Pregled biološki aktivnih prirodnih proizvoda iz pustinjske biljke Cistanche Tubulosa

Kontakt: Audrey Hu Whatsapp/hp: 0086 13880143964 E-pošta:audrey.hu@wecistanche.com

Toshio Morikawa,*,a,b Haihui Xie,c,d Yingni Pan,a,e Kiyofumi Ninomiya,a,b Dan Yuan,e Xiaoguang Jia,c,f Masayuki Yoshikawa,a,c Seikou Nakamura,c

1. Uvod

RodCistancheobuhvaća parazitske biljke koje pripadaju obitelji Orobanchaceae. Obično se pričvršćuju na korijenje biljaka koje fiksiraju pijesak, kao što su Haloxylon ammodendron, Haloxylon persicum, Kalidium foliated, biljke Tamarix, itd.Cistanchevrste su rasprostranjene uglavnom u sušnim zemljama i pustinjama diljem Euroazije i Sjeverne Afrike, kao što su Kina, Iran, Indija i Mongolija.1-6) Među njima, Kina je doživjela ozbiljnu dezertifikaciju tla, posebno u sjeverozapadnim regijama, posebno u unutrašnjosti Mongolija i autonomne regije Xinjiang.7,8) Izgradnja zaštićenih šuma smatra se jednim od najboljih načina pretvaranja pustinja u oaze kako bi uobičajeni domaćiniCistanche biljkeOpćenito se vjeruje da su prikladni kandidati za učvršćivanje pijeska. Kombinacija parazitskihCistanchebiljke sa svojim domaćinima mogu biti ne samo sjajna perspektiva za razvoj oaza, već i za izvanredne ekonomske rezultate, jer Cistanches Herba (Rou Cong-Rong na kineskom), osušene sočne stabljikeCistanche biljkeuključujućiCistanche deserticolaYC MA, Cistanche tubulosa (SCHENK) WIGHT,Cistanchesalsa (CA MEY) G. BECK, iCistancheSinensis BECK, jedna je od najpoznatijih jestivih i ljekovitih biljaka.7-10) Među njima su osušene stabljike C. salsa,C. deserticola, iC. tubulosanavedeni su kao sirova droga "Nikujuyou" u japanskoj farmakopeji.7) Što se tiče kineske farmakopeje, osušene stabljikeC.deserticolaiC. tubulosasu dopuštene,8) i druge neslužbene vrste, C. salsa i C. Sinensis također se koriste u određenim regijama Kine zbog nedostatka resursa.4)CistanchesHerba se sastoji od jedne od najvrjednijih biljaka u tradicionalnoj kineskoj medicini (TCM), koja nadopunjuje rad bubrega, pojačava esenciju krvi i vlaži debela crijeva za oslobađanje stolice.4) Među svim tonicima u TKM-u, široko je prihvaćena kao superioran i čak je dobio naziv "pustinjski ginseng" ili "pustinjski ginseng."2-4) Nadalje, često se propisuje za liječenje kronične bubrežne bolesti, impotencije, ženske neplodnosti, morbidne leukoreje, obilne metroragije i senilna konstipacija u TKM.3)CistanchesHerba je izvijestila o očekivanim farmakološkim aktivnostima za liječenje neurodegenerativnih poremećaja11-14) kao što su Alzheimerova bolest,15) Parkinsonova bolest,16-18) i vaskularna demencija.19) Štoviše, Cistanche Herba se naširoko koristi kao dodatak zdravoj prehrani u Japanu, Kini i zemljama jugoistočne Azije.20) Tijekom naših studija karakterizacije bioaktivnih sastojaka iz ljekovitog bilja podrijetlom iz autonomne regije Xinjiang i susjednih područja u Kini,21-30) izvijestili smo o iscrpnoj studiji o stabljikamaC. tubulosa.21–26) Ovdje dajemo pregled naših studija o kemijskim sastojcima iz stabljikaC. tubulosakao i njihove biološke aktivnosti.

2. Kemijski sastojci

Stabljike odC. tubulosa(Kanka-nikujuyou na japanskom; sl. 1), koja je jedna od ovlaštenih biljaka kaoCistanchesHerba u japanskoj i kineskoj farmakopeji,7,8) tradicionalno se koristila za liječenje impotencije, steriliteta, lumbaga i tjelesne slabosti.1) Prethodno je nekoliko terapeutskih učinaka ekstrakta iz stabljikaC. tubulosazabilježeni su u eksperimentalnim životinjskim modelima kao što su antihiperglikemijski,31) hipolipidemijski,31) hipokolesterolemijski,32) i protuupalni učinci,33) i ublažavanje kolitisa izazvanog dekstransulfatom (DSS).34) Štoviše, nekoliko iridoida, monoterpenoidi, feniletanoidi i lignani izolirani su iz Kine i PakistanaC. tubulosa.35–39) Tijekom naših kemijskih studija o stabljikamaC. tubulosa, prethodno smo izvijestili o izolaciji i određivanju strukture različitih monoterpenoida uključujući iridoide, feniletanoidne glikozide i srodne šećerne estere, te druge izolate kao što su fenilpropanoidni glikozidi, lignin glikozidi, alkil glikozidi i šećerni alkohol.21-25)

prijavljeni u eksperimentalnim životinjskim modelima, kao što su antihiperglikemijski,31) hipolipidemijski,31) hipokolesterolemijski,32) i protuupalni učinci,33) i ublažavanje kolitisa izazvanog dekstransulfatom (DSS).34) Štoviše, nekoliko iridoida, monoterpenoida , feniletanoidi i lignani izolirani su iz Kine i PakistanaC. tubulosa.35–39) Tijekom naših kemijskih studija o stabljikamaC. tubulosa,prethodno smo izvijestili o izolaciji i određivanju strukture različitih monoterpenoida uključujući iridoide, feniletanoidne glikozide, srodne šećerne estere i druge izolate kao što su fenilpropanoidni glikozidi, lignin glikozidi, alkil glikozidi i šećerni alkohol.21-25)

3. Monoterpenoidi

3.1. Monoterpenoidi uključujući iridoide

Iridoidi su vrsta monoterpenoida izgrađenog od 10-ugljičnog kostura izoprenskih građevnih jedinica koje imaju ciklopentanopiran prstenasti sustav. Podrazred, sekosteroidi, odcijepljeni su iz ciklopropanskog ili piranskog prstena. Iridoidi i sekoizidoidi se često nalaze u ljekovitom bilju kao glikozidi, uglavnom glukozidi. Ove ljekovite biljke tradicionalno se koriste kao gorki tonici, sedativi, diuretici, lijekovi protiv kašlja, za rane, živčane i kožne bolesti, pretilost, epilepsiju, ludilo, trovanje zmijama, dijabetes i hiperlipidemijske poremećaje. Niz recenzija o prirodnim iridoidima i sekoiridoidima pokriva aspekte kemijske raznolikosti40-46) i različite biološke i farmakološke aktivnosti, npr. antibakterijske, antifungalne, antikancerogene, antidijabetičke, antihiperlipidemičke, antiosteoporozne, antioksidativne, antiprotozoalne, hepatoprotektivne , imunomodulatorne, neuroprotektivne i neurogene aktivnosti.44–50). U našim istraživanjima identifikacije i razjašnjavanja strukture iridoidnih sastojaka iz stabljikaC. tubulosa, sedam novih i devet poznatih iridoidnih glikozida kao što su kankanozidi A21) (1), B21) (2), C21) (3), D21) (4), L25) (5), M25) (6) i N25) (7), musaenozidna kiselina51) (8), genipozidna kiselina51) (9), 8-epiloganska kiselina39) (10), 8-epideoksiloganska kiselina51) (11), izoakteozid78) (39), cis- akteozid79,80) (40), 2'-acetilakteozid78) (41), dekafeoilakteozid81) (42), tubulozid A78) (43), cistanche tubulozid B 82) (44) i B 82) (45), arenariozid83) (46 ), wie-gluroside51) (12), antirrhide52) (13), ajugol51) (14), bartsioside51) (15) i 6-deoksikatalpol51) (16) i novi i tri poznata iridoida, kankanol21) ( 17), argyol53) (18), cistanin54) (19) i cistanklorin54) (20) (Grafikon 1). Što se tiče alifatskih monoterpenskih glikozida, tri nova i četiri poznata spoja kao što su kankanozidi E21) (21), O25) (22) i P25) (23), (2E,6Z)-8- -D-glukopiranosiloksi{{75 }},6- dimetil-2,6-oktadecenska kiselina55) (24), (2E,6E)-3,7-dimetil-8- hidroksioktadien -1-il-O- -D-glukopiranozid56) (25), 8-hidroksi-igeraniol 8-O- -D-glukopiranozid57) (26) i betulalbusid A58) (27) također su dobiveni iz stabljika C. tubulosa (Grafikon 2). Među njima su noriridoidni glikozidi, glukozid (12), barciozid (15) i 6-deoksikatalpol (16), izolirani kao glavni sastojci iz ovog biljnog materijala.21,25)

3.2. Feniletanoidni glikozidi i srodni šećeri

Esteri Feniletanoidni glikozidi su vrsta fenolnih spojeva karakteriziranih -glukopiranozidnom strukturom koja nosi hidroksifeniletilni dio kao aglikon. Ovi spojevi često sadrže brojne acilne skupine kao što su cimetna kiselina, p-kumarinska kiselina, kafeinska kiselina, ferulinska kiselina, isferulinska kiselina itd., i/ili različite šećere (npr. ramnozu, ksilozu, apiozu, arabinozu itd. ) vezane na ostatak glukoze preko esterskih ili glikozidnih veza. Uglavnom su pronađeni u obiteljima Scrophulariaceae, Oleaceae, Plantaginaceae, Lamiaceae i Orobanchaceae.59-61) Među njima su echinacoside62,63) (28) i acteoside64-67) (29, također zvani verbascoside, kusaginin i Orobanche) predstavnici dobro proučenih feniletanoidnih glikozida i objavljeno je da posjeduju niz važnih bioaktivnih svojstava kao što su antioksidativno, neuroprotektivno, hvatanje radikala dušikovog oksida, antihepatotoksično i antiosteoporotično djelovanje.2–4,6,59–61,68–77 ) Kao sastojke feniletanoidnog glikozida iz stabljika C. tubulosa, izolirali smo gore spomenuti ehinakozid78) (28) i akteozid78) (29) kao glavne spojeve zajedno s devet novih i 17 poznatih spojeva kao što su kankanozidi F22) ( 30), G22) (31), H1 23) (32), H2 23) (33), I23) (34), J1 24) (35), J{ {36}}) (36), K1 24) (37) i K2 24) (38), izoakteozid78) (39), cis-akteozid79,80) (40), 2′ -acetilakteozid78) (41), dekafeoilakteozid81) (42), tubulozid A78) (43), cistan tubulozide B1 82) (44) i B2 82) (45), arenariozid83) (46), wiedemanninoside C84) (47), tubulozid B78) (48), siringalid A 3′-O- -L-ramnopiranozid85) (49), cistantubulozid A82) (50), cistanozid G81) (51), salidrozid81) (52), kampneozid I86,87) ( 53), izokampneozid I88) (54) i kampneozid II86,87) (55). Nadalje, dobiveni su i novi i poznati odgovarajući ester šećera, kankanoza22) (56) i cistanozid F89) (57) (Grafikon 3).

3.3. Ostali izolati

Kao što je prikazano na Grafikonu 4, dobiveni su drugi izolati kao što su: (i) fenilpropanoidi: koniferin90) (58), siringin90) (59) i sinapski aldehid 4-O- - D-glukopiranozid91) (60), (ii) lignani: ( plus )-pinorezinol O- - D-glukopiranozid92) (61), eukommin A93) (62), izoeukommin94) (63) i ( plus )-siringarezinol O{{ 20}}D-glukopiranozid95) (64), (iii) alkil glikozidi: (2R,3R)-butan-2,3-diol 2-O- - D-glukopiranozid96 ) (65), mezo-butan-2,3-diol 2-O- - D-glukopiranozid96) (66), etil-D-glukopiranozid96) (67) i 3-metilbutan-1-ol -D-glukopiranozid96) (68) i (iv) šećerni alkohol: D-manitol (69). Među izolatima, D-manitol (69) je dao najveći prinos izolacije u našem istraživanju

4. Biološke aktivnosti

4.1. Vazorelaksantna aktivnost

Dobro je poznato da su kontrakcije glatkih mišića izazvane visokom koncentracijom kationa kalija (visoki K plus) rezultat povećanja intracelularnog iona kalcija (Ca2 plus), a blokator kalcijevih kanala poput nifedipina inhibira kalcijev kanal ovisan o naponu. , čime inhibiraju kontrakcije u depolariziranim trakama aorte, ali pokazuju slab inhibicijski učinak na kontrakcije izazvane noradrenalinom (NA).97) Izvijestili smo da je nekoliko seskviterpenoida i diarilheptanoida izoliranih iz Zedoariae Rhizoma (Zingiberaceae) pokazalo inhibicijski učinak na kontrakcije inducirane visokim K plus u izoliranim trakama aorte štakora, iako nisu inhibirali NA-inducirane kontrakcije.98,99) Nasuprot tome, glavni feniletanoidni glikozidi u stabljiciC. tubulosa,ehinakozid (28) i akteozid (29), te srodni izolati, lankanska strana F (30), izoakteozid (39), kankanoza (56) i cistanozid F (57), pokazali su vazorelaksantnu aktivnost izazvanu kontrakcijama NA ( Tablica 1), dok

nisu inhibirali kontrakcije izazvane visokim K plus 22) (Tablica 2). Ovi nalazi upućuju na to da ovi aktivni sastojci inhibiraju kontrakcije putem kalcijevih kanala kojima upravljaju receptori, ali ne i putem kalcijevih kanala ovisnih o naponu. Posebice, ehinakozid (28) i akteozid (29) koji imaju 4'-O-kafeoilnu skupinu u 8-O- -D-glukopiranozilnom dijelu značajno su inhibirali kontrakcije izazvane NA, ovisno o vremenu i koncentraciji, dok je izoakteozid (39) koji ima 6′-O-kafeoilnu skupinu pokazao slabiju aktivnost [ehinakozid (28), akteozid (29) > strana izolata (39)]. Nadalje, relaksirajući učinci ehinakozida (28) i akteozida (29) uočeni su pribl. 30 minuta nakon dodavanja NA na drugačiji način od prazosina, antagonista 1-receptora adrenalina (Slika 2). Mehanizam djelovanja ovog ponašanja treba dalje proučavati. 3.2. Hepatoprotektivna aktivnost Infekcija virusom hepatitisa C i kronična konzumacija alkohola glavni su uzroci oštećenja jetre, ciroze i hepatocelularnog karcinoma diljem svijeta. Poznato je da čimbenik tumorske nekroze (TNF-) posreduje u ozljedama organa indukcijom staničnih upalnih odgovora. U jetri, biološki učinci TNF-a su uključeni u ozljede jetre povezane s jetrenim toksinima, ishemijom/reperfuzijom, virusnim hepatitisom i alkoholnom bolešću jetre ili poremećajima povezanim s alkoholom.100-102) Stoga se TNF- smatra važnim cilj u pokušaju otkrivanja protuupalnih i hepatoprotektivnih sredstava. Poznato je da se model ozljede jetre izazvan D-galaktozaminom (D-GalN)/lipopolisaharidom (LPS) razvija putem imunoloških odgovora.103) Ovaj model uzrokuje ozljedu jetre u dva koraka. Prvo, ekspresija inhibitora proteina apoptoze (IAP) je inhibirana davanjem D-GalN kroz smanjenje uridin trifosfata u hepatocitima. Drugo, proupalni medijatori kao što su dušikov oksid (NO), reaktivne kisikove vrste (ROS) i TNF- oslobađaju se iz LPS-aktiviranih makrofaga (Kupfferove stanice). Apoptoza hepatocita inducirana TNF-om igra važnu ulogu u oštećenju jetre izazvanom D-GalN/LPS-om.104) U našim prethodnim studijama o hepatoprotektivnim svojstvima spojeva dobivenih iz prirodnih izvora, izvijestili smo da seskviterpenoidi,105-108) diarilheptanoidi,105 –108) saponini,109) kumarini,110) amidi kiselina,111–113) triterpenoidi,114) limonoidi,115) i stilbenoidi116) pokazali su značajne zaštitne učinke protiv ozljeda jetre induciranih s D-GalN/LPS u miševa. Ekstrakt metanola iz stabljikaC. tubulosai njegovi glavni feniletanoidni glikozidi, ehinakozid (28), akteozid (29) i izoakteozid (39), pokazali su inhibitorne učinke na povećanje serumske aspartat aminotransaminaze (AST) i alanin aminotransaminaze (sALT), markera oštećenja jetre, izazvanih D -GalN/LPS u miševa23) (Tablica 3). Značajno je da su ovi izolati (28, 29 i 39) bili ekvivalentni kurkuminu117-119) dobivenom iz kurkume (Curcuma longa) i snažniji od silibina120-124) dobivenog iz čička (Silybum marianum), a oba su dobro poznata prirodni hepatoprotektivni proizvodi. Kako bi se karakterizirali mehanizmi odgovorni za hepatoprotektivnu aktivnost, ispitani su inhibicijski učinci izolata na D-GalN-induciranu citotoksičnost u primarno uzgojenim mišjim hepatocitima. Koristeći ovaj in vitro test, prethodno smo izvijestili o nekoliko aktivnih sastojaka iz sljedećih prirodnih izvora kao što su Curcuma zedoaria, 105-108) Anastatica hierochuntica, 125) Cyperus longus, 126) Erycibe expansa, 127) Angelica furcijuga, 110,128) Camellia sinensis, 129) Sedum sarmentosum, 130,131) Rhodiola sachalinensis, 132) Sinocrassula India, 133) Hedychium coronarium, 134) Piper Chaba, 111–113) Potentilla anserina, 114) Cassia auriculata, 135) i Shorea roxburghii. 116) Što se tiče izolata odC. tubulosa, several phenylethanoid glycosides, echinacoside (28, IC50= 10.2 µM), acteoside (29, 4.6 µM), Lankan side G (31, 14.8 µM), isoacteoside (39, 5.3 µM), 2′-acetylacteoside (41, 4.8 µM), tubulosides A (43, 8.6 µM) and B (48, 14.6 µM), and syringalide A 3′-O-α-L-rhamnopyranoside (49, 71.2 µM), and lignans, (+)-pinoresinol O-β-D-glucopyranoside (61, 48.5 µM) and (+)-syringaresinol O-β-D-glucopyranoside (64, 98.4 µM) showed inhibitory activity, whereas none of the monoterpenoids including iridoid constituents led to a reduction in cytotoxicity at concentrations of up to 100 µM23) (Table 4). The hepatoprotective activities of phenylethanoid glycosides (28, 29, 31, 39, 41, 43, and 48) were greater than that of commercial silybin (IC50= 38.8 µM).115,116) Furthermore, the structural requirements of the phenylethanoid glycosides for hepatoprotective activity were: (i) the aglycone part was essential for activity [echinacoside (28) >> kankanose (56, > 100 µM); acteoside (29) >>cistanozid F (57, > 100 uM)]; (ii) aglikon koji ima 3,4-dihidroksi skupinu pokazao je jaču aktivnost od onog koji ima 4-hidroksi skupinu [izoakteozid (39) > kankanozid G (31)]; (iii) 6′-O- -D-glukopiranozilni dio smanjio je aktivnost [akteozid (29) > ehinakozid (28); 2′-acetilakteozid (41) > tubulozid A (43)]; (iv) 8-O- -D-glukopiranozilni dio koji ima 4'-O-kafeoilnu skupinu pokazao je jaču aktivnost od onog koji ima 6'-O-kafeoilnu skupinu [akteozid (29) Veći od ili jednako izoakteozidu (39); 2′-acetilakteozid (41) > tubulozid B (48)]; i (v) uvođenje 2'-O-acetilnog ostatka smanjilo je aktivnost [akteozid (29) Veći ili jednak 2'-acetilakteozidu (41); izoakteozid (39) > stol B (48)]. Zatim, učinci ekstrakta metanola iz stabljikaC. tubulosa and its principal phenylethanoid glycosides, echinacoside (28), acteoside (29), and isoacteoside (39), on NO and TNF-α production, as markers of macrophage activation in LPS-activated mouse peritoneal macrophages128) were examined. The methanol extract and these constituents (28, 29, and 39) showed neither NO nor TNF-α production inhibitory activities (IC50>100 µM, podaci nisu prikazani).23) ovo nas je otkriće dovelo do pretpostavke da nisu utjecali na prekomjernu proizvodnju NO i TNF- iz LPS-aktiviranih makrofaga. Kako bi se razjasnili učinci na osjetljivost hepatocita na TNF-, procijenjeno je smanjenje stanične vitalnosti L929 stanica osjetljivih na TNF- -inducirano TNF-om. Kao što je prikazano u tablici 5, nekoliko feniletanoidnih glikozida, ehinakozid (28, IC50= 31.1 µM), akteozid (29, 17,8 µM), izoakteozid (39, 22,7 µM), 2'-acetilakteozid (41, 25,7 µM ), tabela A (43, 23,2 µM) i cistantubulozid B1 (44, 21,4 µM) pokazali su relativno snažnu aktivnost, koja je bila veća od one silibina (60,4 µM).23) Osim toga, utvrđeno je da sljedeći izolati pokazuju značajne aktivnost (str< 0.01):="" kankanoside="" a="" (1,="" inhibition:="" 16.3="" ±="" 2.0%="" at="" 100="" µm),="" mussaenosidic="" acid="" (8,="" 44.7="" ±="" 8.7%),="" 8-epideoxyloganic="" acid="" (10,="" 10.7="" ±="" 0.4%),="" 8-hydroxy-geraniol="" 8-o-β-d-glucopyranoside="" (26,="" 21.3="" ±="" 2.4%),="" tubuloside="" b="" (48,="" 39.2="" ±="" 6.3%),="" syringalide="" a="" 3′-o-α-lrhamnopyranoside="" (49,="" 22.2="" ±="" 6.4%),="" cistan="" tubuloside="" a="" (50,="" 11.2="" ±="" 1.1%),="" and="" (+)-pinoresinol="" o-β-d-glucopyranoside="" (61,="" 22.3="" ±="" 1.6%).="" although="" their="" activities="" were="" weaker="" than="" those="" of="" the="" above-mentioned="" principle="" phenylethanoid="" glycosides,="" the="" main="" active="" constituents="" are="" considered="" to="" be="" echinacoside="" (28),="" acteoside="" (29),="" and="" isoacteoside="" (39),="" etc.="" the="" structural="" requirements="" of="" the="" phenylethanoid="" glycosides="" for="" their="" activity="" were:="" (i)="" the="" aglycone="" part="" was="" essential="" for="" activity="" [echinacoside="" (28)="">> kankanose (56, >100 µM)]; (ii) the aglycone having the 3,4-dihydroxy group showed stronger activity than that having the 4-hydroxy group [echinacoside (28) > cistantubuloside A (50, >100 µM); acteoside (29) > syringalide A 3′-O-α-L-rhamnopyranoside (49, >100 µM); isoacteoside (39) > kankanoside G (31, >100 µM)]; (iii) the 6′-O-β-D-glucopyranosyl moiety reduced the activity [acteoside (29) > echinacoside (28); 2′-acetylacteoside (41) ≥ tubuloside A (43)]; (iv) the 8-O-β-D-glucopyranosyl part having the 4′-O-caffeoyl group showed stronger activity than that having the 6′-O-caffeoryl group [acteoside (29) > isoacteoside (39); 2′-acetylacteoside (41) > tubuloside B (48, >100 uM)]; i (v) uvođenje 2'-O-acetilnog dijela smanjilo je aktivnost [akteozid (29) i tubulozid B (48) > 2'-acetilakteozid (41)]. Ovi zahtjevi bili su slični onima koji su gore spomenuti u pogledu inhibicijskih učinaka na D-GalN-induciranu citotoksičnost u primarno uzgojenim mišjim hepatocitima. Ovi nalazi sugeriraju da su mogući mehanizmi djelovanja hepatoprotektivnih učinaka feniletanoidnih glikozida iz stabljikaC. tubulosasu: (i) smanjenje citotoksičnosti izazvane D-GalN [ehinakozid (28), akteozid (29), lankanska strana G (31), izoakteozid (39), 2'-acetilakteozid (41) i tubulozid A (43) i B (48)], i (ii) smanjenje citotoksičnosti izazvane TNF- - [ehinakozid (28), akteozid (29), izoakteozid (39), 2'-acetilakteozid (41), tubulozid A (43) i cistanche tubuloside B1 (44)]. Među njima, utvrđeno je da glavni feniletanoidni glikozidi, ehinakozid (28), akteozid (29) i izoakteozid (39) inhibiraju povećanje serumskih razina AST i sALT u dozama od 25-100 mg/kg, per os (po ) protiv akutne ozljede jetre izazvane D-GalN/LPS-om

miševa (vide ante), a sugerirano je da ti inhibicijski učinci ovise o smanjenju citotoksičnosti uzrokovane D GalN i smanjenju osjetljivosti hepatocita na TNF-. Kao što je sažeto na slici 3, ovi rezultati sugeriraju da su mehanizmi djelovanja različiti od mehanizama djelovanja ne samo kurkumina i silibina, već i piperina111-113) i trans-resveratrola,116) koji su ispitivani kao hepatoprotektivni prirodni proizvodi u našoj prethodnoj studiji. .

3.3. Aktivnost poboljšanja tolerancije glukoze Dijabetes je karakteriziran visokom učestalošću kardiovaskularnih bolesti, a čini se da loša kontrola hiperglikemije igra značajnu ulogu u razvoju kardiovaskularnih bolesti kod dijabetesa. Sve je više dokaza da je stanje nakon obroka važan čimbenik koji pridonosi razvoju ateroskleroze. Kod dijabetesa, postprandijalnu fazu karakterizira brzi i veliki porast razine glukoze u krvi, a mogućnost da ti postprandijalni hiperglikemijski skokovi mogu biti relevantni za patofiziologiju kasnih komplikacija dijabetesa u posljednje vrijeme dobiva veliku pozornost. Stoga poboljšanje postprandijalne hiperglikemije može činiti dio strategije za prevenciju i liječenje kardiovaskularnih bolesti kod dijabetesa. 136) Prethodno smo izvijestili da je nekoliko kandidata za antidijabetogenu terapiju dobiveno iz prirodnih izvora kao što su Kochia scoparia, 137) Borassus

flabellifer, 138) Solanum lycocarpum, 139) Sinocrassula India, 140) Shorea roxburghii, 141) Helichrysum arenarium, 142) i Sala CIA reticulata, S. oblonga i S. chinensis 143–148) procijenjeno postprandijalnom hiperglikemijom u štakora koji su puni šećera i /ili modeli miševa. U ovim pokusima, učinci glavnih feniletanoidnih glikozida iz stabljikaC. tubulosa, echinacoside (28) i acteoside (29), ispitivani su na postprandijalno povećanje razine glukoze u krvi kod miševa punjenih škrobom. Kao što je prikazano u tablici 6, oba feniletanoidna glikozida (28 i 29) značajno su potisnula porast razine glukoze u krvi pri dozama od 250-500 mg/kg, po 26) Zatim, učinci ehinakozida (28) i akteozida (29) na glukozu tolerancija je procijenjena kod miševa punjenih škrobom nakon 2 tjedna kontinuirane primjene. Kao što je prikazano u tablici 7, utvrđeno je da oba feniletanoidna glikozida (28 i 29) značajno poboljšavaju toleranciju glukoze bez značajnih promjena u tjelesnoj težini i unosu hrane (podaci nisu prikazani). Ovi rezultati upućuju na to da ehinakozid (28) i akteozid (29) mogu biti učinkoviti u suzbijanju postprandijalnog povišenja glukoze i poboljšanju tolerancije glukoze.26) Kako bi se okarakterizirao način djelovanja suzbijanja postprandijalnog povišenja glukoze, enzimski inhibicijski učinci izolata iz stabljike odC. tubulosana tankom crijevu štakora - procijenjene su glukozidaze kao što su maltaza i sukraza. Nekoliko feniletanoidnih glikozida, ehinakozid (28, IC50= 149 i 174 µM protiv maltaze i saharaze, redom), akteozid (29, 188 i 152 µM), kankanozidi J1 (35, 130 i 242 µM) i J2 (36, 131 i

228 µM), izoakteozid (39, 70.4 i 152 µM) i tubulozid A (43, 200 i 220 µM) i B (48, 88,2 i 175 µM) pokazali su enzimske inhibitorne aktivnosti, dok nijedan od izolati su pokazali aktivnosti u koncentracijama do 300 µM26) (Tablica 8). Nadalje, njihove su aktivnosti bile daleko manje od aktivnosti pozitivnih tvari kao što je klinički korištena akarboza (1,7 i 1,5 µM)147,149-151) i jedan od najjačih prirodnih inhibitora prstena, salacinol (6,0 i 1,3 µM),147,149,151), i neokotalanol (1,6 i 1,5 µM).147,149,150) Kao što je prikazano u tablici 9, enzimske inhibitorne aktivnosti ehinakozida (28), akteozida (29), izoakteozida (39) i tubulozida A (43) i B (48) na različite - glukozidaze koje potječu iz kvasca (Saccharomyces

cerevisiae), bakterije (Bacillus stearothermophilus) i ljudsko tanko crijevo također je uočeno. Što se tiče vrijednosti IC50 za ljudsku maltazu tankog crijeva, ti feniletanoidi (28, 29, 39, 43, 48, IC50= 117–163 µM) bili su daleko manje aktivni od akarboze (15,2 µM).26) Na temelju od gore spomenutih dokaza, utvrđeno je da doprinos inhibitorne aktivnosti -glukozidaze feniletanoidnih glikozida ograničava kao način djelovanja supresijske učinke na postprandijalno povišenje glukoze i učinke poboljšanja tolerancije glukoze. Kao mogući način djelovanja, nedavno smo izvijestili da su primijećeni inhibicijski učinci ehinakozida (28) i akteozida (29) na natrij-ovisni kotransporter glukoze 1-posredovan unos glukoze.152) Trebalo bi utvrditi detaljniji način djelovanja dalje proučavati.

Aldoza reduktaza je ključni enzim u poliolnom putu koji katalizira redukciju glukoze u sorbitol. U normalnom tkivu, aldoza reduktaza ima nizak afinitet supstrata prema glukozi, pa je pretvorba glukoze u sorbitol slabo katalizirana. Međutim, kod dijabetes melitusa, povećana dostupnost glukoze u tkivima neosjetljivim na inzulin kao što su leća, živci i mrežnica dovodi do povećanog stvaranja sorbitola kroz poliolni put. Sorbitol ne difundira lako kroz stanične membrane i intracelularno nakupljanje sorbitola je uključeno u kronične komplikacije dijabetesa kao što su katarakta, neuropatija i retinopatija. Ovi nalazi sugeriraju da bi inhibitor aldoza reduktaze mogao imati sposobnost prevencije i/ili liječenja nekoliko dijabetičkih komplikacija.153) Kao snažne inhibitore aldoza reduktaze iz prirodnih resursa identificirali smo nekoliko flavonoida,154-160) stilbenoida,141,154 ) terpenoidi,161) i derivati ​​kininske kiseline.159) Kao što je prikazano u tablici 8, nekoliko feniletanoidnih glikozida, ehinakozid (28, IC{{10}}.1 µM), akteozid (29, 1,2 µM), kankanozid J1 (35, 9,3 µM), izoakteozid (39, 4,6 µM), 2'-acetilakteozid (41, 0.071 µM), tubulozid A (43, 8,8 µM) i B ( 48, 4,0 µM), siringalid A 3'-O- -L-ramnopiranozid (49, 1,1 µM) i kampneozid I (53, 0,53 µM) pokazali su inhibitornu aktivnost aldozo reduktaze leće štakora. Posebice, 2'-acetilakteozid (41) bio je najjači i ekvivalentan epalrestatu (0,072 µM), klinički korištenom inhibitoru aldoza reduktaze.

4. Zaključak

U ovom pregledu naše nedavne studije o kemijskim sastojcima iz stabljikaC. tubulosakao i njihove bioaktivnosti kao što su vazorelaksirajuće, hepatoprotektivne i aktivnosti na poboljšanju tolerancije glukoze su sažete. Što se tiče kemijskih sastojaka, 20 idiota (1–20) uključujući osam novih, kankanozide A–D (1–4), L–N (5–7) i kankanol (17), sedam alifatskih monoterpenoidni glikozidi (21-27) uključujući tri nova, kankanozidi E (21), O (22) i P (23), 28 feniletanoidni glikozidi (28-55) uključujući devet novih, kankanozidi F (30), G ( 31), H1 (32), H2 (33), I (34), J1 (35), J2 (36), K1 (37) i K2 (38), dva estera šećera (56 i 57) uključujući novi jedan, kankanoza (57), tri fenilpropanoidna glikozida (58-60), četiri ligninska glikozida (61-64), četiri alkil glikozida (65-68) i šećerni alkohol (69) izolirani su iz metanolnog ekstrakta. Identificirani su vazorelaksirajući aktivni principi, nekoliko feniletanoidnih glikozida kao što su ehinakozid (28) i akteozid (29), te srodni izolati, kankanozid F (30), izoakteozid (39), kankanoza (56) i cistanozid F (57). . Oni su izazvali NA-inducirane kontrakcije u izoliranoj torakalnoj aorti štakora, ali nisu inhibirali visoke K plus-inducirane kontrakcije. Ovi nalazi upućuju na to da ovi aktivni sastojci inhibiraju kontrakcije putem kalcijevog kanala kojim upravljaju receptori, ali ne putem kalcijevog kanala ovisnog o naponu. Posebice, ehinakozid (28) i akteozid (29) značajno su inhibirali NA-inducirane kontrakcije, ovisno o vremenu i koncentraciji (10-100 µM), na drugačiji način od prazosina. Glavni feniletanoidni glikozidi, ehinakozid (28), akteozid (29) i izoakteozid (39), pokazali su hepatoprotektivni učinak protiv akutne ozljede jetre izazvane D-GalN/LPS-om kod miševa u dozama od 25-100 mg. kg, po Kako bi se karakterizirali mehanizmi djelovanja, izolati su ispitani in vitro studijama u kojima se procjenjuju njihovi učinci na (i) D-GalN-induciranu citotoksičnost u primarno uzgojenim mišjim hepatocitima: (ii) LPS-induciranu proizvodnju NO i/ili TNF-a u mišji peritonealni makrofagi: i (iii) TNF- -inducirana citotoksičnost u L929 stanicama. Mehanizmi djelovanja ovih glavnih feniletanoidnih glikozida (28, 29 i 39) ovise o smanjenju citotoksičnosti uzrokovane D-GalN i smanjenju osjetljivosti hepatocita na TNF-. Nadalje, utvrđeno je da ehinakozid (28) i akteozid (29) suzbijaju postprandijalno povišenje glukoze i poboljšavaju toleranciju na glukozu modelima miševa s jednom dozom i 2-tjednom primjenom škroba. Nadalje, jedan od sastojaka feniletanoidnog glikozida, 2'-acetilakteozid (41, IC50= 0.071 µM) pokazao je snažnu inhibitornu aktivnost aldoza reduktaze, koja je bila ekvivalentna onoj klinički korištenog epalrestata (0,072 µM). Dodatno, okarakterizirano je nekoliko strukturnih zahtjeva feniletanoidnih glikozida za njihove gore navedene biološke aktivnosti. Na temelju prikupljenih dokaza,C. tubulosai njegovi sastojci, posebno ehinakozid (28) i akteozid (29), mogu biti korisni u liječenju raznih bolesti stila života kao što su hipertenzija, dijabetes, hepatitis, itd.

PriznanjaOvaj rad djelomično je podržalo Ministarstvo obrazovanja, kulture, sporta, znanosti i tehnologije (MEXT) - program za Zakladu za strateška istraživanja na privatnim sveučilištima, 2014. – 2018., Japan (S1411037, TM), kao i JSPS KAKENHI, Japan [Brojevi odobrenja 18K06726 (TM), 18K06739 (KN) i 16K08313 (OM)].

Sukob interesaAutori izjavljuju da nema sukoba interesa.