Potencijal depigmentacije ekstrakata lišajeva procijenjen in vitro i in vivo testovima 2. dio
Apr 11, 2023
Prema relevantnim studijama,cistancheje uobičajena biljka koja je poznata kao "čudotvorna biljka koja produžuje život". Njegova glavna komponenta jecistanozid, koji ima različite učinke kao nprantioksidans, protuupalnoi promicanje imunološke funkcije. Mehanizam između cistanke i izbjeljivanja kože leži u antioksidativnom učinku cistankeglikozidi. Melanin u ljudskoj koži nastaje oksidacijom tirozina koju kataliziratirozinaza, a reakcija oksidacije zahtijeva sudjelovanje kisika, pa radikali bez kisika u tijelu postaju važan čimbenik koji utječe na proizvodnju melanina. Cistanche sadrži cistanozid, koji je antioksidans i može smanjiti stvaranje slobodnih radikala u tijelu, stogainhibiranje proizvodnje melanina.
Osim toga, cistanche također ima funkciju poticanja proizvodnje kolagena, što može povećati elastičnost i sjaj kože te pomoći u obnavljanju oštećenih stanica kože. CistancheFeniletanolni glikozidiimaju značajan učinak regulacije naniže na aktivnost tirozinaze, a pokazalo se da je učinak na tirozinazu kompetitivna i reverzibilna inhibicija, što može pružiti znanstvenu osnovu za razvoj i korištenje sastojaka za izbjeljivanje u Cistancheu. Stoga cistanča ima ključnu ulogu uizbjeljivanje kože. Može inhibirati proizvodnju melanina kako bi se smanjila promjena boje i tupost; i potiče proizvodnju kolagena za poboljšanje elastičnosti i sjaja kože. Zbog raširenog priznanja ovih učinaka cistanche, mnoge kožeizbjeljivanjeproizvodi su počeli sadržavati biljne sastojke kao što je Cistanche kako bi zadovoljili potražnju potrošača, čime se povećala komercijalna vrijednost Cistanche u proizvodima za izbjeljivanje kože. Ukratko, uloga cistanhe u izbjeljivanju kože je ključna. Njegov antioksidativni učinak i učinak stvaranja kolagena mogu smanjiti diskoloraciju i tupost, poboljšati elastičnost i sjaj kože te tako postići učinak izbjeljivanja. Također, široka primjena Cistanche u proizvodima za izbjeljivanje kože pokazuje da se njegova uloga u komercijalnoj vrijednosti ne može podcijeniti.
Kliknite Što jesti za izbjeljivanje
Za više informacija:
david.deng@wecistanche.com WhatApp:86 13632399501
Detekcija inhibicije tirozinaze TLC bioautografijom
TLC profil je omogućio prikaz glavnih tvari sadržanih u svakom ekstraktu. Identifikacija ovih tvari nije cilj ovog rada, ali je, kao primjer, vidljiva mrlja vulpinske kiseline (žuta pod vidljivim svjetlom) u metanolnom ekstraktu L. vulpina (Huneck & Yoshimura, 1996.) (Slika 2). Bioautografski podaci otkrili su da nekoliko spojeva ima inhibitorne učinke na aktivnost tirozinaze. Najznačajnije, inhibicijska aktivnost ekstrakta kloroforma i metanola C. islandica bila je raspoređena između različitih vrpci pokrivajući široki raspon polariteta (Slika 2A). Nasuprot tome, inhibitorna aktivnost metanolnog ekstrakta L. vulpina na tirozinazu koncentrirana je u jednoj traci koja migrira blizu velike žute trake koja odgovara vulpinskoj kiselini (Slika 2B).
Depigmentirajući učinci ekstrakta lišaja na MeWO stanice
Stanična linija ljudskog melanoma MeWo korištena je kao in vitro model za istraživanje učinaka depigmentacije lišajeva. Kao prvi korak, stanice su podvrgnute ispitivanju stanične viabilnosti nakon 48-satnog izlaganja rastućim koncentracijama L. vulpina metanola i C. islandica kloroform-metanol ekstrakata. Krivulje viabilnosti stanica doza-odgovor omogućile su izvođenje vrijednosti IC50 od 88 µg/ml (95 posto CI [68-113 µg/ml]) za L. vulpina i 264 µg/ml (95 posto CI [213-328 µg/ml] ) za C. islandica. Vrijednosti praga IC05 bile su 19 µg/ml (95 posto CI [9-40 µg/ml]) i 51 µg/ml (95 posto CI [31-85 µg/ml]).
Nakon toga, analiza melanina provedena na MeWo stanicama, nakon 72 sata izlaganja različitim koncentracijama ekstrakta lišaja, pokazala je oštro smanjenje u odnosu na kontrole izazvane oba ekstrakta. U ovim pokusima arbutin (8 mM) korišten je kao pozitivna kontrola, smanjujući sadržaj melanina u stanicama na oko 50 posto u odnosu na kontrole. Ekstrakt metanola L. vulpina inducirao je smanjenje melanina slično onome kod arbutina, koje se događalo već pri niskim koncentracijama od 10 µg/ml (slika 3). Ova je koncentracija niža od praga za citotoksične učinke izmjerenog za ovaj ekstrakt, čime se isključuje mogućnost specifičnih štetnih učinaka na stanice. Sličan učinak na sadržaj melanina u stanicama primijećen je i za ekstrakt C. islandica kloroform-metanol, ali samo u koncentraciji od 50 µg/ml (slika 3). Međutim, također je učinkovita koncentracija ovog ekstrakta bila niža od praga za citotoksične učinke.
Evaluacija depigmentirajućih učinaka ekstrakata lišajeva na temelju fenotipa uz korištenje ribice zebrice
Modeli zebrica korišteni su za daljnje potkrijepljenje in vivo učinaka inhibicije melanogeneze C. islandica i L. vulpina. Kako bi se definirala optimalna koncentracija za upotrebu, prvi embriji su bili podvrgnuti ispitivanju toksičnosti nakon 48 h izlaganja rastućim koncentracijama L. vulpina metanola i C. islandica kloroform-metanol ekstrakata.
Nakon toga smo primijetili da je, kada su tretirane subtoksičnim dozama C. islandica i L. vulpina, ličinke zebrice imale smanjenje pigmentacije (slike 4 i 5). Ekstrakt L. vulpina pokazao je veću inhibitornu aktivnost od C. islandica, što pokazuju podaci analize slike. Krivulje logističke regresije dale su IC50 vrijednosti od 44 µg/ml (42-47 µg/ml) za kloroform-metanolni ekstrakt C. islandica i 30 µg/ml (25-36 µg/ml) za metanolni ekstrakt L. vulpina (slika 6). Naposljetku, depigmentirajuća aktivnost ekstrakata C. islandica i L. vulpina također je ocijenjena u embrijima zebrica testom melanina (Dodatne informacije).
RASPRAVA
Naša je studija istaknula kompleks in vitro i in vivo učinaka depigmentacije zbog specifičnih lišajeva i ekstrakcijskih otapala. Strategija odabira odvojenih ekstrakcija s različitim polaritetima otapala, umjesto uzastopne ekstrakcije s otapalima rastućih polariteta, diktirana je pionirskim aspektom istraživanja. Studija je bila usmjerena na otkrivanje široko dostupnih vrsta lišajeva koje bi se mogle iskoristiti zbog njihovih depigmentacijskih učinaka, uz dio vrlo ograničenog znanja o mogućoj prisutnosti aktivnih principa i njihovih interakcija. Stoga smo usvojili metodu frakcioniranja ekstrakta koja može uključivati određeno preklapanje sastava među frakcijama, ali maksimizira njihovu učinkovitost depigmentacije, vjerojatno i zbog sinergističkih učinaka.
Što se tiče inhibicije tirozinaze u pokusima bez stanica, naši rezultati potvrđuju podatke Higuchija i sur. (1993), pokazujući stope inhibicije tirozinaze od 40,4 posto za L. vulpina i 13,8 posto za C. islandica, u odnosu na naše 86.2 posto odnosno 42,6 posto, vjerojatno zbog upotrebe uzgojenih lišajeva i drugačije ekstrakcije otapalo. Najjače djelovanje pokazali smo za metanolni ekstrakt L. vulpina, a slijede ga kloroform-metanolni ekstrakti C. islandica. Stoga su ovi ekstrakti korišteni za istraživanje antimelanogene aktivnosti stanica melanoma i ličinki zebrice. Podaci dobiveni ovim testovima potvrdili su one iz pokusa bez stanica, au svim slučajevima metanolni ekstrakt L. vulpina izazvao je najjači učinak.
Osim toga, bioautografski test pokazuje da različite tvari sadržane u ovim lišajevima vrše inhibiciju tirozinaze. Iako nismo izvršili potpunu karakterizaciju ekstrakata, iz literature su nam poznate glavne tvari lišaja koje karakteriziraju ove lišajeve: L. vulpina sadrži atranorin i vulpinsku kiselinu, dok C. islandica sadrži lichesterinsku, protolihesterinsku i fumarprotocetrarnu kiselinu (Culberson, 1969.). . Međutim, informacija o antitirozinaznom djelovanju tvari lišaja u literaturi je relativno malo, dok je samo u nekoliko slučajeva bilo moguće razjasniti mehanizme inhibicije. Nedavno su Brandão i sur. (2017) izolirao je fumarprotocetrarnu kiselinu iz lišaja Cladonia verticillate i pokazao nekompetitivnu, mješovitu inhibiciju aktivnosti tirozinaze koja je rasla s povećanjem koncentracije, pri 0,6 mM kiselina je inhibirala aktivnost tirozinaze za 39,8 posto.
Element koji čini usporedbe među različitim vrstama lišajeva teškim zadatkom je velika varijabilnost kemijskog sastava, koji je također podložan varijacijama parametara okoliša, staništa i mikroklimatskih karakteristika (npr. dostupnost vode i svjetla) (Matteucci et al. , 2017). Ove razlike mogu biti temelj znatnih razlika u biološkoj aktivnosti fitokompleksa lišajeva čiji sastav nije kvantitativno karakteriziran. Stoga je potreban daljnji rad na izolaciji i kvantificiranju aktivnih spojeva iz ekstrakata kako bi se bolje definirale komponente s antitirozinaznim djelovanjem. Do sada je nekoliko radova istraživalo moguću antitirozinaznu aktivnost spojeva lišajeva (npr. Kwong i sur., 2020.; Honda i sur., 2016.; Lopes, Coelho i Honda, 2018.). Na primjer, Kim & Cho (2007.) utvrdili su da metanolni ekstrakti Usnea longissima i Usnea esculent utječu na stvaranje melanina neovisno o njihovom antioksidativnom djelovanju. Što se tiče njihove fenolne strukture, različiti sastojci vjerojatno su jaki inhibitori tirozinaze, s mnogo nižim IC50 u odnosu na cijeli ekstrakt.
Zaključno, naša studija pruža dokaze depigmentacijskih učinaka specifičnih ekstrakata lišajeva, od inhibicije tirozinaze u pokusima bez stanica do depigmentacijskih učinaka in vitro na kultivirane stanice i in vivo na ličinke zebrice. Ovi podaci pokazuju da su ekstrakti lišaja L. vulpina i C. islandica potencijalni kandidati za razvoj farmaceutskih i kozmetičkih proizvoda za izbjeljivanje kože. Štoviše, podaci također sugeriraju da bi L. vulpina mogla biti dobar izvor za izolaciju spojeva sa jakim svojstvima depigmentacije. Budući ciljevi u ovom smjeru bit će kemijska karakterizacija ekstrakata lišajeva i procjena aktivnosti njihovih sastojaka koji najviše obećavaju.
DODATNE INFORMACIJE I IZJAVE
Financiranje
Ovaj je rad podržalo Sveučilište u Genovi (FRA2018). Financijeri nisu imali nikakvu ulogu u dizajnu studije, prikupljanju podataka, analizi, odluci o objavljivanju ili pripremi rukopisa.
Otkrivanje potpore
Autori su objavili sljedeće informacije o dodjeli bespovratnih sredstava: Sveučilište u Genovi: FRA2018.
Suprotstavljeni interesi
Paolo Giordani je akademski urednik za PeerJ.
Autorski doprinosi
Etika životinja
Dostavljene su sljedeće informacije u vezi s etičkim odobrenjima (tj. tijelo za odobravanje i svi referentni brojevi):
Dostupnost podataka
Dostavljene su sljedeće informacije o dostupnosti podataka:
Neobrađena mjerenja inhibicije tirozinaze dostupna su u dodatnoj datoteci.
Dodatne informacije
Dodatne informacije za ovaj članak mogu se pronaći na internetu.
REFERENCE
1. Behera BC, Adawadkar B, Makhija U. 2004. Sposobnost nekih graphidaceous lišajeva da čiste superoksid i inhibiciju aktivnosti tirozinaze i ksantin oksidaze. Current Science 87:83–87.
2. Boustie J, Tomasi S, Grube M. 2011. Bioaktivni metaboliti lišajeva: alpska staništa kao neiskorišteni izvor. 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. Učinci fumarprotocetrarne kiseline, depsidona iz lichen cladonia verticillaris, na aktivnost tirozinaze. Orbital - The Electronic Journal of Chemistry 9:256–260
4. Cheli Y, Ohanna M, Ballotti R, Bertolotto C. 2010. Petnaestogodišnja potraga za ciljanim genima transkripcijskih faktora povezanih s mikroftalmijom. Istraživanje pigmentnih stanica i melanoma 23:27–40.
5. Cornara L, Pastorino G, Borghesi B, Salis A, Clericuzio M, Marchetti C, Damonte G, Burlando B. 2018. Etanolni ekstrakt posidonije oceanske (L.) defile modulira aktivnosti stanica s primjenama za zdravlje kože. Morske droge 16:21.
6. Crawford SD. 2015. Lišajevi koji se koriste u tradicionalnoj medicini, u Sekundarni metaboliti lišaja: bioaktivna svojstva i farmaceutski potencijal. U: Branislav Ranković. Basel: Springer International Publishing, 27–80.
7. Culberson CF. 1969. Kemijski i botanički vodič za proizvode od lišajeva. Chapel Hill: The University of North Carolina Press.
8. Culberson CF, Kristinsson HD. 1970. Standardizirana metoda za identifikaciju produkata lišajeva. Journal of Chromatography A 46:85–93.
9. Devkota S, Chaudhary RP, Werth S, Scheidegger C. 2017. Autohtono znanje i korištenje lišajeva od strane tehnofilskih zajednica nepalske Himalaje. Časopis za etnobiologiju i etnomedicinu 13:15.
10. D'Mello SAN, Finlay GJ, Baguley BC, Askarian-Amiri ME. 2016. Signalni putovi u melanogenezi. Međunarodni časopis za molekularne znanosti 17(7):1144.
11. Einarsdóttir E, Groeneweg J, Björnsdóttir GG, Harethardottir G, Omarsdóttir S, Ingólfsdóttir K, Ogmundsdóttir HM. 2010. Stanični mehanizmi antikancerogenog djelovanja lišajevog spoja usninske kiseline. Planta Medica 76:969-974.
12. Gül¸cin I, Oktay M, Küfrevioğlu OI, Aslan A. 2002. Određivanje antioksidativne aktivnosti lišaja Cetraria islandica (L) Ach. Journal of Ethnopharmacology 79:325–329.
13.Higuchi M, Miura Y, Boohene J, Kinoshita Y, Yamamoto Y, Yoshimura I, Yamada Y. 1993. Inhibicija aktivnosti tirozina kultiviranim tkivima i dijelovima lišaja. Planta Medica 59:253–255.
14. Honda NK, Gon¸calves K, Brandão LFG, Coelho RG, Micheletti AC, Spielmann AA, Canêz LS. 2016. Ispitivanje ekstrakata lišajeva pomoću inhibicije tirozinaze i toksičnosti protiv artemije saline. Orbital: The Electronic Journal of Chemistry 8:181–188–188.
15. Huneck S, Yoshimura I. 1996. Identifikacija tvari lišajeva. U: Identifikacija tvari lišajeva. Berlin: Springer.
16. Kim MS, Cho HB. 2007. Inhibicijski učinci metanolnih ekstrakata pupkovine i usnea longissima na melanogenezu. Journal of Microbiology 45:578–582.
17. Kondo T, Sluh VJ. 2011. Ažuriranje regulacije funkcije melanocita sisavaca i pigmentacije kože. Stručni pregled dermatologije 6:97–108.
18. Kwong SP, Wang H, Shi L, Huang Z, Lu B, Cheng X, Chou G, Ji L, Wang C. 2020. Identifikacija fotorazgrađenih derivata usninske kiseline s poboljšanim profilom toksičnosti i UVA/UVB zaštitom u zdravih ljudi L02 hepatociti i epidermalni melanociti. Časopis za fotokemiju i fotobiologiju B: Biologija 205:111814.
19. Leyden JJ, Shergill B, Micali G, Downie J, Wallo W. 2011. Prirodne opcije za upravljanje hiperpigmentacijom. Časopis Europske akademije za dermatologiju i venerologiju 25:1140–1145.
20. Li WJ, Lin YC, Wu PF, Wen ZH, Liu PL, Chen CY, Wang HM. 2013. Biofunkcionalni sastojci iz liriodendron tulipifera s antioksidativnim i antimelanogenim svojstvima. Međunarodni časopis za molekularne znanosti 14:1698–1712.
21. Lin C-HV, Ding HY, Kuo SY, Chin LW, Wu JY, Chang TS. 2011. Procjena in vitro i in vivo depigmentacijske aktivnosti ketona maline iz Rheum officinale. Međunarodni časopis za molekularne znanosti 12:4819–4835.
22. Lo CY, Liu PL, Lin LC, Chen YT, Hseu YC, Wen ZH, Wang HM. 2013. Antimelanoma i antitirozinaza iz sastojaka Alpinia galangala. Časopis Scientific World 2013: Članak 186505.
23. Lopes TIB, Coelho RG, Honda NK. 2018. Inhibicija aktivnosti tirozinaze gljiva orselinatima. Kemijsko-farmaceutski vjesnik 66:61–64.
24. Matteucci E, Occhipinti A, Piervittori R, Maffei ME, Favero-Longo SE. 2017. Morfološka, sekundarni metabolit i varijabilnost ITS (rDNA) unutar talina lišaja xanthoparmelia koje sadrže usninsku kiselinu istražene na lokalnoj razini izdanaka stijena u W-Alpama. Kemija i bioraznolikost 14:e1600483.
25. Muggia L, Schmitt I, Grube M. 2009. Lišajevi kao škrinje s blagom prirodnih proizvoda. Vijesti SIM-a 85–97.
26. Mukherjee PK, Biswas R, Sharma A, Banerjee S, Biswas S, Katiyar CK. 2018. Validacija ljekovitog bilja za antitirozinazni potencijal. Journal of Herbal Medicine 14:1–16.
27. Nash III TH. 2006. Biologija lišaja. Cambridge: Cambridge University Press.
28. Parvez S, Kang M, Chung HS, Bae H. 2007. Prirodni inhibitori tirozinaze: mehanizam i primjena u industriji zdravlja kože, kozmetici i poljoprivredi. Phytotherapy Research 21:805–816.
29. Pastorino G, Marchetti C, Borghesi B, Cornara L, Ribulla S, Burlando B. 2017. Biološke aktivnosti usjeva mahunarki Melilotus officinalis i Lespedeza capitata za njegu kože i farmaceutsku primjenu. Industrijski usjevi i proizvodi 96:158–164.
30. Phinney NH, Solhaug KA, Gauslaa Y. 2018. Brzo uskrsnuće klorolihena u vlažnom zraku: specifična masa talusa pokreće kinetiku rehidracije i reaktivacije. Environmental and Experimental Botany 148:184–191.
31. R Core Team. 2013. R: jezik i okruženje za statističko računanje. R paket verzija 3.0.1. Beč: R Foundation for Statistical Computing.
32. Ranković B, Kosanić M. 2015. Lišajevi kao potencijalni izvor bioaktivnih sekundarnih metabolita. U: Ranković B, ur. Sekundarni metaboliti lišaja. Cham: Springer International Publishing, 1–26.
33. Solano F. 2014. Melanini: pigmenti kože i još mnogo toga—vrste, strukturni modeli, biološke funkcije i putovi stvaranja. 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) Lišće: kemijski sastav i biološke aktivnosti. Međunarodni časopis za molekularne znanosti 17(7):1478.
35. Takayama A, Hata Y, Itakura K, Murase M, Shoji M, Ito M, Sasaki H. 2010. Sredstva za posvjetljivanje kože, inhibitori stvaranja melanina i kozmetika za posvjetljivanje kože koja sadrži kulture ili ekstrakte specifičnih lišajeva. Oznaka patenta: JP 2010150173 A 20100708.
36. Wang HM, Chou YT, Hong ZL, Chen HA, Chang YC, Yang WL, Chang HC, Mai CT, Chen CY. 2011. Biokonstituenti iz stabljika Synsepalum dulcificum Daniell (Sapotaceae) inhibiraju proliferaciju ljudskog melanoma, smanjuju aktivnost tirozinaze gljiva i imaju antioksidativna svojstva. Časopis Tajvanskog instituta kemijskih inženjera 2:204–211.
37. Wangthong S, Tonsiripakdee I, Monhaphol T, Nonthabenjawan R, Wanichwecharun-gruang SP. 2007. Post TLC razvija tehniku za detekciju inhibitora tirozinaze. Biomedicinska kromatografija 21:94-100.
38. White FJ, James PW. 1985. Novi vodič kroz mikrokemijske tehnike za identifikaciju tvari lišajeva. U: British Lichen Society Bulletin. n. 57 (dodatak). London: British Lichen Society.
Za više informacija: david.deng@wecistanche.com WhatApp:86 13632399501