酶的抑制性能,抗氧化活动,植物化学的三个来自土耳其的药用植物的配置文件

文摘

我们旨在调查三种药用植物的抑制潜力(Hedysarum varium,Onobrychis hypargyrea,野豌豆属truncatula)从土耳其对关键酶参与人类病态,即糖尿病(α淀粉酶和α葡糖苷酶)、神经退行性疾病(酪氨酸酶、乙酰胆碱酯酶和butyrylcholinesterase),和色素沉着过度(酪氨酸酶)。抗氧化潜能,酚和类黄酮含量的乙酸乙酯,methanolic和水提取物进行使用在体外化验。总抗氧化能力(TAC),β胡萝卜素/亚油酸漂白活动1 1-diphenyl-2-picrylhydrazyl自由基(DPPH^•),2,2-azino-bis (3-ethylbenzothiazoline-6-sulfonic酸)(abt^•+),铜离子降低抗氧化能力(CUPRAC),铁降低抗氧化能力(收紧),亚铁离子和金属螯合活动被用来评估提取物的抗氧化能力。half-maximal抑制浓度(IC₅₀)提取的胆碱酯酶、酪氨酸酶和α淀粉酶均明显高于参考,加兰他敏,曲酸,和阿卡波糖。(EC half-maximal有效浓度₅₀CUPRAC)提取的TAC,明显高于trolox收紧。酚和类黄酮含量的植物提取物的范围mg提取和没食子酸当量/ g分别mg芦丁当量/ g提取。植物被发现拥有温和的抗氧化能力和有趣的对关键酶抑制行动。

1。介绍

土耳其被描述为最富有的国家之一,植物生物多样性的全球(1]。事实上,这是由于其独特的地理位置、气候条件和地貌特征(2,3]。大约,10500种已确定在土耳其和30%被发现是流行2]。在土耳其相对较高的特有现象提供了一个指示在这个领域最富有生物多样性的1]。

中草药系统、知识和实践传播古往今来。几个世纪以来,药用植物资源是唯一可用于治疗一些困扰人类的疾病。事实上,今天的许多药物都来自药用植物(1]。此外,世界卫生组织报道,世界上80%的人口依赖草药对初级卫生保健2]。最近,一些民族植物学的研究报道植物用于治疗目的的广泛使用在当地土耳其人2,4,5]。然而,我们所知,许多药用植物作为民间土耳其医学还没有得到科学的关注。

在土耳其,蝶形花科家族是第二大的家庭在菊科和禾本科后经济最重要的家庭(6,7]。民族植物学的研究报道,重要的类群蝶形花科家族一直在民间医学使用。例如,Onobrychis股薄肌常用于感冒和流感(8];蚕豆根尖用于治疗消化疾病(9];野豌豆属、无性系种群。stenophylla用作anticough代理(10];野豌豆属ervilia用于治疗糖尿病(11]。在目前的调查,3豆科物种,即Hedysarum varium, Onobrychis hypargyrea,野豌豆属truncatula,评估其可能的抗氧化活动和胆碱酯酶抑制作用,酪氨酸酶,α淀粉酶,α葡糖苷酶。

2。材料和方法

2.1。植物材料和提取

Hedysarum varium(高压)(38°1′49.25′′N, 32°30′10.91′′S)收集从科尼亚,和Onobrychis hypargyrea(哦)(40°18 30.00′′′N, 32°58 39.00′′′S)野豌豆属truncatula17.00 (Vt) (40°27′′′N, 32°37 27.00′′′S)收集来自安卡拉。的Murad艾登散打博士发现的植物生物学系的高级分类学者,Selcuk大学、科尼亚,土耳其,和凭证标本存放标本的实验室。天线的部分植物在室温下干燥。风干样品(10 g)浸渍在200毫升溶剂(乙酸乙酯(EA)、甲醇(甲醇),或水(Aq))在室温下24 h。提取是集中在减压和有机提取物溶解在甲醇水提物溶解在水中时。

2.2。量化的酚类化合物

2.2.1。总酚含量测定

描述的总酚含量是决定Slinkard和单例12用细微的修改。短暂,0.25毫升植物提取物与10倍稀释Folin-Ciocalteu试剂溶液混合,混合物大力动摇了。3分钟后,0.75毫升碳酸钠溶液(1%)添加到混合物中,允许在室温下反应2 h。吸光度是然后阅读760海里。总酚含量被表示为毫克没食子酸当量(GAE)每g粗提取液用没食子酸标准曲线。

2.2.2。总类黄酮含量的测定

总类黄酮含量测定方法后被伯克et al。13]。简单,1毫升三氯化铝(2%)在甲醇溶液加入1毫升植物提取物。混合物的吸光度在415 nm 10分钟后在室温下孵化。总类黄酮含量是芦丁等价物(重新)表示为毫克/ g粗提取液用芦丁标准曲线。

2.3。测定抗氧化活性

2.3.1。总抗氧化能力(TAC)

钼(VI)的还原钼(V)的植物提取物被用来评估后的总抗氧化能力的方法描述了伯克et al。13用细微的修改。植物提取物的整除(0.3毫升)结合3毫升的试剂溶液(0.6 M硫酸,28毫米磷酸钠,钼酸铵和4毫米)。吸光度是阅读在695 nm 90分钟后孵化95°C。电子商务₅₀,即有效浓度的吸光度为0.5,是植物提取物和trolox计算。

2.3.2。β胡萝卜素/亚油酸漂白的活动

植物提取物的antilipid过氧化能力来衡量β胡萝卜素/亚油酸漂白[14]。一个股票的解决方案β胡萝卜素和亚油酸制备从0.5毫克β胡萝卜素溶解在1毫升氯仿,25岁μL亚油酸,40和200毫克渐变。氯仿完全蒸发使用真空蒸发器和100毫升含氧蒸馏水被加入到剩余混合物。混合大力动摇了和1.5毫升的混合物添加到0.5毫升植物提取物和吸光度0时刻测量在490海里。吸光度是定期监控,即在30、60、90和120分钟。漂白率()β胡萝卜素是根据计算 ln代表自然对数,吸光度0时刻,吸光度在时间吗(30、60、90和120分钟)。抗氧化活性(AA)的抑制百分比计算相对于控制 集成电路₅₀,植物提取物的浓度/ trolox需要清除50%的亚油酸酯,然后确定。

2.3.3。1,1-Diphenyl-2-picrylhydrazyl DPPH自由基清除实验

植物提取物对DPPH自由基的效果评估根据Sarikurkcu[描述的方法15]。简单,1毫升的植物提取物添加到4毫升DPPH解决方案在甲醇(0.004%)。30分钟后吸光度测量在517 nm孵化在黑暗中在室温下。自由基清除活性计算如下:%抑制=,在那里空白的吸光度和吗样品的吸光度。Trolox作为积极的控制和集成电路₅₀然后确定。

2.3.4。2,2-Azino-bis (3-ethylbenzothiazoline-6-sulfonic酸)(abt)激进的阳离子清除活动

植物提取物的清除活性激进的方法测定et al。(16用细微的修改。激进的反应是由7毫米abt与2.45毫米过硫酸钾溶液。混合物被允许代表12至16 h在室温下在黑暗中。由此产生的abt的解决方案是用甲醇稀释和调整后的吸光度在734纳米。植物提取物(1毫升)被添加到abt解决方案(2毫升)和30分钟后在室温下孵化的吸光度测量在734海里。自由基清除活性计算如下:%抑制=,在那里空白的吸光度和吗样品的吸光度。Trolox作为积极的控制和集成电路₅₀然后计算。

2.3.5。铜离子降低抗氧化能力(CUPRAC)测定

铜离子降低抗氧化能力(CUPRAC)是根据描述的方法取决于Apak et al。17]。植物提取物(0.5毫升)添加到反应混合物包含10毫米氯化铜(1毫升)7.5毫米neocuproine(1毫升)和1米乙酸铵缓冲pH值7(1毫升)。30分钟后吸光度是阅读450海里在室温下孵化。电子商务₅₀确定每个植物提取物。

2.3.6。铁降低抗氧化能力(收紧)测定

描述的收紧试验进行了Aktumsek et al。18用细微的修改。植物提取物(0.1毫升)被添加到收紧试剂溶液(2毫升)包含0.3醋酸缓冲,pH值3.6,10毫米2,4,6-tris (2-pyridyl) -s-triazine盐酸(TPTZ)在40毫米,和20毫米氯化铁比10:1:1 (v / v / v)。然后吸光度是测量在593 nm 30分钟后在室温下孵化。电子商务₅₀植物提取物的决定。

2.3.7。金属螯合亚铁离子的活动

金属螯合亚铁离子的植物提取物的活动描述的方法测定Aktumsek et al。18]。短暂的2毫升的植物提取物添加到0.05毫升2毫米氯化铁。反应是由添加0.2毫升ferrozine 5毫米。吸光度是阅读在562 nm 10分钟后在室温下孵化。螯合活动计算如下:%抑制=,在那里空白的吸光度和吗样品的吸光度。EDTA作为积极的控制和集成电路₅₀计算了。

2.4。测定胆碱酯酶,酪氨酸酶,α淀粉酶,α葡糖苷酶活性

2.4.1。胆碱酯酶抑制试验

使用Ellman胆碱酯酶抑制活性测定的方法如前所报道Aktumsek et al。18用细微的修改。植物提取物(50μL)混合dithiobisnitro-benzoate (DTNB) (125μ(25 L)和胆碱酯酶解决方案μL) Tris-HCl缓冲区(pH值8.0)96孔酶标。的反应是由添加25μL acetylthiocholine碘或butyrylthiocholine氯。吸光度是阅读在405 nm 10分钟后在室温下孵化。抗胆碱酯酶活性计算如下:%抑制=,在那里空白的吸光度和吗样品的吸光度。加兰他敏作为积极的控制和集成电路₅₀值确定。

2.4.2。酪氨酸酶抑制试验

酪氨酸酶抑制活性测定使用修改后的dopachrome方法之前被Orhan et al。19用细微的修改。植物提取物(25μ(40 L)与酪氨酸酶混合解决方案μL)和磷酸盐缓冲(pH值6.8)(100μ在96 - L)微型板块和孵化15分钟在37°C。左旋多巴(40μL)被添加到启动反应混合物。吸光度是读10分钟后在492 nm孵化在37°C。酪氨酸酶的抑制百分比计算如下:%抑制=,在那里空白的吸光度和吗样品的吸光度。曲酸作为积极的控制和集成电路₅₀计算了。

2.4.3。α淀粉酶抑制试验

α淀粉酶抑制活动都使用了Caraway-Somogyi iodine-potassium碘化方法(20.)做了一些调整。简单地说,植物提取物(25μL)混合在一起α淀粉酶溶液(50μL)磷酸盐缓冲剂(pH值6.9)在96 - 6毫米氯化钠微型板块和孵化10分钟37°C。0.05%的反应是由添加淀粉溶液(50μL),反应混合物是孵化10分钟37°C。反应就停止的1 M盐酸(25μL),其次是增加iodine-potassium(100碘化解决方案μL)。在630海里的吸光度测定。抑制百分比α淀粉酶是计算如下:%抑制=,在那里空白的吸光度和吗样品的吸光度。阿卡波糖作为积极的控制和集成电路₅₀是确定。

2.4.4。α葡糖苷酶抑制试验

α葡糖苷酶抑制活性进行了描述前面的方法由Palanisamy et al。21)做了一些调整。植物提取物(50μL)与谷胱甘肽(50混合μL),α葡糖苷酶解(50μL)磷酸盐缓冲剂(pH值6.8),和PNPG (50μ在96 - L)微型板块和孵化15分钟在37°C。的反应是停止添加0.2碳酸钠(50μL)和吸光度是阅读在400海里。抑制百分比α葡糖苷酶计算如下:%抑制=,在那里空白的吸光度和吗样品的吸光度。阿卡波糖作为积极的控制和集成电路₅₀是确定。

2.5。统计分析

实验进行了一式三份。结果表示为平均值±标准偏差(SD)。之间的差异不同的提取进行了分析使用单向方差分析(方差分析)其次是图基的诚实的显著差异事后考验使用SPSS 14.0 v。

3所示。结果

3.1。量化的酚类化合物

植物提取物的总酚和类黄酮含量列于表1。哦,提取了高酚内容按照以下顺序:OhEA > OhMeOH > OhAq。另一方面,它是观察到的植物提取物总黄酮含量按照以下顺序不同:甲醇> Aq > EA。高压显示methanolic和水提取物的总黄酮含量最高。

3.2。测定抗氧化活性

表2总结了还原能力和自由基清除和金属螯合能力的高压,哦,Vt提取物。发现植物提取物显示变量的自由基清除能力和。Methanolic提取高压和哦哦(IC的水提物₅₀:,,毫克/毫升,resp)显著()回收而积极控制trolox (IC₅₀:毫克/毫升)。另一方面,观察到植物提取物回收但明显()不如trolox活跃(IC₅₀:毫克/毫升)。同样,植物提取物显示低的亚铁离子螯合活动。乙酸乙酯提取物的高压和Vt (IC₅₀:和毫克/毫升,resp)显示的β胡萝卜素漂白能力相比trolox (IC₅₀:毫克/毫升)。此外,它是指出,植物提取物表现出减少潜在变量。然而,如表所示2,没有一个植物提取物表现出减少活动明显(比trolox低)。

这是观察到植物提取物表现出变量对胆碱酯酶抑制影响(乙酰胆碱酯酶和丁酰胆碱酯酶),酪氨酸酶,α淀粉酶,α葡糖苷酶(表3)。植物提取物显著()不如积极主动控制加兰他敏,曲酸,和阿卡波糖对胆碱酯酶,酪氨酸酶,α分别淀粉酶。然而,高压提取(IC₅₀:,,毫克/毫升为乙酸乙酯、methanolic和水提取、职责),methanolic和水提取物的哦(IC₅₀:和毫克/毫升,职责),和Vt (IC的乙酸乙酯提取物₅₀:毫克/毫升)显著()抑制α葡糖苷酶与阿卡波糖(IC₅₀:毫克/毫升)。

4所示。讨论

使用植物性产品的管理和治疗的疾病正在获得动力从科学和消费者的角度。事实上,草药疗法已经用于治疗目的的文明。幸福的不懈努力和抗击疾病引导科学家以及卫生保健提供者向更安全、药用植物等天然的替代品。目前,有一个新的兴趣从植物性天然抑制剂药物调节酶的生理效应与一些疾病如糖尿病、肥胖、神经退行性疾病和炎症,在其他人。本研究试图探讨可能的抑制效应的三种药用植物调节关键酶参与糖尿病(α淀粉酶和α葡糖苷酶)、神经退行性疾病(酪氨酸酶、乙酰胆碱酯酶和butyrylcholinesterase),和杀菌作用(酪氨酸酶)。

糖尿病是一种慢性疾病的特点是高血糖水平会导致严重的健康并发症的发病如心血管疾病、肾病、神经病变(22]。的抑制作用α淀粉酶和α葡糖苷酶是参与糖的水解在活的有机体内一直是一个重要的战略管理糖尿病从而降低餐后血糖水平。的抑制剂α葡糖苷酶延缓碳水化合物的分解在肠道,减少糖尿病患者餐后血糖峰值。合成的口服那些代理如阿卡波糖、miglitol, voglibose目前用于治疗糖尿病(23]。然而,它们的副作用,如腹部不适和肠胃气胀,引导研究向更安全、更有效的替代特别是从自然资源(24]。在目前的研究中,植物提取物对抑制α淀粉酶和α葡糖苷酶。此外,它指出,植物提取物是有效的抑制剂α葡糖苷酶和高压的methanolic和水提取物和哦显示显著降低集成电路₅₀比阿卡波糖值,因此可以作为一个有效的治疗可能有用的副作用最小的餐后高血糖。这是符合报告用小环装饰等。25]报告自然α从植物有很强的抑制葡糖苷酶抑制剂对酶的活性与阿卡波糖相比。

从目前的研究发现植物提取物抑制乙酰胆碱酯酶虽然他们强有力的抑制作用是低于已知的抑制剂加兰他敏。也发现,一些植物提取物显示对另一种胆碱酯酶酶抑制,butyrylcholinesterase。抑制胆碱酯酶,乙酰胆碱的关键酶分解,被认为是对一些神经系统疾病的治疗策略。胆碱酯酶的抑制导致大脑中乙酰胆碱的浓度的增加,随后导致增加大脑神经细胞之间的沟通(22,26]。事实上,butyrylcholinesterase和乙酰胆碱酯酶抑制剂已关键目标治疗神经退行性疾病如阿尔茨海默病(27,28]。胆碱酯酶抑制剂构成,到目前为止,最有效的方法来治疗认知神经紊乱的症状。因此,植物研究目前的研究可以治疗效用的认知表现和在这些患者的生活质量。

酪氨酸酶是一个关键的羟基化酶酪氨酸左旋多巴及其后续氧化dopaquinone (29日]。Dopaquinone及其衍生物通过产生黑色素的生物合成酪氨酸酶被认为扮演一个关键的角色在黑多巴胺能神经元的变性帕金森病(30.]。酪氨酸酶抑制剂吸引了太多的利益由于酪氨酸酶的关键作用在哺乳动物的杀菌作用31日]。酪氨酸酶抑制剂的酶,如曲酸(副产品发酵的麦芽制造米饭,自然产生不同种类的真菌等米曲霉)、壬二酸(与小麦、黑麦、大麦和自然产生细胞死亡头皮屑),熊果苷(从熊果植物中提取),利用在制药和化妆品行业的阻碍黑色素的过度生产的潜力。然而,争议依然存在在文献中关于他们的安全性和有效性31日,32]。有趣的是,植物提取物的评价本研究发现抑制酪氨酸酶活性,但浓度高于已知的抑制剂曲酸。

植物提取物的活性的变化对这些酶可能是基于复杂的组成和解释潜在的协同效应(s)的植物化学物质出现在每个样本。有趣的是,我们发现不同浓度的酚类物质和类黄酮提取的植物。之前,据报道,抑制活性的植物提取物可能是因为一些植物化学物质的存在如类黄酮、皂苷、丹宁酸。此外,研究α淀粉酶和α葡糖苷酶抑制剂与药用植物表明几个潜在的抑制剂属于类黄酮类抑制代谢酶的特性。最近,它已经表明,酚醛树脂在调解中扮演一个角色淀粉酶抑制作用,因此有可能导致2型糖尿病的管理(33]。

自由基是扮演着一个关键的角色在一些疾病的发生和恶化34]。通过抵消这些自由基,抗氧化剂有助于保护身体健康。事实上,植物化学物质已经收到感兴趣由于其分子结构由羟基芳香环,这是与它们的功能作为氧化剂拾荒者(35]。植物化学物质法案通过抑制氧化链式反应在细胞水平从而提高他们的治疗效果36]。在目前的研究中,酚类植物提取物的内容使用Folin-Ciocalteau估计方法。该方法快速、简单,但也各种干预措施nonphenolic化合物如抗坏血酸、硫醇、和含氮的化合物37]。类黄酮是酚类化合物的主要类和已知中表现出很强的抗氧化活性38,39]。有趣的是,在目前的研究中,观察到哦提取酚和类黄酮含量高。

各种化验了研究高压的提取物的抗氧化潜力,哦,和Vt。植物提取物总抗氧化能力的测定使用两种方法,即TAC和β胡萝卜素漂白化验。TAC分析是基于减少莫(IV)莫(V)的抗氧化剂和绿色的形成磷酸/ Mo (V)化合物[36]。另一方面,植物提取物的清除能力linoleate-derived自由基,从而防止β胡萝卜素漂白也调查(40]。观察到,哦提取积极莫莫(IV)降低(V)但是他们的电子商务₅₀trolox值均明显高于标准。它还指出,乙酸乙酯提取物显示集成电路₅₀明显低于trolox的β胡萝卜素漂白试验。这是与“极地悖论理论”这表明极性的抗氧化剂在相对非极性的系统更有效24]。哦的酚和类黄酮含量高与观察到的总抗氧化能力有关。

植物提取物的还原能力被认为是表明他们的抗氧化能力41]。收紧和CUPRAC被用来评估植物提取物的还原电位。植物提取物对变量减少潜力从而表明酚类化合物作为还原酮。二羟丙烯醛被认为发挥抗氧化作用通过捐赠的氢原子,从而破坏的连锁反应42]。此外,据报道,还原酮形成从而防止过氧化氢和过氧化反应前体(43]。

植物提取物的自由基淬可能决定使用两个nitrogen-centered激进分子,也就是说,和。深紫色稳定自由基,变成了一个黄色的稳定与抗氧化剂(抗磁性分子在反应44]。另一方面,是一个蓝色的激进的阳离子转化成一种无色的氢供体(42]。从目前的研究结果表明,植物提取物显示良好的淬火能力和。淬火的植物提取物的能力和观察到酚含量高有关。

最重要的一个作用机制的抗氧化剂包括prooxidant金属如铁的螯合物。铁作为催化剂促进氧化的自由基链式反应(45]。螯合铁的植物化学物质降低其prooxidant效果通过稳定的氧化形式(40]。事实上,植物提取物被发现比EDTA螯合铁但不太有效。

5。结论

从目前收集的数据调查表明,高压,哦,和Vt具有抗氧化能力,也表现出抑制潜在的对胆碱酯酶,酪氨酸酶,α淀粉酶,α葡糖苷酶在体外。此外,到目前为止,没有这样的科学信息在这些植物已经聚集。然而,它是抗氧化能力和观察α淀粉酶、胆碱酯酶和酪氨酸酶抑制活性的植物提取物,比对照组少有效。因此,它可能会认为植物拥有温和的抗氧化和酶抑制特性。还需要进一步的研究来识别生物活性成分的测定分子机制参与这些植物提取物的抗氧化和酶的活动。

利益冲突

作者宣称没有利益冲突有关的出版。

承认

这项研究受到了土耳其的科学技术研究委员会(图)(项目没有。113 z892)。

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