Десет нови сапонини от тип Dammarane с хиполипидемична активност от функционален билков чай - Gynostemma pentaphyllum
Коментар от Orange Pear
Тази статия е с много съкращения. В края сме поставили линк към оригиналната публикация, която е от Националната Медицинска Библиотека на САЩ
Резюме
Джиаогулан, Jiaogilan (Gynostemma pentaphyllum) е функционален билков чай, който обикновено се използва в азиатските страни и региони за намаляване на нивата на липидите в кръвта. Сапонинът на Джиаогулан, Jiaogilan (G. pentaphyllum) е основният компонент, но все още има голям брой компоненти с липидопонижаваща активност, които не са открити.
В това проучване 10 нови сапонини от dammarane тип ( 1 – 10 ) и един известен ( 11 ) са изолирани от Джиаогулан, Jiaogilan (G. pentaphyllum) . Десет нови съединения бяха идентифицирани и наименувани като юнангипенозиди AJ ( 1 – 10 ) и друго известно ( 11) също беше получена. Техните химични структури са определени чрез MS, NMR спектроскопски анализи. Нещо повече, цитотоксичността върху клетките на човешки HepG-2 хепатоцелуларен карцином на тези изолати беше оценена и резултатите показаха, че съединения 1 – 11 нямат очевидна цитотоксичност. Накрая, всички тези съединения бяха оценени за техния ефект на понижаване на липидите чрез метода на оцветяване с маслено червено O. Десет съединения биха могли значително да намалят липидните нива, с изключение на 2 , особено 8 показват най-силната хиполипидемична активност.
Въведение
В днешно време се обръща много внимание на физическото здраве на хората, а здравословното хранене и физическите упражнения са начини за поддържане на общо добро здраве. Междувременно хранителните навици с високо съдържание на захар и мазнини засягат здравето на хората и са свързани със затлъстяване, хипертония, диабет, дислипидемия и други сърдечно-съдови рискови фактори.
Сред тези фактори, дислипидемията оказва голямо влияние върху човешкото здраве. Това е основната патогенност на атеросклеротичното сърдечно-съдово заболяване и важен рисков фактор за исхемичен инсулт. И така, как да се предотврати хиперлипидемия чрез ефективен начин на живот се превърна в тема за нарастваща загриженост [ 1 , 2 , 3 ].
Чаят с листа или пъпки от растението представлява една от напитките, популярно консумирани в различни части на света, като зелен чай, чай oolong или черен чай.
Последните доклади показват, че някои функционални чаени напитки могат да окажат положителен ефект върху понижаването на липидите и холестерола в кръвта. Например, зеленият чай като чай Longjing в Китай има антиоксидантни и понижаващи липидите в кръвта ефекти [ 4 ]. Съставките на този чай, включително полифеноли, флавоноиди и летливо масло и т.н., имат няколко добри биоактивности, като например способността да понижават нивата на липидите в кръвта и кръвното налягане, в допълнение към антиоксидантните защитни свойства и инхибирането на възпалението [ 5 , 6 ].
Джиаогулан, Jiaogulan (Gynostemma pentaphyllum) е народна медицина и функционален билков чай, който има добра репутация за понижаване на липидите в кръвта и кръвното налягане [ 7 , 8 , 9 , 10 , 11 ].
Състои се от множество химични компоненти, като сапонини, витамини, полизахариди, флавоноиди и аминокиселини [ 12 , 13 ]. Предишни проучвания показват, че гипенозидът е маркерен компонент в това растение и основните му химични компоненти имат отлична антихиперлипидемична, антиоксидантна, противовъзпалителна, антитуморна и други биологични активности [ 11 , 14 , 15 , 16, 17 ].
С оглед на добрата му фармакологична активност и хранителна стойност, химичният състав предизвика интереса на нашата изследователска група. Следователно, химическите съставки на Джиаогулан, Jiaogulan (G. pentaphyllum), особено тритерпеновите сапонини, са систематично изследвани в тази статия.
Сапонините от това растение са изолирани и идентифицирани чрез колонна хроматография (CC) и препаративни HPLC методи. В резултат на това, въз основа на физикохимичните свойства и спектралните данни, 11 съединения (Фигура 1) бяха получени и техните структури бяха определени. 10-те нови съединения бяха идентифицирани и наименувани като юнангипенозиди A–J ( 1 – 10 ), последвани от известно, 3 β , 20 S -дихидроксидаммар-24-ен-21-карбоксилна киселина 3- O -{[ α – l -рамнопиранозил-(1→2)]-[ β- d -глюкопиранозил-(1→3)]- β – d -глюкопиранозил}-21- O -[ β – d -глюкопиранозил-(1→2)- β – d -глюкопиранозид ( 11 ). Освен това токсичността на съединения 1 –11 бяха открити с помощта на CCK-8 анализ (Cell Counting Kit-8) и също бяха оценени активностите на 11 съединения за понижаване на липидите чрез метода на оцветяване с маслено червено O в HepG-2 клетки. Резултатите показват, че съединения 1 – 11 нямат очевидна цитотоксичност, десет съединения ( 1 , 3 – 11 ) имат значителна липидо-понижаваща активност, с изключение на 2 , а съединение 8 показва най-добра хиполипидемична активност.
Оценка на биоактивността
Джиаогулан (G. pentaphyllum) е функционален билков чай, който има много биологични ефекти. В нашето изследване беше определена липидопонижаващата активност на 11 компонента върху човешки HepG-2 хепатоцелуларен карцином клетки.
Анализ на цитотоксична активност
Анализът CCK-8 осигурява удобен и стабилен начин за определяне на клетъчната жизнеспособност, който използва водоразтворима тетразолиева сол (WST-8) за получаване на оранжево багрило формазан при биоредукция в присъствието на електронен носител от дехидрогенази. Скринингът за цитотоксичност на изолираните съединения 1 – 11 беше измерен с помощта на CCK-8 анализ в HepG-2 клетки. Резултатите (Фигура 2) от експериментите за активност показват, че тези съединения нямат значителна цитотоксичност при концентрации от 6,25 µg/mL до 100 µg/mL. Тези цитотоксични резултати биха могли да ни кажат, че при подходяща концентрация тези съединения са почти нецитотоксични; така че няма токсичен ефект, наблюдаван по време на нашето определяне на хиполипидемичната активност.
Тест за активност на хиполипидемия
За да се оценят инхибиторните ефекти на изолатите върху индуцираното от олеинова киселина натрупване на липиди, HepG-2 клетките бяха третирани със съединения 1 – 11 (50 µg/mL) в присъствието на олеинова киселина в продължение на 24 часа. Резултатите бяха показани в Фигура 3, и HepG-2 клетките в контролната група съдържат множество червени липидни капчици, слети една в друга, което показва, че моделът на натрупване на HepG-2 клетъчни липиди е създаден успешно.
Липидните капки в клетките, третирани със съединения 1 , 3 – 11 , имат светли цветове и по-малки обеми, докато съединение 8 е най-очевидно в сравнение с контролната група. Чрез горните явления можем да заключим, че съединения 1 , 3 – 11 имат силна антилипидемична активност, докато съединение 8 има най-силна антилипидемична активност.
Материали и методи
Общи експериментални процедури
Данните от електроспрей йонизационната масспектроскопия (HR-ESI-MS) (Waters, Milford, CT, USA) бяха открити с помощта на масспектрометър с орбитален капан за електростатично поле (Waters) с ESI източник. Измерихме NMR спектрите на всички изолирани съединения на спектрометър AV-400 (Bruker, Faellanden, Швейцария), използвайки триметилсилан (TMS) като вътрешен стандарт (IS). Semi-Pr-HPLC (C 18 колона, 250 mm × 10 mm, 5 µm, Cosmosil, Токио, Япония) се извършва с помощта на инструмент Waters 2489. Аналитична HPLC (SunFire RP C 18) беше извършено на инструмент Agilent 1260 (Agilent Technologies, Пало Алто, Калифорния, САЩ). Ostade-cylsilane (ODS) гел (5–50 µm, Dameng Technology, Chengdu, Китай), Sephadex LH-20 (Feixiang Biotechnology Co., Ltd., Najing, Китай) и силикагел (Yantai ocean chemicals, Yantai, Китай) ) бяха използвани за CC. Всички други химически реагенти са закупени от Tangshan Xiangyu Technology и Tianjin Lantian Biomedical Technology.
Растителен материал
Събрахме растенията от G. pentaphyllum от провинция Юнан, Китай, през октомври 2016 г., които бяха идентифицирани от Chunhua Wang, Тиендзинския университет по традиционна китайска медицина. Една проба (№ TJTCMBH20161006CH) се съхранява в Колежа по фармацевтично инженерство на TCM, Poyanghu Road, Jinghai, Tianjin, Китай.
Извличане и изолиране
Изсушихме растенията при 60 °C във фурната; след това обработените билки от G. pentaphyllum (около 5000 g) се накисват в 60% разтвор на C 2 H 5 OH/H 2 O ( v / v ) в продължение на три дни, общо три пъти, и след това се филтруват …
Киселинна хидролиза на гликозиди от dammarane тип
Захарните части на съединения 1 – 5 , 8 са получени с помощта на киселинна хидролиза и HPLC анализ. Този подход се основава на методи, публикувани в литературата [ 28 ]. Всяко изолирано съединение (4 mg) се третира с 2 mol/L HCI (2 mL) при условия на кипене под обратен хладник при 85 °C в продължение на 2 часа. Всяка смес се екстрахира с етилацетат, за да се получи агликоновата част, и водният слой се изсушава при понижено налягане. След това към изпарения филтрат се добавят последователно пиридин (1 mL), 1 -цистеин метилов естер (4 mg) и О -толил изотиоцианат (4 mg) и сместа се разбърква при 60 °С в продължение на 1 час. Всяка производна фракция се подлага на HPLC (LC, колона, Symmetry Shield TMRP C18; температура на колоната, 35 °C; подвижна фаза, 25% ацетонитрил, съдържащ 0,1% мравчена киселина; скорост на потока, 0.8 mL/min; дължина на вълната на ултравиолетово детектиране, 254 nm). При тези условия, захарите на всеки реагент бяха идентифицирани чрез сравнение с автентични стандартни производни ( d -глюкоза, l -глюкоза и l -рамноза).
Цитотоксична биоактивност
Клетъчна култура и реактиви
Клетките HepG-2 бяха получени от Binhai Lab на Тиендзинския университет по традиционна китайска медицина (Bio-Swamp, MD, САЩ). Процесът на култивиране е извлечен от литературата [ 29 , 30 ].
Тестове за клетъчна жизнеспособност
Тестът CCK-8 беше използван за оценка на цитотоксичните активности на тези изолирани природни продукти. Измерванията и статистическите методи бяха извършени по отношение на литературата [ 28 , 31 ].
Тест за активност на хиполипидемия
Тествахме понижаващата липидите биоактивност на 11 съединения, използвайки метода на оцветяване с маслено червено O. Клетките бяха отгледани в шест ямкови плаки, където всяка ямка (500 µL) съдържаше 2.5 × 105 клетки , които бяха инкубирани в продължение на 24 часа. След като културалната среда беше заменена със среда с 11-те съединения (50 µL/mL), беше добавена олеинова киселина (0.5 mmol/L) [ 27 ]. Клетките се промиват три пъти с фосфатен буферен физиологичен разтвор (PBS) след 24 часа. След това клетките се фиксират с 4% параформалдехид (1 mL) за 30 минути. След това те се промиват отново с PBS и клетките се инфилтрират с 60% изопропилов алкохол (1 mL) за 10 s. Накрая, клетките се оцветяват с помощта на масленочервен О за 1 час в тъмна среда. За наблюдение с оптична микроскопия, клетките се промиват три пъти с PBS [ 32 ,33 ].
Статистика
Използван е t – тест за анализиране на разликите между групи от данни, като значимостта на разликата между групите е определена с помощта на SPSS версия 17.0 (International Business Machines Corporation, Armonk, Ню Йорк, САЩ) и статистически диаграми, генерирани с помощта на GraphPad Prism версия 5.0 (GraphPad Software Inc., La Jolla, Калифорния, САЩ). p – стойност по-малка от 0,05 (* p <0,05) се счита за статистически значима. p -стойност по -малка от 0,01 (** p <0,01) означава значителна статистическа значимост.
Изводи
Джиаогулан, Jiaogulan (Gynostemma pentaphyllum), като вид функционална чаена напитка, често използвана от хората, привлече интереса на нашата изследователска група поради своята понижаваща липидите химическа активност. Доколкото знаем, G. pentaphyllum става все по-популярен като храна и напитка. Поради това беше извършена много работа по химичен анализ за G. pentaphyllum и изследователите откриха голям брой Gynostemma сапонини.
Въпреки това, не беше открит подробен доклад за химичния състав на растенията, които избрахме в провинция Юнан, и някои неизвестни антилипидемични активни съставки не бяха изяснени. Въз основа на горните причини, ние събрахме някои проби от провинция Юнан, Китай, и извършихме систематично химическо разделяне с етанолов екстракт, използвайки метода за химически анализ на храните. Интересното е, че са получени 10 неописани досега сапонини от типа на dammarane ( 1 – 10 ) и едно известно съединение ( 11 ). За да се изследва антилипидемичната активност на тези съединения, беше извършен тест за оцветяване с маслено червено O, за да се определи тяхната биоактивност.
Интересното е, че тези изолирани съединения предизвикват хиполипидемична активност в HepG-2 клетки, с изключение на 2, докато съединение 8 показва най-добра хиполипидемична активност чрез теста за оцветяване с маслено червено O.
Това проучване предоставя някои научни доказателства за хората, които пият чай от Джиаогулан, Jiaogulan (Gynostemma pentaphyllum), за намаляване на нивата на липидите в кръвта, като същевременно осигурява нови съединения, които могат да се използват за обогатяване на химическия състав на този функционален билков чай.
Вярваме, че нашите изследвания ще насърчат по-нататъшни изследвания на химичния състав и антилипидемичната активност на G. pentaphyllum , което ще доведе до разработването на здравословна храна и чай на базата на Джиаогулан.