文摘
健康益处归功于石榴已经与多酚类物质的含量高,特别是鞣花单宁。这也是其他ellagitannin-containing水果和坚果包括草莓、覆盆子、黑莓、核桃、和麝香葡萄葡萄。然而鞣花单宁和鞣花酸的生物利用度是非常低。这些分子受到肠道微生物群广泛的代谢产生urolithins更好的吸收。Urolithins流传在等离子体硫酸葡糖苷酸和轭合物浓度在-20年0.2的范围μm .因此可以想见,ellagitannin-containing产品对健康的影响可能与这些相关gut-produced urolithins,因此这些代谢物的生物效应的评估是至关重要的。最近的研究,主要是基于在体外测试、具有初步的证据显示抗炎、抗癌的,antiglycative,抗氧化剂,urolithins和抗菌效果,支持他们的潜在贡献健康影响归因于石榴和ellagitannin-rich食品。的数量在活的有机体内研究仍然有限,但他们表现出预防urolithins对肠道和系统性炎症的影响,鼓励进一步的研究。这两个在活的有机体内和机械的研究是必要的澄清这些代谢物的健康影响。应注意在设计这些机械的研究为了使用生理相关代谢物(urolithins肠道模型及其共轭衍生品系统模型)的浓度可以达到在活的有机体内。
1。介绍
石榴,石榴汁对健康的影响与高含量有关的抗氧化多酚(1),特别是在鞣花单宁(punicalagin)。这也是许多其他的理由ellagitannin-containing水果和坚果,如草莓、覆盆子、黑莓、核桃、和麝香葡萄葡萄2,3]。
鞣花酸和鞣花单宁都显示在动物模型和人类相关的生物效应研究表明潜在的预防效果抗击慢性疾病,如癌症、糖尿病、心血管疾病、神经退行性疾病(4]。这些影响与多目标行动,包括抗氧化、抗炎、抗癌的效果(2,5]。这是证实鞣花单宁和鞣花酸吸收很低,未被吸收的化合物进一步代谢urolithins肠道微生物群的结肠(6- - - - - -10]。这个可怜的生物利用度和肠道分解代谢广泛建议urolithins而不是鞣花单宁或鞣花酸可能是实际的生物活性分子(7,11]。
与不同的羟基替换Urolithins dibenzopyran-6-one衍生品。化学可以考虑结合香豆素和异香豆素(benzocoumarins)(图1)。它们产自鞣花酸通过肠道微生物群的损失的两个内酯在鞣花酸(内酯酶/脱羧酶活动)和氢氧根的连续删除(dehydroxylase活动)(12)(图2)。
Urolithins分子在本质上并不普遍,但他们在植物富含鞣花单宁,已报告的情况甘蒙柽柳nilotica花(13),石榴叶子包含urolithin M-5 (10-pentahydroxy-dibenzo[3、4、8、9日b, d]pyran-6-one) (14]。他们还发现在一些herbivore-derived产品,如海狸[产生的海狸香15),产品香水感兴趣的行业,Pteropi粪便(松鼠的粪便Trogopterus xanthipes)在中药中使用16]。Urolithins也shilajit有关成分,soil-derived药用产品用于阿育吠陀医学(17]。
urolithin名叫首先给两个代谢产物隔绝羊的肾结石(三叶草subterraneum据报道是三叶草石头的原因,可能是一个有关鞣花单宁的来源),名叫urolithin urolithin B (18]。这两个分子恰逢颜料I和II前所述海狸香和海狸腺体(15]。
摄入大量鞣花单宁,尤其是punicalagin的榄仁树属延髓由牛与肝毒性和肾毒性19]。然而,subchronic口服大量的石榴鞣花单宁不是有毒的老鼠,这些化合物被发现广泛代谢urolithins (20.]。
由于urolithins ellagitannin-derived分解代谢物,可以吸收和体内不同组织,他们被认为是分子潜在的生物效应观察结果负责石榴或其他ellagitannin-containing食品的消费(3,7,9,11]。这里我们回顾urolithin代谢物生产的最先进的肠道微生物群,他们吸收,组织分布和药物动力学,生物效应的细胞和分子机制到目前为止使用不同的报道在体外模型,在活的有机体内动物和人类的证据。
2。Urolithins化学性质、检测和识别
Urolithins构成一个整体代谢产生的家庭开放和脱酸内酯环的鞣花酸和氢氧根的顺序删除从不同位置(图2)。脱酸后第一个代谢物是urolithin M-5 (pentahydroxy-urolithin),从这几个tetrahydroxy-urolithin同分异构体是由删除一个不同位置的羟基(urolithin D, urolithin M-6)。Trihydroxy-urolithins (urolithin C, urolithin M-7)之后产生的第二个羟基和dihydrox urolithins (urolithin和isourolithin)后的第三个。Monohydroxy-urolithin (urolithin B)也发现,尤其是在那些情况下isourolithin产生(图2)。进一步退化urolithins删除第二内酯环还没有报道到目前为止,尽管它不应丢弃。Urolithins显示特征紫外光谱可用于识别不同的hydroxyl-substitution urolithin核模式,以及进一步结合与甲基葡萄糖醛酸或硫酸(21]。在甲醇的紫外光谱urolithins表现出该地区两个主要吸收带的240 - 400 nm(图4)。这些被称为带我(300 - 380 nm)和乐队二世(240 - 280 nm)。在许多情况下,一个额外的乐队三世(280至300海里)也观察到。不幸的是,乐队I和II不能被关联到一个特定的环urolithin核(21]。后两组urolithin紫外光谱是杰出的研究不同光谱的情节:urolithins 9-position中的羟基和那些没有在9-position羟基化(图4)。发生羟基的位置9日isourolithin的情况下,产生一个浅色的转变带我和增加的吸收带二世,最多显示256纳米左右,这是光谱的主要吸收带的urolithins 9-position羟基。与葡萄糖醛酸结合硫酸或还可测量对紫外光谱的影响,并可能被用作urolithin代谢物鉴定诊断方法。
3所示。石榴鞣花单宁的生物利用度、代谢和组织分布及其代谢物
由于潜在的健康影响和提出的期望高石榴果汁的抗氧化活性,被认为是由于punicalagin, punicalins和其它鞣花单宁(1,22),一个明智的一步研究这些化合物的吸收和代谢的测定在动物和人类。第一项研究测试石榴鞣花单宁的生物利用度是在老鼠身上进行的,这表明,大量摄入后的石榴皮鞣花单宁,主要代谢物检测血浆和尿液urolithins, B和C(图2)和少量的鞣花酸acid-dimethyl醚葡糖苷酸(6]。有趣的是,少量的punicalagin也在血浆和尿液中发现,尤其是在长时间的摄入量,但这已经不是在进一步的研究中被证实在人类饮食相关的大量的石榴鞣花单宁是提供7]。
Urolithin鞣花酸的生产,punicalagin和ellagitannin-rich核桃提取由六个志愿者粪便微生物群,展示首次生产的urolithins人类肠道微生物群(12]。此外,大量个人间观察变化体外实验(12在协议与观察到的结果在活的有机体内(7]表明微生物群成分的差异影响urolithin生产后,因此潜在的健康影响消费ellagitannin-rich食品(12]。之间没有相关性urolithin生产从鞣花单宁和equol生产异黄酮是观察到的12),这表明,不同菌株在肠道代谢的异黄酮和鞣花单宁。
伊比利亚猪被用作模型来研究urolithin生产从鞣花单宁。这个特殊的猪饲料的橡果,非常富含鞣花单宁,这个模型被用来评估鞣花单宁代谢和组织分布(23),并帮助人类理解鞣花单宁代谢。这项研究表明,肠道内产生不同urolithins tetrahydroxy-urolithin开始通过移除的鞣花酸内酯环之一,和氢氧根的顺序删除结束urolithins A和B(图3)。血浆和尿液样本的分析显示,urolithin葡糖苷酸和硫酸的主要代谢产物,urolithin C和B葡糖苷酸和硫酸盐作为次要的代谢物。鞣花酸二甲醚葡糖苷酸也是一个重要的代谢产物。胆囊和胆管的分析表明,tetrahydroxy-urolithin第一部分的肠道吸收,并在肝脏中发现,共轭和排泄胆汁的小肠。一个entero-hepatic循环显然是显示在这个动物模型研究[23]。关于组织分布,urolithin尿液中代谢物只有积累膀胱和达到高浓度的胆囊,但他们没有积累的分析组织(肌肉、脂肪组织、肾脏、肝脏、心脏,等等)(23]。
(一)
(b)
低浓度的发生或urolithin代谢物在小鼠前列腺石榴鞣花单宁摄入量(24),在人类摄入后前列腺石榴汁和核桃25据报道。最后研究是唯一一个可以在评价鞣花单宁代谢物的出现在人类组织(前列腺活检),并发生urolithin葡糖苷酸(2 ng / g组织)和B urolithin葡糖苷酸的痕迹和鞣花酸二甲醚被报道(25]。
没有研究的药代动力学和组织分布urolithins直接摄入后人类。然而,后两方面间接证据的鞣花单宁或鞣花acid-rich食品的摄入。石榴或派生的饮料,它是建立鞣花单宁不是当膳食剂量摄入和吸收,释放鞣花酸被吸收的第一部分胃肠道和检测在等离子体浓度约100海里1小时后摄入(10,26]。鞣花酸配合也被发现,这些包括甲基醚和硫酸葡萄糖和配合。最常见的代谢物中发现尿液和血浆是鞣花酸二甲醚葡糖苷酸,涉及的甲基化转移酶,然后glucuronidation的葡糖醛酸基转移酶(3,7]。等离子体水平的urolithin峰14-25μ根据志愿者。这些代谢物开始出现在等离子体6 - 8小时后摄入,这证实结肠urolithin生产(7,坚持尿液和血浆鞣花单宁摄入后48 - 72小时显示一个活跃的肝肠循环(3,7,9,12]。
Seeram et al。24)的药代动力学和组织分布描述urolithins在小鼠口服或化学合成urolithin intra-peritoneal管理(人类等效剂量,HED ~ 85毫克一个70公斤的人)。Urolithin 2 h后在等离子体达到顶峰,达成最高的浓度前列腺其次是小肠和结肠,高峰在4 h [24]。Urolithin, Urolithin硫酸,methyl-urolithin主要是检测在前列腺而Urolithin葡糖苷酸主要是在肝脏和肾脏组织中检测到。其他研究动物模型,包括老鼠和猪,在结肠urolithin生产确认,连续亏损氢氧根当肠道中的代谢物的进步3,12]。
Gonzalez-Sarrias et al。25报道urolithin代谢物的出现和鞣花酸二甲醚在前列腺活检葡糖苷酸石榴汁的摄入量。这是唯一的研究到目前为止评价urolithin代谢物的出现在人类组织。然而低浓度检测在前列腺,尽管更高浓度不应丢弃,建议由平行研究在大鼠(25)也同意的结果Seeram et al。24]。
4所示。生产的Urolithins不同的动物
生产的urolithins鞣花单宁据报道在不同动物(表1)。那些动物吃树皮和木材,海狸和松鼠一样,在其肠道产生urolithins,他们存在于自己的粪便和排泄物、分泌物的海狸香。
此外,反刍动物饲料在ellagitannin-rich题材(橡树叶子,三叶草subterraneum等)也在等离子体产生urolithins流通共轭衍生品和在尿液和粪便排泄。生产urolithins瘤胃的牛已经证明,和isourolithin A和B urolithin是主要的代谢产物,而urolithin似乎主要在小肠(31日]。生产不同的代谢产物的动力学表明,urolithin B生产从isourolithin比其更倾向于生产urolithin这似乎是最终产品。urolithins在牛奶的发生很有可能,虽然到目前为止没有被证明。
在单胃的动物,生产urolithins老鼠,老鼠,和猪,在所有这些情况下的主要代谢物在粪便、尿液和血浆urolithin及其葡糖苷酸和硫酸共轭。Urolithins C和B是那么频繁,但是他们也一起被发现少量的isourolithin(表1)。同样的行为是观察人类摄入后的石榴、核桃、茶叶、圆叶葡萄葡萄,草莓,覆盆子,黑莓,上的却是野生云莓,橡树橡子,oak-aged红酒。Urolithins也将最终产生后所有ellagitannin-containing食物的摄入和药用植物的camu camu (Myrciaria dubia),北极树莓,野玫瑰果,沙棘,蔓越莓,天竺葵和oak-aged精神(威士忌等)。
研究评估urolithin生产其他动物,包括鸟类和昆虫,是非常有限的21),但到目前为止的证据表明,他们不生产urolithins鞣花单宁。在昆虫中,鞣花单宁水解释放鞣花酸,这是在粪便中发现。这是acorn甲虫所示(Thorectes lusitanicus)[21]。间接证据表明,蜜蜂采集花蜜含有鞣花单宁水解他们释放鞣花酸在蜂蜜成熟(37),但没有检测到urolithins表明微生物群蜜蜂不能代谢生产urolithins鞣花酸。在木白蚁取食,鞣花单宁鞣花酸水解,然后氢氧根产生nasutins中移除,白蚁微生物群似乎没有删除的鞣花酸内酯环的能力产生urolithins [21]。据报道,一些澳大利亚的血淋巴白蚁属的Nasutitermes包含nasutin粪便中也存在,但没有发现urolithin [38]。
在鸟类中唯一可用的研究是用“小金翅”(Carduelis版图,美联储与黑莓2周)。粪便收集和分析,只有发现鞣花酸(21]。
这些结果表明,urolithins通常由哺乳动物摄入后鞣花单宁。然而,个人间的变化,建议与不同的肠道微生物群组成,这意味着健康的影响观察石榴和其他ellagitannin-containing食物摄入后可以通过特定的微生物群的发生调制产生urolithins [50,51]。
5。生物活性的Urolithins
生物利用度和代谢研究标明哪些代谢物应该在什么浓度测试和机械的研究,以了解石榴鞣花单宁的生物活性。结合punicalagin鞣花酸和urolithins应该测试在这些研究中使用的模型胃肠道细胞浓度可以达到几百左右μ米(punicalagin和鞣花酸)和10μurolithins M。
健康影响归因于urolithins进行的研究的基础上的在体外有很多和多样化,从抗疟属性或拓扑异构酶抑制剂细菌群体感应的饮料。一般来说,出版物的数量关于每个生物活性仍然是非常有限的,尽管这些研究通常使用一个合适的生理浓度范围,submicromolar-low微克分子浓度的顺序,类似于那些urolithins可以达到摄入后在肠道和等离子ellagitannin-rich食品(表2)。所有的研究在体外,重要的是要突出最近的一项研究的生物效应urolithin葡糖苷酸,等离子体的主要循环代谢产物ellagitannin-rich食物摄入后,探讨了在人类主动脉内皮细胞(45]。这种类型的研究还很匮乏,虽然高度可取的,学习时的作用机制多酚或其代谢物在胃肠道外,随着茶多酚及其肠道微生物群的代谢产物是由二期酶glucuronidated吸收之后,他们发现这种结合形式的循环系统和外围组织。
5.1。抗氧化活性
考虑到高ellagitannin-rich食品的抗氧化性能,石榴的一样1),第一个活动,探索了urolithins是他们的抗氧化能力。第一个可用的研究报道,urolithin有抗氧化能力42倍低于其前体punicalagin DPPH实验测试时,测试时低3500倍的abt试验(7]。这些结果符合urolithins必要达成IC的浓度50在一些抗氧化剂化验(DPPH、xanthine-XOD和PMS-NADH)超过100μ米(29日]。然而,使用氧自由基吸收试验,所有urolithins测试表现出强大的抗氧化性能与抗坏血酸相比,其中urolithin是最有效的(29日]。在类似的研究中,大量的多酚类物质的抗氧化活性及其代谢产物产生在活的有机体内被ORAC法相比,urolithin的抗氧化活性是最强大的,只是被一些proanthocyanidin寡聚物,儿茶素,表儿茶素和3,4-dihydroxyphenyl乙酸(52]。利用细胞的方法,通过细胞膜被认为是运输,Bialonska et al。39)确定urolithin C显示最高的抗氧化能力(IC50= 0.16μ米)而urolithin显示一个集成电路5013.6μM,仍在等离子体浓度的范围内可以实现的在活的有机体内但在一个较小的程度上比其前身鞣花酸(1.1μ米)或维生素C (1.9μ米)(39]。在神经细胞的氧化应激诱导,urolithin B (0.5 -20μ米),urolithin (10μM)表现出保护作用增加细胞生存40]。一般来说,可假定的是,urolithins有更高的抗氧化能力比最初想象的,但抗氧化能力取决于测量方法和需要更详细地研究和与其他在活的有机体内方法鉴于自由基的重要性在许多疾病。
5.2。雌激素的调节器
在过去的几年里,人们越来越感兴趣的研究雌激素植物衍生的化合物(植物雌激素)/抗雌激素的活动,由于其潜在的利益作为饮食的一部分,也就是说,调节胆固醇水平或维护的绝经后骨质密度。许多多酚(异黄酮、黄烷酮类、estilbenes等等。)显示phytoestrogenic效果。在某些情况下,膳食多酚可能是所谓的前体enterophytoestrogens分解代谢所产生的结肠微生物群的最初的酚醛树脂。的潜在活动urolithins enterophytoestrogens最近调查(41]。在这工作,结构活性研究表明,A和B urolithins特定的分子特征,使得这些分子可能能够结合α- - -β雌激素受体(ER) (41]。ER竞争结合化验表明,两urolithins ER的亲和力α和ERβ受体,urolithin绑定更有效地比urolithin B,呃,亲和力高α比珥β受体。使用一个与细胞增殖试验对雌激素敏感(E-screen) urolithins a和B表现出雌激素活性(没有雌二醇)和抗雌激素的活动(雌二醇)的存在以类似的方式其他已知的植物雌激素(41]。
5.3。Anti-Inflammatory-Related活动
5.3.1。抗疟活性
为了澄清是否晒干皮的属性不成熟石榴,用作抗疟草药,至少部分是由于urolithins,他们的活动抑制MMP-9酶(直接参与疟疾的发病机制)进行了测试。Urolithins 25 A和B的浓度μM抑制MMP-9及其mRNA表达的释放,在疟原虫色素和TNF -α刺激单核细胞的细胞(42]。这些结果表明,石榴皮的抗疟性质可能部分是由于urolithins。
5.3.2。组蛋白乙酰化状态
组蛋白乙酰化/脱乙酰作用状态在炎症中扮演一个重要的角色,因为它与转录因子的激活/失活NF -κB和AP-1,直接涉及炎症。之一urolithins发挥其抗炎活性的机制可能是抑制组蛋白乙酰转移酶(HAT),事实上已经证明了5所示μM urolithin A和B,能够抑制帽子活动(53]。
5.3.3。抗炎作用对人类结肠癌成纤维细胞
结肠成纤维细胞在肠道免疫反应有重要作用,可以接触到大量的结肠癌饮食代谢物。鞣花单宁摄入后,urolithin urolithin B以及鞣花酸的痕迹可以在肠道中找到。因此,培养人类结肠与促炎细胞因子刺激成纤维细胞暴露在urolithins a和B的混合物和鞣花酸的浓度代表那些可能被发现在活的有机体内(有些人μ米)(43]。Urolithin A和,最重要的是,代谢产物的混合物能够抑制成纤维细胞的迁移能力和单核细胞粘附的成纤维细胞提供证据的潜在改善结肠炎症细胞(43]。进一步分子洞察这些反应表明,这些影响是伴随的水平差别很大对这些prostaglandin-E2 (PGE2) PAI-1白介素8(引发)以及其他细胞迁移和附着力(表的主要监管机构2)。单个代谢物的研究表明urolithin是最活跃的化合物。除了抑制PGE2, urolithin urolithin B也能够抑制表达的两个主要酶负责合成前列腺素在炎症条件下(mPGES-1和cox - 2)而鞣花酸(没有显示任何影响44]。urolithins的抗炎作用可能通过调节介导的转录因子NF -κB因为urolithins能够抑制因子的激活也表现出增殖的抑制作用蛋白激酶通路(MAPK通路),c-Jun (urolithin),和p38 (urolithins A和B) [44]。
5.3.4。对人类内皮细胞抗炎作用
的抗炎效应urolithin葡糖苷酸最近调查Gimenez-Bastida et al。45]。使用细胞因子诱导的人类主动脉内皮细胞,本研究探讨生理相关(低浓度的影响μ米范围内,1 - 20μ米)的A和B urolithin葡糖苷酸(主要在人血浆代谢物检测ellagitannin-containing口服摄入的食物(7)在两个早期动脉粥样硬化事件:单核细胞粘附内皮细胞和内皮细胞迁移。本研究的主要结果是,urolithin葡糖苷酸,最丰富的共轭循环鞣花单宁的摄入后,表现出最高的抗炎活性。Urolithin葡糖苷酸适度但显著抑制单核细胞粘附内皮细胞以及内皮主动脉细胞的迁移能力45]。这些影响被关联到一个温和但重要的监管水平的几个关键分子标记与动脉粥样硬化相关过程:趋化因子的差别(i)对这些(碳碳主题)配体2 (CCL2)、纤溶酶原激活物的差别(ii)对这些inhibitor-1 (PAI-1),和(3)几个生长因子的调节。这些结果,在某些情况下,与那些观察到相应的糖苷配基urolithin A和建议的glucuronidation urolithin并不完全消除糖苷配基,葡糖苷酸的活动可能导致有利影响对心血管疾病归因于食用石榴(或石榴汁)22)和其他ellagitannin-containing食品(2]。
5.4。Anticarcinogenic-Related活动
5.4.1之前。拓扑异构酶II和CK2抑制剂
urolithins的抗癌的活动是到目前为止最探索之一。Urolithins似乎发挥抗癌的活动影响了无数的分子途径(5]。Urolithins CK2抑制剂的酶,无处不在的蛋白激酶参与多种细胞功能,当改变导致过程如炎症和癌症。使用submicromolar浓度在网上筛选、urolithin被发现是一个强有力的和选择性CK2抑制剂(IC50= 0.39μ米)(54]。Urolithin M5和另一个合成Urolithin(从未发现作为鞣花酸或鞣花单宁代谢物在动物)显示拓扑异构酶抑制活性浓度低于1μ米,展示一个更强有力的活动比化疗药物阿霉素。分子的作用机制对人类似乎是拓扑异构酶2与ATP的ATP结合口袋竞争人类酶(55]。
5.4.2。人类前列腺癌的细胞
人类前列腺器官之一,urolithins消费后能被探测到的石榴汁和核桃25]。在前列腺癌细胞,urolithins (A, B, C, D)抑制CYP1B1活动(在前列腺癌化学预防目标)在剂量范围从1.15μ137 (urolithin)μ米(urolithin D)而需要更高浓度CYP1A1活动抑制(12.4 -2907μ米)的变化和CYP1B1抑制剂浓度增加参数与建议的竞争力抑制urolithin a .缺乏对这些参数的变化,然而,建议的非竞争性抑制urolithin b .此外,减少CYP1B1活动所urolithins伴随着减少CYP1B1表达式(46]。
5.4.3。对人结肠癌细胞的抗癌效应
的在体外研究在结肠癌细胞,因为它是有很大的相关性在胃肠道的这一部分urolithins生产和生物活性浓度可以达到。urolithin的混合物,urolithin B,鞣花酸,在浓度代表那些在小肠通过饮食,抑制人类结肠癌Caco-2细胞的增殖(47]。这种抑制作用主要是通过介导的年代和G2/ M细胞周期阻滞的调制与细胞周期调控相关基因的表达(CCNB1和CCNB1IP1)和癌症发展,例如致癌基因k -和原癌基因,肿瘤抑制DUSP6 shp和安全系数,和生长因子受体FGFR2和表皮生长因子受体(47]。这些结果与一般伴随ERK1/2信号通路的调控。另一个路径,可能是目标urolithins Wnt通路。使用荧光素酶规范化Wnt通路的记者HEK T293结肠细胞,Sharma et al。48]表明urolithin能够抑制Wnt信号集成电路5039μ而鞣花酸显示一个集成电路5063年μM,浓度可以实现石榴或ellagitannin-rich食品消费后的冒号(48]。Kasimsetty et al。49还测试了,相比人类结肠癌HT-29 urolithins细胞的影响,并发现urolithins A, B, C, D能够诱导细胞凋亡在25 - 50之间的浓度范围μ米,而更高浓度(~ 500μ米)是必要的,促进细胞周期阻滞。Urolithins A, B, C, D也抑制CYP1活动(约50%)在50到75的范围使用浓度μm .这些结果表明,常规饮食消费ellagitannin-containing食物,可以产生和维护μM urolithins浓度在结肠,可能有保护作用对结肠癌的发展。
5.5。糖化蛋白抑制剂
先进的糖化生产的最终产品是一个次要高血糖的影响有一个重要的角色在心血管并发症糖尿病和阿尔茨海默氏症。Urolithins A和B (1μ米)显示重要antiglycative活动增加当浓度增加到10μM urolithin a相同的情况下增加urolithin B(没有被观察到40]。这个活动,然而,没有与其抗氧化活性相关(abt)或glyoxal-binding能力。
5.6。通过群体感应抑制抗菌活性
群体感应(QS)是一种细菌性通信机制,对小分子或auto-inducers和细菌能够检测到人口密度,调节基因的表达,和控制几个关键流程相关感染进展如毒性、生物膜的形成和能动性。最近的研究关注的一个重要区域寻找天然化合物能够抑制QS可能构成一种有效的替代抗生素的使用对病原体感染。Dietary-derived多酚代谢物在小肠可能有助于减少肠道病原体入侵的能力通过QS的抑制能力。Urolithins A和B被证实能够减少生物膜生物量和游泳enteropathogen的能动性鼠疫enterocolitica在浓度低至4μ米(56]。这些影响是显著减少的水平相关的细菌autoinducers acylhomoserine内酯(ahl分子)发布的细菌培养基的改变,伴随着基因的表达水平极度参与合成内酯(yenI和yenR)和鞭毛的合成(flhDC,fliA,和fleB)[56]。这些结果表明,microbiota-derived代谢物urolithin urolithin B可能起到antipathogenic作用在结肠y enterocolitica和可能有助于保持肠道微生物平衡。
6。的在活的有机体内证据
鞣花单宁生物利用度差,鞣花酸衍生物及其广泛的胃肠道代谢引起了质疑这些父母分子,发现这样的食物,是真正的活性化合物系统可能与石榴汁和其他ellagitannin-containing施加的健康食品。我们组首次报道发生在人类urolithins食用石榴汁(7]。这些代谢物在血液中达到微摩尔的浓度,我们推出的假设与石榴汁的潜在系统性的生物效应与多酚与urolithins摄入,而不是出现在石榴汁(7)或其他ellagitannin-containing食品如核桃、草莓和树莓8]。
第一个直接在活的有机体内证据的生物活性urolithins也报道了我们组五年后发射后上面的假设。Larrosa et al。29日]报道的抗炎和生命起源以前的效果最显著的urolithin代谢物(urolithin)的溃疡性结肠炎大鼠模型。老鼠收到一个标准的食物补充250毫克/公斤/天的ellagitannin-rich石榴提取物(PE) (HED ~ 2.5克在一个70公斤的人)或合成urolithin 15毫克/公斤/天(UroA) (HED在一个70公斤的人~ 154毫克)25天前诱导结肠炎症与葡聚糖硫酸钠(DSS)。punicalin punicalagin石榴提取物含有35%,13%,4.5%鞣花酸苷,8.9%免费的鞣花酸。考虑到urolithin产生的主要代谢物石榴摄入后,这项研究的目的是评估可能直接影响urolithin摄取作为合成化合物和比较这与施加的影响在活的有机体内生成urolithin石榴提取物后消费。进行测量,包括评价结肠组织损伤,微生物群的变化,抗氧化状态、前列腺素E2 (PGE2)、一氧化氮产量,cyclooxygenase-2 (cox - 2),诱导一氧化氮合酶(间接宾语),前列腺素E合成酶(ptg),基因表达在结肠粘膜(微阵列和rt - pcr)和多酚代谢(LC-MS-MS)。石榴提取物和urolithin管理25天前炎症的感应是报道据serobiochemical安全分析和评价的动物。石榴提取物和urolithin-A减少抗炎标记伊诺,cox - 2、ptg和PGE2在结肠粘膜。然而,抗炎活动施加15毫克/公斤urolithin结肠和系统性水平相对比,石榴提取物由250毫克/公斤。只有urolithin能够保护结肠架构。然而,石榴提取物但不是urolithin降低氧化应激在等离子体和结肠粘膜(TBARs和收紧方法)。
关于基因表达分析的结肠粘膜溃疡性结肠炎大鼠模型,2058和6996个基因的表达被发现显著改性石榴提取物和urolithin消费,分别。一般的,总共有667个基因调节石榴提取物和urolithin a。这些基因被用于功能性分析使用智慧路径分析(异丙醇,智慧系统,红木市,CA,美国)。图5展示了主要的高级功能和疾病最重要的基因表达改变的摄入量石榴提取物或urolithin答:值得注意的是,一些主要功能和疾病检测结肠癌发展有关,例如,“细胞死亡”,“细胞增殖,”“癌症”,“胃肠疾病,”“生物的生存,”和“细胞周期。”
使用异丙醇的典型路径分析工具,它也可以识别从图书馆出来的主要途径是最重要的基因表达数据分析。图6具体展示了主要的分子参与的信号通路,转录调控,细胞生长,细胞周期和细胞凋亡的放松管制已经涉及癌症发展和其转录水平被urolithin significantlymodulated(调节为红色,绿色使之抑制)。描述了不同的分子在相应的细胞室,和报告之间的交互都用箭头表示。这幅图描绘了分子机制的复杂性,可能引发细胞暴露于潜在的生物活性化合物的反应,例如,urolithin答:需要注意的是,在变化检测,等一些重要的肿瘤抑制基因p53和Rb1调节而凋亡基因BclXL和Akt被urolithin a下调这些变化也与石榴提取物治疗后观察。这些结果表明在活的有机体内分子调制在结肠粘膜细胞反应urolithin或石榴提取物可以预防或减少相关的恶性发展变化和癌症。支持这些结果,在体外研究使用人类结肠癌细胞Caco-2还报道了抑制这些细胞增殖和细胞周期阻断urolithin(表2)。此外,许多这些基因参与这些功能被发现被urolithin调制在人类细胞(47]。
我们组还为首次报道在活的有机体内生命起源以前的石榴提取物和urolithin效应(29日]。石榴提取物和urolithin调制良好健康大鼠的肠道微生物群(炎症之前)这可能有助于石榴汁的保护作用和urolithin反对进一步诱导结肠炎症。urolithin而言,效果明确是由于合成代谢物口头管理和可能相关的一些具体的抑制肠道微生物群物种忙一些(有益)的增长乳酸杆菌和双歧杆菌等微生物组。在石榴中提取的情况下,同样可以给出解释,但生命起源以前的影响对其他化合物中提取(纤维、糖等)不能排除(29日]。
第二项研究处理在活的有机体内urolithins的证据是由Ishimoto et al。57]。这些作者报道急性(24小时)urolithin抗炎效应在老鼠carrageenan-induced爪子水肿。在这种情况下,urolithin(300毫克/公斤;HED在一个70公斤的人~ 1.5 g)是口服接种小鼠在注射角叉菜胶前1或6 h。炎症效果评估24 h后注射角叉菜胶通过测量后爪体积。不幸的是没有以本研究炎症标记物。作者声称的快速吸收urolithin老鼠也达到1 h (57]。然而,这并不是同意一项研究处理urolithins的药代动力学和组织分布在urolithin 2 h后在等离子体达到顶峰,被几乎检测不到6 h后(24]。Ishimoto et al。57)描述了一种抗氧化活性高urolithin在小鼠血浆使用ORAC法和建议这个活动可以与抗炎作用。这些结果不一致与Larrosa et al。29日]urolithin建议抗炎作用的并非由以来抗氧化活性没有明显的抗氧化作用在等离子体和结肠的老鼠被发现(TBARs和收紧方法)。此外,Cerda先生et al。7)没有观察到任何增加在人血浆的抗氧化状态的摄入1 L的石榴汁5天(abt和DPPH方法)。也许,高剂量的urolithin化验Ishimoto et al。(57)以及特定用途的ORAC法来测量这背后的抗氧化活性可能是明显的争议。总的来说,人类的外推的结果Ishimoto et al。57)可能会怀疑由于其测定条件。这些作者化验一个剂量的1.5 g HED urolithin提出安全问题与试验条件接洽Larrosa et al。29日]。
7所示。前景和进一步的研究
Urolithins可以达到显著的浓度在人体摄入后ellagitannin-containing产品;然而,urolithins的直接生物活性几乎没有研究到目前为止。在这方面,这些代谢物可能丢失的链接解释相关的健康益处ellagitannin-containing石榴等产品的消费。有许多urolithins产生的人类肠道微生物群。一些研究揭示了有关这些代谢物在人体,周转率高的尿液排泄,重要的在血液中浓度,以及性格在人类前列腺。到目前为止,只有两个研究(动物模型)所描述在活的有机体内抗炎(29日,57)和可能的癌症chemopreventive活动(29日最丰富的urolithin产生于人类,urolithin a。除了这个有限的证据,直接在活的有机体内活动的urolithins尚不得而知,因此需要更多的动物实验。在体外研究与特定的细胞模型和特定的代谢物(urolithin类型和轭合物,如葡糖苷酸或硫酸盐)是有用的解决机制。在这种情况下,适当的浓度和类型的代谢物应该仔细选择从这些得出相关结论在体外模型。
评估人类urolithins可能更加困难。虽然这些代谢物产生在人类肠道中,合成urolithins人类可以提高管理的安全问题由于这些代谢物是没有找到同样的(至少在相关浓度)在食品,因此他们不能被视为膳食化合物。在这方面,urolithins的毒理学评价动物模型也不见了。
利益冲突
作者宣称没有利益冲突。
确认
这项工作一直支持的项目Consolider甘蔗2010年csd2007 - 00063(乐趣C粮食),CICYT agl2011 - 22447, Fundacion塞内加de la地区德穆尔西亚(grupo de excelencia胚芽06年,04486),和酒神巴克斯(FP7欧洲委员会授予协议312090)之下。