Uzlabota Cuscuta Chinensis Lam sēklu polisaharīda antimelanoģenēze un antioksidanta iedarbība pēc fermentatīvās hidrolīzes
Mar 30, 2023
Abstrakts
Cuscuta chinensis polisaharīds (CPS) tika ekstrahēts, izmantojot karstu ūdeni, un fermentatīvi hidrolizēts C. chinensis polisaharīds (ECPS) tika iegūts ar mannanāzes fermentatīvās hidrolīzes procesu. Šī pētījuma mērķis bija izpētīt ECPS un CPS anti-melanogēno aktivitāti B16F10 melanomas šūnās. In vitro antioksidanta aktivitāte tika novērtēta pēc to dzelzs dzelzs reducējošās spējas un DPPH brīvo radikāļu attīrīšanas aktivitātēm. Polisaharīdu molekulmasas sadalījums tika noteikts, izmantojot SEC-MALLS-RI. CPS tika veiksmīgi fermentatīvi degradēts, izmantojot mannozi, un CPS un ECPS vidējā svērtā molekulmasa bija 434, 6 kDa un 211, 7 kDa. Bioloģiskās aktivitātes testu rezultāti liecināja, ka fermentatīvi hidrolizētajam polisaharīdam bija augstāka anti-melanogēna aktivitāte un antioksidanta iedarbība nekā sākotnējam polisaharīdam. ECPS uzrādīja anti-melanogēnu aktivitāti, samazinot tirozināzes, MITF un TRP-1 ekspresiju bez citotoksiskas iedarbības B16F10 melanomas šūnās. Visbeidzot, ECPS var kļūt par ādas balināšanas līdzekli. Saskaņā ar attiecīgiem pētījumiem,cistancheir izplatīts augs, kas pazīstams kā "brīnumaugs, kas pagarina mūžu". Tās galvenā sastāvdaļa ir cistanozīds, kam ir dažādi efekti, piemēram, antioksidants, pretiekaisuma līdzeklis un imūnās funkcijas veicināšana. Mehānisms starpcistancheunādas balināšanaslēpjas cistanche glikozīdu antioksidanta iedarbībā.Melanīnscilvēka ādā rodas tirozīna oksidācijas rezultātā, ko katalizētirozināze, un oksidācijas reakcijā ir nepieciešama skābekļa līdzdalība, tāpēc skābekļa brīvie radikāļi organismā kļūst par svarīgu faktoru, kas ietekmē melanīna ražošanu. Cistanche satur cistanozīdu, kas ir antioksidants un var samazināt brīvo radikāļu veidošanos organismā, tādējādikavē melanīna ražošanu.
Ievads
melanīna biosintēzes gēnu regulators. MITF piedalās arī melanocītu pigmentācijas, proliferācijas un diferenciācijas regulēšanā (5). a-MSH-melanokortīna 1 receptoru signalizācija notiek specifiskos melanogēnos enzīmos, tostarp TRP-1; tirozināzi regulē arī MITF (5). Daudziem ādas balināšanas līdzekļiem ir anti-melanogēna iedarbība, regulējot tirozināzes ekspresiju vai inhibējot tirozināzes aktivitāti. Turklāt intracelulārais antioksidantu līmenis un brīvo radikāļu veidošanās ietekmē arī melanīna saturu (6). Tāpēc tirozināzes inhibitorus un antioksidantus bieži izvēlas kā ādas balināšanas līdzekļus. Cuscuta chinensis Lam., ķīniešu valodā saukts par TuSiZi, ir tradicionālā ķīniešu medicīna, ko parasti izmanto kā funkcionālu pārtiku un, kā zināms, uzlabo reproduktīvās sistēmas spējas (7). Pēdējos gados daži ziņojumi liecina par tās lietošanu vasaras raibumu un vitiligo ārstēšanai (8). Citi ziņojumi liecina, ka tas pozitīvi ietekmē ādas aizsardzību (9) un inducē tirozināzes aktivitātes inhibīciju (10).

Noklikšķiniet uz Rou Cong Rong ieguvumi balināšanai
Jautājiet vairāk:
david.deng@wecistanche.com WhatApp:86 13632399501
Polisaharīdi ir galvenās sastāvdaļas no C. chinensis Lam ūdens ekstrakta. sēklas, kurām ir anti-apoptozes (11) un imunoloģiskās aktivitātes (12). Iepriekšējie analīžu rezultāti liecina, ka C. chinensis Lam. polisaharīds sastāv no fruktozes, mannozes, ksilozes un arabinozes; manoze ir galvenā cukura sastāvdaļa (13). Daudzi pētnieki ir pierādījuši, ka polisaharīdu viskozitātei (14), molekulmasas (Mw) sadalījumam (15) un monosaharīdu proporcijai (16) ir liela ietekme uz to bioaktivitāti. Turklāt jaunākie pētījumi ir parādījuši, ka noārdītiem polisaharīdiem ar zemu Mw piemīt augstākas antioksidantu un tirozināzes inhibitoru aktivitātes nekā sākotnējam polisaharīdam (17). Tādējādi zema Mw polisaharīda ražošana no C. chinensis Lam. sēklas ir nepieciešamas, lai uzlabotu to bioloģisko aktivitāti. Starp dažādiem noārdīšanās procesiem galvenās fermentatīvās noārdīšanās priekšrocības ir substrāta specifiskums, augsta selektivitāte un viegli apstākļi, kas rada hidrolizātus ar precīzi definētām struktūrām (18).
Pamatojoties uz šiem farmakoloģiskajiem pētījumiem, mēs pieņēmām, ka C. chinensis polisaharīds (CPS) un fermentatīvi hidrolizēts C. chinensis polisaharīds (ECPS) varētu būt efektīvas botāniskas zāles hiperpigmentācijas uzlabošanai. Mannāzi izmantoja, lai no sēklām iegūtu zemu Mw ECPS. Turklāt tika novērtētas dažādu Mw polisaharīdu anti-melanoģenēzes un antioksidantu aktivitātes, kā arī tika pētīta saistība starp bioaktivitāti un polisaharīdu Mw.
Materiāls un metodes
Reaģenti
Ķimikālijas fermentu un antioksidantu aktivitātēm tika iegādātas no Sigma Co. (ASV). Visi pārējie reaģenti un ķīmiskās vielas tika iegādāti no Aladdin (Ķīna).
CPS un ECPS sagatavošana
Cuscuta chinensis Lam sēklu ārstnieciskos materiālus nodrošināja Guang Dong Feng Chun Pharmaceutical CO., LTD (Ķīna). Apmēram 500 g sauso materiālu tika saberzti pulverī un 24 stundas istabas temperatūrā mērcēti ar 1200 ml 80% etanola, lai noņemtu lipīdus, oligosaharīdus un krāsainus materiālus. Iepriekš apstrādātos paraugus infiltrēja ar audumu, un pēc tam žāvēto atlikumu trīs reizes ekstrahēja ar 3000 ml ūdens 90 grādu temperatūrā. Ūdens ekstrakti tika atdalīti no atlikuma, centrifugējot (4000 g 5 minūtes 22 °C temperatūrā) un pēc tam koncentrēti 70 ° temperatūrā vakuumā; kondensāts tika nogulsnēts ar 60% etanolu 3 grādu temperatūrā 24 stundas. Visbeidzot, nogulsnes tika deproteinētas ar Sevag metodi, dializētas ar 3500 Da membrānu, liofilizētas un pēc tam marķētas ar C. chinensis polisaharīdu (CPS).
Fermentatīvi hidrolizētais C. chinensis polisaharīds (ECPS) tika iegūts hidrolīzē ar mannozi (0,1 procents nātrija acetāta buferšķīdumā) mannozes un substrāta attiecībā 5:1 (v/w) pie 60 grādiem, pH. 4,5 uz 6 stundām. Pēc tam katalīzes reakcija tika pārtraukta verdošā ūdenī 10 minūtes. Reakcijas šķīdumu centrifugēja ar ātrumu 10, 000 g 15 minūtes (4 grādi), un supernatants tika savākts dialīzei 3 grādos 3 dienas ar 3500 Da membrānu, lai noņemtu mazās molekulārās vielas, un tika liofilizēts.

SEC-MALLS-RI mērījums
Sēņu tirozināzes inhibīcijas tests
Šūnu kultūras un dzīvotspējas tests
Peles B16F10 melanomas šūnas tika iegādātas no Biochemistry and Cell Biology (Ķīna). Šūnas tika turētas Dulbecco modificētajā ērgļa barotnē (DMEM), kas papildināts ar 10% liellopu augļa serumu (FBS), 100 mg/ml streptomicīna un 100 SV/ml penicilīna 37 grādu temperatūrā mitrā vidē, kas satur 5 procentus CO2. Šūnas tika iesētas uz kultivēšanas plāksnēm un papildinātas ar dažādām paraugu koncentrācijām un a-melanocītu stimulējošu hormonu (a-MSH) 72 stundas, lai izmērītu intracelulāro tirozināzes aktivitāti un kvantitatīvi noteiktu melanīna saturu.
Lai pārbaudītu šūnu dzīvotspēju, tika veikts 3-(4,5-dimetiltiazol-2-il)-2,5-difeniltetrazolija bromīda (MTT) tests (20). Īsumā, 96-iedobju plāksnes tika iesētas ar peles B16F10 melanomas šūnām. Katrā iedobē tika pārnests 50 ml tilpums 2 mg / ml MTT pēc apstrādes ar 100 ml dažādu paraugu koncentrāciju 24 stundas. Pēc 4-h inkubācijas reakcija tika pārtraukta un tika pievienots dimetilsulfoksīds, lai izšķīdinātu nešķīstošo iegūto vielu. Absorbcija tika mērīta pie 590 nm ar mikroplašu lasītāju.
Melanīna satura mērīšana
Melanīna satura noteikšana tika veikta ar nedaudz modificētu metodi (21). Pēc mazgāšanas ar ledus PBS melanomas šūnas (2 × 104 šūnas katrā iedobē) tika iesētas 96- iedobes plāksnē un inkubētas 37 grādu temperatūrā 48 stundas. Pēc tam katrai iedobei pievienoja 100 ml NaOH (1 N), lai 30 minūtes izšķīdinātu melanomas šūnas 80 grādos. Lizāts tika centrifugēts pie 15,000 g 15 minūtes (4 grādi). Pēc tam absorbcija tika mērīta ar mikroplašu lasītāju pie 405 nm. Visi eksperimenti tika veikti trīs eksemplāros.
Intracelulārās tirozināzes aktivitātes tests
Dzelzs dzelzs samazina jaudu
Dzelzs dzelzs samazināšanas jaudas tests tika veikts saskaņā ar iepriekš publicētu metodi ar nelielām modifikācijām (23). Dažādas paraugu koncentrācijas (2 ml) vai Vc (pozitīvā kontrole) tika sajauktas ar 2 ml kālija fericianīda (1 procents, W/V) un 2 ml fosfāta buferšķīduma (0,2 M, pH 6,8). Pēc inkubācijas 50 grādos 30 minūtes, reakcijas maisījumā tika pārnests 2 ml trihloretiķskābes (10 procenti, W/V) un centrifugēts pie 4000 g 15 minūtes (22 grādi). Supernatants (2 ml) tika sajaukts ar maisījumu, kas satur 2 ml destilēta ūdens un 0,4 ml FeCl3 (0,1 procents, W/V). Pēc 10 minūšu inkubācijas 37 grādu temperatūrā absorbcija tika mērīta ar mikroplašu lasītāju pie 700 nm.
DPPH radikāļu attīrīšanas aktivitātes tests
Olbaltumvielu ekspresijas analīze ar Western blot

Pēc apstrādes ar dažādu koncentrāciju ECPS 72 stundas, šūnas tika mazgātas ar PBS un lizētas RIPA buferšķīdumā (150 mM NaCl 50 mM pH 8.0 Tris-HCl , 0,5 procenti nātrija deoksiholāta, 1,0 procenti nediētiskā P-40 un 0,1 procenti nātrija dodecilsulfāta). Pēc centrifugēšanas pie 10,000 g 25 minūtes (4 grādi) tika savākts lizātu supernatants. Olbaltumvielas tika pakļautas 12% SDS-PAGE un pēc tam pārnestas uz polivinilidēna difluorīda membrānu. Bloķēšana tika veikta Tris buferētā fizioloģiskā šķīdumā ar Tween-20 un 2% vājpiena pulveri (TBST), un pēc tam inkubēja 12 stundas 4 grādu temperatūrā. Galvenās izmantotās antivielas bija: anti-aktīns (1:5000), anti-TRP-1 (1:500), anti-tirozināze (1:500) un anti-MITF (1:1000). Primārās antivielas tika noņemtas, un membrānas divas reizes notīrīja ar TBST. Pēc tam membrānas ar mārrutku peroksidāzi konjugētu sekundāro antivielu (Santa Cruz, ASV) inkubēja 60 minūtes istabas temperatūrā. Olbaltumvielu joslas atkal tika mazgātas ar TBST un vizualizētas ar ECL komplektu (Amersham Pharmacia Biotech, ASV), izmantojot UVP attēlveidošanas sistēmu (UVP, ASV).
Statistiskā analīze
Visi rezultāti tiek ziņots kā vidējie ± SD, un eksperimenti tika atkārtoti trīs reizes. Salīdzinājumi starp grupām tika novērtēti, izmantojot ANOVA, kam sekoja Daneta tests. Atsevišķi salīdzinājumi starp divām grupām tika veikti ar Stjudenta t-testu. Visas statistiskās analīzes tika veiktas, izmantojot SPSS programmatūru (versija 16.0). Po0.05 parasti tika uzskatīts par statistiski nozīmīgu.
Rezultāti
Mw un kopējie ECPS un CPS polisaharīdi
Kopējais ECPS un CPS polisaharīdu saturs, ko mēra ar fenola-sērskābes testu, bija attiecīgi 89,17 un 90,26 procenti. Tikmēr ECPS un CPS Mw mērīja ar SEC-MALLS-RI. ECPS Mw bija 211,7 kDa, kas bija mazāks nekā CPS (434,6 kDa). 1.A attēlā parādīta relatīvā intensitāte (RI) ECPS un CPS; pēc mannozes fermentatīvās hidrolīzes ECPS maksimālais aiztures laiks bija garāks nekā CPS. Kā parādīts 1B attēlā, polisaharīdu diferenciālās svara daļas tika attēlotas kā paraugu molārās masas funkcija. Polisaharīdu molārās masas sadalījums būtiski mainījās fermentatīvās hidrolīzes rezultātā. ECPS diferenciālā svara daļa zemā Mw reģionā palielinājās, kas liecināja, ka CPS tika fermentatīvi sadalīts zema Mw polisaharīdā.

Polisaharīdu antioksidanta darbība
ECPS un CPS DPPH brīvo radikāļu attīrīšanas spējas ir parādītas 2A attēlā. Polisaharīdu paraugu un Vc brīvo radikāļu attīrīšanas aktivitātes uzrādīja no devas atkarīgu aktivitāti. Pašreizējā pētījumā CPS brīvo radikāļu attīrīšanas spēja bija zemāka nekā ECPS. Tomēr abiem bija mazāks brīvo radikāļu attīrīšanas efekts nekā pozitīvajam paraugam. ECPS un CPS IC50 vērtības bija attiecīgi 0,39 un 0,51 mg/ml. Kā parādīts 2.B attēlā, kopējo antioksidantu aktivitāti var novērtēt, pārbaudot dzelzs dzelzs reducējošo spēju. Koncentrācijas svārstījās no 0,1 līdz 1 mg/ml; gan polisaharīdu paraugi, gan Vc uzrādīja antioksidantu aktivitāti no devas atkarīgā veidā. Turklāt ECPS absorbcijas vērtība vienmēr bija augstāka nekā CPS tajā pašā koncentrācijā.
ECPS un CPS ietekme uz sēņu tirozināzes aktivitāti un šūnu dzīvotspēju
Kā parādīts 2.C attēlā, polisaharīdu tirozināzes inhibējošā aktivitāte (0.1B1 mg/ml) uzrādīja no devas atkarīgu saistību. Turklāt ECPS inhibējošā iedarbība vienmēr bija augstāka nekā CPS tādā pašā koncentrācijā. MTT tests tika veikts, lai novērtētu ECPS un CPS citotoksisko iedarbību B16F10 melanomas šūnās. Kā parādīts 2.D attēlā, nebija būtisku izmaiņu B16F10 šūnu dzīvotspējā ar dažādām ECPS un CPS koncentrācijām (0B320 mg/ml). Pamatojoties uz šiem rezultātiem, mēs izmantojām šos koncentrācijas diapazonus
turpmāka izpēte.

ECPS un CPS ietekme uz intracelulāro tirozināzes aktivitāti un melanīna saturu

ECPS ietekme uz tirozināzes, MITF un TRP{0}} proteīna līmeni B16F10 šūnās
Diskusija
C. chinensis dabīgie polisaharīdi ir saņēmuši uzmanību, jo tie labi ietekmē tirozināzes inhibīciju, brīvo radikāļu attīrīšanu un ādas aizsardzību (25–27). Tomēr maz pētījumu ir vērsti uz polisaharīdu fermentatīvās modifikācijas antimelanoģenēzes aktivitāti. Iepriekšējie pētījumi ir parādījuši, ka fermentatīvās hidrolīzes procesā noārdītajiem polisaharīdiem ir izcila brīvo radikāļu attīrīšanas iedarbība (28). Turklāt polisaharīdu bioloģiskās aktivitātes ir cieši saistītas ar to Mw sadalījumu. Teorētiski zema Mw polisaharīdi ir aktīvāki nekā augsta Mw polisaharīdi, jo tiem ir augsta iespiešanās īpašība šūnu membrānās (29, 30). Tomēr ECPS antimelanoģenēzes ietekme uz B16F10 šūnām vēl nebija pētīta. Zema Mw polisaharīds tika pagatavots ar fermentatīvu hidrolīzi ar mannozi.
Oksidatīvais stress var radīt pārmērīgu brīvo radikāļu veidošanos un izraisīt oksidatīvus bojājumus. Iepriekšējie pētījumi ir pierādījuši, ka ādas slimības ir cieši saistītas ar brīvo radikāļu uzkrāšanos (31). Turklāt pārmērīgiem brīvajiem radikāļiem ir būtiska nozīme melanomas šūnu melanoģenēzes un melanocītu augšanas nomākšanā (32). Tirozināze ir daudzfunkcionāls oksidētājs, kas satur bronzu un ir ļoti svarīgs melanīna biosintēzes veicināšanā (33). Tomēr ādas pigmentācija un dažādas ādas slimības ir cieši saistītas ar melanīna uzkrāšanos un rada nopietnu estētisku problēmu (34).
Aktīvās sastāvdaļas ar antioksidantu un antitirozināzi spēj aizsargāt ādu un kavēt melanoģenēzi (35). Mūsu rezultāti ir parādījuši, ka mazākam enzīmi modificēto polisaharīdu Mw bija augstākas antioksidantu un antitirozināzes aktivitātes nekā sākotnējiem polisaharīdiem in vitro. Uzlabojums ir saistīts ar lielāku virsmas laukumu un labāku šķīdību ūdenī, kas atbilda iepriekšējam pētījumam (17), kas parādīja, ka noārdītajam Sargassum fusiforme polisaharīdam ir augstāka antitirozināzes aktivitāte un antioksidanta aktivitāte nekā sākotnējam polisaharīdam.

Pateicības
Atsauces
23. Berker KI, Güc ¸lü K, Tor I˙, Apak R. Fe (III) samazināšanas antioksidantu kapacitātes testu salīdzinošs novērtējums fenantrolīna, bat-ho-fenantrolīna, tripiridiltriazīna (FRAP) un fericianīda klātbūtnē. reaģenti. Talanta 2007; 72: 1157-1165, doi: 10.1016/j.talanta.2007.01.019.
24. Parejo I, Codina C, Petrakis C, Kefalas P. Ko(II)/EDTA izraisītas luminola hemiluminiscences un DPPH ● (2,2-difenil-1 pikrilhidroksilgrupas) novērtētās attīrīšanas aktivitātes novērtējums ) brīvo radikāļu tests. J Pharmacol Toxicol Methods 2000; 44: 507–512, doi: 10.1016/S1056-8719(01)00110-1.
35. Perluigi M, De Marko F, Foppoli C, Coccia R, Blarzino C, Luisa Marcante M u.c. Tirozināze aizsargā cilvēka melanocītus no ROS veidojošiem savienojumiem. Biochem Biophys Res Commun 2003; 305: 250–256, doi: 10.1016/S0006- 291X(03)00751-4.






