Influència de la simulació de la digestió humana in vitro sobre els continguts fenòlics i les activitats biològiques dels extractes aquosos de les espècies de cistus turcs, part 1

Siusplau contactaoscar.xiao@wecistanche.comper a més informació

Resum:L'estrès oxidatiu és un dels precursors importants de diverses malalties metabòliques com la diabetis, la malaltia de Parkinson, les malalties cardiovasculars, el càncer, etc. Diversos informes científics han indicat que els metabòlits secundaris de les plantes tenen un paper important en la prevenció de l'estrès oxidatiu i els seus efectes nocius. En aquest sentit, aquest estudi es va planificar per investigar el perfil fenòlic i els potencials antioxidants i antidiabètics dels extractes aquosos d'espècies de Cistus turcs mitjançant l'ús de mètodes in vitro. Es va aplicar el procediment de simulació de la digestió in vitro a tots els extractes per estimar la biodisponibilitat dels seus continguts fenòlics. Es van determinar els continguts totals de fenòlics, flavonoides, àcids fenòlics i proantocianidines per a totes les fases de la digestió. A més, es van controlar els canvis en la quantitat dels flavonoides marcadors assignats (salidroside, hiperòsid i quercitrina) mitjançant l'anàlisi de cromatografia en capa fina (TLC) d'alt rendiment. Els potencials d'activitat antioxidant dels extractes es van estudiar mitjançant diversos mètodes per revelar els seus perfils d'activitat detallats. D'altra banda, es van determinar in vitro els enzims a-amilasa i a-glucosidasa i les activitats inhibidores del producte final de glicació avançada (AGE) dels extractes per avaluar els potencials antidiabètics dels extractes. Els resultats van mostrar que els extractes aquosos obtinguts de les parts aèries de les espècies de Cistus turcs tenen un ric contingut fenòlic i potencials activitats antioxidants i antidiabètiques; tanmateix, els seus perfils de bioactivitat i les concentracions de flavonoides marcadors podrien veure's afectats significativament per la digestió humana. Els resultats van mostrar que els continguts fenòlics totals, les activitats antioxidants i les inhibicions enzimàtiques relacionades amb la diabetis de les mostres biodisponibles eren inferiors a les mostres no digerides en tots els extractes.

Paraules clau:espècies de cistus turcs; activitat antioxidant; simulació de la digestió humana; HPTLC; diabetis

Feu clic aquí per saber-ne més

1. Introducció

La família Cistaceae està formada per arbustos i plantes herbàcies anuals o perennes i el gènere Cistus és un dels membres d'aquesta família àmpliament distribuïts. Més de 50 espècies de Cistus es distribueixen arreu del món, i s'anomenen comunament "gera" [1]. Investigacions anteriors in vitro i in vivo van demostrar que les espècies de Cistus posseeixen activitats antivirals, antidiabètiques, antioxidants, antimicrobianes i antiinflamatòries [2,3]. Es van aïllar diferents compostos fenòlics (àcids fenòlics, flavonoides, proantocianidines) i terpens de les espècies de Cistus, i els seus beneficis terapèutics s'atribueixen generalment a aquests components[4,5].

A Turquia, cinc espècies de Cistus creixen de manera natural, és a dir, C. salvifolius L., C. paroiflorus Lam, C.monspeliensis L., C.laurifolius L. i C.creticus L.[6]. En els registres etnobotànics de la medicina popular turca, es documenten amb freqüència diversos òrgans de les espècies de Cistus com a remei. Les infusions preparades a partir de les branques de C. laurifolius, C. salviifolius i C. creticus s'ingereixen per via oral contra la diabetis al districte d'Edremit (Balikesir) [7]. Les decoccions preparades a partir de les flors de C.creticus i C.salvifolius s'utilitzen internament contra les úlceres pèptiques a Marmaris (Mugla) [8], mentre que una decocció dels capolls de C. laurifolius sense obrir s'utilitza amb el mateix propòsit. A l'Anatòlia occidental, la decocció de fulles de C. laurifolius s'utilitza internament contra la febre i el mal d'estómac i externament, mitjançant el bany, contra el dolor reumàtic [9].

Cistanche pot millorar la immunitat

És un fet ben provat que l'elevada agregació d'espècies reactives d'oxigen (ROS) desencadena l'estrès oxidatiu, que és un dels precursors importants de diversos trastorns metabòlics com el càncer, la diabetis, els problemes cardiovasculars, la malaltia d'Alzheimer, etc. [10] Per tant, la utilització d'antioxidants s'ha convertit en un enfocament holístic comú per prevenir o tractar aquestes condicions en la pràctica científica actual. Les activitats antioxidants dels extractes de plantes han estat informades per un gran nombre d'investigadors[11-14]. Com a enfocament comú, el potencial antioxidant dels extractes de plantes es dedica generalment als seus continguts fenòlics. Hi ha una gran quantitat d'evidències a la literatura científica que les espècies de Cistus també són riques en perfils fenòlics i, finalment, tenen un grau considerable d'activitat antioxidant. Tanmateix, el concepte de biodisponibilitat d'aquests fitoquímics al cos no s'ha considerat en la majoria d'aquests estudis.

És un fet ben conegut que les condicions del tracte gastrointestinal influeixen en els compostos fenòlics a causa de diferents condicions de pH, accions enzimàtiques i microbiota. D'altra banda, les estructures químiques dels compostos fenòlics i la matriu vegetal també són factors importants que afecten la seva biodisponibilitat [15]. Per tant, en la present investigació, es va aplicar el mètode de simulació de la digestió in vitro a tots els extractes per estimar la biodisponibilitat dels continguts fenòlics. Per tal de controlar les transicions, fenòlic total,flavonoideEs van determinar els continguts d'àcid fenòlic i proantocianidines en totes les fases de la digestió. A més, es van estudiar les activitats antioxidants dels extractes mitjançant mètodes espectrofotomètrics mecànics diferents per revelar els seus perfils d'activitat complets. Els potencials antioxidants de totes les mostres obtingudes pel procés de digestió es van investigar amb DPPH i DMPD (eliminació de radicals lliures), FRAP i CUPRAC (potencial reductor de metalls) i TOAC (totalcapacitat antioxidant) assaigs. Anteriorment, salidroside, hiperòsid iquercitrinavan ser determinats com a flavonoides marcadors de l'espècie Cistus per Guzelmeric et al. [16]Per tant, la determinació qualitativa i quantitativa d'aquests flavonols glicòsids es va dur a terme amb el sistema de cromatografia en capa fina d'alt rendiment i es van estimar els seus índexs de biodisponibilitat.

La diabetis mellitus (DM) és un trastorn metabòlic comú i es descriu per la disminució de la secreció d'insulina per part de les cèl·lules pancreàtiques o la manca de respostes del cos a la insulina. Hi ha dos tipus de DM: insulinodependent (tipus I) i no insulinodependent (tipus II) [17]. Una de les estratègies de tractament de la DM tipus II és controlar la hiperglucèmia postprandial, que es defineix com "un augment significatiu de la concentració de sucre en sang al torrent sanguini després d'un àpat".a-glucosidasa, és essencial per controlar la hiperglucèmia postprandial. En el sistema gastrointestinal, l'o-amilasa digereix el midó en sucres reductors com la maltodextrina, la lactosa i la maltosa, i la -glucosidasa trenca aquests sucres en glucosa. Per tant, la inhibició dels enzims digestius es considera un possible mode d'acció per tractar la hiperglucèmia postprandial [18] D'altra banda, els nivells elevats de glucosa en sang poden desencadenar la formació d'AGEs que es defineixen com "compostos formats com a resultat de la reacció de glicació enzimàtica". (Maillard) entre sucres reductors i proteïnes, àcids nucleics i lípids". L'acumulació elevada d'AGEs al cos pot induir moltes complicacions diabétiques, incloent nefropatia, neuropatia, retinopatia, etc.[19]. L'aminoguanidina, imagine i la metformina són exemples d'inhibidors sintètics dels AGE, i l'acarbosa, el miglitol i la voglibosa són inhibidors sintètics dels enzims digestius i s'han utilitzat durant les últimes dècades [20,21]. Tanmateix, assajos clínics i experiments in vivo van demostrar els efectes secundaris d'aquests inhibidors sintètics, com ara hepatotoxicitat, distensió abdominal, flatulència, meteorisme, anèmia, vòmits, insuficiència cardíaca, etc. [21,22]. A causa dels efectes nocius del stach, diversos estudis han implicat els potencials inhibidors dels extractes de plantes sobre els AGE [23-25]. S'ha informat que els fitoquímics, especialment els compostos fenòlics com els àcids fenòlics, els flavonoides i elsproantocianidines, va inhibir significativament la formació d'AGEs i accions enzimàtiques relacionades, és a dir, -amilasa i -glucosidasa [26-28].

Atès que l'extracció d'aigua (infusió o decocció) és la tècnica de preparació habitual en la medicina tradicional, aquest estudi es va dur a terme sobre els extractes aquosos d'espècies de Cistus turc abans i després de la simulació de la digestió gastrointestinal in vitro. En aquest sentit, es van investigar comparativament els perfils fenòlics i els potencials antioxidants i antidiabètics dels extractes aquosos i els seus metabòlits de digestió. Segons l'enquesta de referència, en aquest estudi es van estudiar per primera vegada les activitats inhibidores dels extractes de Cistus sobre AGE. A més, també es va realitzar una anàlisi quantitativa dels flavonoides marcadors mitjançant l'anàlisi HPTLC. Es va aplicar la tècnica de simulació de la digestió in vitro a tots els extractes per controlar les alteracions en les concentracions i els perfils d'activitat biològica dels compostos fenòlics en les condicions gastrointestinals.

2. Resultats

2.1. Estimació del contingut fenòlic de les mostres

Segons els resultats que es mostren a la taula 1, l'extracte aquós de C. saloifolius presentava uns continguts totals de flavonoides, fenòlics i àcids fenòlics més elevats que altres espècies estudiades, mentre que les mostres ND (no digerides) de C.creticus i C.laurifolius posseïen la proantocianidina més alta. continguts. La disminució més significativa es va detectar en el contingut total de proantocianidines de tots els extractes. Les quantitats de proantocianidina de mostres IN (biodisponibles) eren indetectables en tots els extractes aquosos. Com a resultat, els continguts fenòlics dels extractes aquosos es van veure afectats negativament pel procediment de simulació de la digestió humana in vitro.

Les abreviatures de les mostres són ND: No digerit; PG: Postgàstic; EN: Biodisponible; BAvl: índex de biodisponibilitat; Els resultats es van indicar com a mitjana de triplicats 士 desviació estàndard （SD） i com a mg d'equivalents d'àcid gàlic （GAE） en 1 g de mostra; Els resultats es van expressar com a mitjana de triplicats ± desviació estàndard (DE) i com a mg equivalents de quercetina (QE) en una mostra d'1 g; D Els resultats es van expressar com a mitjana de triplicats ± desviació estàndard (DE) i com a mg equivalents d'àcid cafeic (CAE) en una mostra d'1 g; F Els resultats es van expressar com a mitjana de triplicats ± desviació estàndard (DE) i com a mg equivalent de catequina (CE) en 1 g de mostra;* Abreviatures dels extractes aquosos: CCA per C. creticus, CLA per C.laurifolius, CMA per C. .monspeliensis, CPA per a C.parviflorus, CSA per a C.salviifolius. Diferents lletres a la mateixa fila indiquen significació (pàg.<>

Tal com es presenta a la Taula 2, els continguts de salidrosid i hiperòsid a l'extracte aquós de C. salviifolius eren relativament més alts que els de les altres espècies, mentre que no es va trobar quercitrina. D'altra banda, la quercitrina es va trobar en la concentració més alta en totes les mostres de simulació de l'extracte aquós de C.creticus, però la seva concentració es va reduir significativament en les mostres biodisponibles. A més, a la figura 1 es van presentar el cromatograma HPTLC i els espectres UV de superposició de referències i els punts corresponents a les pistes de tots els extractes.

Les abreviatures de les mostres són ND: No digerit; PG: Postgàstric; EN: Biodisponible; BAvI: índex de biodisponibilitat; Els resultats es van donar com a mg/g d'extracte sec i els experiments es van realitzar de manera independent tres vegades diferents; * Abreviatures dels extractes aquosos: CCA per CC. creticus, CLA per C. laurifolius, CMA per C.monspeliensis, CPA per C.parviflorus, CSA per C.salviifolius. Diferents lletres a la mateixa fila indiquen significació (pàg.<>

Figura 1. (A) Superposar espectres UV de salidroside i les taques corresponents a les pistes de tots els extractes. (B) Superposeu els espectres UV de l'hiperòsid i els punts corresponents a les pistes de tots els extractes. (C) Superposar espectres UV de quercitrina i els punts corresponents a les pistes de tots els extractes. (D) Cromatogrames HPTLC de: 1.CCA ND,2.CCA PG,3.CCA IN,4.CLA ND,5.CLA PG,6.CLA IN,7.Tilirosida （Rf ≈0.65 ）,8.Hidròxid （Rf ≈0.35）,9.Quercitrina （Rf≈0.45）,10.CMA ND,11.CMAPG,12.CMAIN,13.CPAND,14 .CPAPG,15.CPAIN,16.CSAND,17.CSAPG,18.CSAIN.Fase mòbil:EtOAc/CHCl2/CHCOOH/HCOOH/H2O(100:25:10:10:10:10):11);Derivatització: NPR reactiu. Visualització: 366 nm.

2.2.Estimació de l'activitat antioxidant de les mostres

Tal com es presenta a la taula 3, les mostres biodisponibles d'extractes de Cistus van mostrar una activitat antioxidant d'eliminació de radicals més feble que els seus homòlegs no digerits i postgàstrics. Les mostres de ND i PG de tots els extractes aquosos van mostrar una activitat significativa d'eliminació de radicals DPPH i tenien valors ECso més baixos que el compost de referència BHT (valor ECso: 5,83 ± 0,2 ug/mL). Tanmateix, tots els extractes mostraven una eliminació de radicals DMPD més feble. activitat que el compost de referència Trolox (5,82 ± 0.37ug/mL). Les mostres ND, PG i IN de CPA tenien una millor activitat de DMPD en comparació amb mostres d'altres extractes.

Les abreviatures de les mostres són ND: No digerit; PG: Postgàstric; EN: Biodisponible; BAvI: índex de biodisponibilitat; Els resultats es van presentar com a ECso en equivalents ug/mL i els experiments es van realitzar de manera independent tres vegades diferents. El valor ECso del compost de referència "BHT" en l'activitat d'eliminació de DPPH es va determinar com a 5,83 ± 0,2 ug/mL; C Els resultats es van presentar com a EC50en equivalents ug/ml i els experiments es van realitzar de manera independent tres vegades diferents. El valor ECso del compost de referència Trolox en l'activitat d'eliminació de DMPD es va determinar com a 5,82 ± 0,37 ug/mL; Els resultats de P es van expressar com a equivalents mM de FeSO4 en una mostra d'1 g i els experiments es van realitzar de manera independent tres vegades diferents. L'activitat FRAP del compost de referència "BHT" es va detectar com a 4, 06 ± 0, 42 mM FeSO4 eq. mostra en 1 g; F Els resultats es van donar com a mg equivalent d'àcid ascòrbic (AAE) en una mostra d'1 g i els experiments es van realitzar de manera independent tres vegades diferents; els resultats es van donar com a mg equivalent d'àcid ascòrbic (AAE) en 1 senzill i els experiments es van realitzar de manera independent tres vegades diferents; C.parviflorus, CSA per C.salviifolius. Les diferents lletres de la mateixa fila indiquen significació (pàg<>

De manera similar als assajos d'activitat d'eliminació de radicals, les mostres biodisponibles d'extractes de Cistus també van mostrar activitats antioxidants totals i reductores de metalls més febles que les mostres no digerides i postgàstriques. Totes les mostres de ND dels extractes van mostrar una activitat antioxidant reductora de fèrrics significativa, que era més forta que el compost de referència BHT (equivalent de 4.06±0.42mM FeSO4). Entre les mostres de PG, només CSA (44 ± 0, 16 mMFeSO4 equivalent) tenia una millor activitat que BHT. En l'assaig CUPRAC, les mostres ND i PG de CSA es van detectar com les més potents entre les mostres d'altres espècies. De manera discreta, la mostra IN de CCA tenia una millor activitat CUPRAC que les mostres biodisponibles d'altres extractes aquosos.

2.3.Activitat d'inhibició enzimàtica relacionada amb la diabetis

Tal com s'indica a la taula 4, es va observar una activitat inhibidora de l'enzim depenent de la concentració en tots els extractes aquosos. Mentre que les mostres ND de CPA i CSA (75,89 per cent ±0,62,80,34 per cent ±0,19, respectivament) van mostrar una activitat inhibidora de l'amilasa una mica més alta que l'acarbosa (75,80 percentatge ± 0,02) a la concentració d'1 mg/ml; només la mostra ND de CSA va mostrar una activitat inhibidora de la glucosidasa més alta que el compost de referència quercetina en ambdues concentracions.

Les abreviatures de les mostres són ND: No digerit; PG: Postgastíic; EN: Biodisponible; BAvl: índex de biodisponibilitat; Els resultats es van indicar com a mitjana de triplicats ± desviació estàndard (DE) i l'acarbosa "es va utilitzar com a grup control amb 75,8 ± 0.02 per cent d'inhibició a 1 mg/ml, 65,45 ± {{{ 10}}.01 per cent d'inhibició a0,5 mg/mL; Els resultats es van expressar com a mitjana de triplicats ± desviació estàndard (DE) i la quercetina es va utilitzar com a grup control amb un 80,4±0,03% d'inhibició a 1 mg/mL, 69,t66±0,05% d'inhibició a 0,5%. mg/ml; D Els resultats es van expressar com a mitjana de triplicats ± desviació estàndard (SD) i la quercetina es va utilitzar com a grup control amb un 89,33 ± 3,47 per cent d'inhibició a 1 mg/mL, 72,03 ± 3,04 per cent d'inhibició a 0,5 mg/mL; * Abreviatures dels extractes aquosos: CCA per C.creticus, CLA per C.laurifolius, CMA per C.monspeliensis, CPA per C.parviflorus, CSA per C.salviifolius. Diferents lletres a la mateixa fila indiquen significació (p.<>

Aquest article està extret de Molecules 2021, 26, 5322. https://doi.org/10.3390/molecules26175322 https://www.mdpi.com/journal/molecules