פרופיל מטבולומי מבוסס NMR לניקוי רדיקלי ואנטי אייג'ינג חלק 1

אנא צור קשרoscar.xiao@wecistanche.comלמידע נוסף

תַקצִיר:צמחי מרפא המוכרים בדרך כלל כצמחי מרפא ידועים בהשפעותיהם הטיפוליות ומשמשים באופן מסורתי לטיפול במחלות רבות, כולל הזדקנות. מחקר זה נועד להעריך את וריאציות המטבוליטים בין שישה עשבי תיבול נבחרים, כלומר Curcuma longa, Oenanthe japonica, Vitex Mundo, Pluchea indica, Cosmos caudatus ו- Persicaria minus באמצעות פרוטון תהודה מגנטית גרעינית ('H-NMR) בשילוב עם ניתוח נתונים רב משתנים (MVDA) . פעילות ניקוי הרדיקלים החופשיים של התמצית נמדדה על ידי 2,2-diphenyl-1-picrylhydrazyl(DPPH) ו-2,2-azinobis(3-ethyl-benzothiazoline{{8} }}מבחן חומצה סולפונית (ABTS) ויכולת ספיגת רדיקלי חמצן (ORAC). תכונת האנטי אייג'ינג התאפיינה בפעילות מעכבת אנטי אלסטאז ואנטי קולגנאז. התוצאות גילו ש-P. מינוס הראה את פעילויות הניקוי הרדיקליות הגבוהות ביותר ותכונות אנטי-אייג'ינג. חלקי הריבועים החלקיים (PLS) הצביעו על נוכחות של מטבוליטים חזקים ב-P. minuses כגון quercetin, quercetin-3-O-rhamnoside (quercitrin), נגזרות של מיריצטין, קטצ'ין, איזורהאמנטין, אסטרגלין ואפיג'נין.שיטת מיצוי פלבנואידים pdfניתן להסיק שפ' מינוס יכול להיחשב כמקור פוטנציאלי למרכיב אנטי אייג'ינג וגם למסיר רדיקלים חופשיים טוב. לכן, P. minus יכול לשמש בפיתוח עתידי במחקר אנטי-אייג'ינג ובהכנות למרכיבים רפואיים.

מילות מפתח:סילוק רדיקלי; מעכב אלסטאז; מעכב קולגנאז; מטבולומיקה; ניתוח נתונים רב משתנים; פרוטון NMR; פרופיל מורכב

אנא לחץ כאן כדי לדעת יותר

1. הקדמה

ההזדקנות מאופיינת בירידה מתקדמת בתפקודים פיזיולוגיים של איברים שונים, ואחריה הפרעות בתפקוד, ובסופו של דבר מוות [1]. ניתן לסווג אותו לפי הפרעות פיזיולוגיות, מטבוליות וחיסוניות הקשורות ללחץ חמצוני קיצוני. ייצור מתמשך של מיני חמצן תגובתי (ROS), למרות שהוא חיוני לתפקודים ביולוגיים, הוא קטלני כאשר הוא נמצא בכמויות מוגזמות. רדיקלים אלה מסולקים בדרך כלל באמצעות מערכת ההגנה נוגדת החמצון. עם זאת, בשלב ההזדקנות, מערכת ההגנה נוגדת החמצון הופכת לבלתי מתפקדת, מה שגורם לנזק תאי וכתוצאה מכך הופך את התאים לפגיעים למחלות ניווניות שונות.

ברחבי העולם בימינו, יש מגוון של עשבי תיבול שכבר זמן רב השתמשו בהם באופן מסורתי על ידי אנשים ליישון, או כדי להיכלל בארוחות מבושלות או לאכילה גולמית כסלט. בין עשבי התיבול הנפוצים המשמשים במלזיה למטרות אלו הם העלים של Curcuma longa, Oenanthe japonica, Vitex negundo, Pluchea indica, Cosmos caudatus ו- Persicaria minus. בנוסף למטרות אלו, מאמינים לצמחים אלו ערכים רפואיים התורמים בעקיפין ליתרונות הבריאותיים של הצרכנים שלהם. לדוגמה, העלים של C. longa נמצאים בשימוש נרחב בשל הארומה הנעימה שלהם, במיוחד בתכשירים קולינריים אסייתיים, אם כי השימוש בהם בהכנה רפואית עדיין לא מתועד היטב.O. javanica משמשת בדרך כלל ברפואה המסורתית לטיפול בצהבת, יתר לחץ דם, פולידיפסיה, הורדת לחץ דם, הקלה על הפרעות קצב ואנטי אנפילקסיס [2-4]. כמו כן, דווח כי לעשב זה יש תכונות הגנה מפני נזק כבד הנגרם כתוצאה מלחץ חמצוני, חמצון שומנים בכבד בחולדות שטופלו בברומובנזן, הרעלת אלכוהול ופעילות וירוס הפטיטיס B [5-8]. V. negundo משמש באופן מסורתי כרפואה עממית לריפוי כאבי ראש, חום, הצטננות ושיעול, טיפול במחלות עיניים, כאבי שיניים, דלקות, לויקודרמה, כיבים בעור, קדחת קטרלית, דלקת מפרקים שגרונית, זיבה, ברונכיטיס, זיהום, אנטיבקטריאלי, נוגד חום. ותכונות אנטי-היסטמיניות [9,10]. לצמח זה דווח כבעל פוטנציאל אנטי-היפרגליקמי והשפעות מגנות על הכבד והוא שימש כטיפול הורמונלי חלופי בפרקטיקה הקלינית[11-13]. P. indica ידוע באופן מסורתי כבעל נוגד חמצון, אנטי מיקרוביאלי, אנטי דלקתי, מפעיל השפעות היפוגליקמיות ומשתנות; וכדי לרפא דלקת מפרקים שגרונית [14-19]. צמח מקומי פופולרי, C. caudatus שימש לשיפור זרימת הדם, לקידום היווצרות של עצמות בריאות, להפחתת חום הגוף, לקידום נשימה רעננה, לטיפול בזיהומים הקשורים למיקרואורגניזמים פתוגניים, להורדת לחץ דם גבוה והוא גם שימושי בניקוי דם [20-24]. צמח זה ידוע גם כבעל תכונות נוגדות חמצון, נוגדות סוכרת, נוגדות יתר לחץ דם, אנטי חיידקים, ואנטי פטרייתיות [22,25-27]. דווח כי עשב ידוע, P. minus, בעל פעילות אנטי-מיקרוביאלית, פעילות ציטוטוקסית נגד HeLa (קרצינומה של צוואר הרחם האנושי), נוגד חמצון חזק ופעילות אנטי-סרטנית [28-33]. עשב זה משמש גם ברפואת הצמחים לריפוי הפרעות עיכול, שכן השמן האתרי שלו שימש להסרת קשקשים והוא משמש גם בריפוי ארומתרפיה ובתעשיית הבשמים [34,35]. עם זאת, היישום של צמחי מרפא אלו כחומר אנטי אייג'ינג עדיין מוגבל וקיים חוסר מידע בתחום זה.

הפולקלור השתמש בצמחי מרפא או בצמחי מרפא לטיפול במצבים שונים כגון גאוט, לחץ דם גבוה, סוכרת, שלשולים, וגם כדי לעכב את ההזדקנות [36]. ארגון הבריאות העולמי דיווח שרוב המחלות טופלו בצמחי מרפא מסורתיים או בצמחי מרפא וזה נהוג על ידי 65-80 אחוזים מאוכלוסיית העולם[37]. חלק מהצמחים הללו הוכחו כבעלי פעילות ניקוי רדיקלית חזקה מאוד [38]. התרכובות הטבעיות שלדעתן תורמות להשפעות הטיפוליות הללו נגזרות מקבוצה של מטבוליטים משניים, במיוחד פוליפנולים. צמחים מסנתזים פוליפנולים באופן טבעי ומספקים קטגוריה עצומה של תרכובות כימיות בעלות תכונות נוגדות חמצון, אנטי-סרטניות, נוגדות השמנת יתר, אנטי-סוכרתיות, אנטי-דלקתיות ועוד. פוליפנולים יכולים גם להגן מפני עקה חמצונית [39,40]. למטבוליטים משניים אלו יש שינויים מהותיים במבנים שלהם, התורמים לטעם, לצבע ולתכונות התחושתיות של הצמחים. פוליפנולים מקיימים אינטראקציה עם התאים ברמה התאית, בעיקר באמצעות מגע ישיר עם קולטנים או אנזימים הקשורים להעברת אותות. שינוי מצב החיזור של התאים עלול לגרום לאינטראקציה זו וגם לעורר שרשרת של תגובות תלויות חיזור. ההשפעות של נוגדי חמצון ופרואוקסידנטים של פוליפנולים הוגדרו באופן נרחב, וכתוצאה מכך השפעות שונות על המסלולים הפיזיולוגיים של התא. שרידות התא עשויה להשתפר אם פוליפנולים פועלים כנוגדי חמצון. לעומת זאת, הם עלולים לגרום לאפופטוזיס ולעכב את התפתחות הגידול כאשר הם פועלים כפרואוקסידנטים. עם זאת, השפעות ההגנה של פוליפנולים עשויות להתרחב הרבה מעבר להתגברות על מתח חמצוני בלבד [41]. מחקרים מצטברים דיווחו שפוליפנולים כגון quercetin, epicatechin gallate, epigallocatechin gallate וחומצה גאלית יכולים לעכב את הפעילות של אנזימים פרוטאוליטיים וטירוזינאז במבחנה, על ידי ביצועים כסוכנים מורכבים או מזרזים [42-45]. לכן, עשבי תיבול או צמחי מרפא שהפגינו מאפיינים נוגדי חמצון והשפעות מעכבות נגד אנזימי הזדקנות עשויים להיות מיושמים כנוגדי חמצון וגם כסוכני אנטי אייג'ינג. לאור זאת, יש לבצע פרופיל מטבוליטים ומתאמים עם פעילות ניקוי רדיקלית ותכונות אנטי-אייג'ינג של צמחים אלה. ניתן להעריך שונות מטבולית בין אורגניזמים באמצעות מטבולומיקה, הנחשבת לכלי רב תכליתי בימינו [46,47].פלבנואידיםניתן ללמוד את הווריאציה באמצעות שיטות אנליטיות ספציפיות יחד עם ניתוח נתונים רב משתנים. לדוגמה, המכשיר האנליטי הנפוץ ביותר למחקר מטבולומית צמחים הוא ספקטרוסקופיה של תהודה מגנטית גרעינית (NMR) [48] ספקטרוסקופיה של NMR יכולה להציע ניתוח מבני פשוט המושג מהאותות וקבועי הצימוד של מטבוליטים (ראשוניים ומשניים) שהם קיים באורגניזמים, כולל תמציות גולמיות [49]. יתרה מכך, עוצמת האות של המטבוליטים ביחס לריכוז המולארי יכולה לספק ראיות שימושיות לגבי האיכות והכמות של המטבוליטים שזוהו [49]. NMR היא האפשרות הטובה ביותר לטביעת אצבע והבחנה של צמחי מרפא בשל הערכה זו המשקפת את מספר המטבוליטים שזוהו ולא את האותות שהוקצו [49]. כמות גדולה של נתונים שהתקבלו מניתוחי NMR נוהלה על ידי ניתוח רכיבים עיקריים (PCA) ו- PLS, שהם מרכיבים של ניתוח נתונים רב משתנים. כלים שימושיים אלה משמשים גם לזיהוי סמנים אפשריים בדגימות[48].

Cistanche יכול אנטי אייג'ינג

לאור היישום המצומצם והיעדר מידע על צמחי מרפא נבחרים אלה כסוכני אנטי-אייג'ינג, במחקר זה, העלים של שישה צמחי מרפא נבחרים, שהם C.longa, O. javanica, V. negundo, P. indica, C. .caudatus, ו-P.minus, נותחו באמצעות 'H-NMR ספקטרוסקופיה ליצירת פרופיל מטבוליטים ומתאם עם פעילות סילוק רדיקלית ותכונות אנטי-אייג'ינג. ההשערה הייתה שצמחי מרפא אלו יחשפו פעילויות ביולוגיות משמעותיות (פעילות סילוק רדיקלית ותכונות אנטי-אייג'ינג) ויתקבל מתאם משמעותי בין מטבוליטים ותכונות אנטי-אייג'ינג.שימוש בהספרידיןעשבי תיבול אלו נבחרו על סמך השימוש שלהם במשך דורות במטבח המסורתי המקומי והם נאכלים גולמיים כסלט בתקופת העם.

2. תוצאות ודיון

2.1. פעילות סילוק רדיקלית של צמחי מרפא

רדיקלים חופשיים נקשרו כגורם למחלות אנושיות רבות הכוללות סוכרת, טרשת עורקים, נגעים דלקתיים, מחלת לב איסכמית, הפרעות מטבוליות, מחלות דיכוי חיסון שונות, מצבים ניווניים עצביים-שריריים ותהליך ההזדקנות [50-52]המנגנון הפוטנציאלי מאמינים כי תרכובות פנוליות כמערכת הגנה נוגדת חמצון נובעת מהסרה הישירה שלהן של הרדיקלים החופשיים המעורבים בהזדקנות ובמחלות כרוניות אחרות [53-55]. ביסודו של דבר, פעילות הניקוי הרדיקלית של תרכובות טבעיות בצמחים נמדדת על מנת לדרג ולהמליץ ​​על החומרים הצמחיים הטובים ביותר לצריכה [56].

במחקר זה, הפוטנציאל של פעילות סילוק רדיקלית של שישה עשבי תיבול נגד 2,2-דיפניל-1-פיקרילהידרזיל (DPPH),2,2-אזינוביס(3-אתיל-בנזותיאזולין{ {7}}רדיקלים של חומצה סולפונית)(ABTS) ויכולת ספיגת רדיקלי חמצן (ORAC)(פרוקסיל) נבדקו ומוצגים באיור 1. תוצאות המחקר גילו שפעילות הסרת הרדיקלים של צמחי המרפא שנחקרו נעה בין 36.12 ל-36.12. 411.61 ug/mL עבור IC5o של מבחן DPPH, 70.27 עד 854.98 מ"ג קיבולת נוגדת חמצון מקבילה של Trolox (TEAC)/g עבור מבחן ABTS ו-1972.31 עד 6639.01 מ"מ Trolox/g מדגם עבור מבחן ORAC. ממצאי הפעילות הרדיקלית של DPPH הצביעו על כך שהעלים של P. מינוס הראו באופן מובהק (p<0.05) higher="" radical="" scavenging="" effect="" followed="" by="" c.caudatus,="" pindica,="" v.="" negundo,="" o.e="" javanica,="" and="" c.longa="" leaves="" (figure="" 1a).="" the="" leaves="" of="" p.="" minus="" extracted="" with="" 60%="" ethanol="" showed="" exceptionally="" high="" radical="" scavenging="" activity="" that="" was="" close="" to="" that="" of="" trolox.="" this="" finding="" is="" in="" agreement="" with="" huda-faujan="" et="" al.[57]who="" stated="" that="" p.="" minus="" extract="" showed="" greater="" antioxidant="" activity="" when="" compared="" to="" other="" common="" herbs="" such="" as="" c.="" caudatus,o.javanica,="" centella="" asiatica,="" and="" murraya="" koenigiii="" leaves,="" and="" the="" antioxidant="" activity="" were="" comparable="" to="" that="" of="" synthetic="" antioxidant="" butylhydroxytoluene="" (bht),="" other="" studies="" have="" also="" proved="" that="" p.minus="" leaves="" demonstrated="" high="" antioxidant="" activity="">

In this study, ABTS radical cation decolorization assay showed quite similar results obtained in the DPPH radical scavenging activity (Figure 1B).P.minus leaves showed the highest Trolox equivalent antioxidant capacity (TEAC), followed by C.caudatus, P.indica, V. negundo, C.longa, and O. javanica. However, the antioxidant value for C. longa leaves was not significantly different (p>0.05) מ-V. negundo ו-O.javanica. ממצא זה צפוי מכיוון שפעילויות ניקוי רדיקליות של ABTS ו-DPPH חולקות מנגנון תגובה דומה בניתוח נוגדי החמצון שבו מועברים אלקטרונים אחד או יותר כדי להפחית את תרכובות מטרה. במבחן ABTS, התוצאות הושוו באמצעות שימוש מקבילה של Trolox. על פי ה-TEAC, תמצית עלי P.minus הייתה חומר ניקוי רדיקלי חזק וניתן לחקור אותו עוד יותר עבור תכונות פונקציונליות אחרות.

איור 1 גם מדגים את פעילות הניקוי של תמציות צמחים על רדיקלי פרוקסיל במונחים של ORACvalue (מדגם Trolox/g). בין תמציות עשבי התיבול שנבדקו, פעילות הניקוי של V. negundo ו-C.caudatus נגד רדיקלים פרוקסיל שנוצרו על ידי AAPH הייתה משמעותית (p<0.05) higher,="" followed="" by="" p.="" minus="" and="" p.="" indica,="" and="" the="" lowest="" radical="" scavenging="" potential="" was="" exhibited="" by="" o.="" javanica="" and="" c.="" longa="" (figure="" 1c).="" this="" finding="" was="" slightly="" different="" when="" compared="" with="" the="" other="" two="" radical="" scavenging="" assays(dpph="" and="" abts),="" which="" revealed="" that="" p.minus="" had="" the="" highest="" free="" radical="" scavenging="" effect.="" in="" vitro,="" antioxidant="" potential="" can="" be="" determined="" according="" to="" two="" categories="" of="" classes,="" which="" are="" hydrogen="" atom="" transfer(hat)based="" assays="" and="" electron="" atom="" transfer="" (et)based="" assays.="" assays="" based="" on="" et="" include="" dpph="" and="" abts="" radical="" scavenging="" capacity="" assays,="" the="" total="" phenolic="" assay="" by="" folin-ciocalteu="" reagent,="" superoxide="" dismutase(sod)="" assay,="" and="" the="" ferric="" ion="" reducing="" antioxidant="" power(frap)="" assay="" an="" example="" of="" hat-based="" assays="" is="" the="" orac="" assay="" which="" scavenges="" peroxyl="" radicals="" [60].="">אימפריה אבודהלכן, ניתן לשער שמנגנון הפעולה בהשפעת הסרת הרדיקליים של P.minus היה תלוי מאוד במבחנים מבוססי ET, אשר שולפים בעיקר מיני חמצן תגובתיים מלבד רדיקלי פרוקסיל. אף על פי כן, כל המבחנים העלו כי ל-P.minus ול-C.caudatus פעילות נוגדת חמצון גבוהה, דומה לביקורת החיובית, קוורצטין. לכן, יש לחקור את היישום של צמחי מרפא אלה כחומרי אנטי אייג'ינג.

2.2. פעילות מעכבת אלסטאז

אלסטאז הוא אנזים מקבוצת פרוטאז (פפטידאז) המפרק אלסטין. האלסטין ממוקם ברקמת חיבור והוא חלבון האחראי על גמישות העור והריאות ומזרז על ידי אנזים אלסטאז [61-63]. מחקרים קודמים הוכיחו כי הידרדרות האלסטין על ידי אלסטז תוך תאי עולה ככל שאנו מתבגרים או עקב חשיפה חוזרת לקרינת UV, אשר מובילה לאחר מכן להזדקנות העור [62-64].

המחקר הנוכחי נועד לקבוע את ההשפעה של תמציות עשבים נבחרות כסוכני אנטי אייג'ינג. איור 2A מציג את העיכוב של האנזים אלסטאז על ידי תמציות עשבים. אנזימי אלסטאז שהודגרו עם תמציות עשבים באופן משמעותי (p < 0.05)="" עיכבו="" את="" האנזים="" ביותר="" מ-40="" אחוזים.="" תוצאות="" המחקר="" גילו="" כי="" הפעילות="" מעכבת="" האלסטאז="" של="" צמחי="" המרפא="" שנבדקו="" נעה="" בין="" 43.47="" ל-57.91="" אחוז="" עיכוב.="" בריכוז="" של="" 100="" ug/ml="" עבור="" כל="" תמצית="" עשב,="" p.minus="" הוכיח="" באופן="" משמעותי=""><0.05) higher="" elastase="" inhibition="" at="" 57.61="" ±="" 0.95%,="" even="" higher="" than="" that="" of="" quercetin="" at="" the="" same="" concentration="" with="" inhibition="" at="" 52.94±1.18%.="" c.caudatus="" also="" showed="" comparable="" anti-elastase="" activity="" (51.34±0.21%)to="" quercetin,="" followed="" by="" p.="" indica,="" v.negundo,="" c.="" longa="" and="" o.javanica.="" similar="" findings="" were="" also="" observed="" by="" other="" studies="" on="" persicaria="" species="" (synonyms="" polygonum="" spp)[43,65,66].="" kim="" et="" al.="" [44]="" also="" reported="" that="" the="" persicaria="" spp="" demonstrated="" the="" highest="" elastase="" inhibition="" among="" 60="" plants="" studied="" with="" inhibition="" against="" elastase="" activity="" being="" more="" than="" 50%.="" the="" inhibition="" of="" the="" elastase="" enzyme="" activity="" of="" p.="" minus="" obtained="" in="" this="" study="" is="" in="" agreement="" with="" previous="">

תמציות צמחים נחקרו רבות לפעילות מעכבת הזדקנות האנזים ולעיתים קרובות נמצאות בעלות פעילות אנטי-אלסטזית, לדוגמה, פעילות אנטי-אלסטאז נקבעה מפוליפנולים שבודדו מעלי אפרסמון (Diospyros kaki) [67] ורוזמרין (Rosmarinus officinalis) תמציות [68]. תרכובות פנוליות כגון קטצ'ין, אפיקטצ'ין, רסברטרול ופרוסיאנידין B2 בפירות ענבים וכן פנולים צמחיים [69,70], ופלבנואידים כגון קוורצטין, קאמפרול ומיריקטין כתרכובות בודדות[71], פעילות אנטי-אלסטז חזקה.מיקרוניזציה של פלבונואידים מטוהרים בשימוש של 1000 מ"גמחקר דומה על 23 תמציות צמחים גילה שלתה לבן יש את הפעילות האנטי-אלסטזית הגבוהה ביותר, שהכילה תכולה פנולית גבוהה מאוד [72]. לכן, תרכובות פנוליות במיוחד פלבנואידים שיכולות להופיע ב-P. minus עשויות לתרום לפעילות האנטי-אלסטאז הגבוהה שלה.

2.3. פעילות מעכבת קולגנאז

אנזים קולגנאז הוא מטלופרוטאנאז שמפר את קשרי הפפטידים בקולגן. אנזים זה מסוגל גם לבקע מולקולות אחרות המצויות בתאים, כגון אלסטין, פיברונקטין, ג'לטין, אגרקן ולמינין, מלבד קולגן [73]. תוצאות המחקר הראו שפעילות מעכבת הקולגנאז של צמחי המרפא שנבדקו נעה בין 56.49±1.29 ל-71.00±1.08 אחוז. מגמה דומה הבחינה בפעילויות האנטי-קולגנאזות של צמחי המרפא שנחקרו, כאשר P.minus שוב הראה באופן משמעותי (p<0.05) higher="" collagenase="" inhibitory="" activity="" with="" 71.00±="" 1.08%(figure="" 2b).="" interestingly,="" the="" inhibitory="" effect="" of="" p.minus="" was="" higher="" than="" that="" of="" quercetin="" at="" the="" same="" concentration="" (65.95±0.56%).="" c.caudatus="" and="" p.="" indica="" on="" the="" other="" hand,="" showed="" comparable="" anti-collagenase="" activity="" to="" quercetin="" at="" 66.05±0.74%="" and="" 66.29±1.68,="" respectively.="" the="" inhibition="" of="" the="" collagenase="" enzyme="" decreased="" in="" the="" order="" of="" p.="" minus="">P.indica >C.caudatus >C.longa> O.javanica>V. Segundo. However, the anti-collagenase activity was found to be not significantly different (p>0.05)בין P. indica ו-C.caudatus, C.longa ו-O.javanica. מחקר על פעילות אנטי-קולגנאז דיווח כי קטצ'ינים של תה ירוק כגון אפיגאלוקאטצ'ין גלאט (EGCG) יכולים להיות חומר רב עוצמה מעכב קולגנאז. באופן דומה, במחקר הנוכחי, EGCG הוכיח פעילות אנטי-קולגנאז טובה במיוחד ב-12.5 ug/mL. לפי קים וחב'. [74], תמצית תה, המכילה קטכינים המוכרים כ-chelators מתכת, עשויה להיקשר ל-Zn2ion בתוך האנזים collagenase ולכן למנוע ממנו להתאחד עם הסובסטרט. מנגנון זה נובע מכך שהקולגנאז הוא אנזים מטאלופרוטאינז המכיל אבץ.

קולגן שהוא החלבון השכיח ביותר במטריקס החוץ-תאי ומרכיב עיקרי בעור אחראי לחוזק וגמישות העור ולשמירה על גמישותו [75]. לפיכך, לתרכובות המדגימות פעילות אנטי-קולגנאז עשויות להיות השפעות חשובות, באופן כללי, לשמירה על עור בריא על ידי עיכוב פירוק המטריצה ​​העורית על ידי עיכוב תהליך פירוק הקולגן ולאחר מכן את תהליך הקמטים. במחקר זה, השפעת העיכוב של תמצית P. מינוס על פעילות הקולגנאז עשויה להתרחש באמצעות מספר מנגנונים. מכיוון ש-P. minus הוא עשב ורוב הצמחים ידועים כעשירים בפוליפנולים, ייתכן שקבוצות ההידרוקסיל (OH) של פוליפנולים היו קשורות לעמוד השדרה או לשרשרת קבוצתית צדדית אחרת של קולגנאז. מלבד זאת, ייתכן שהאינטראקציה ההידרופוביה בין טבעת הבנזן של פוליפנול וקולגנאז שינתה את מבנה האנזים, ובכך הובילה לאי-פונקציונליות של האנזים [76]. המנגנון השלישי עשוי לכלול את האתר הפעיל של יוני האבץ בקולגנאז, כאמור לעיל. ביג וחב'. [77] דיווח כי האתר הפעיל של אנזים הקולגנאז מכיל יון אבץ מבני שמתפקד באופן חיוני בסיוע לאינטראקציה עם מעכב. בנוסף לפוליפנולים, פלבנואידים, שהם תת-קבוצה של פוליפנולים, יכולים גם ליצור קלאט של מתכת אבץ על ידי 3-מבנה הפלבון ההידרוקסי [78].

מחקר של Sin and Kim [79] גילה כי פלבנולים היו יעילים מאוד כמעכבי קולגנאז. לטענת המחברים, לקוורצטין ולקמפפרול הייתה השפעה מעכבת גבוהה יותר על פעילות הקולגנאז בהשוואה ל-flavones, isoflavones ו-flavanones, כאשר האחרון היה הכי לא יעיל. לכן, קבוצת הפלבונולים של תרכובות כגון קוורצטין, קאמפרול, מיריצין וגלנין אשר עשויות להיות נוכחות ב-P.minus מספקות את הפעילות האנטי-קולגנאז הגבוהה של עשב זה. מאידך, מעכבי אלסטאז וקולגנאז טבעיים מהצומח נדרשים כמקור חדש לחומרי אנטי אייג'ינג, על מנת למנוע מהעור להזדקן או להתקמט. לכן, הממצא הנוכחי מצביע על כך שקיימת אפשרות לאותם רכיבים בתמצית P. מינוס שעשויים להיות בעלי השפעה מעכבת נגד אנזימים אלסטאז וקולגנאז.

2.4.1H-NMR ספקטרה של זיהוי צמחי מרפא ומטבוליטים

ספקטרום H-NMR נציג של עשבי תיבול שנחקרו מוצגים באיור 3A. השוואה חזותית של ספקטרום LH-NMR של ששת הצמחים הראתה הבדלים מסוימים, במיוחד עבור מחלקות שונות של מטבוליטים. הייתה הבחנה בולטת בין ספקטרום ה-H-NMR של עשבי תיבול ב-aliphatic (6 0.5-3.00), carbohydrate(63.00-5.50), ו בפרט, האזור הארומטי (65.50-9.00). באזור הארומטי, ספקטרום ה-NMR של P. מינוס הראו הבדלים ניכרים והדגימו אותות חזקים עוד יותר בהשוואה לעשבי תיבול אחרים (איור 3B). זה הצביע על כך שהעלים של P.minus עשויים להיות מורכבים מריכוז גבוה יותר של מטבוליטים ארומטיים בהשוואה לעשבים אחרים.

ניתוח נוסף של ספקטרום 'H-NMR גילה בסך הכל 29 מטבוליטים עיקריים שזוהו מתמציות העלים, כפי שמוצג בטבלה 1. הזיהוי של מטבוליטים ראשוניים סופק על ידי התוכנה (בסיס הנתונים של Chenomx) ומטבוליטים משניים זוהו ממסד נתונים מקוון (Human Metabolome Database [HMDB]; http://www.hmdb.ca/) וגם על ידי השוואה עם הנתונים של הספרות. המטבוליטים היו תשעה מטבוליטים ראשוניים (n=9), חומצות פנוליות (n=5). פלבנואידים (n=14) וחומצה אסקורבית (n =1). המטבוליטים העיקריים שזוהו כללו חומצות אמינו (אלנין ו-וואלין), חומצות שומן, s ו-D-לימונן שבהם התגלו השינויים הכימיים שלהם ב האזור האליפטי (6 0.50-3.00). מטבוליטים ראשוניים המורכבים מפחמימות (-גלוקוז, -גלוקוז, פרוקטוז, סוכרוז), כולין וחומצה אסקורבית זוהו באזור השינוי הכימי של δ3.00-5.50. מטבוליטים משניים של האזור הארומטי (65.50-9.00) זוהו כקוורצטין, קוורצטין-3-O-rhamnoside [47,80], quercetin-3-O-glucoside [80], קוורצטין-3-O-glucuronide [81], קוורצטין-3-O-arabinofuranoside [47 80], רוטין, נגזרות של מיריצטין, קטצ'ין, אפיקטכין, איזורהאמנטין, אסטרגלין, אפיג'נין, כלורוגני חומצה, חומצה גאלית, חומצה קומרית, חומצה פומארית, חומצה פורמית, 3-מתילקסנטין וסרוטונין, מחקרים שונים הראו נוכחות של תרכובות פנוליות ומטבוליטים משניים, בפרט, פלבנואידים בעלים של P. מינוס [{{33} }], כפי שנמצא גם במחקר זה.

מאמר זה מופק ממולקולות 2019, 24, 3208; doi:10.3390/molecules24173208 www.mdpi.com/journal/molecules