et al. [33] đã sử dụng chiết xuất nước để chiết xuất glycoside phenylethanoid từCistanche tubulosa. Trong các điều kiện của tỷ lệ vật liệu/chất lỏng là 1:15 (g/mL) và chiết ở 8 0 độ trong 2 giờ, sản lượng đạt 17,59%. Gao Jiande et al. [34] kết hợp công nghệ sinh học hiện đại với chiết xuất nước truyền thống và các thông số được tối ưu hóa bằng cách sử dụng thiết kế thử nghiệm trực giao. Họ xác định rằng liều cellulase 0,1%, nhiệt độ thủy phân enzyme là 55 độ và thời gian thủy phân là 2,5 giờ dẫn đến năng suất glycoside phenylethanoid là 7,26%, cải thiện 64%so với chiết xuất nước truyền thống. Kong Zheng et al. [35] đã sử dụng dung dịch ethanol 63% với tỷ lệ vật liệu/chất lỏng là 8: 1 (ml/g), ngâm trong 2 giờ và chiết xuất trong 1,5 giờ để thu được 3,64% acteoside từCistanche tubulosa.
Wu Honglei et al. . Chiết xuất vi sóng, tăng tốc độ hòa tan thành phần bằng cách phá hủy các cấu trúc tế bào bằng lò vi sóng, mang lại những lợi thế như độ đặc hiệu cao, tổn thất tối thiểu, hiệu quả, tốc độ và sự đơn giản. Tuy nhiên, tiềm năng của nó để làm hỏng các thành phần nhạy cảm với nhiệt giới hạn sự phát triển hơn nữa. Tương tự, trích xuất siêu âm cung cấp khả năng ứng dụng rộng, đơn giản, tốc độ và độ tinh khiết cao, nhưng các thách thức bao gồm các vùng trống siêu âm và các hạn chế cho sản xuất quy mô lớn. Wei Yuping et al. . Khai thác hiệp đồng siêu âm-microwave làm tăng tốc độ chiết xuất trong khi giảm thời gian. Đinh Huiling et al. .
Mỗi phương pháp trích xuất có những ưu điểm riêng và việc lựa chọn các điều kiện phù hợp có thể cải thiện đáng kể hiệu quả chiết xuất glycoside phenylethanoid. Những phát triển trong tương lai trong các phương pháp khai thác nên tập trung vào hiệu quả cao, bảo tồn năng lượng, thân thiện với môi trường và tích hợp nhiều phương pháp để hỗ trợ phát triển và sử dụngCistanche sa mạc.
Bảng 2 glycoside phenylethanoid chính được tìm thấy trong chiết xuất của C. sa mạc
| Hợp chất | R₁ | R₂ | R₃ | R₄ | R₅ | R₆ | R₇ | Công thức phân tử |
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| Echinacoside | Ồ | H | H | OAC | Ồ | Rha | Glu | C₃₅H₄₆O₂₀ |
| Acteoside | Ome | H | H | OAC | Ồ | Rha | Glu | C₂₉H₃₄O₁₅ |
| Cis a | Ồ | Cf | H | H | Ồ | Rha | Glu | C₃₀H₃₆O₁₅ |
| Cis b | Ồ | H | H | H | Ồ | Rha | Glu | C₂₉H₃₂O₁₄ |
| Cis c | Ồ | H | Cf | H | Ồ | Rha | Glu | C₃₀H₃₆O₁₅ |
Ghi chú:
AC: Nhóm acetyl (acetyl).
Rha: -L -Ramnopyranose.
CF: Nhóm Trans-Caffeoyl (Trans-Caffeoyl).
FR: Nhóm trans-feruloyl (trans-feruloyl).
Glam: -D -glucopyranose.
1.2 polysacarit
Polysacarit thường được sử dụng các thành phần hoạt động trong y học cổ truyền Trung Quốc và là một trong những thành phần hoạt động chính củaCistanche sa mạc[44]. Họ có những lợi thế của việc được có sẵn rộng rãi, tăng cường quy định miễn dịch và cung cấp sự an toàn. Các nghiên cứu đã tiết lộ rằngCistanche sa mạcPolysacarit (CDP) có thể ngăn ngừa loãng xương do phẫu thuật cắt bỏ buồng trứng ở phụ nữ và cải thiện mất xương. Vì polysacarit chủ yếu được tìm thấy trong các tế bào thực vật, sấy khôCistanche sa mạcthường bị nghiền nát và ngâm trong ethanol trước khi chiết xuất để loại bỏ lipid, sắc tố và đường có trọng lượng phân tử thấp. Phương pháp chiết CDP bao gồm khai thác nước nóng/nước lạnh, chiết xuất kiềm, chiết xuất enzyme và chiết xuất siêu âm. Sau khi chiết xuất polysacarit thô, thuốc thử Sevag (chloroform: n-butanol=4: 1 (v/v)) được sử dụng để phân tách thêm thông qua phân tách màng và sắc ký trao đổi anion. Cellulose de -52 được sử dụng rộng rãi để tách polysacarit do khả năng tải cao, độ phân giải tốt, tốc độ dòng chảy cao và dễ sử dụng. Cuối cùng, các polysacarit được tinh chế bằng các cột lọc gel agarose, sephacryl và sephadex.
Chiết xuất nước, bao gồm khai thác nước nóng và nước lạnh, hiện là phương pháp được sử dụng rộng rãi nhất. Chiết xuất nước nóng rất đơn giản để vận hành, không yêu cầu dung môi hữu cơ, đảm bảo an toàn cho sự phát triển thực phẩm chức năng tiếp theo và bảo tồn hiệu quả hoạt động của polysacarit. Chiết xuất nước lạnh giảm thiểu tác động của nhiệt độ cao đối với cấu trúc polysacarit nhưng có thể làm giảm năng suất chiết xuất do độ hòa tan thấp hơn ở nhiệt độ thấp. Ví dụ, Weng Xiang et al. [39] trích xuấtCistanche sa mạcPolysacarit ở 80 độ sử dụng nước cất, lặp lại quá trình 2 lần 3 lần và tinh chế các polysacarit thô bằng cách sử dụng cột cellulose DEAE -52 để thu được CCDP -1 và CCDP -2}}. Xiao Xinghui et al. . Sử dụng công nghệ nhựa macropious để tách và tinh chế, năng suất chiết polysacarit đạt 18,40%.
Ngoài ra, vì một số polysacarit có tính axit có thể hòa tan trong các dung dịch kiềm, chất kiềm loãng có thể được sử dụng để chiết xuất polysacarit. Tuy nhiên, polysacarit có thể làm suy giảm trong điều kiện kiềm, giảm năng suất hoặc thay đổi cấu trúc của chúng. Hầu hết các polysacarit được tìm thấy trong thành tế bào và các enzyme sinh học phá vỡ các rào cản sinh học (ví dụ, thành tế bào và màng tế bào) có thể thúc đẩy giải phóng polysacarit, do đó cải thiện hiệu quả chiết xuất, mặc dù với chi phí có khả năng gây tổn hại cho các cấu trúc polysacarit. Zeng Hui et al. . Các polysacarit được phân tách bằng cột cellulose DEAE-Sepharose. Chiết xuất hỗ trợ enzyme, hoạt động trong điều kiện tương đối nhẹ, mang lại các polysacarit độ tinh khiết cao trong khi bảo tồn tốt hơn các thành phần hoạt động, làm cho nó trở thành một phương pháp đầy hứa hẹn để chiết xuất polysacarit. Tuy nhiên, các enzyme không ổn định, dễ bị hủy kích hoạt, yêu cầu các điều kiện lưu trữ cụ thể và tốn kém, khiến việc khai thác quy mô lớn trở nên khó khăn.
Chiết xuất hỗ trợ siêu âm cung cấp các ưu điểm của tốc độ và năng suất cao, trong khi nhiệt độ chiết xuất tương đối thấp ngăn chặn thiệt hại cho các cấu trúc polysacarit. Yang Xiumei et al. [45] chiết xuất polysacarit từCistanche sa mạcSử dụng phương pháp kết tủa ethanol nước nóng hỗ trợ siêu âm, xác định các thông số tối ưu là nhiệt độ chiết của 40 độ, công suất siêu âm là 1, 000 W, tỷ lệ chất lỏng rắn là 1:25 và thời gian chiết là 10 phút, đạt được sản lượng chiết là 4,41%. Yang Wen et al. . Năng suất trung bình là 5,14%. Hiện tại, có rất nhiều phương pháp để chiết xuất polysacarit và việc sử dụng kết hợp nhiều quy trình đã trở thành một xu hướng phát triển trong nghiên cứu hiện đại về các kỹ thuật chiết xuất polysacarit.
1.3 Các thành phần khác
Ngoài các thành phần đã nói ở trên,Cistanche sa mạcCũng rất giàu lignans, phenylethanol glycoside, iridoids và glycoside của chúng, axit hữu cơ, sterol, axit amin, vitamin, chất dễ bay hơi và khoáng chất. Lignans và glycoside của chúng là một nhóm các hợp chất hóa học tự nhiên, và 17 lignans và glycoside của chúng đã được phân lập và xác định từCistanche sa mạc. Ví dụ, Nan Zedong et al. [47] đã xác định 11 hợp chất lignan từ chiết xuất ethanol củaCistanche sa mạc, bao gồm (+)-syringaresinol -4 '-o - - d-glucopyranoside, (+)-isoeucommin A, naringenin A, và alashangelin A. iridoids và glycoside của chúngCistanche sa mạc. Liên quan đến alkaloid trongCistanche sa mạc, chỉ có một vài nghiên cứu đã đề cập đến Betaine như một thành phần. Hơn nữa, Hui Ruihua et al. .
