체외 인체 소화 시뮬레이션이 터키 시스투스 종의 수성 추출물의 페놀 함량 및 생물학적 활성에 미치는 영향 1부
Apr 18, 2022
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추상적인:산화 스트레스는 당뇨병, 파킨슨병, 심혈관 질환, 암 등과 같은 다양한 대사 질환의 중요한 전구체 중 하나입니다. 다양한 과학적 보고서에 따르면 이차 식물 대사 산물은 산화 스트레스 및 그 유해한 영향을 예방하는 데 중요한 역할을 한다고 합니다. 이와 관련하여, 본 연구는 체외 방법을 사용하여 터키 시스투스(Turkish Cistus) 수성 추출물의 페놀 프로파일과 항산화 및 항당뇨병 잠재력을 조사하기 위해 계획되었습니다. 모든 추출물에 체외 소화 시뮬레이션 절차를 적용하여 페놀 함량의 생체 이용률을 추정했습니다. 모든 소화 단계에서 총 페놀, 플라보노이드, 페놀산 및 프로안토시아니딘 함량이 측정되었습니다. 또한, 할당된 마커 플라보노이드(salidroside, hyperoside 및 quercitrin)의 양의 변화는 고성능 박막 크로마토그래피(TLC) 분석으로 모니터링되었습니다. 추출물의 항산화 활성 잠재력을 다양한 방법으로 연구하여 자세한 활성 프로필을 확인했습니다. 한편, 추출물의 항당뇨병 잠재력을 평가하기 위해 시험관 내 α-아밀라아제 및 α-글루코시다아제 효소 및 최종 당화산물(AGE) 억제 활성을 측정하였다. 결과는 터키 시스투스 종의 공중 부분에서 얻은 수성 추출물이 풍부한 페놀 함량과 강력한 항산화 및 항당뇨 활성을 가지고 있음을 보여주었습니다. 그러나 생체 활성 프로필과 마커 플라보노이드 농도는 사람의 소화에 상당한 영향을 받을 수 있습니다. 그 결과 생체이용 가능한 시료의 총 페놀 함량, 항산화 활성 및 당뇨병 관련 효소 억제가 모든 추출물에서 비소화 시료보다 낮았다.
키워드:터키 시스투스(Cistus) 종;시스탄체 튜불로사 베네피시오스;항산화 활성;시스탄체 คือ;인간 소화 시뮬레이션; HPTLC; 당뇨병
1. 소개
Cistaceae 가족은 관목과 일년생 또는 다년생 초본 식물로 구성되며 Cistus 속은이 가족의 널리 분포하는 구성원 중 하나입니다. 50종 이상의 시스투스(Cistus) 종은 전 세계에 분포하며 일반적으로 "록로즈(rockrose)"라고 불립니다[1]. 이전의 시험관 내 및 생체 내 조사에서 Cistus 종은 항바이러스, 항당뇨병, 항산화, 항균 및 항염증 활성을 가지고 있음이 입증되었습니다[23]. 다양한 페놀 화합물(페놀산, 플라보노이드, 프로안토시아니딘)과 테르펜이 Cistus 종에서 분리되었으며, 이들의 치료적 이점은 일반적으로 이러한 성분에 기인합니다[4,5].
터키에서는 C. salvifolius L., C. paroiflorus Lam, C.monspeliensis L., C.laurifolius L. 및 C.creticus L.의 5가지 Cistus 종이 자연적으로 자랍니다.[6]. 터키 민간 의학의 민족 식물 기록에서 시스투스 종의 다양한 기관이 치료제로 자주 기록됩니다. C. laurifolius, C. salviifolius 및 C. creticus의 가지에서 제조된 주입은 Edremit(Balkesir) 지역에서 당뇨병에 대해 경구로 섭취됩니다[7]. C.creticus와 C. salviifolius의 꽃으로 만든 달인은 Marmaris (Mugla) [8]의 소화성 궤양에 내부적으로 사용되는 반면 C. laurifolius의 개봉되지 않은 꽃 봉오리의 달인은 같은 용도로 사용됩니다. 서부 아나톨리아에서 C. laurifolius 잎의 달인은 내부적으로는 발열과 복통에, 외부적으로는 목욕을 통해 류마티스성 통증에 사용됩니다[9].
활성산소(ROS)의 증가된 응집이 암, 당뇨병, 심혈관 문제, 알츠하이머병 등과 같은 다양한 대사 장애의 중요한 전구체 중 하나인 산화 스트레스를 유발한다는 것은 잘 입증된 사실입니다.[10] 따라서 항산화제 활용은 현재의 과학적 관행에서 이러한 상태를 예방하거나 치료하기 위한 일반적인 전체론적 접근이 되었습니다. 식물 추출물의 항산화 활성은 수많은 연구자[11-14]에 의해 보고되었습니다. 일반적인 접근 방식으로, 식물 추출물의 항산화 잠재력은 일반적으로 페놀 함량에 집중됩니다. 시스투스(Cistus) 종은 페놀 성분이 풍부하고 결국 상당한 수준의 항산화 활성을 갖는다는 많은 증거가 과학 문헌에 나와 있습니다. 그러나 이러한 식물화학물질의 체내 생체이용률 개념은 대부분의 연구에서 고려되지 않았습니다.
다양한 pH 조건, 효소 작용 및 미생물군으로 인해 위장관 조건이 페놀 화합물에 영향을 미친다는 것은 잘 알려진 사실입니다. 한편, 페놀계 화합물의 화학적 구조와 식물 기질 또한 생체이용률에 영향을 미치는 중요한 요소이다[15]. 따라서 본 연구에서는 페놀 함량의 생체 이용률을 추정하기 위해 모든 추출물에 체외 소화 시뮬레이션 방법을 적용했습니다. 전이를 모니터링하기 위해 모든 소화 단계에서 총 페놀산, 플라보노이드, 페놀산 및 프로안토시아니딘 함량을 측정했습니다. 또한, 추출물의 항산화 활성은 기계적으로 다른 분광광도법으로 연구하여 포괄적인 활성 프로파일을 밝혀냈습니다. 소화 과정을 통해 얻은 모든 시료의 항산화 능력은 DPPH와 DMPD(자유 라디칼 소거), FRAP 및 CUPRAC(금속 환원 전위), TOAC(총 항산화 능력) 분석으로 조사되었습니다. 이전에는 Guzelmeric et al.에 의해 salidroside, hyperoside 및 quercitrin이 Cistus 종의 마커 플라보노이드로 결정되었습니다. 따라서, 이들 플라보놀 배당체의 정성적 및 정량적 측정은 고성능 박막 크로마토그래피 시스템을 사용하여 수행되었고 생체이용률 지수가 추정되었다.
Cistanche는 면역력을 향상시킬 수 있습니다
당뇨병(DM)은 흔한 대사 장애이며 췌장 세포에 의한 인슐린 분비 감소 또는 인슐린에 대한 신체의 반응 부족으로 설명됩니다. 당뇨병에는 인슐린 의존성(Type I)과 인슐린 비의존성(Type II)의 두 가지 유형이 있습니다[17]. （얼마나 많은 cistanche를 복용) Type Ⅱ DM의 치료 전략 중 하나는 "식사 후 혈류 내 혈당 농도의 현저한 상승"으로 정의되는 식후 고혈당증을 조절하는 것입니다. a-amylase 및 o-를 포함한 주요 소화 효소의 억제 glucosidase는 식후 고혈당을 조절하는 데 필수적입니다. (cistanche tubulosa in Chinese) 위장관에서 o-아밀라아제는 전분을 시클로덱스트린, 유당, 말토오스와 같은 환원당으로 분해하고 -글루코시다아제는 이러한 당을 포도당으로 분해합니다. 따라서 소화 효소의 억제는 식후 고혈당을 치료할 수 있는 가능한 작용 방식으로 간주됩니다[18]반면, 상승된 혈당 수준은 "효소적 당화 반응의 결과로 형성된 화합물"로 정의되는 AGE의 형성을 유발할 수 있습니다. (Maillard) 환원당과 단백질, 핵산 및 지질 사이". 체내 AGEs의 증가된 축적은 신장병증, 신경병증, 망막병증 등을 포함한 많은 당뇨병 합병증을 유발할 수 있습니다.[19]. Aminoguanidine, Imagine 및 metformin은 AGE에 대한 합성 억제제의 예이고 acarbose, miglitol 및 voglibose는 소화 효소에 대한 합성 억제제이며 지난 수십 년 동안 사용되어 왔습니다[20,21]. 그러나 임상 시험 및 생체 내 실험에서 이러한 합성 억제제의 간독성, 복부 팽만감, 헛배 부름, 운석, 빈혈, 구토, 심부전 등과 같은 부작용이 입증되었습니다[21,22]. 이러한 유해한 영향으로 인해 여러 연구가 AGEs[23-25]에 대한 식물 추출물의 억제 가능성과 관련되었습니다. 파이토케미컬, 특히 페놀산, 플라보노이드 및 프로안토시아니딘과 같은 페놀 화합물은 AGE의 형성 및 관련 효소 작용, 즉 x-아밀라아제 및 -글루코시다아제[{11}}]를 유의하게 억제하는 것으로 보고되었습니다.
물 추출(주입 또는 달임)은 전통 의학에서 일반적인 준비 기술이기 때문에 이 연구는 체외 위장 소화 시뮬레이션 전후에 터키 시스투스(Turkish Cistus) 종의 수성 추출물에 대해 수행되었습니다. 이와 관련하여 수성 추출물과 소화 대사 산물의 페놀 프로파일과 항산화 및 항당뇨병 잠재력을 비교 조사했습니다. 참고 조사에 따르면 이 연구에서 처음으로 잣나무 추출물의 AGEs 억제 활성이 연구되었습니다. 또한, 마커 플라보노이드의 정량적 분석도 HPTLC 분석을 통해 이루어졌습니다. 시험관 내 소화 시뮬레이션 기술은 위장 조건에서 페놀 화합물의 농도 및 생물학적 활성 프로파일의 변화를 모니터링하기 위해 모든 추출물에 적용되었습니다.
2. 결과
2.1.샘플의 페놀 함량 추정
표 1에 나타난 결과에 따르면 C. saloifolius의 수성 추출물은 다른 연구 종보다 총 플라보노이드, 페놀 및 페놀산 함량이 높았으며 C.creticus 및 C.laurifolius의 ND(비소화) 샘플은 가장 높은 프로안토시아니딘을 함유했습니다. 내용물. 모든 추출물의 총 프로안토시아니딘 함량에서 가장 유의한 감소가 감지되었습니다. IN(생체이용성) 샘플의 프로안토시아니딘 양은 모든 수성 추출물에서 검출할 수 없었습니다. 그 결과, 수성 추출물의 페놀 함량은 시험관 내 인간 소화 시뮬레이션 절차에 의해 부정적인 영향을 받았습니다.
샘플의 약어는 ND: 소화되지 않음; PG: 포스트가스트리; IN: 생체 이용 가능; BAvI: 생체이용률 지수; B결과는 1g 샘플에서 3회 평균 ± 표준 편차(SD) 및 mg 갈산 당량(GAE)으로 표시되었습니다. 결과는 1g 샘플에서 3중 평균 ± 표준 편차(SD) 및 mg 케르세틴 등가물(QE)로 표시되었습니다. D 결과는 1g 샘플의 3중 평균 ± 표준 편차(SD) 및 mg 카페인산 등가물(CAE)로 표시되었습니다. " 결과는 lg 샘플에서 3중 士 표준편차(SD)의 평균과 mg 카테킨 당량(CE)으로 표시되었습니다. * C. creticus의 경우 수성 추출물∶CCA, C. laurifolius의 경우 CLA, C의 경우 CMA. monspeliensis, C.parviflorus의 경우 CPA, C.salviifolius의 경우 CSA. 같은 행의 다른 문자는 의미를 나타냅니다(p<>
표 2에 나타난 바와 같이 C. salviifolius의 수성추출물에서 salidroside 및 hyperoside 함량은 다른 종에 비해 상대적으로 높았으나 quercitrin은 발견되지 않았다. 한편, quercitrin은 C. creticus 수성추출물의 모든 모의시료에서 가장 높은 농도로 나타났으나 생체이용시료에서는 그 농도가 현저히 감소하였다. 또한 참조의 HPTLC 크로마토그램 및 오버레이 UV 스펙트럼과 모든 추출물 트랙의 해당 지점이 그림 1에 나와 있습니다.
그림 1. (A) 살리드로사이드의 UV 스펙트럼과 모든 추출물의 트랙에서 해당 지점을 오버레이합니다. (B) 하이퍼로사이드의 UV 스펙트럼과 모든 추출물의 트랙에 있는 해당 반점을 오버레이합니다. (C) 퀘르시트린의 UV 스펙트럼과 모든 추출물의 트랙에 있는 해당 지점을 오버레이합니다. (D) HPTLC 크로마토그램:1. 그리고,2. CCA PG,3. 카인,4. CLA ND,5.CLA PG,6.CLAIN,7.틸로사이드(Rf ≈0.65),8.하이페로사이드(Bf ≈0.35),9.퀘르시트린(Rf ×{{ 14}}.45),10.CMA ND,11.CMAPG,12.CHAIN,13.AND,14. CPA PG,15.CPA IN,16.CSAND,17.CSAPG,18.CSA IN.이동상: EtOAc/CH2Ch/CHCOOH/HCOOH/H2O(100:25:10:10:10:10:11), 유도체화 : NPR 시약. 시각화: 366nm.
2.2.시료의 항산화 활성 추정
표 3에 제시된 바와 같이, Cistus 추출물의 생체 이용 가능한 샘플은 소화되지 않은 대응물 및 위후 대응물보다 더 약한 라디칼 소거 항산화 활성을 나타냈다. 모든 수성 추출물의 ND 및 PG 샘플은 유의한 DPPH 라디칼 소거 활성을 보였고 참조 화합물 BHT보다 낮은 ECso 값을 나타냈습니다(ECso 값:5.83±0.2 ug/mL). 그러나 모든 추출물은 더 약한 DMPD 라디칼 소거를 나타냈습니다. 활성은 참조 화합물 Trolox(5.82±{9}}.37 ug/mL)보다 낮습니다. CPA의 ND, PG 및 IN 샘플은 다른 추출물의 샘플에 비해 더 나은 DMPD 활성을 보였습니다.
라디칼 소거 활성 분석과 유사하게, Cistus 추출물의 생체 이용 가능한 샘플은 소화되지 않은 샘플 및 위 후 샘플보다 약한 금속 환원 및 총 항산화 활성을 보였습니다. 추출물의 모든 ND 샘플은 기준 화합물 BHT(4.06±{9}}.42mM FeSO4 등가물)보다 강력한 철 환원 항산화 활성을 나타냈습니다. PG 시료 중 CSA(44±0.16mM FeSO4 당량)만이 BHT보다 활성이 더 좋았다. CUPRAC 분석에서 CSA의 ND 및 PG 샘플은 다른 종의 샘플 중에서 가장 강력한 것으로 검출되었습니다. 개별적으로, CCA의 IN 샘플은 다른 수성 추출물의 생체이용 가능한 샘플보다 더 나은 CUPRAC 활성을 보였습니다.
2.3.당뇨 관련 효소 억제 활성
표 4에 나타난 바와 같이, 농도 의존적 효소 저해 활성은 모든 수성 추출물에서 나타났습니다(슈퍼맨 허브 시스탄체). CPA 및 CSA의 ND 샘플(각각 75.89% ±0.62,80.34% ±{11}}.19)이 acarbose(75.80% 퍼센트 ±0.02) 1 mg/mL 농도에서; CSA의 ND 샘플만이 두 농도 모두에서 참조 화합물 케르세틴보다 더 높은 α-글루코시다제 억제 활성을 나타냈다.
요약하면, C. saloifolius의 수성 추출물은 다른 종의 추출물보다 더 나은 소화 효소 억제 활성을 나타냈다. 또한 모든 수성 추출물의 IN 샘플은 ND 샘플에 비해 효소 억제 활성이 더 낮은 것으로 나타났습니다. 2.4.AGEs 억제 활동
표 4에 나타난 바와 같이, 농도 의존적 AGE 억제 활성은 모든 수성 추출물에서 관찰되었다. CCA, CPA 및 CSA의 ND 샘플은 0.5 및 1 mg/mL 농도 모두에서 참조 화합물 케르세틴보다 더 나은 억제 활성을 나타냈습니다. 그러나 추출물의 IN 시료 중 C.salvifolius 추출물만이 quercetin보다 우수한 억제 활성을 나타냈다. 수성 추출물의 생체 이용 가능한 샘플은 소화되지 않은 샘플에 비해 AGE 억제 활성이 더 낮았습니다. 그 결과 C. salvifolius의 물 추출물의 ND 시료가 가장 높은 AGE 억제 활성을 나타냈다. 그러나, C. monspeliensis 수성 추출물의 IN 샘플은 시험된 농도에서 가장 약한 AGE 억제 잠재력을 나타냈다.
이 기사는 Molecules 2021, 26, 5322에서 발췌했습니다. https://doi.org/10.3390/molecules26175322 https://www.mdpi.com/journal/molecules