文摘
促进知识的有效的抗氧化剂为更大的洞察力发现了治疗糖尿病并发症。地衣是一个资源丰富的新型生物活性化合物和抗氧化潜能是有据可查的。这里我们回顾地衣的抗糖尿病的潜力得到广泛的重视,在最近的过去。我们有相关的糖尿病和地衣的抗氧化潜力的化合物。研究显示良好的抗氧化和抗糖尿病的活动之间按照地衣和指出需要调查收集稀少且分散的数据有效利用的生物活性。审查了地衣中提取,尤其是Parmotremasp.和树花属sp.显示有前途的潜在治疗糖尿病药和抗氧化试验。无处不在的化合物,即zeorin methylorsellinate,甲基-β地衣酚羧酸盐、甲基haematommate lecanoric酸,salazinic酸,sekikaic酸,地衣酸,gyrophoric酸,和lobaric酸表现出有前途的潜在治疗糖尿病药以及抗氧化分析突出的可能有效的治疗有糖尿病及其相关并发症。可用编译这些数据提供了未来的视角和突出了需要进一步研究的强有力的草药收获更多有益的治疗抗糖尿病的药物来源。
1。介绍
糖尿病(DM)是一个全球流行和一个不断增加的最具挑战的21世纪的健康问题。2010年,全世界有超过2.85亿人患有糖尿病,然后估计,糖尿病患者的数量到2030年将增加到4.39亿。有趣的是,2015年的报告显示,全球4.15亿年(2.152亿名男性和1.995亿名女性)有DM患病率为8.8%。换句话说,十一分之一的人有DM和全球支出治疗仅在2015年是6730亿美元(卫生支出的12%)1]。
DM是有区别的两个主要团体:(1)自身免疫性T1DM胰岛素依赖糖尿病或糖尿病和(2)青少年2型糖尿病或noninsulin依赖DM成熟度DM。大约90%的人与世界各地的DM有2型糖尿病(T2DM)病人体内2]。
T1DM的β肽在胰腺中被破坏,不能分泌足够的胰岛素;T1DM的治疗需要通过注射胰岛素替代。2型糖尿病的特点是胰岛素抵抗和胰岛素分泌能力下降的情况β胰腺的肽。2型糖尿病是更适合治疗药物干预和治疗胰岛素增敏剂,或通过方法,降低血浆葡萄糖水平。天然产物和草药,自称是有效治疗DM因此最有效的治疗2型糖尿病(3]。
最新的基础和临床研究都暴露出新的理解抗氧化剂对抗糖尿病并发症的作用[4]。氧化应激在糖尿病的发病机理中起着重要组成部分及其后果,因为它导致的功能障碍β肽。抗氧化剂另一方面保护β从细胞凋亡,并保留其功能的肽5]。因此,如果一种化合物显示了良好的抗氧化活性,它预计将显示更大的对糖尿病及其并发症的影响。因此抗氧化治疗建议不同,创新,和基本方法对糖尿病治疗(6,7]。
地衣是复合生物组成的共生真菌的合作伙伴之间的联系(地衣共生菌)和一个或多个光合伙伴(光合生物)通常绿藻或藻青菌或两者兼而有之。地衣中发现所有的生态系统,包括最极端的环境earth-arctic苔原,炎热的沙漠,冰山,岩石海岸,有毒堆,等等。地衣生产特点和独特的物质可以帮助他们在这些极端环境中生存8]。大约1050地衣代谢物被更新(9]。重要的是,过去的十年见证了新的和不断增长的兴趣地衣物质作为小说的来源、药物活性生物分子(10,11]。总的来说,热带地衣研究最少隐花植物。例如,在斯里兰卡,新物种和地衣的新记录被发现在快速和热带地衣记录的数量在未来几年将有助于他们的药品潜在的新知识12,13]。有趣的是,广泛的生物活性已报告揭示了制药斯里兰卡地衣的重要性(14- - - - - -23]。
足够的文学存在,对于某些地衣是一个可行的抗氧化剂来源(9,10,24,25]。他们的抗氧化潜力评估的分析,包括DPPH自由基清除,减少权力,超氧化物阴离子自由基清除,一氧化氮自由基清除和抑制脂质过氧化作用。抗氧化性能综述了75种地衣和65年的孤立的代谢物和报道25]。此外,超过66地衣中提取回顾和分析了他们的抗氧化潜力。(26]。然而,与原油提取相比,数量有限的出版物存在的纯化合物的抗氧化活性。地衣的化合物的抗氧化活性与其结构关系活动报道(18,19]。
进一步混淆信息,潜在的抗氧化剂相比,有限的信息存在于地衣作为抗糖尿病的药物的疗效评价。不同的方法已经被使用,包括α淀粉酶抑制(27- - - - - -34),α葡糖苷酶(35,36[],PT1B的抑制活性37- - - - - -40],antiglycation [41,42),还有一些体内研究来识别潜在的地衣在治疗DM (43- - - - - -45]。
重要的是,大部分的提取和纯化合物的地衣报道抗糖尿病的潜在分别研究了他们的抗氧化潜力。在这里,我们总结地衣的糖尿病作用指的是最近的研究,包括那些我们报道的角度报道自由基清除活动如何影响之间的关系(如果有的话)的抗氧化潜力和抗糖尿病的活动。
2。地衣提取物的体外抗糖尿病的活动
几项研究已经发现探索的积极潜力地衣作为有效的抗糖尿病的药物。他们的血糖过低的行动一直在评估不同的方法,包括通过抑制碳水化合物水解酶的活性(α淀粉酶和α葡糖苷酶或蛋白酪氨酸磷酸酶1 b(应用PTP1B),这是公认的主要负调节胰岛素信号,或通过抗氧化作用,参与恢复胰岛素分泌胰腺细胞(27]。
本文总结了地衣的抗糖尿病的报道活动使用α淀粉酶,α葡糖苷酶、antiglycation和蛋白酪氨酸磷酸酶1 b(应用PTP1B)抑制化验报告由美国的一些工作。
2.1。α地衣中提取淀粉酶活性
α淀粉酶是关键酶参与碳水化合物的消化。水解淀粉和糖原成麦芽糖,最终增加血糖。
评估了地衣中提取α淀粉酶抑制活性和显示有益作用在降低糖的消化和吸收的速度,从而导致2型糖尿病的有效管理降低餐后高血糖(28]。
到目前为止,22地衣中提取包括一些在多个研究已经评估,表现出积极的潜力α淀粉酶的抑制试验。这些包括Everniastrum cirrhatum,松萝sinensis,树花属conduplicans,r . hossei,Parmotrema tinctorum, p . pseudotinctorum(29日),Flavoparmelia caperata,Physcia aipolia,Heterodermia leucomela(30.),树花属中国,Heterodermia leucomela,Herpothallonsp。Parmotrema reticulatum(31日),Parmotrema tinctorum(32),松萝表达,树花属pollinaria,树花属hyrcana,Cladonia丽,Flavoparmelia caperata,Parmotrema研究方面,Punctelia subrudecta,Punctelia borreri,Hyperphyscia adglutinata,Peltigera praetextata(33]。
更广泛的利益收到了植物天然多酚的α淀粉酶的抑制活性,46]。然而,评估报告存在纯对地衣化合物α淀粉酶。然而,它可以解决的α-淀粉酶抑制活动上面,地衣可以归因于他们的酚类化合物。
多酚的结构活性关系从其他植物来源表明,孤立α-淀粉酶抑制活动受到羟基数量和他们的位置,甲基化,methoxylation,糖基化,等等。广泛地说,它被认为是苯酚的羟基化增加了α-淀粉酶抑制活性和methoxylation,街区自由羟基,减少抑制活动(47]。
分子对接研究显示,总体而言,酚类化合物的抑制活性取决于两个参数:(i)氢键能力哦组的酚类化合物的侧链氨基酸如Asp197 Glu233和(2)平面化的芳香环形成一个有效的结合π- - - - - -π系统的吲哚Trp59活跃网站(48]。
重要的是要理解,地衣多酚结构不同于其他酚类,如类黄酮,儿茶素,tannis高等植物中找到。地衣酚醛树脂主要是单环酚类、缩酚酸、缩酚酸环醚,氧芴,派生通过acetyl-polymalonly通路,主要苷色酸生物合成的基本单位。因此,这将是有趣的估计α-淀粉酶抑制这些不同种类的茶多酚活性及其构效关系分析,描述其作用机理。
2.2。α地衣的葡糖苷酶抑制活性的化合物
α葡糖苷酶是另一个关键酶参与了人类膳食碳水化合物的消化。它水解低聚糖和二糖为葡萄糖,通过肠道壁吸收成为血糖。因此,抑制α葡糖苷酶活动被视为最有效的治疗方法之一,在等离子体降低血糖水平,因此,抑制餐后高血糖。
然而,相比α-amylase抑制活动,一个广泛的文献调查显示只有四个青苔,即Caloplaca biatorina(34),树花属celastri、r . nervulosa和r·帕西菲卡(36)提取物进行了评估,为他们α葡糖苷酶抑制活性。另一方面,6常见的次生代谢物在两种不同的评价研究,取得了可喜的降糖药效果。这些包括zeorin、甲基-β- - - - - -orcinolcarboxylate, methylorsellinate [16,35),sekikaic酸,salazinic酸,氧芴地衣酸(36]。
单环芳烃、甲基-β- - - - - -orcinolcarboxylate, methylorsellinate展出活动4-5-fold高于阿卡波糖(16),而缩酚酸环醚salazinic酸、缩酚酸sekikaic酸、氧芴和地衣酸显示集成电路兼容50价值标准相比阿卡波糖(36]。salazinic酸的动力学抑制研究,sekikaic酸,地衣酸α葡糖苷酶酶显示竞争类型的抑制salazinic酸和sekikaic酸和非竞争性抑制由地衣酸(36]。甲基-的动力学研究β- - - - - -orcinolcarboxylate和methylorsellinate不报道。
几个来自不同来源的多酚分离,尤其是黄酮类化合物,被广泛审查的抑制剂α葡糖苷酶。详细的SAR揭示了这两个α淀粉酶和α葡糖苷酶具有相同属性的结构要求抑制(47,48]。然而,类似于α淀粉酶没有存在于SAR地衣多酚对报道α葡糖苷酶。因此,这将是至关重要的进行对接的基础研究,以了解哪些类型的羟基进行半个H键与活跃的站点氨基酸残基。
有趣的是,无处不在的三萜zeorin发现只在几乎所有的地衣,拥有最重要的α葡糖苷酶抑制活性IC50的价值μ米,与标准药物相比,阿卡波糖(IC50=μ米),1-deoxynojirimycin (IC50=μ米)(16]。
常用药用的作用在管理有糖尿病及其并发症已收到尽可能多的关注植物多酚。五环的常用药用,属于齐墩果烷、ursane和羽扇烷类型,从不同的植物来源孤立,被广泛了α葡糖苷酶抑制剂(49]。另一方面,zeorin结构不同于任何上述五环的常用药用,是值得注意的研究其作用方式。
2.3。蛋白质酪氨酸磷酸酶抑制试验
蛋白酪氨酸磷酸酶1 b(应用PTP1B)已经被认为是一个主要的负调节胰岛素的信号,因此被认为是一个可能的药物治疗2型糖尿病和肥胖。之前的研究Seo et al ., 2009年,不存在报告应用PTP1B抑制活动地衣(37]。这个组已经进一步研究,一些地衣中提取以及他们孤立的次生代谢物(37- - - - - -40)以及它们的动力学研究中,相当大的注意不同地衣对应用PTP1B抑制性的评价活动。
南极地衣的评估与应用PTP1B抑制活动Umbilicaria南极洲,Stereocaulon alpinum(37,38),Lecidella carpathica(39),而Hueasp。40]。导致上述应用PTP1B的化合物被确定为三萜抑制活动,zeorin (hopane-6α22-diol)甲基-单环芳香族化合物β苔黑素羧化物(atraric酸)、methylorsellinate甲基haematommate,缩酚酸lecanoric酸,gyrophoric酸,atranorin, brialmontin 1,缩酚酸环醚lobaric酸以及四个新二萜呋喃。Gyrophoric酸组成的三个orsellenic酸单元显示应用PTP1B抑制性强近9倍的活动比lecanoric酸由两个orsellenic戒指。同样,lecanoric酸显示9倍比单环methylorsellinate更强力的抑制活性。另一方面,Brialmontin 1,有疏水性lecanoric酸相比,表明高抑制性的潜力。这些结果表明,抑制能力与亲油性增加似乎变得更强壮。Zeorin,最亲脂性的化合物的测试化合物,显示最高的潜在应用PTP1B抑制剂。
此外,超过27个常用药用的齐墩果烷、ursane和羽扇烷类型,从不同来源分离,已报告应用PTP1B抑制剂(50]。然而,zeorin是最有效的在报道应用PTP1B抑制剂,抑制应用PTP1B竞争方式。此外,zeorin显示选择性应用PTP1B比其他中,如TCPTP (t细胞蛋白质酪氨酸磷酸酶)。结构zeorin不同于其他常用药用植物来源隔绝。它缺乏一个羧基,这被认为是一个重要的功能,抑制相关活动。也只有zeorin三萜,在应用PTP1B活跃常用药用,缺乏颈- 3羟基集团,另一个抑制活动相关的基本特征。这将是有趣zeorin的作用方式,具有其他羟基。
2.4。Antiglycation地衣的活性化合物
增加糖化和建设先进的糖化结束产品已涉及糖尿病并发症。因此,有相当大的兴趣antiglycation化合物因为他们对糖尿病的治疗潜力。
文学对原油地衣中提取antiglycation不存在;然而,antiglycation活动几次生代谢物被描述的41]。在化合物检测、缩酚酸atranorin显示大量的活动作为一个antiglycation代理以及分枝地衣酸和地衣酸。在另一项研究中,乙haematommate,乙orsellinate, lecanoric酸,gyrophoric酸显示antiglycation活动(42]。
表1总结了报道抗糖尿病的地衣和化合物以及它们的测试活动。
有趣的是,无处不在的化合物,即zeorin methylorsellinate甲基-β地衣酚羧酸盐、atranorin lecanoric酸显示在多个试验包括抗糖尿病的活动α葡糖苷酶,应用PTP1B antiglycation活动,揭示了multidiabetic这些地衣化合物的好处。
2.5。体内抗糖尿病的研究
三个地衣提取物的体内抗糖尿病的研究,即Cladonia云淡的(43),Parmotrema grayana(44),p . hababianum(45描述了)来证明地衣的体内抗糖尿病的潜力。
Ethanolic提取的p . hababianum显示有效的体外抗氧化活性,也被证明是降糖药当测试对链脲霉素诱导糖尿病大鼠(45]。我们在此报告的降糖效果真实zeorin对链脲霉素诱导糖尿病大鼠。结果显示,zeorin 50毫克/公斤能够降低血糖水平从500 mg / dL 400 mg / dL 2小时之内,而zeorin, 100毫克/公斤,减少了葡萄糖水平从580 mg / dL 380 mg / dL。阿卡波糖在5毫克/公斤降低血清葡萄糖从520 mg / dL 380 mg / dL。
3所示。地衣化合物的抗氧化活动
地衣似乎是一个有前途的独特的酚类化合物的来源,不发生在高等植物和其他自由生活真菌。这些酚类化合物的抗氧化性能,以及它们的原油提取,已经彻底评估使用体外和体内研究。充足的数据来证明存在地衣作为一个可靠的抗氧化剂来源。已经有几个评论地衣中提取抗氧化活动及其化合物(25,26]。回顾地衣化合物的抗氧化活动超出本研究的范围。在此我们只捕获的抗氧化潜力的地衣及其化合物被报道为降糖药代理,进一步揭示其multidiabetic潜力。
结果总结在表2。图1提供了化合物的结构,是活跃在治疗糖尿病药和抗氧化试验。
有趣的是,大部分的这些地衣中提取和地衣化合物作为抗高血糖药(表1)分别研究和报道作为抗氧化剂。
令人鼓舞的是要注意,从报道的22地衣中提取的抗糖尿病的潜力,19显示抗氧化活性(表2)。地衣提取,即Flavoparmelia caperata, Parmotrema reticulatum, p . tinctorum p . pseudotinctorum p .摘要Everniastrum cirrhatum,松萝sinensis,口齿伶俐,树花属pollinaria, r . celastri r . nervulosa r·帕西菲卡r . conduplicans r . hossei Punctelia subrudecta, Peltigera praetextata, Umbilicaria南极洲,Stereocaulon alpinum,和Caloplaca biatorina报告他们的降糖药和有前途的抗氧化活性。
类似的观察是在纯化合物。17个已知的次生代谢物的显示抗糖尿病的活动,即zeorin methylorsellinate甲基-β地衣酚羧酸盐、甲基haematommate苷色酸,lecanoric酸,atranorin, sekikaic酸,salazinic酸,gyrophoric酸,地衣酸,lobaric酸,分枝地衣酸,gyrophoric酸、乙基haematomate,乙orsellinate, Brialmontin 1(表113),已经报道的抗氧化潜力(表2)。
重要的是,methylorsellinate甲基-β苔黑素羧化物,lecanoric酸,有前途的抗糖尿病的属性显示在多个试验(表1),也称作为抗氧化剂在不同分析(表2)。salazinic酸等化合物,gyrophoric酸,sekikaic酸,地衣酸,甲基haematommate,苷色酸,lobaric酸,和分枝地衣酸也被报道用于治疗糖尿病药和抗氧化电位。积极行动在化验使得这些酚类代谢产物有前途的来源来衡量其影响治疗糖尿病及其相关影响。
乙基haematommate的抗氧化活性,乙基orsellinate brialmontin 1是没有报告,而zeorin在DPPH未显示有效的抗氧化活性,SOI,不,和金属螯合分析(18]。
4所示。药品潜在的地衣化合物抗糖尿病的代理
不同地衣化合物的抗糖尿病的好处可以概括为抑制抑制消化淀粉消化的酶(α淀粉酶,α葡糖苷酶),应用PTP1B抑制活性,抑制晚期糖化终端产品,和抗氧化剂的活动,导致保护β从细胞凋亡肽。
此外,methylorsellinate,甲基-β地衣酚羧酸盐、甲基haematommate苷色酸,lobaric酸同样被报道为免疫调制剂除了抗氧化剂和antiglycation代理(22]。免疫调节药物被用作氧化应激诱导疾病的辅助治疗,改善免疫系统。因此,这些化合物也表现出巨大的潜在医学利用。
有趣的是,最上面的生物活性化合物是无处不在的化合物和它将有利于发展新技术直接识别给定的这些化合物的提取,而不是孤立的费力而忙碌的过程,纯化和结构说明。最近的一份报告在“快速识别地衣化合物的电喷雾质谱使用基于structure-fragmentation关系/ MS分析”(75年可能为这种分析铺平了道路。
然而,有一个更精确的调查需要检查两个孤立的纯化合物的临床价值和原油提取并阐明其机制的行动。除了临床验证和说明的作用机理,生物安全化合物的研究也很重要,合理使用的潜在生物活性的化合物的进一步发展未来的药物。
5。结论
地衣代谢物展示了有前景的结果作为一个水库的生物活性化合物。尽管地衣的研究抗氧化活动前有一个比较长的历史,地衣的报告潜在的抗糖尿病的药物已经在最近的过去。即使从有限的数据,不同的糖尿病潜力所指。几种地衣中提取取得了可喜的效果在抗氧化和抗糖尿病的化验。有趣的和重要的是,从22地衣中提取的抗糖尿病的研究潜力,19日已经建立了独立研究抗氧化剂。同样,17个已知的次生代谢产物已被证实的抗糖尿病的活动,在各种化验13被认为是抗氧化剂。因此,研究显示,有一个良好的抗氧化和抗糖尿病的活动之间的地衣。
本文指出研究地衣特定的重要性,多酚类物质α淀粉酶和α葡糖苷酶抑制剂,理解他们的行动模式(s)。进一步综述强调,尽管有大量数据派生常用药用植物如齐墩果酸、抗糖尿病的药物,缺乏数据更有效三萜zeorin限制了其潜在的应用程序。
详细的研究这些药物的潜在保护作用需要开发他们的潜力进行DM和相关并发症的有效治疗。
甚至从数量有限的研究可以得出结论,lichen-derived生物活性化合物生物制药应用的良好前景作为抗糖尿病的活动报道以及抗氧化性能,指出了需要研究收集稀少且分散的数据有效利用的生物活性。
然而,不幸的是,实际上在很大程度上被忽视了地衣现代制药工业,尽管地衣中提取生物活性的所有证据提供的文学。
相互竞争的利益
作者宣称没有利益冲突有关的出版。