文摘
药用植物的治疗潜力指出,因为品种的生化物质的存在。单萜,如橙花醇、甲基胡椒酚和3,7-dimethyl-1-octanol,已报告抗菌,抗真菌,打虫药,抗氧化活性。本研究评估了毒性、细胞毒性和氧化剂/抗氧化的影响这些化合物由几个体外(abt和DPPH自由基清除,铁减少潜在的),体外溶血,和体内(卤虫盐沼和酿酒酵母)分析。结果表明,草蒿脑和3,7-dimethyl-1-octanol 31.25 -500μg / mL并未表现出明显细胞毒性的影响答:盐水湖和溶血测试。橙花醇显示明显的细胞毒性对这些测试系统测试浓度的影响。单萜显示激进(abt•+和DPPH•)浓度的方式清除能力体外测试。然而,他们并没有遗传物质的氧化酿酒酵母(Sod1ΔSODWT Sod2Δ,Sod1 / Sod2ΔCat1Δ,和Cat1Δ/ Sod1Δ)线。在三个单萜,橙花醇可能是一个好的候选抗氧化和抗肿瘤治疗。
1。介绍
目前,许多研究都集中在寻找替代传统治疗许多疾病在植物1- - - - - -3]。从植物中提取的活性物质展示他们的有效性在许多病理(4- - - - - -10[],甚至癌症11,12),但他们的应用程序在诊所多次受到低可用性在靶器官13,14]。纳米的进化一直试图解决一些天然生物活性化合物的生物利用度的问题(15),但事情仍然在测试步骤由于这些nanoformulations的潜在毒性16- - - - - -19]。芳香疗法是植物疗法的一部分,它使用从芳香植物中提取的精油治疗或作为辅助传统治疗的几个临床病理20.- - - - - -22]。精油的成分很复杂,取决于一系列因素,如物种的植物提取,该技术用于提取,植物生长的地理位置,也收获时间(23,24]。精油的主要成分是萜类化合物和糖类25,26]。单萜化合物在medicional发现植物的精油。他们有一个愉快的香味和商业用作调味品,芳香剂,清洗剂。他们也以他们的重要的生物功能,包括他们的镇痛、解痉,抗菌,抗炎,抗真菌和schistosomicidal属性(27]。橙花醇、甲基胡椒酚和3,7-dimethyl-1-octanol(图1)是单萜,存在于各种植物精油提取,如巴豆zehntneri,Cymbopogon柠檬酸,Cymbopogon nardus,柑橘bergamani,姜officinalle,薰衣草花sp,有镇静作用,刺激影响食欲,对肠道疾病和有益的影响。他们也被认为是有吸引力,令人反感,对昆虫和微生物和有毒的影响(10,28]。
止痉挛的橙花醇已经指出,打虫药,抗真菌和抗氧化活动27,29日]。草蒿脑与抗氧化和抗菌活性30.),3,7-dimethyl-1-octanol显示antischistosomal [31日和抗真菌32)活动。
氧化应激参与许多慢性疾病的发病和/或开发。某些防御机制采取行动维护活性物种的水平(例如,氧气/氮气;ROS / RNS)在正常情况下,防止氧化损伤抗氧化酶的作用:超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化氢酶(CAT)、谷胱甘肽过氧化物酶(GPx)及谷胱甘肽(GSH)。许多天然化合物一直追究他们的抗氧化效果通过抑制自由基/化学物质可能抑制氧化损伤33,34]。
本研究评估的有毒影响单萜橙花醇(cis-3, 7-dimethyl-2 6-octadien-1),草蒿脑,和3,7-dimethyl-1-octanol卤虫盐沼和鼠标红细胞,连同他们的abt体外抗氧化性能测试系统•+和DPPH•自由基清除和铁还原电位。此外,体内试验酿酒酵母也进行了在一个野生型菌株(SODWT),三个single-mutant (Sod1Δ,Sod2Δ,Cat1Δ)和双层的突变(Sod1 / Sod2Δ和Cat1Δ/ Sod1Δ)压力。
2。材料和方法
2.1。试剂和化学物质
我们使用渐变- 80 0.05%溶解在isosaline(0.9%氯化钠溶液)。Trolox (6-hydroxy-2、5、7, 8-tetramethylchroman-2-carboxylic酸)溶解在这车。Trolox,重铬酸钾(K2Cr2O7)、过氧化氢(H2O2),特里同x - 100和所有必要的试剂和化学物质,包括测试物质(橙花醇(W277002;纯度:≥97%),草蒿脑(W241105;纯度:≥98%),3,7-dimethyl-1-octanol (W305774;纯度:≥98%)来自Sigma-Aldrich(圣路易斯,密苏里州,美国)。
2.2。测试系统
卤虫盐沼和鼠标(亩骶)红细胞被用于细胞毒性测试。1,1-diphenyl-2-picrylhidrazyl (DPPH), 2, 2-azobis (3-ethylbenzothiazoline-6-sulfonate (abt)和铁还原分析进行了体外抗氧化能力测试。六个酿酒酵母菌株(SODWT、Sod1ΔSod2Δ、Cat1ΔSod1 / Sod2Δ和Cat1Δ/ Sod1Δ)被用于体内氧化剂和抗氧化剂化验。
2.3。测试化合物的制备
测试单萜(橙花醇、草蒿脑和7-dimethyl-1-octanol)和标准(trolox和K2Cr2O7)溶解在上述车辆获得所需的浓度为每一个分析。
2.4。卤虫盐沼生物测定
这个测试进行了略微修改,所描述的Amaral et al。35]。短暂、虾囊肿被孵化小水族馆含盐水溶液(50毫克的囊肿和300毫升的盐水)与直接照明48 h。测试样品(橙花醇、3、7-dimethyl-1-octanol和草蒿脑)被稀释的盐水溶液浓度在500到31.25的范围μg / mL的最后一卷5毫升。十幼虫被添加到每个管,24小时后,人工观测数的数量完成naupli生活。在负(NC)和积极的(PC)对照组,生理盐水和重铬酸钾(K2Cr2O7分别添加了)。中使用的浓度范围的情况下PC组为31.25 - 500μ克/毫升。
2.5。测定小鼠红细胞的溶血活性
这个测试进行成人瑞士白化病老鼠(亩骶)红细胞。鼠标收集从中央Piaui联邦大学的动物房,巴西。它被允许自由进入标准的食物和水随意和一直控制照明(12 h黑/光周期)在24±2°C。血液收集retro-orbital丛的鼠标(男,24通用体重)。小鼠红细胞溶血活动执行,根据Jamialahmadi et al。36]。简单地说,300年μL的红细胞悬液(10%悬浮在PBS, pH值7.4)是500年混合μ每个单萜的L (31.25 -500μg / mL)和放置在一个水浴37°C 2 h。反应时间后,反应混合物在2000转离心5分钟,和上层清液的吸光度测量在540 nm和结果相比triton x 31.25 - 100 (-500μg / mL)。
2.6。体外抗氧化试验
2.6.1。DPPH•自由基清除能力的测定
DPPH实验是根据Abderrahim描述的方法进行et al。37]。简单地说,一个包含300解决方案μL的单萜(0.9 - -14.4μg / mL)添加到2.7毫升的DPPH•在乙醇溶液(0.5毫米)。30分钟后,使用分光光度计测量吸光度是在517 nm(日本岛津公司、日本)。类似的浓度Trolox(有望)作为阳性对照组(PC),而只有0.3毫升的车辆(二层80溶解在0.9%氯化钠溶液0.05%)添加到DPPH解决方案-控制(NC)组。
2.6.2。abt•+自由基清除能力的测定
测试是根据卡瓦略的方法(38]。最初,abt•+得到的反应5毫升的7毫米abt吗•+解决方案与88年μ2.45毫米过硫酸钾(K L2年代2O8)解决方案,然后在室温下孵化在缺乏光线16 h。制备的Trolox (PC), 30岁μL的样本用移液器吸取与生理盐水和完成。1.960的abt的解决方案μL是添加到每个管含有单萜(0.9 - -14.4μg / mL),在黑暗中站了六分钟。PC组包含相同浓度的Trolox(标准),而数控包含0.05%渐变- 80溶解在0.9%氯化钠溶液(单萜的工具)。使用分光光度计测量吸光度是515海里。
2.6.3。铁减少潜在的分析
对于这个实验,前面描述的方法Singhal et al。39)之后。简单地说,500年的混合物μL钠磷酸盐缓冲剂(0.2 M, pH值6.6)和500年μL 1%的铁氰化钾是添加到含有单萜的管子(0.9 - -14.4μL /毫升),随后被放置在一个水浴20分钟的50°C。500年之后,μL 10%的三氯乙酸,500年μL蒸馏水,250μL 0.1%氯化铁被添加,紧随其后的是一个使用分光光度计吸光度测量在700海里。数控和PC组进行的车辆(0.05%渐变- 80溶解在0.9%氯化钠溶液)和Trolox,分别。
2.7。体内抗氧化(酿酒酵母)测试
中央盘测试是根据伊斯兰教的方法等。40]。的酿酒酵母与他们的基因型菌株用于分析如表所示1。超氧化物歧化酶(CuZnSOD-Sod1)是一种胞质酶,这种酶在应变EG118错误,而线粒体SOD是错误的在应变EG110 (MnSOD-Sod2)。应变EG133 Sod1和Sod2缺陷,而EG223胞质过氧化氢酶缺乏症(Cat1)。虽然EG103是主管菌株与野生型相同(SODWT),例如是一个双重同基因的菌株Sod1和Cat1基因。
2.8。统计分析
结果表示为平均值±标准偏差(SD)。方差分析的结果进行评估(方差分析),后跟一个事后Newman-Keuls测试使用GraphPad棱镜(版本:6.00;窗口、图形板软件,美国加州圣地亚哥)。一个P值< 0.05被认为是显著的准则。
3所示。结果
3.1。盐水虾杀伤力生物测定
在盐水虾杀伤力生物测定(BSLB),研究单萜除了橙花醇表现出低毒性(图24小时2(一个))。
(一)
(b)
经过48小时的曝光,橙花醇显示增加毒性,更具体地说,在剂量为62.5μg / mL的死亡率为100%类似阳性对照组(图2 (b))。草蒿脑毒性剂量依赖性的方式从每年250的浓度增加μg / mL, 3, 7-dimethyl-1-octanol毒性剂量依赖性的方式从每年125的浓度增加μ克/毫升。
3.2。测定小鼠红细胞的溶血活性
在溶血测试中,所有的单萜显示< 25%溶血,250的浓度μ克/毫升。然而,橙花醇为500μg / mL展出溶血39.12%(表2)。
3.3。体外抗氧化试验
的自由基清除能力测试单萜如图3(DPPH•:图3(一个)和abt•+:图3 (b))。
(一)
(b)
中给出的数据数据3(一个)和3 (b)显示变化的抑制abt和DPPH自由基浓度的方式由测试样品。增加剂量被发现增加自由基的清除能力的增加。虽然单萜的活动是低于标准的药物,Trolox,橙花醇、草蒿脑显示最高的清除与abt活动•+和DPPH•,分别。烯丙基氢的存在(号码:13)在橙花醇(图4(一)),形成一个共振结构,可能负责它的抗氧化能力。氢可能抽象和R的形成+如图4 (b)。
(一)
(b)
在铁还原试验,所有的单萜显示铁(铁还原能力低+ 3对菲+ 2)与标准药物相比,Trolox。在该测试中,所有的单萜几乎相同浓度测试(图活动5)。
3.4。体内抗氧化(酿酒酵母)测试
橙花醇、甲基胡椒酚和3,7-dimethyl-1-octanol没有诱导氧化损伤在任何浓度的测试酿酒酵母压力(表3- - - - - -5)。
数据表明,橙花醇(图6),草蒿脑(图7),3,7-dimethyl-1-octanol(图8)表现出显著的抗氧化活性酿酒酵母,因为他们抑制氧化损伤引起的压力源,H2O2在所有菌株和浓度测试。比例调制的氧化损伤被发现超过60%。
4所示。讨论
BSLB是一种廉价、快速和敏感测试试验各种有害物质,包括生物活性分子(42,43]。在我们的研究中,我们发现所有测试单萜的剂量反应关系随着时间的细胞毒性。欧共体50> 1000μg / mL被归类为非活动(或无毒),而EC50< 100μ高度活跃的g / mL(有毒)答:盐水湖测试(44]。在我们的研究中,橙花醇显示显著的细胞毒性,与早前的一项研究[并发45]。另一方面,3,7-dimethyl-1-octanol指出了其更高的细胞毒性可能与草蒿脑。
根据卡瓦略(38),毒性测试应该被视为不可或缺的植物提取物的生物监测。另一项测试对外源性物质的毒性筛选是体外评价红细胞的溶血能力估计损失(46]。有好几个不同版本的测试使用兔子和老鼠等人类或动物红细胞(46- - - - - -49]。小鼠的红细胞溶血性活动有很大的相似性,人类红细胞(44]。这个测试评估潜在的外源性物质引起损伤细胞的质膜,通过气孔的形成或膜的破裂。这个测试是非常重要的,可以作为初步试验在临床前和临床研究(46]。在这项研究中,我们观察到的三个测试化合物,橙花醇潜力最高剂量依赖性的方式产生溶血,溶血出现在浓度最高的500μ克/毫升。
持久的激进与温和的恶化和交互的大部分物质,DPPH•。只有强大的减少化学物质能与DPPH稳定在一个化学计量阶段(50,51]。而这2 2-azobis (3-ethylbenzothiazoline-6-sulfonate (abt)氧化的K2年代2O8abt•解决方案和结果+激进。很稳定,溶于极性和非极性溶剂。它仍然受到许多溶剂的离子强度的影响。因此,这种激进的适用于极性和非极性提取物(44]。在一项研究中,奥利维拉(41)也报道了一个温和的抗氧化能力的草蒿脑浓度从7.83到500μ克/毫升。在这项研究中,我们还观察到浓度(0.9 - -14.4μg / mL) anti-radical活动对DPPH和abt自由基。然而,活动不是强大的PC组相比。草蒿脑显示清道夫产剂量依赖性的方式也在先前的研究30.,52]。在先前的研究中,我们报道了抑制脂质过氧化作用和蛋白质氧化的物质有anti-radical和强还原能力53]。这就是为什么我们使用铁减少潜在的技术来评估我们的化合物的抗氧化作用。铁离子的减少(Fe3 + /菲2 +)是受到降低化合物的溶解度的影响,进而指导下其他无环的存在,单环、双环单萜组件,由苯丙烷和倍半萜烯内酯(44,54]。因此,还原能力的测试单萜可能受此影响的结果。对于我们的化合物,3单萜测试之间没有差异,但所有显示低铁还原能力。
酿酒酵母是一个流行的测试系统来评估氧化应激能力的更大数量的生物组件。的新陈代谢酿酒酵母高等真核生物很相似,具有激活的细胞色素P450和解毒55]。酵母,主要是酿酒酵母物种,广泛应用于食品和饮料行业和研究实验室(56]。作为一个真核系统,酿酒酵母相似之处与哺乳动物细胞的细胞器和大分子组件,和它的许多蛋白质可以与人类同源蛋白质功能可互换。他们的基因操纵与其他模型相比也便宜。此外,抗氧化的反应酿酒酵母类似于哺乳动物细胞,和30%的基因与人类疾病相关的功能同系化合物,这使得该测试系统(非常流行57,58]。生物,一般来说,是防止氧化应激造成的损害等内源性酶SOD, CAT, GPx,谷胱甘肽还原酶(GR),可以清除自由基等氧化物种和/或修复氧化损伤。这些酶清除超氧化物和过氧化物与金属催化反应形成活性化合物。然而,这种抑制作用可以促进自由基的水平的不平衡,从而导致DNA损伤,蛋白质变性,脂质过氧化反应,甚至细胞死亡。
药用植物丰富的单萜通常用于治疗各种疾病。在我们的研究中,草蒿脑和3,7-dimethyl-1-octanol显示低细胞毒性答:盐水湖和鼠标红细胞。然而,橙花醇显示高细胞毒性效应的剂量在这些测试系统进行测试。研究单萜显示较低的抗氧化作用的铁减少潜在的测试,但能显著抑制氧化损伤所致的H2O2在所有的酿酒酵母菌株被测试单萜的浓度。关于单萜的扫气属性,橙花醇显示突出anti-radical能力abt和DPPH化验,其次是草蒿脑和3,7-dimethyl-1-octanol。
抗氧化剂有两种类型,如中小学。主要类型清除自由基,从而抑制或减缓起始和/或传播步骤通过释放电子或氢。这类抗氧化剂反应和脂质过氧化氢自由基(如ROO•罗•R•),并将其转换为更稳定的产品(如ROOH,卢武铉和RH),例如,酚类化合物、维生素e和合成抗氧化剂(如PG、丁基羟基茴香醚,二叔丁基对甲酚、特丁基对苯二酚)。这些还负责二聚过程终止的整体反应。单萜等萜类化合物潜在的抗氧化能力。这些广泛分布,能够清除自由基几乎所有类型的(59]。在这项研究中,草蒿脑和3,7-dimethyl-1-octanol(酚单萜)显示在各种测试模型中有前途的抗氧化能力。他们的抗氧化能力可能负责调节对peroxide-induced氢氧化损伤的影响酿酒酵母。
萜烯,包括单萜、植物中扮演至关重要的角色,因为他们提供防御各种细菌、真菌和病毒(60]。这些承诺对这些病原体的细胞毒性效应。例如,芳樟醇(一种天然的萜烯醇)是通过诱导氧化应激和凋亡起到显著的细胞毒性作用机制(61年]。在这项研究中,我们还发现酒精单萜橙花醇产生更好的对小鼠红细胞和细胞毒性的影响酿酒酵母。
5。结论
单萜的草蒿脑和3,7-dimethyl-1-octanol没有表现出显著的细胞毒性效应测试系统(答:盐水湖和鼠标红细胞)。橙花醇表现出显著的细胞毒性效应浓度的方式测试系统。所有的测试单萜回收自由基的浓度依赖性。然而,橙花醇表现出抗氧化能力显著高于草蒿脑和3,7-dimethyl-1-octanol。单萜没有氧化熟练的遗传物质和不足酿酒酵母菌株。在三个单萜,橙花醇可能是一个好的候选抗氧化和抗肿瘤治疗。进一步的研究是必要的评估背后的作用机制抗氧化和细胞毒性效应体内测试模型。
数据可用性
本研究的数据集用于支持这些发现可从相应的作者。
伦理批准
本研究通过Piaui联邦大学的伦理委员会,特雷西纳(Paiui),巴西(批准号109/14)。
的利益冲突
没有利益冲突。
作者的贡献
所有作者作出了重大贡献,是否在概念化,研究设计、执行、数据收集、数据处理、报告和数据,或者在这些地区。最后论文阅读和批准所有作者。
确认
作者感谢东北生物技术网络,RENORBIO,资助这个项目。作者欣然承认Piau联邦大学的提供的研究设施,巴西。