Nano tejfehérje-nyálka komplexek: Jellemzés és rákellenes hatás 1. rész

További részletekért forduljontina.xiang@wecistanche.com

Absztrakt: AzrákellenesA természetes vegyületek aktivitása a közelmúltban multidiszciplináris kutatásokat vonzott. Ebben a vizsgálatban a tejfehérjék (MP) komplexképződését Isabgol husk nyálka (IHM) és Ziziphus Spina Christi nyálka (NabM) között vizsgáltuk. Ebben az összefüggésben megmérték a tejfehérje nyálka komplexek (MPMC) fizikai-kémiai tulajdonságait, beleértve a pH-t, a Carr-indexet, a vízoldhatóságot és a vízabszorpciós indexeket, és tanulmányozták az áramlási viselkedést. Emellett az aminosavprofil, a fehérje emészthetőség, valamint a fenolos ésflavonoidokAz MPMC tartalmát feltártuk, és transzmissziós elektronmikroszkóppal láthatóvá tettük a komplexek mikroszerkezetét. Azantioxidánsés az MPMC rákellenes hatását két rákos sejtvonal, a humán májrák HEPG-2 és a mellrák MCF-7 ellen, összehasonlítva két normál sejtvonallal, nevezetesen a Bj-1 és MCF{{ 3}}F, semleges vörös felvételi teszttel teszteltük. Az eredmények azt mutatták, hogy az MPMC-nek volt csapó aktivitása a DPPH, ABTS és HS gyökök ellen. Ezenkívül az MPMC képes megelőzni az oxidatív stressz által kiváltott DNS-károsodást a Type-Fenton-reakcióban. A semleges vörös vizsgálat eredményei mind a HEPG-2, mind az MCF-7 szignifikáns növekedési gátlását mutatták, míg a Bj-1 és MCF-12F ellen nem észleltek szignifikáns citotoxikus hatást. Az RT-qPCR eredmények MPMC által stimulált apoptózist jeleztek, amint azt a Caspase-3, p53, Bax pro-apoptosis génmarkerek upregulációja mutatta ki. Eközben az apoptózis elleni Bcl-2 gén leszabályozott. Az MPMC-vel kezelt normál sejtvonalakban azonban nem figyeltek meg szignifikáns különbséget. Összefoglalva, az MPMC ígéretes rákellenes entitásnak tekinthető, amely felhasználható új rákterápiák kifejlesztésében, amelyek hasonló aktivitással és minimális mellékhatásokkal rendelkeznek a hagyományos rákkemoterápiákhoz képest. .

Kulcsszavak: tejfehérjék; Isabgol héj nyálka; Nabeq nyálka; tejfehérjék nyálka komplexek; rákellenes tevékenység

Kattintson, ha többet szeretne megtudni a termékekről

1. Bemutatkozás

Rákvilágszerte a halálozás elsődleges oka, 2020-ban megközelítőleg 10 millió ember hal meg [1]. A rák legyőzésének egyetlen reménye a korai diagnózis és az új gyógymódok kifejlesztése. A hagyományos rákkezelések, mint például a kemoterápia és a sugárzás, viszonylag drágák, és jelentős mellékhatásokkal járnak.

Ezért a tudományos és kutatási érdeklődés a forrásaikból származó természetes vegyületek (azaz fehérjék, poliszacharidok és polifenolok) hasznosítása felé irányul, amelyek antikarcinogén potenciállal bírnak, mivel a hagyományos kezelésekhez képest kevésbé mérgező mellékhatásokkal rendelkeznek.

Poliszacharidoka növényi forrásokból származó bioaktív tulajdonságaik miatt az utóbbi időben egyre nagyobb figyelmet kapnak [2,3]. Számos tanulmány foglalkozott bioaktív poliszacharidok és polifenolok izolálása természetes növényi forrásokból, például gyümölcsökből, zöldségekből, gabonafélékből és gyógynövényekből, jótékony farmakológiai hatásaik miatt [4].

A Plantago ovata (Psyllium vagy Isabgol) és a Ziziphus Spina-Christi (Nabeg vagy Sidr) a bioaktív poliszacharidok ismert forrásai. Az IHM és a NabM ígéretes bioaktív anyagokként került kiválasztásra. Korábbi tanulmányok kimutatták, hogy az IHM és NabM komplexek tejfehérjékkel javították a májműködést és csökkentették a szív- és érrendszeri betegségek kockázatát[5]. Az Isabgol héj hatékonynak bizonyult hasmenés, székrekedés, fekélyes vastagbélgyulladás, irritábilis bél szindróma, hiperkoleszterinémia és cukorbetegség kezelésében. Ezenkívül az izabgolhéj vastagbélrák elleni rákellenes hatását rosttartalmának tulajdonították, amely az áthaladási idő csökkentésével csökkenti a hatásait. Ez az epeanyagcsere csökkenéséhez vezet a bél mikroflórája által, az epesavak hígulásához a széklet tömeges hatására, a mikrobiális epesavak metabolizmusának megváltozásához a rostok fermentációja miatt, a pH csökkenéséhez és a rövid szénláncú zsírsavak termelődéséhez, vagy a bélhez való közvetlen kötődéshez. epesavakat, és ezáltal megakadályozza azok anyagcseréjét [6]. A Ziziphus Spina-Christi fő biológiailag aktív összetevői a C-vitamin, a fenolok, a flavonoidok és a triterpénsavak. Bioaktivitásai közé tartozik a rákellenes, antibakteriális, antidiabetikus, antiproliferatív és antioxidáns hatás [7. Az Isabgol héjat és a Nabeq gyümölcsöt Isabgol husk mucilage (IHM), illetve Nabeq mucilage (NabM) előállítására használják [5].

Másrészt a rák fehérjealapú terápiái iránt egyre nagyobb érdeklődés mutatkozik olyan kulcsfontosságú jellemzők miatt, mint az alacsony citotoxicitás, az erős specificitás és a könnyű módosítás [8]. Amellett, hogy biztosítják az esszenciális aminosavak táplálékszükségletét, a tejfehérjék azon biológiai makromolekulák közé tartoznak, amelyek számos funkcionális tulajdonsággal rendelkeznek, például antioxidáns, immunmoduláló, antidiabetikus, antimikrobiális és rákellenes tulajdonságokkal [9,10]. Például a tejből származó peptidek (azaz a -kazeinből izolált -kazomorfinok és a 1-kazein-fragmensek 90-95 és 90-96[Arg90-Tyr-Leu) rákellenes hatása A szarvasmarhatejben azonosított -Gly-Tyr-Leu95-(Glu96)]) alátámasztja azt a feltételezést, hogy a tejfehérjék nemcsak tápértékkel bírnak, hanem a rák megelőzésére és kezelésére is alkalmasak [11,12]

A tejfehérjék és poliszacharidok, például a tejfehérje-kitozán komplex komplexét korábban azzal a céllal állították elő, hogy javítsák természetes összetevőik funkcionális tulajdonságait [13]. A rendelkezésre állás és az előállítás egyszerűsége miatt az ilyen komplexek potenciálisan felhasználhatók olcsóbb rákellenes terápiák kifejlesztésében. Az ilyen terápiák olcsóbbak, és hasonló hatást mutatnak, mint a jelenleg használt kemoterápiás szerek.

A hidrofób és elektrosztatikus kölcsönhatások révén létrejövő nem kovalens kötődés az elsődleges tényezők a tejfehérjék és apoliszacharidok[14]. Ezen túlmenően, a fehérjék meglepő rugalmasságot mutatnak más komponensekkel való kölcsönhatásban 2 és 11 közötti pH tartományban. Egy adott pH-n a fehérje felületi reaktivitása a fehérje szerkezetének kibontakozása révén nő [15].

Ebben az összefüggésben csoportunk a közelmúltban a tejfehérje komplexek emberi egészségre gyakorolt ​​​​funkcionális szerepére összpontosított. Az IHM-mel vagy NabM-mel rendelkező tejfehérje-komplexek azonban antihiperlipidémiás és májvédő tulajdonságokat mutatnak [9]. Így korábbi tanulmányok alapján azt feltételezték, hogy a tejfehérje-poliszacharid komplexek érdekes rákellenes hatással bírhatnak. Ezen túlmenően egyetlen publikáció sem vizsgálta meg az IHM-mel és NabM-mel alkotott tejfehérje-komplexek rákellenes hatását. Ezért a kutatás fő célja az újonnan előállított tejfehérje nyálka komplexek fizikai-kémiai tulajdonságainak jellemzése volt, beleértve ezen komplexek aminosavprofilját és funkcionális tulajdonságait. Ezenkívül az IHM és NabM nyálkaanyagot tartalmazó tejfehérje komplexek rákellenes hatását vizsgálták két humán rákos sejttel (MCF7 és HEPG2) szemben nem rákos sejtvonalakkal (Bi-1 és MCF-12F) összehasonlítva. ). Megvilágítjuk a keletkező tejfehérje nyálka komplexek hatásmechanizmusát is.

2. Eredmények és megbeszélés

2.1. Fourier-transzformációs infravörös (FTIR) spektroszkópia

Az IHM, MP és MP/IHM infravörös spektrumait az 1A. ábra szemlélteti. Az IHM spektruma az arabinoxilánok jellemző sávját mutatta 100-1200 cm-1-nál, az amid I-es és amid-II-es csoportok sávjait 1550, illetve 1650 cm-1-nél. Az MP-spektrum 1700-1600 és 1200-900 cm-I-nél mutat sávokat, amelyek az amid I-nek (főleg a fehérjék C=O-nyúlása) és a tej szénhidrátjainak felelnek meg [16]. Az IHM és MP fent említett csúcsai az IHM/MP komplex spektrumában voltak fenntartva. Hasonlóképpen, a NabM-ben lévő galakturonsav jellegzetes sávjai megmaradtak a NabM/MP komplex spektrumában (1B. ábra). Ez azt jelzi, hogy nincs kémiai kölcsönhatás a poliszacharid nyálka és az MP között, és így megerősíti az MP és a poliszacharidok (IHM és NabM) közötti elektrosztatikus vonzás javasolt mechanizmusát. Ezek a megfigyelések összhangban vannak Vukic és munkatársaival, akik a tejsavófehérjék és a pektin közötti komplexképződésről számoltak be elektrosztatikus és hidrofób kölcsönhatások révén, ami a komplex jó konzisztenciáját eredményezte [17].

2.2. Az MP és MPMC fizikai-kémiai és funkcionális tulajdonságai

A térfogatsűrűség (BD), koptatott sűrűség (TD), a Carr-index és a pH-mérés értékeit az 1. táblázat tartalmazza. Az MP BD és TD értéke magasabb volt, mint az IHM, és az IHM-nek volt a legalacsonyabb térfogatsűrűsége a vizsgált minták közül. . Hasonlóképpen, az MP/IHM komplexnek is jelentős volt (p<0.05) lower="" bulk="" and="" tapped="" density="" compared="" to="" mp/nabm.="" the="" obtained="" results="" indicated="" that="" the="" distribution="" and="" solubility="" of="" mp="" have="" been="" improved="" by="" complexation="" with="" the="" ihm.="" carr's="" index="" is="" frequently="" used="" as="" an="" indication="" of="" the="" flowability="" of="" powders.="" the="" results="" in="" table="" 1="" show="" that="" carr's="" index="" of="" mpmc="" was="" significantly="" lower="" than="" ihm="" which="" indicated="" that="" nabm="" improved="" the="" flowability="" of="" mp.="" this="" was="" probably="" due="" to="" the="" lower="" carr's="" index="" value="" of="" mp(30.6±="" 0.10%)="" compared="" to="" ihm="" and="" nabm="" (57.58±0.14="" and="" 53.97±0.11%,="" respectively)which="" are="" vicious.ihm="" is="" alkaline="" (7.79="" ph)="" while="" mp="" and="" the="" complexes="" with="" polysaccharide="" mucilage="" were="" slightly="" acidic="" which="" came="" in="" accordance="" with="" previously="" reported="" results="">

A WSI és a WAI fontos funkcionális jellemzők az élelmiszertechnológiában. Az 1. táblázat azt mutatja, hogy az MP WSI-je és WAI-ja szignifikánsan megnőtt az IHM-mel és NabM-mel végzett komplexképzés után. Ennek valószínűleg az az oka, hogy az Isabgol alapú anyagok vízben jól oldódnak, és megfelelő mennyiségű víz hozzáadása után sűrítő hatásúak [19]. Ezenkívül Qaisrani et al. beszámoltak arról, hogy az Isabgol héj arabinoxilánjainak vízmegtartó képessége akár tízszerese is a száraz tömegüknek [20]. Ezenkívül az MP/IHM WSI és WAI magasabb, mint az MP/NabM, mivel az IHM WSI és WAI magasabb, mint a NabM. Ezen túlmenően, az MPMC WSI százalékának növekedése az MP-hez képest a célaktív komponensek diszpergálhatóságának növekedéséhez vezetett, amikor terápiás kérdésekben használták őket [21]. Ez egyértelmű volt a rákellenes eredményekben, amelyek azt mutatták, hogy ezek a komplexek citotoxikus hatással rendelkeznek, mint az MP.

2.3. Bioaktív komponensek

2.3.1. A PHM és a NabM fenolos vegyületei

Az élelmiszerek nagyon fontos bioaktív vegyületeket (azaz fenolt és flavonoidokat) tartalmaznak, amelyek antioxidánsként és rákellenes hatást fejtenek ki. A HPLC analízis megerősítette és számszerűsítette számos fenolos vegyület jelenlétét a Nab-ben és az IHM-ben, amint azt a 2. ábra mutatja. Az eredmények különböző biológiailag aktív vegyületek, például galluszsav (177,96 mg/kg), katekol (13,87 mg/kg) magas tartalmát mutatják. p-hidroxi-benzoesav (24,02 mg/kg), katechin (5,93 mg/kg) és rutin (123,70 mg/kg) PHM-kivonatban és Catechol (410,72 mg/kg) p-hidroxi-benzoesav (426,71 mg/kg) (72,05 mg/kg) Rutin (1750,57 mg/kg) és rozmarinsav (1771,72 mg/kg) NabM-ben (2A, B ábra). Ezeknek a vegyületeknek a tartalma nagyon fontos az egészségügyi előnyök szempontjából. A fenolos vegyületek rákellenes hatásáról korábban beszámoltak. Ez a hatás főként ezen vegyületek antioxidáns hatásának tulajdonítható.

2.3.2. MP és MPMC összes fenolos, flavonoid és antioxidáns aktivitása

Számos jelentés jelezte, hogy az antioxidáns tulajdonságokkal rendelkező vegyületek többnyire rákellenes hatást fejtenek ki[22]. A teljes fenol(TP) és az összes flavonoid(TF) tartalmat NabM-ben, IHM-ben, MP-ben és ezek komplexeiben határoztuk meg (3A, B ábra). Az eredmények azt mutatták, hogy a TP és a TF magasabb volt a NabM és MP/NabM esetében, mint az IHM és MP/IHM. A TP- és TF-tartalom azonban szignifikánsan alacsonyabb volt az MP-ben az MPC-hez képest. Ezek az eredmények megegyeztek a Singh és munkatársai által közölt adatokkal.[23] akik azt találták, hogy a NabM TP és TF értéke 1,6 GAE mg/100 g száraz tömeg, illetve 47 mg CE/100 g száraz tömeg. Az MP/NabM és MP/IHM komplexek szignifikáns, 309 százalékos, illetve 59 százalékos növekedést mutattak a TP-ben, illetve 476 százalékos, illetve 123 százalékos növekedést a TF-ben az MP-hez képest. Az MP IHM-mel és NabM-mel való konjugálása a TPC-nek megfelelő IHM-nek és NabM-nek 23, illetve 36 százalékos elvesztéséhez vezetett. A TF 44 százalékkal csökkent az IHM-ben és 46 százalékkal a NabM-ben, amikor MP-vel komplexet képeztünk. Ez valószínűleg az MP alacsony TP-jének és TF-jének volt köszönhető.

Az MP/IHM és MP/NabM potenciális gyökfogó aktivitását a DPPH, ABTS és HS használatával végzett MP-hez képest a 3C-E. ábra szemlélteti. A három antioxidáns aktivitásból nyert adatok hasonló tendenciát mutattak, ami azt jelzi, hogy a NabM magasabb antioxidáns aktivitást mutatott, mint az IHM, és ez összefüggésben van a fenol-, ill.

flavonoid tartalma. Az MP antioxidáns kapacitása megnövekedett a NabM és IHM komplexképzés után. Az ABTS assay kivételével a NabM antioxidáns aktivitása nőtt az MP-vel való konjugáció következtében. Az antioxidáns aktivitás azt mutatta, hogy az MPMC magasabb antioxidáns aktivitással rendelkezik, mint az MP. Hipotézisünk az MP és a poliszacharidok közötti lehetséges kölcsönhatásra mutat rá, ami a potenciális antioxidáns aktivitás megszerzéséhez vezet, amint azt Li et al. [24]. Korábban már beszámoltak arról, hogy pozitív korreláció van a lenyelő képesség és a fenol/flavonoid tartalom között 5]. Nem zárhatjuk ki azonban, hogy új, kéntartalmú aminosavakkal dúsított bioaktív peptidek keletkeznek, ami megmagyarázza az MPMC magas antioxidáns aktivitását a nem komplex komponensekhez képest. Ezenkívül a kis peptidek tejsavó frakciókban szabadulnak fel, ami befolyásolja a magas antioxidáns tulajdonságokat [4]. Végül a fenolos és flavonoid tartalmak hatással vannak a különböző rákos sejtekre. Ezenkívül az in vitro sejttenyésztési vizsgálatok során megfigyelték ezeket az aktivitásokat és mechanizmusokat. A fenolok antioxidáns és rákellenes hatása az aromás gyűrűk kettős kötéseinek és hidroxil-szubsztitúcióinak tulajdonítható [25].

2.4. Az MP és MPMC aminosavprofilja

Az MP, NabM, MP/IHM és MP/NabMare aminosavprofiljait a 4. ábra szemlélteti. Nem volt szignifikáns különbség az MP és IHM-mel és NabM-mel alkotott komplexei aminosavprofiljaiban. Ez azt jelezte, hogy az MP és poliszacharid nyálka nem kovalens kölcsönhatása nem változtatta meg a tejfehérjék összetételét. Az eredmények az MP és MPMC magas glutaminsav tartalmát mutatják (4. ábra) [26].

2.5. MP és MPMC-k reológiai tulajdonságai

2.5.1. Látszólagos viszkozitás

Az S1 ábra a fehérjeminták viszkozitását mutatja különböző rpm értékeknél. Az IHM és a NabM nagy viszkozitású volt lassú forgásnál, de a viszkozitás jelentősen csökkent a forgási sebesség növekedésével. Ezek az eredmények megegyeztek Chen-nel és Che-vel, akik feljegyezték, hogy a zöld lavór (Monostroma iridium) vízben oldódó nyálka látszólagos viszkozitása a nyírási sebesség növelésével csökkent [27].

Az S1 ábrán látható eredmények azt is mutatják, hogy az MP IHM-mel és NabM-mel történő komplexképzése jelentős növekedést (p kisebb vagy egyenlő, mint 0,05) eredményezett az MP látszólagos viszkozitásában. Ez az IHM (hidrokolloid anyag) egyedi tulajdonságainak tudható be, amelynek viszkozitásnövelő hatása van [28].

2.5.2. Áramlási viselkedés

A tejfehérjék és komplexeik áramlási viselkedését (nyírófeszültség/nyírósebesség görbék) az S2 ábra szemlélteti. A nyírási sebesség növekedésével a nyírófeszültség nőtt. A nyírófeszültség és a nyírási sebesség adatokat a hatványtörvény egyenletté alakítva az áramlási konzisztencia index(K) és az áramlási viselkedési index (n) értékeit az S1 táblázat mutatja. Az IHM és az MP/IHM áramlási konzisztencia indexe a legmagasabb. Ennek oka lehet az IHM vízben oldódó nyálka magas viszkozitása, amely nagy vízmegtartó és vizes közegben zselésítő képessége miatt van. Az eredmények azt is kimutatták, hogy az IHIM, a NabM és az MP/IHM nyírási elvékonyodást mutat (nem newtoni folyadékok) alacsony n értékkel, amely 0,25 és 0,64 között mozog. Ezek az eredmények összhangban voltak Thanatcha és Pranee véleményével, akik a Ziziphus mauritiana fizikai-kémiai tulajdonságait tanulmányozták[29]. Másrészt az MP n értéke megközelítőleg 1(0.99), ami Newtoni áramlást jelez. Hasonlóképpen, az MP/NabM komplex n értéke 0,95 volt, ahogy az S1 táblázatban látható.

2.6. MP és MPMC differenciális pásztázó kalorimetriája

Differenciális pásztázó kalorimetriát használtunk az MP és IHIM-mel és NabM-mel alkotott komplexei termikus stabilitásának vizsgálatára. Az MP és MPMC termogramjait az S3 ábra szemlélteti, a DSC paramétereket pedig a 2. táblázat tartalmazza. Megfigyelték, hogy az MP termogramon nem volt egyértelmű endoterm csúcs, de volt egy kiemelkedő endoterm csúcs az MP/IHM és egy széles endoterm csúcs az MP/NabM esetében. Ez valószínűleg a szabad víz fokozatos kiürülésének, a NabM olvadáspontjának, a lassú gélesedésnek és a fehérjedenaturációnak köszönhető [30].

Azt is megjegyezték, hogy az MPMC hőstabilabb volt, mint a nem komplexált fehérje, amint azt az MP/IHM és MP/NabM (148,24 és 121,4 fok) alacsony denaturációs hőmérséklete (101,44 fok) figyelte meg, amint azt a 2. táblázat mutatja. Ezenkívül az MP lebomlási hőmérséklete 302,3 fok volt, míg az MPMC lebomlása nem volt megfigyelhető a hőmérséklet 35 °C-ig történő növekedésével. Ezek az eredmények egybecsengtek számos tanulmánysal, amelyek azt találták, hogy a tejfehérjék hőstabilitása megnőtt a fenolos vegyületekkel való kölcsönhatás következtében, amelyek megakadályozzák a fehérje aggregációt [2,31].

A reakció során a rendszerbe vagy onnan kilépő hő az entalpia (AH). Az MP/IHM és MP/NabM magasabb entalpiája a nem komplex MP-éhez képest a tejfehérjék (tejsavó és kazein), valamint a tejfehérjék és poliszacharidok közötti potenciális kémiai reakciónak köszönhető magas hőmérsékleten (Maillard-reakció)[ 31.

2.7. Az MP és MPMC transzmissziós elektronmikroszkópiája (TEM).

Az 5. ábra az IHM, NabM, MP és MPMC mikrostruktúráját mutatja. Azt találták, hogy az MPMC részecskemérete a nano tartományba esik (114-250 nm), és kisebb, mint az MP (191-300 nm) részecskemérete. Ezenkívül az MPMC TEM-je (5D, E ábra) feltárta a képződött komplexek elágazó mintáját. Ez a tejfehérjék és poliszacharidok közötti elektrosztatikus vonzásnak tulajdonítható, Goh et al. [32]. Ezenkívül az MP / IHM elágazó szerkezete az MP / NabM-hez képest felelős lehet a magasabb viszkozitásért, amint azt az S1 ábra mutatja.

2.8. Biológiai tanulmányok MP és MPMC-ről

2.8.1. MP és MPMC rákellenes tevékenysége

Az MP és MPMC különböző koncentrációinak (1, 5, 10 és 20 ug/ml) citotoxikus hatása a HepG-2 és MCF-7 sejtekre az MCF-12F és Bij{hoz képest A {7}} normál sejteket a 6. és 7. ábra szemlélteti. Az MPMC rákellenes hatást fejtett ki a HepG-2 és MCF-7 sejteken. 6A., B. ábra. A dózisfüggő görbe a sejtek életképességének csökkenését mutatta válaszul a magasabb koncentrációkra. Másrészt nem figyeltek meg az MP és MPMC szignifikáns citotoxikus hatását a normál Bj-1 és MCF-12F normál sejtekre (6C, D ábra). Eredményeink azt is jelezték, hogy az MP/NabM nagyobb rákellenes aktivitást mutatott a HepG-2 és MCF-7 rákos sejtvonalakkal szemben, IC50 értékkel 5,13 és 10,07 ug/ml. Ezenkívül az MP/IHM mérsékelt citotoxikus hatást mutatott a rákos sejtvonalakkal szemben a megfelelő kontrollokhoz képest. Összességében a citotoxikus adataink azt sugallják, hogy az MP IHM-mel és NabM-mel történő komplexálása szignifikánsan fokozza a rákellenes aktivitást a nem komplexált tejfehérjékhez képest, amint azt a 3. táblázat mutatja. Az is nyilvánvaló volt, hogy a Hep G-2 sejtek érzékenyebbek az MP-re és MPMC-re. az MCF-7 sejtekhez képest, amit az IC50 alacsonyabb értékei mutatnak.

A tejfehérje-eredetű daganatellenes peptidek rákellenes hatásáról már korábban is beszámoltak. Ebben az összefüggésben Jeong és Hong [33] megfigyelte, hogy a -laktalbumin tripszin-hidrolizátumai citotoxikus hatást fejtenek ki a humán csontrák SJSA-1, a humán vastagbélrák HCT 116 és a humán gyomorrák NCI-N87 sejtvonalaira. Azt találták, hogy az o-laktalbumin kölcsönhatásba lép a sejtfelszíni modulátorokkal, és megváltoztatja a sejtnövekedési sebességet, az intracelluláris kalciumot és a kalcium transzport sebességét [34]. Érdemes megjegyezni, hogy a szarvasmarha-laktoferrin dózisfüggő módon apoptózist indukált MCF7 sejtekben [35]. Ezenkívül a tej kazein- és tejsavófehérje-frakciói állatmodellben daganatellenes hatást, valamint in vitro antiproliferatív aktivitást mutattak [36]. Emellett Elzoghby és társai.[37] beszámolt arról, hogy a kazein nanorészecskék felhasználhatók a hidrofób rákellenes gyógyszer, a flutamid kapszulázására, a gyógyszerfelszabadulás szabályozására, daganatellenes aktivitásának javítására és hepatotoxicitásának csökkentésére.

Az IHIM és a NabM rákellenes hatásáról korábban beszámoltak [6,38]. Az MP és MPMC citotoxikus hatása olyan aminosavak jelenlétének tulajdonítható, mint a glutamin, arginin és cisztein, amelyek rákellenes hatást mutatnak a vastag- és végbélrák ellen [39]. Ezek az eredmények összhangban vannak az MPMC magas glutaminsav tartalmával (5. ábra).

2.8.2. A p53, Bax, kaszpáz-3 és Bd-2 fehérjék szintjének meghatározása

Az MPMC citotoxicitási mechanizmusának vizsgálata érdekében a p53, Bax, Caspase-3 és Bcl-2 apoptózis marker fehérjék szintjét meghatároztuk HepG-2, MCF-7-ban. , Bj-1 és MCF-12F sejtvonalak az MPMC IC-jeivel0 kezelve (8. ábra). A pro- és anti-apoptotikus markerek szintje összefügg az apoptózis indukciójával a rákos sejtvonalakban [40,41]. Az eredmények azt mutatták, hogy az MP/NabM és MP/IH fokozta az apoptózist HepG-2 és MCF-7 esetén, de nem az MCF-12F és Bj-1 sejtvonalakban. A kaszpáz-3, p53, Bax szintje szignifikánsan nőtt a megfelelő kontrollokhoz képest (8. ábra), míg a Bcl-2 fehérje csökkent minden kezelésben. Érdekes módon az MP szignifikáns változást mutatott az apoptózis fehérje markereiben is. Ez összhangban volt a rákellenes vizsgálat eredményeivel, és számos tejfehérje-eredetű peptid citotoxikus hatásának nevezhető, amint azt fentebb tárgyaltuk (2.8.1. szakasz).

2.8.3. MPMC általi DNS-károsodás elleni védelem az RNH1 plazmid oxidatív hasítása ellen

Az RNH1 plazmid DNS-nek három formája van az agaróz gél elektroforézis során, felülről lefelé rendezve nyitott, cirkuláris, lineáris és szupertekercses cirkuláris DNS-ként. A Fenton-reagens által okozott oxidatív stressz DNS-károsodást okozott. Ezt követően a DNS-formák szintje megváltozik. A nyitott körkörös és lineáris formák azonban DNS-károsodást, a szuperspirált cirkuláris DNS pedig nagyobb védelmi potenciált jeleznek. Ebben a vizsgálatban azt teszteltük, hogy az MP és MPMC az IC50 értékükön védelmet nyújt-e a szupertekercses körkörös forma oxidatív stressz hatására bekövetkező lebomlásával szemben. Ennek eredményeként mind az MP/NabM, mind az MP/IHM magas védelmi kapacitást mutatott, hasonlóan a DNS-kontrollhoz (3. és 4. sáv, 9A. ábra). Másrészt az MP-vel kezelt DNS-ben nem volt szignifikáns különbség a DNS-kontrollhoz és a csak Fenton-reagenssel kezelt DNS-hez képest (5. sáv).

2.8.4. Az MPMC általi DNS-károsodás elleni védelem a genomi DNS oxidatív hasítása ellen

PCR technikával megvizsgáltuk az MPMC védő tulajdonságait a Fenton-reakció által kiváltott genomi DNS-károsodásra. Általánosságban elmondható, hogy a DNS-károsodás csökkenti bizonyos gének kópiaszámát, így alacsonyabb sávintenzitást eredményez a gélelektroforézisben. A Fenton-reagenssel inkubált vér genomiális DNS MTHFR-génjének sávsűrűségét az MP, MP/NabM és MP/IHM IC5s0 értékével és anélkül teszteltük. Azt találták, hogy az MP/NabM és MP/IHM (3. és 4. sáv, 9B. ábra) megakadályozta a DNS károsodását, és ezt követően védi az MTHFR templát vágási helyét. Ezért az elektroforézis gélben a megfelelő kontrollokhoz képest nagyobb PCR terméksáv intenzitást kaptunk (9B. ábra). Ezek az eredmények azt mutatták, hogy az MPMC antioxidáns aktivitása gátolja a DNS-károsodást közvetítő szabad gyökök termelődését.

2.8.5. Génexpresszió

Az apoptózis fehérje markerrel kapott adatokkal összhangban az RT-qPCR eredményei azt mutatták, hogy a HepG-2, MCF-7 sejtek MP-vel, MP/NabM-mel és MP/IHM-mel történő inkubációja a pro- apoptotikus mRNS markerek, nevezetesen a Casp3, p53 és Bax, míg az anti-apoptotikus marker Bcl-2 expressziós szintje jelentősen lecsökkent (10A-D ábra). A kaszpázok olyan aktor fehérjék, amelyek létfontosságú szerepet játszanak az apoptózis beindításában és fenntartásában. A kaszpáz 3 fehérje felszabályozása azonban az apoptózis fő intrinsic útvonalának végrehajtását jelzi (10A, B ábra), amelyet a mitokondriális membrán összeomlása jellemez Bax-indukált citokróm c felszabadulással, és a kaszpáz 9 aktiválódása, ami a a kaszpáz 3 későbbi bekapcsolódása [42]. A Casp3, p53 és Bax fokozott szabályozása, valamint a Bcl-2 expresszió csökkentése azt mutatta, hogy az MP, MP/NabM és MP/IHM apoptózist váltott ki. Ebben a tekintetben a p53 fokozódása stimulálta a Bax expresszióját, ami viszont citokróm c felszabadulását, majd kaszpáz-9 és -3 aktiválását követi. Azonban a Bcl-2 mint antiapoptózis gátolja a citokróm c felszabadulását [43], a kezelés a Bcl-2 anti-apoptotikus markergén mRNS-transzkriptumszintjének jelentős csökkenését eredményezte, mivel MP/NabM és MP/IHM kezelés, amely megkönnyíti a Bax által kiváltott citokróm c felszabadulását és az azt követő apoptózist. Ebben a vizsgálatban az MP/NabM súlyosan közvetítette az apoptózist az MP/IHM-hez és MP-hez képest, amint azt a (10. ábra) megfigyeltük. Az MP/NabMor MP/IHM megfigyelt rákellenes hatása az ap53-dependens apoptózis útvonal modulációján keresztül megy végbe, mivel mind a fehérje, mind az mRNS transzkriptum szintje jelentősen megnőtt.

További információkért kattintson a linkre:https://www.xjcistanche.com/news/nano-milk-protein-mucilage-complexes-characte-55049190.html