A zuzmókivonatok depigmentációs potenciálját in vitro és in vivo tesztekkel értékelték, 2. rész

A vonatkozó tanulmányok szerintcistancheegy közönséges gyógynövény, amelyet "az életet meghosszabbító csodanövényként" ismernek. Fő összetevője azcisztanozid, melynek különféle hatásai vannak, mint plantioxidáns, gyulladáscsökkentő, és az immunrendszer működésének elősegítése. A cistanche és a bőrfehérítés közötti mechanizmus a cistanche antioxidáns hatásában rejlikglikozidok. Az emberi bőrben a melanint a tirozin oxidációja katalizáljatirozináz, az oxidációs reakcióhoz pedig oxigén részvétele szükséges, így a szervezetben lévő oxigénmentes gyökök a melanintermelést befolyásoló fontos tényezővé válnak. A Cistanche cisztanozidot tartalmaz, amely antioxidáns, és csökkentheti a szabad gyökök képződését a szervezetben, ígygátolja a melanin termelését.

Ezen túlmenően, a cisztanche elősegíti a kollagéntermelést, ami növelheti a bőr rugalmasságát és fényét, és segít helyreállítani a sérült bőrsejteket. CistancheFeniletanol-glikozidokA tirozináz aktivitást jelentősen leszabályzó hatással bírnak, a tirozinázra gyakorolt ​​hatás pedig kompetitív és reverzibilis gátlás, ami tudományos alapot adhat a Cistanche fehérítő összetevőinek fejlesztéséhez és hasznosításához. Ezért a cistanche kulcsszerepet játszikbőrfehérítés. Gátolhatja a melanintermelést, hogy csökkentse az elszíneződést és a tompaságot; és elősegíti a kollagéntermelést a bőr rugalmasságának és ragyogásának javítása érdekében. A cistanche ezen hatásainak széles körben elterjedt felismerése miatt sok bőrfehérítésa termékek elkezdtek gyógynövényi összetevőket, például a Cistanche-t beszivárogtatni, hogy kielégítsék a fogyasztói igényeket, így növelve a Cistanche kereskedelmi értékét a bőrfehérítő termékekben. Összefoglalva, a cistanche szerepe a bőr fehérítésében döntő fontosságú. Antioxidáns hatása és kollagéntermelő hatása csökkentheti az elszíneződést és a fakóságot, javítja a bőr rugalmasságát és fényét, ezáltal fehérítő hatást érhet el. Ezenkívül a Cistanche széles körű alkalmazása a bőrfehérítő termékekben azt mutatja, hogy kereskedelmi értékben betöltött szerepét nem lehet alábecsülni.

Kattintson a Mit együnk a fehérítéshez

További információért:

david.deng@wecistanche.com WhatApp:86 13632399501

A tirozináz gátlás kimutatása TLC bioautográfiával

A vékonyréteg-kromatográfiás profil lehetővé tette az egyes kivonatokban található főbb anyagok kimutatását. Ezeknek az anyagoknak az azonosítása nem célja ennek a munkának, de például a vulpinsav foltja (látható fényben sárga) jól látható a L. vulpina metanolos kivonatában (Huneck & Yoshimura, 1996) (2. ábra). A bioautográfiai adatok azt mutatták, hogy számos vegyület gátló hatást fejt ki a tirozináz aktivitásra. A legfigyelemreméltóbb, hogy a C. islandica kloroform-metanol kivonat gátló aktivitása a polaritás széles tartományát lefedő különböző sávok között oszlott meg (2A. ábra). Ezzel szemben az L. vulpina metanolos kivonat tirozináz gátló aktivitása egyetlen sávban koncentrálódik, amely a vulpinsavnak megfelelő nagy sárga sávhoz közel vándorol (2B. ábra).

A zuzmó kivonat depigmentáló hatása a MeWO sejtekre

A MeWo humán melanoma sejtvonalat in vitro modellként használták a zuzmó depigmentációs hatásainak feltárására. Első lépésként a sejteket sejtéletképességi vizsgálatnak vetettük alá, 48 órán keresztül növekvő koncentrációjú L. vulpina metanol és C. islandica kloroform-metanol kivonattal. A sejtek életképességének dózis-válasz görbéi lehetővé tették 88 µg/ml (95 százalékos CI [68–113 µg/ml]) IC50-értékek származtatását az L. vulpina esetében és 264 µg/ml-es (95 százalékos CI [213–328 µg/ml]) értékeket. ) a C. islandica esetében. Az IC05 küszöbértékek 19 µg/ml (95 százalékos CI [9–40 µg/ml]) és 51 µg/ml (95 százalékos CI [31–85 µg/ml]) voltak.

Ezt követően a MeWo sejteken végzett melanin-teszt, 72 órás, különböző zuzmókivonat-koncentrációjú expozíció után, éles csökkenést mutatott mindkét kivonat által kiváltott kontrollokhoz képest. Ezekben a kísérletekben arbutint (8 mM) használtunk pozitív kontrollként, amely a sejtek melanintartalmát a kontrollok körülbelül 50 százalékára csökkentette. A L. vulpina metanolos kivonata az arbutinhoz hasonló melanin-redukciót váltott ki, amely már 10 µg/ml koncentrációban is előfordul (3. ábra). Ez a koncentráció alacsonyabb, mint az ennél a kivonatnál mért citotoxikus hatások küszöbértéke, ami lehetővé teszi a sejtekre gyakorolt ​​specifikus káros hatások lehetőségének kizárását. Hasonló hatást tapasztaltunk a sejtek melanintartalmára a C. islandica kloroform-metanol kivonatnál is, de csak 50 µg/ml koncentrációban (3. ábra). Azonban ennek a kivonatnak a hatásos koncentrációja is alacsonyabb volt, mint a citotoxikus hatások küszöbértéke.

A zuzmókivonatok depigmentáló hatásának fenotípus alapú értékelése zebrahal felhasználásával

Zebrafish modelleket használtunk a melanogenezis C. islandica és L. vulpina általi gátlásának in vivo további alátámasztására. Az optimális felhasználási koncentráció meghatározásához az első embriókat toxicitási vizsgálatnak vetettük alá, 48 órán át növekvő koncentrációjú L. vulpina metanol és C. islandica kloroform-metanol kivonattal.

Ezt követően megfigyeltük, hogy a C. islandica és L. vulpina szubtoxikus dózisaival kezelve a zebrahal lárváinál csökkent a pigmentáció (4. és 5. ábra). A L. vulpina kivonata nagyobb gátló aktivitást mutatott, mint a C. islandica, amint azt a képanalízisből származó adatok mutatják. A logisztikus regressziós görbék 44 µg/ml (42-47 µg/ml) IC50 értéket adtak a C. islandica kloroform-metanolos kivonatánál, és 30 µg/ml (25-36 µg/ml) az L. metanolos kivonatnál. vulpina (6. ábra). Végül a C. islandica és L. vulpina kivonatok depigmentációs aktivitását a zebrahal embriókban is értékelték melanin vizsgálattal (kiegészítő információ).

VITA

Vizsgálatunk a specifikus zuzmók és extrakciós oldószerek miatt in vitro és in vivo depigmentáló hatások komplexét emelte ki. A vizsgálat úttörő szempontja szabta meg azt a stratégiát, hogy a növekvő polaritású oldószerekkel történő egymást követő extrakció helyett a különböző oldószeres polaritású extrakciókat válasszuk. A tanulmány célja olyan széles körben elérhető zuzmófajok feltárása volt, amelyek depigmentáló hatásuk miatt kiaknázhatók, a hatóanyagok lehetséges jelenlétéről és kölcsönhatásairól szóló igen korlátozott ismeretekkel. Ezért olyan kivonat frakcionálási módszert alkalmaztunk, amely bizonyos összetételű átfedéseket tartalmazhat a frakciók között, de maximalizálja depigmentációs teljesítményüket, valószínűleg a szinergikus hatások miatt is.

Ami a tirozináz gátlást illeti sejtmentes kísérletekben, eredményeink megerősítik Higuchi et al. (1993), amely 40,4 százalékos tirozináz gátlási arányt mutatott az L. vulpina és 13,8 százalékos a C. islandica esetében, ami a mi 86,2 százalékos és 42,6 százalékos, valószínűleg a tenyésztett zuzmók használatának és az eltérő extrakciónak köszönhető. oldószer. A legerősebb aktivitást a L. vulpina metanolos kivonatánál mutattuk ki, ezt követte a C. islandica kloroform-metanolos kivonata. Így ezeket a kivonatokat a melanomasejtek és a zebrahal lárvák melanogén-ellenes aktivitásának feltárására használták fel. Ezekből a vizsgálatokból nyert adatok megerősítették a sejtmentes kísérletek eredményeit, és minden esetben a L. vulpina metanolos kivonata váltotta ki a legerősebb hatást.

Ezenkívül a bioautográfiai vizsgálat azt mutatja, hogy ezekben a zuzmókban lévő különböző anyagok tirozináz gátlást fejtenek ki. A kivonatok teljes jellemzését ugyan nem végeztük el, de a szakirodalomból ismerjük az e zuzmókat jellemző főbb zuzmóanyagokat: a L. vulpina atranorint és vulpinsavat, míg a C. islandica lichesterin, protolichesterin és fumarprotocetrarinsavat tartalmaz (Culberson, 1969). . A zuzmóanyagok antitirozináz aktivitásáról azonban az irodalomban viszonylag kevés információ áll rendelkezésre, míg a gátlási mechanizmusokat csak néhány esetben sikerült tisztázni. A közelmúltban Brandão et al. (2017) fumarprotocetrarinsavat izolált a zuzmó Cladonia verticillatjából, és nem kompetitív, vegyes típusú tirozináz gátlást mutatott, ami a koncentráció növekedésével nőtt, 0,6 mM-nál a sav 39,8 százalékkal gátolta a tirozináz aktivitást.

A különböző zuzmófajok összehasonlítását megnehezíti a kémiai összetétel nagy változatossága, amely a környezeti paraméterek, az élőhely és a mikroklimatikus jellemzők (pl. víz és fény elérhetősége) változásától is függ (Matteucci et al. , 2017). Ezek a különbségek a zuzmó-fitokomplexek biológiai aktivitásában mutatkozó jelentős különbségek hátterében állhatnak, amelyek összetételét mennyiségileg nem jellemezték. Ezért további munkára van szükség az aktív vegyületek kivonatokból történő izolálására és mennyiségi meghatározására, hogy jobban meghatározzuk az antitirozináz aktivitással rendelkező komponenseket. Eddig több munka is vizsgálta a zuzmóvegyületek lehetséges antitirozináz aktivitását (pl. Kwong et al., 2020; Honda et al., 2016; Lopes, Coelho & Honda, 2018). Például Kim és Cho (2007) megállapították, hogy az Usnea longissima és az Usnea esculent metanolos kivonatai antioxidáns hatásuktól függetlenül befolyásolják a melanin képződést. Fenol szerkezetüket tekintve a különböző összetevők valószínűleg erős tirozináz inhibitorok, sokkal alacsonyabb IC50-értékkel a teljes kivonathoz képest.

Összefoglalva, tanulmányunk bizonyítékot szolgáltat a specifikus zuzmókivonatok depigmentáló hatásaira, a sejtmentes kísérletekben a tirozináz gátlástól a tenyésztett sejteken in vitro és a zebrahal lárvákon kifejtett in vivo depigmentáló hatásig. Ezek az adatok azt mutatják, hogy az L. vulpina és a C. islandica lichen kivonat potenciális jelöltek a bőrfehérítéshez szükséges gyógyszerészeti és kozmetikai termékek fejlesztésére. Ezenkívül az adatok arra is utalnak, hogy a L. vulpina jó forrás lehet erős depigmentáló tulajdonságokkal rendelkező vegyületek izolálására. Ebben az irányban a jövőben a zuzmókivonatok kémiai jellemzése és legígéretesebb alkotóelemeik aktivitásának értékelése lesz.

TOVÁBBI INFORMÁCIÓK ÉS NYILATKOZATOK

Finanszírozás

Ezt a munkát a Genovai Egyetem (FRA2018) támogatta. A finanszírozóknak nem volt szerepe a tanulmány tervezésében, az adatgyűjtésben, elemzésben, a publikálásról szóló döntésben vagy a kézirat elkészítésében.

Támogatási nyilatkozatok

A szerzők a következő támogatási információkat tették közzé: Genovai Egyetem: FRA2018.

Versengő érdekek

Paolo Giordani a PeerJ tudományos szerkesztője.

Szerzői hozzájárulások

Állati etika

A következő információkat közölték az etikai jóváhagyásokkal kapcsolatban (azaz a jóváhagyó testület és az esetleges hivatkozási számok):

Adatok elérhetősége

Az adatok elérhetőségével kapcsolatban a következő információkat közöltük:

A tirozináz gátlás nyers mérései egy kiegészítő fájlban érhetők el.

Kiegészítő információk

A cikkhez kapcsolódó kiegészítő információk megtalálhatók az interneten.

IRODALOM

1. Behera BC, Adawadkar B, Makhija U. 2004. Egyes Graphidaceous zuzmók szuperoxid-megkötő képessége és a tirozináz és xantin-oxidáz aktivitás gátlása. Current Science 87:83–87.

2. Boustie J, Tomasi S, Grube M. 2011. Bioaktív zuzmó metabolitok: alpesi élőhelyek, mint kihasználatlan forrás. Phytochemistry Reviews 10:287–307

3. Brandão LFG, Da Silva Santos NP, Pereira ECG, Da Silva NH, Matos M de FC, Bogo D, Honda NK. 2017. A fumarprotocetrarinsav, a lichen cladonia verticillaris depszidonjának hatásai a tirozináz aktivitásra. Orbital – The Electronic Journal of Chemistry 9:256–260

4. Cheli Y, Ohanna M, Ballotti R, Bertolotto C. 2010. Tizenöt éves kutatás mikroftalmiával összefüggő transzkripciós faktor célgénekért. Pigment Cell & Melanoma Research 23:27–40.

5. Cornara L, Pastorino G, Borghesi B, Salis A, Clericuzio M, Marchetti C, Damonte G, Burlando B. 2018. Posidonia oceanic (L.) defile etanolos kivonat modulálja a sejtaktivitást bőregészségügyi alkalmazásokkal. Tengeri drogok 16:21.

6. Crawford SD. 2015. A hagyományos gyógyászatban használt zuzmók, a zuzmó másodlagos metabolitjaiban: bioaktív tulajdonságok és gyógyszerészeti potenciál. In: Branislav Rankovic. Basel: Springer International Publishing, 27–80.

7. Culberson CF. 1969. Kémiai és botanikai útmutató a zuzmótermékekhez. Chapel Hill: The University of North Carolina Press.

8. Culberson CF, Kristinsson HD. 1970. Szabványosított módszer a zuzmótermékek azonosítására. Journal of Chromatography A 46:85–93.

9. Devkota S, Chaudhary RP, Werth S, Scheidegger C. 2017. A zuzmók őslakos ismerete és felhasználása a nepáli Himalája technofil közösségei által. Journal of Ethnobiology and Ethnomedicine 13:15.

10. D'Mello SAN, Finlay GJ, Baguley BC, Askarian-Amiri ME. 2016. Jelátviteli útvonalak a melanogenezisben. International Journal of Molecular Sciences 17(7):1144.

11. Einarsdóttir E, Groeneweg J, Björnsdóttir GG, Harethardottir G, Omarsdóttir S, Ingólfsdóttir K, Ogmundsdóttir HM. 2010. A zuzmóvegyület usnicsav rákellenes hatásának sejtmechanizmusai. Planta Medica 76:969–974.

12. Gül¸cin I, Oktay M, Küfrevioğlu OI, Aslan A. 2002. A zuzmó Cetraria islandica (L) Ach antioxidáns aktivitásának meghatározása. Journal of Ethnopharmacology 79:325–329.

13. Higuchi M, Miura Y, Boohene J, Kinoshita Y, Yamamoto Y, Yoshimura I, Yamada Y. 1993. Inhibition of tyrosine activity by cultured lichen szövets and bits. Planta Medica 59:253–255.

14. Honda NK, Gon¸calves K, Brandão LFG, Coelho RG, Micheletti AC, Spielmann AA, Canêz LS. 2016. Lichen kivonatok szűrése tirozináz gátlás és toxicitás alkalmazásával az artemia salina ellen. Orbital: The Electronic Journal of Chemistry 8:181–188–188.

15. Huneck S, Yoshimura I. 1996. A zuzmóanyagok azonosítása. In: A zuzmóanyagok azonosítása. Berlin: Springer.

16. Kim MS, Cho HB. 2007. Köldök esculens és usnea longissima metanolos kivonatainak melanogenezis gátló hatásai. Journal of Microbiology 45:578–582.

17. Kondo T, Halló VJ. 2011. Frissítés az emlős melanociták működésének és a bőr pigmentációjának szabályozásáról. Bőrgyógyászati ​​Szakértői Szemle 6:97–108.

18. Kwong SP, Wang H, Shi L, Huang Z, Lu B, Cheng X, Chou G, Ji L, Wang C. 2020. Az usnic sav fotodegradált származékainak azonosítása javított toxicitási profillal és UVA/UVB védelemmel normál emberben L02 hepatociták és epidermális melanociták. Journal of Photochemistry and Photobiology B: Biology 205:111814.

19. Leyden JJ, Shergill B, Micali G, Downie J, Wallo W. 2011. Natural options for the management of hyperpigmentation. Journal of the European Academy of Dermatology and Venereology 25:1140–1145.

20. Li WJ, Lin YC, Wu PF, Wen ZH, Liu PL, Chen CY, Wang HM. 2013. A liriodendron tulipifera biofunkcionális összetevői antioxidánsokkal és anti-melanogén tulajdonságokkal. International Journal of Molecular Sciences 14:1698–1712.

21. Lin C-HV, Ding HY, Kuo SY, Chin LW, Wu JY, Chang TS. 2011. A Rheum officinale-ból származó málna-keton in vitro és in vivo depigmentáló hatásának értékelése. International Journal of Molecular Sciences 12:4819–4835.

22. Lo CY, Liu PL, Lin LC, Chen YT, Hseu YC, Wen ZH, Wang HM. 2013. Antimelanoma és antitirozináz az Alpinia galangal összetevőiből. The Scientific World Journal 2013: 186505. cikk.

23. Lopes TIB, Coelho RG, Honda NK. 2018. A gomba tirozináz aktivitásának gátlása orsellinátok által. Kémiai és Gyógyszerészeti Közlemények 66:61–64.

24. Matteucci E, Occhipinti A, Piervittori R, Maffei ME, Favero-Longo SE. 2017. A morfológiai, másodlagos metabolit és ITS (rDNS) variabilitása a xanthoparmelia usnicsav tartalmú zuzmótallájában, amelyet a W-Alpok sziklakibúvásának lokális léptékében tártak fel. Chemistry & Biodiversity 14:e1600483.

25. Muggia L, Schmitt I, Grube M. 2009. A zuzmók, mint a természetes termékek kincsesládái. SIM Hírek 85–97.

26. Mukherjee PK, Biswas R, Sharma A, Banerjee S, Biswas S, Katiyar CK. 2018. Gyógynövények anti-tirozináz potenciáljának validálása. Journal of Herbal Medicine 14:1–16.

27. Nash III TH. 2006. Lichen biológia. Cambridge: Cambridge University Press.

28. Parvez S, Kang M, Chung HS, Bae H. 2007. Természetben előforduló tirozináz inhibitorok: mechanizmus és alkalmazások a bőregészségügyi, kozmetikai és mezőgazdasági iparágakban. Phytotherapy Research 21:805–816.

29. Pastorino G, Marchetti C, Borghesi B, Cornara L, Ribulla S, Burlando B. 2017. Melilotus officinalis és Lespedeza capitata hüvelyes növények biológiai tevékenységei bőrápolási és gyógyszerészeti alkalmazásokhoz. Ipari Termények és Termékek 96:158–164.

30. Phinney NH, Solhaug KA, Gauslaa Y. 2018. A klorolichenek gyors feltámasztása nedves levegőben: specifikus thallus tömeg ösztönzi a rehidratációt és a reaktivációs kinetikát. Environmental and Experimental Botany 148:184–191.

31. R törzscsapat. 2013. R: egy nyelv és környezet a statisztikai számításokhoz. R csomag 3.0.1-es verzió. Bécs: R Foundation for Statistical Computing.

32. Ranković B, Kosanić M. 2015. A zuzmók mint bioaktív másodlagos metabolitok potenciális forrása. In: Ranković B, szerk. A zuzmó másodlagos metabolitjai. Cham: Springer International Publishing, 1–26.

33. Solano F. 2014. Melaninok: bőrpigmentek és még sok más – típusok, szerkezeti modellek, biológiai funkciók és képződési útvonalak. New Journal of Science 2014:1–28.

34. Souza LF, Caputo L, Inchausti De Barros IB, Fratianni F, Nazzaro F, De Feo V. 2016. Pereskia aculeata Muller (Cactaceae) Levelek: kémiai összetétel és biológiai aktivitások. International Journal of Molecular Sciences 17(7):1478.

35. Takayama A, Hata Y, Itakura K, Murase M, Shoji M, Ito M, Sasaki H. 2010. Bőrvilágosító szerek, melaninképződés-gátlók és specifikus zuzmók kultúráját vagy kivonatait tartalmazó bőrvilágosító kozmetikumok. Szabadalmi kód: JP 2010150173 A 20100708.

36. Wang HM, Chou YT, Hong ZL, Chen HA, Chang YC, Yang WL, Chang HC, Mai CT, Chen CY. 2011. A Synsepalum dulcificum Daniell (Sapotaceae) szárából származó biokomponensek gátolják a humán melanoma proliferációját, csökkentik a gomba tirozináz aktivitását, és antioxidáns tulajdonságokkal rendelkeznek. A Taiwan Institute of Chemical Engineers folyóirata, 2:204–211.

37. Wangthong S, Tonsiripakdee I, Monhaphol T, Nonthabenjawan R, Wanichwecharun-gruang SP. 2007. Post TLC a tirozináz inhibitor kimutatására szolgáló technika fejlesztése. Biomedical Chromatography 21:94–100.

38. White FJ, James PW. 1985. Új útmutató a zuzmóanyagok azonosítására szolgáló mikrokémiai technikákhoz. In: British Lichen Society Bulletin. n. 57 (melléklet). London: British Lichen Society.

További információ: david.deng@wecistanche.com WhatApp:86 13632399501