Pengaruh Simulasi Pencernaan Manusia In Vitro Terhadap Kandungan Fenolik Dan Aktivitas Biologis Ekstrak Berair Dari Spesies Cistus Turki Bagian 1

Mohon hubungi{0}}untuk informasi lebih lanjut

Abstrak:Stres oksidatif adalah salah satu prekursor signifikan dari berbagai penyakit metabolik seperti diabetes, penyakit Parkinson, penyakit kardiovaskular, kanker, dll. Berbagai laporan ilmiah telah menunjukkan bahwa metabolit sekunder tanaman memainkan peran penting dalam mencegah stres oksidatif dan efek berbahayanya. Dalam hal ini, penelitian ini direncanakan untuk menyelidiki profil fenolik dan potensi antioksidan dan antidiabetes dari ekstrak air dari spesies Turkish Cistus dengan menggunakan metode in vitro. Prosedur simulasi pencernaan in vitro diterapkan pada semua ekstrak untuk memperkirakan bioavailabilitas kandungan fenoliknya. Kandungan total fenolik, flavonoid, asam fenolat, dan proanthocyanidin ditentukan untuk semua fase pencernaan. Selain itu, perubahan dalam jumlah penanda flavonoid yang ditetapkan (salidroside, hyperoside, dan quercitrin) dipantau dengan analisis High-Performance Thin Layer Chromatography (TLC). Potensi aktivitas antioksidan dari ekstrak dipelajari dengan berbagai metode untuk mengungkapkan profil aktivitas rinci mereka. Di sisi lain, enzim a-amilase dan a-glukosidase in vitro dan aktivitas penghambatan produk akhir glikasi lanjut (AGE) dari ekstrak ditentukan untuk mengevaluasi potensi antidiabetes dari ekstrak. Hasil penelitian menunjukkan bahwa ekstrak air yang diperoleh dari bagian udara spesies Turkish Cistus memiliki kandungan fenolik yang kaya dan aktivitas antioksidan dan antidiabetes yang potensial; namun, profil bioaktivitas dan konsentrasi penanda flavonoid mungkin secara signifikan dipengaruhi oleh pencernaan manusia. Hasilnya menunjukkan bahwa kandungan total fenolik, aktivitas antioksidan, dan penghambatan enzim terkait diabetes dari sampel yang tersedia secara hayati lebih rendah daripada sampel yang tidak tercerna di semua ekstrak.

Kata kunci:spesies Cistus Turki; aktivitas antioksidan; simulasi pencernaan manusia; HPTLC; diabetes

Silakan klik di sini untuk tahu lebih banyak

1. Perkenalan

Keluarga Cistaceae terdiri dari semak, dan tanaman herba tahunan atau abadi dan genus Cistus adalah salah satu anggota keluarga yang tersebar luas. Lebih dari 50 spesies Cistus tersebar di seluruh dunia, dan mereka biasa disebut "rockrose" [1]. Investigasi in vitro dan in vivo sebelumnya menunjukkan bahwa spesies Cistus memiliki aktivitas antivirus, antidiabetik, antioksidan, antimikroba, dan anti-inflamasi [2,3]. Senyawa fenolik yang berbeda (asam fenolik, flavonoid, proanthocyanidins) dan terpen diisolasi dari spesies Cistus, dan manfaat terapeutiknya umumnya dikaitkan dengan komponen ini [4,5].

Di Turki, lima spesies Cistus tumbuh secara alami, yaitu C. salvifolius L., C. paroiflorus Lam, C.monspeliensis L., C.laurifolius L. dan C.creticus L.[6]. Dalam catatan etnobotani pengobatan rakyat Turki, berbagai organ spesies Cistus sering didokumentasikan sebagai obat. Infus yang dibuat dari cabang C. laurifolius, C. salviifolius, dan C. creticus dikonsumsi secara oral untuk melawan diabetes di distrik Edremit (Balikesir) [7]. Decoctions dibuat dari bunga C.creticus dan C.salvifolius digunakan secara internal melawan tukak lambung di Marmaris (Mugla) [8], sedangkan rebusan kuncup bunga C. laurifolius yang belum dibuka digunakan untuk tujuan yang sama. Di Anatolia Barat, rebusan daun C. laurifolius digunakan secara internal melawan demam dan sakit perut dan secara eksternal, melalui mandi, melawan nyeri rematik [9].

Cistanche dapat meningkatkan kekebalan

Ini adalah fakta yang telah terbukti dengan baik bahwa peningkatan agregasi spesies oksigen reaktif (ROS) memicu stres oksidatif, yang merupakan salah satu prekursor signifikan dari berbagai gangguan metabolisme seperti kanker, diabetes, masalah kardiovaskular, penyakit Alzheimer, dll. [10] Oleh karena itu, pemanfaatan antioksidan telah menjadi pendekatan holistik umum untuk mencegah atau mengobati kondisi seperti itu dalam praktik ilmiah saat ini. Aktivitas antioksidan ekstrak tumbuhan telah dilaporkan oleh sejumlah besar peneliti[11-14]. Sebagai pendekatan umum, potensi antioksidan dari ekstrak tumbuhan umumnya dikhususkan untuk kandungan fenoliknya. Sejumlah besar bukti tersedia dalam literatur ilmiah bahwa spesies Cistus juga kaya akan profil fenolik dan akhirnya memiliki tingkat aktivitas antioksidan yang cukup besar. Namun, konsep bioavailabilitas fitokimia ini dalam tubuh belum dipertimbangkan di sebagian besar penelitian ini.

Ini adalah fakta yang diketahui bahwa kondisi saluran pencernaan mempengaruhi senyawa fenolik karena kondisi pH yang berbeda, kerja enzim, dan mikrobiota. Di sisi lain, struktur kimia senyawa fenolik dan matriks tanaman juga merupakan faktor penting yang mempengaruhi bioavailabilitasnya [15]. Oleh karena itu, dalam penelitian ini, metode simulasi pencernaan in vitro diterapkan pada semua ekstrak untuk memperkirakan ketersediaan hayati kandungan fenolik. Untuk memantau transisi, total fenolik,flavonoida, asam fenolik, dan kandungan proanthocyanidin ditentukan di semua fase pencernaan. Selain itu, aktivitas antioksidan dari ekstrak dipelajari dengan metode spektrofotometri yang berbeda secara mekanis untuk mengungkapkan profil aktivitas komprehensifnya. Potensi antioksidan dari semua sampel yang diperoleh dengan proses pencernaan diselidiki dengan DPPH dan DMPD (pemulungan radikal bebas), FRAP dan CUPRAC (potensi pereduksi logam), dan TOAC (totalkapasitas antioksidan) tes. Sebelumnya, salidroside, hyperoside, danquercitrinditentukan sebagai penanda flavonoid spesies Cistus oleh Guzelmeric et al. [16] Oleh karena itu, penentuan kualitatif dan kuantitatif glikosida flavonol ini dilakukan dengan sistem Kromatografi Lapis Tipis Kinerja Tinggi dan indeks bioavailabilitasnya diperkirakan.

Diabetes mellitus (DM) adalah gangguan metabolisme yang umum dan digambarkan dengan penurunan sekresi insulin oleh sel-sel pankreas atau kurangnya respons tubuh terhadap insulin. Ada dua jenis DM: tergantung insulin (Tipe I) dan tidak tergantung insulin (Tipe II) [17]. Salah satu strategi pengobatan untuk DM Tipe II adalah untuk mengontrol hiperglikemia postprandial, yang didefinisikan sebagai "kenaikan signifikan konsentrasi gula darah dalam aliran darah setelah makan". Penghambatan enzim pencernaan utama, termasuk o-amilase dana-glukosidase, sangat penting untuk mengendalikan hiperglikemia postprandial. Dalam sistem pencernaan, o-amilase mencerna pati menjadi gula pereduksi seperti maltodekstrin, laktosa, dan maltosa, dan -glukosidase memecah gula ini menjadi glukosa. Oleh karena itu, penghambatan enzim pencernaan dianggap sebagai cara yang mungkin untuk mengobati hiperglikemia postprandial [18]Di sisi lain, peningkatan kadar glukosa darah dapat memicu pembentukan AGEs yang didefinisikan sebagai "senyawa yang terbentuk sebagai hasil dari reaksi glikasi enzimatik. (Maillard)antara gula pereduksi dan protein, asam nukleat dan lipid".Peningkatan akumulasi AGEs dalam tubuh dapat menyebabkan banyak komplikasi diabetes, termasuk nefropati, neuropati, retinopati, dll.[19]. Aminoguanidine, bayangkan dan metformin adalah contoh inhibitor sintetis untuk AGEs, dan acarbose, miglitol, dan voglibose adalah inhibitor sintetis untuk enzim pencernaan dan telah digunakan selama beberapa dekade terakhir [20,21]. Namun, uji klinis dan percobaan in vivo menunjukkan efek samping dari inhibitor sintetis ini, seperti hepatotoksisitas, distensi perut, perut kembung, meteorisme, anemia, muntah, gagal jantung, dll. [21,22]. Karena efek berbahaya stach, beberapa penelitian telah melibatkan potensi penghambatan ekstrak tumbuhan pada AGEs [23-25]. Telah dilaporkan bahwa fitokimia, khususnya senyawa fenolik seperti asam fenolik, flavonoid, danproantosianidin, secara signifikan menghambat pembentukan AGEs dan tindakan enzim terkait, yaitu, -amilase dan -glukosidase [26-28].

Karena ekstraksi air (infus atau rebusan) adalah teknik persiapan umum dalam pengobatan tradisional, penelitian ini dilakukan pada ekstrak air dari spesies Cistus Turki sebelum dan sesudah simulasi pencernaan gastrointestinal in vitro. Dalam hal ini, profil fenolik dan potensi antioksidan dan antidiabetes dari ekstrak air dan metabolit pencernaannya diselidiki secara komparatif. Menurut survei referensi, aktivitas penghambatan ekstrak Cistus pada AGEs dipelajari untuk pertama kalinya dalam penelitian ini. Selain itu, analisis kuantitatif penanda flavonoid juga dilakukan dengan analisis HPTLC. Teknik simulasi pencernaan in vitro diterapkan pada semua ekstrak untuk memantau perubahan konsentrasi dan profil aktivitas biologis senyawa fenolik dalam kondisi gastrointestinal.

2. Hasil

2.1. Estimasi Kandungan Fenolik Sampel

Berdasarkan hasil yang ditunjukkan pada Tabel 1, ekstrak air C. saloifolius memiliki kandungan total flavonoid, fenolik dan asam fenolik yang lebih tinggi daripada spesies yang diteliti lainnya, sedangkan sampel ND (tidak tercerna) dari C.creticus dan C.laurifolius memiliki proanthocyanidin tertinggi. isi. Penurunan paling signifikan terdeteksi pada kandungan total proanthocyanidins dari semua ekstrak. Jumlah sampel IN (bioavailable) proanthocyanidin tidak terdeteksi di semua ekstrak air. Akibatnya, kandungan fenolik dari ekstrak air dipengaruhi secara negatif oleh prosedur simulasi pencernaan manusia in vitro.

Singkatan untuk sampel adalah ND: Non-digested; PG: Pascagastosis; DI: Tersedia secara hayati; BAvl: Indeks ketersediaan hayati; Hasil dinyatakan sebagai mean dari rangkap tiga standar deviasi SD dan sebagai mg setara asam galat GAE） dalam 1 g sampel; Hasil dinyatakan sebagai rata-rata dari rangkap tiga ± standar deviasi (SD) dan sebagai mg quercetin setara (QE) dalam 1 g sampel; D Hasil dinyatakan sebagai mean dari rangkap tiga ± standar deviasi (SD) dan sebagai mg setara asam caffeic (CAE) dalam sampel 1g; F Hasil dinyatakan sebagai rerata rangkap tiga ± standar deviasi (SD) dan sebagai mg setara katekin (CE) dalam 1 g sampel;* Singkatan dari ekstrak air: CCA untuk C. creticus, CLA untuk C.laurifolius, CMA untuk C .monspeliensis, CPA untuk C.parviflorus, CSA untuk C.salviifolius. Huruf yang berbeda pada baris yang sama menunjukkan signifikansi (hal.<>

Seperti yang disajikan pada Tabel 2, kandungan salidroside dan hyperoside dalam ekstrak air C. salviifolius relatif lebih tinggi daripada spesies lain, sedangkan quercitrin tidak ditemukan. Di sisi lain, quercitrin ditemukan dalam konsentrasi tertinggi di semua sampel simulasi ekstrak air dari C.creticus, tetapi konsentrasinya berkurang secara signifikan dalam sampel bioavailable. Selain itu, kromatogram HPTLC dan spektrum UV overlay referensi dan bintik-bintik yang sesuai di trek semua ekstrak disajikan pada Gambar 1.

Singkatan untuk sampel adalah ND: Non-digested; PG: Pascalambung; DI: Tersedia secara hayati; BAvI: Indeks ketersediaan hayati; Hasil diberikan sebagai mg/g ekstrak kering dan percobaan dilakukan secara independen tiga kali berbeda;* Singkatan dari ekstrak air: CCA untuk CC. creticus, CLA untuk C. laurifolius, CMA untuk C.monspeliensis, CPA untuk C.parviflorus, CSA untuk C.salviifolius. Huruf yang berbeda pada baris yang sama menunjukkan signifikansi (hal.<>

Gambar 1. (A) Hamparan spektrum UV salidroside dan bintik-bintik yang sesuai pada jejak semua ekstrak. (B) Hamparkan spektrum UV hiperosida dan bintik-bintik yang sesuai pada jejak semua ekstrak. (C) Hamparkan spektrum UV kuersitrin dan bintik-bintik yang sesuai pada jejak semua ekstrak. (D)Kromatogram HPTLC dari:1.CCA ND,2.CCA PG,3.CCA IN,4.CLA ND,5.CLA PG,6.CLA IN,7.Tiliroside Rf 0.65 ,8.Hydroxide Rf 0.35）,9.Quercitrin Rf≈0.45）,10.CMA ND,11.CMAPG,12.CMAIN,13.CPAND,14 .CPAPG,15.CPAIN,16.CSAND,17.CSAPG,18.CSAIN.Mobilephase:EtOAc/CHCl2/CHCOOH/HCOOH/H2O(100:25:10:10:10:10):11); Derivatisasi: NPR reagen. Visualisasi: 366 nm.

2.2.Estimasi Aktivitas Antioksidan Sampel

Seperti yang disajikan pada Tabel 3, sampel ekstrak Cistus yang tersedia secara hayati menunjukkan aktivitas antioksidan penangkal radikal yang lebih lemah daripada rekan-rekan mereka yang tidak tercerna dan pasca-lambung. Sampel ND dan PG dari semua ekstrak air menunjukkan aktivitas penangkapan radikal DPPH yang signifikan dan memiliki nilai ECso yang lebih rendah daripada senyawa referensi BHT (nilai ECso:5,83±0.2 ug/mL）. Namun, semua ekstrak menunjukkan penangkal radikal DMPD yang lebih lemah. dibandingkan senyawa referensi Trolox 5.82±0.37ug/mL）.ND, PG, dan IN sampel CPA memiliki aktivitas DMPD yang lebih baik dibandingkan sampel ekstrak lainnya.

Singkatan untuk sampel adalah ND: Non-digested; PG: Pascalambung; DI: Tersedia secara hayati; BAvI: Indeks ketersediaan hayati; Hasil disajikan sebagai ECso dalam ug/mL yang setara dan percobaan dilakukan secara independen tiga kali berbeda. Nilai ECso dari senyawa referensi "BHT" dalam aktivitas pemulungan DPPH ditentukan sebagai 5,83±0.2 ug/mL; C Hasil disajikan sebagai EC50dalam ug/mL yang setara dan eksperimen dilakukan secara independen tiga kali berbeda. Nilai ECso dari senyawa referensi Trolox dalam aktivitas pembilasan DMPD ditentukan sebagai 5,82±0,37 ug/mL; P Hasil dinyatakan sebagai mM FeSO4 setara dalam sampel 1g dan percobaan dilakukan secara independen tiga waktu yang berbeda. Aktivitas FRAP dari senyawa referensi "BHT" terdeteksi sebagai 4,06±0,42mM FeSO4 eq. dalam 1 gram sampel; F Hasil diberikan sebagai mg setara asam askorbat (AAE) dalam 1 g sampel dan percobaan dilakukan secara independen tiga waktu yang berbeda; hasil diberikan sebagai mg setara asam askorbat (AAE) dalam 1 sederhana dan percobaan dilakukan secara independen tiga waktu yang berbeda;* Singkatan dari ekstrak air: CCA untuk C. creticus, CLA untuk C. laurifolius, CMA untuk C.monspeliensis, CPA untuk C.parviflorus, CSA untuk C.salviifolius. Huruf yang berbeda pada baris yang sama menunjukkan signifikansi (p<>

Mirip dengan uji aktivitas pemulungan radikal, sampel ekstrak Cistus yang tersedia secara hayati juga menunjukkan aktivitas reduksi logam dan antioksidan total yang lebih lemah daripada sampel yang tidak dicerna dan sampel pasca-lambung. Semua sampel ND dari ekstrak menunjukkan aktivitas antioksidan pereduksi besi yang signifikan, yang lebih kuat dari senyawa referensi BHT (4.06±0.42mM FeSO4 setara). Di antara sampel PG, hanya CSA (setara 44±0,16mMFeSO4) yang memiliki aktivitas lebih baik daripada BHT. Dalam uji CUPRAC, sampel ND dan PG dari CSA terdeteksi sebagai yang paling kuat di antara sampel spesies lain. Secara terpisah, sampel IN CCA memiliki aktivitas CUPRAC yang lebih baik daripada sampel ekstrak air lainnya yang tersedia secara hayati.

2.3.Aktivitas Penghambatan Enzim Terkait Diabetes

Seperti yang ditunjukkan pada Tabel 4, aktivitas penghambatan enzim yang bergantung pada konsentrasi terlihat pada semua ekstrak air. Sementara sampel ND dari CPA dan CSA (75,89 persen ±0.62,80.34 persen ±0.19, masing-masing) menunjukkan aktivitas penghambatan -amilase yang agak lebih tinggi daripada acarbose (75,80 persen ±0,02) pada konsentrasi 1mg/mL; hanya sampel ND dari CSA yang menunjukkan aktivitas penghambatan -glukosidase yang lebih tinggi daripada senyawa referensi quercetin di kedua konsentrasi.

Singkatan untuk sampel adalah ND: Non-digested; PG: Pascagastik; DI: Tersedia secara hayati; BAvl: Indeks ketersediaan hayati; Hasil dinyatakan sebagai rata-rata dari tiga kali lipat ± standar deviasi (SD) dan acarbose 'digunakan sebagai kelompok kontrol dengan 75,8±0.02 persen penghambatan pada 1 mg/mL, 65,45±{{ 10}}.01 persen penghambatan pada0.5mg/mL; Hasil dinyatakan sebagai rerata rangkap tiga ± standar deviasi (SD) dan kuersetin digunakan sebagai kelompok kontrol dengan penghambatan 80.4±0,03 persen pada 1 mg/mL, 69.t66±0,05 persen penghambatan pada 0,5 mg/mL; D Hasil dinyatakan sebagai rerata rangkap tiga ± standar deviasi (SD) dan kuersetin digunakan sebagai kelompok kontrol dengan penghambatan 89,33±3,47 persen pada 1mg/mL, 72,03±3,04 persen penghambatan pada 0,5 mg/mL;* Singkatan dari ekstrak air: CCA untuk C.creticus,CLA untuk C.laurifolius,CMA untuk C.monspeliensis, CPA untuk C.parviflorus,CSA untuk C.salviifolius.Huruf yang berbeda pada baris yang sama menunjukkan signifikansi (hal<>

Artikel ini disarikan dari Molecules 2021, 26, 5322. https://doi.org/10.3390/molecules26175322 https://www.mdpi.com/journal/molecules