Potensi Antioksidan Dan Anti-Penuaan Kulit Tumbuhan Thai Terpilih: Penilaian In Vitro Dan Ramalan Sasaran Dalam Siliko Bahagian 1

Abstrak: Kulit adalah organ terbesar yang melakukan pelbagai fungsi penting badan. Kemerosotan struktur dan fungsi kulit semasa proses penuaan mungkin memberi kesan teruk kepada kesihatan dan kesejahteraan kita. Bukti yang luas menunjukkan bahawa spesies oksigen reaktif memainkan peranan asas dalam penuaan kulit melalui pengaktifan enzim degradasi yang berkaitan. Di sini, 16 spesies tumbuhan ubatan Thai telah disaring untuk sifat anti-penuaan kulit yang berpotensi. Semua ekstrak telah disiasat untuk jumlah kandungan fenolik dan flavonoid, aktiviti antioksidan, anti-elastase, dan antitirosinase, serta keupayaan mengikat sebatian dengan enzim sasaran melalui dok molekul. Di antara semua tumbuhan yang disaring, daun A. occidentale dan G. zeylanicum mempamerkan antioksidan yang kuat dan perencatan terhadap elastase dan tyrosinase. Tumbuhan berpotensi lain termasuk daun S. alata dan buah A. catechu, masing-masing dengan aktiviti anti-elastase dan anti-tirosinase yang agak tinggi. Keputusan ini juga konsisten dengan kajian dok sebatian yang diperoleh daripada tumbuhan ini. Tindakan perencatan didapati lebih berkorelasi positif dengan fenolik berbanding flavonoid. Secara keseluruhan, penemuan kami mendedahkan beberapa tumbuhan Thai, bersama-sama dengan sebatian calon sebagai sumber semula jadi antioksidan dan perencat kuat elastase dan tyrosinase, boleh dibangunkan sebagai agen yang menjanjikan dan berkesan untuk terapi penuaan kulit.

Glikosida cistanche juga boleh meningkatkan aktiviti SOD dalam tisu jantung dan hati, dan dengan ketara mengurangkan kandungan lipofuscin dan MDA dalam setiap tisu, dengan berkesan menghilangkan pelbagai radikal oksigen reaktif (OH-, H₂O₂, dll.) dan melindungi daripada kerosakan DNA yang disebabkan oleh OH-radikal. Glikosida phenylethanoid cistanche mempunyai keupayaan penghapusan radikal bebas yang teguh, keupayaan pengurangan yang lebih tinggi daripada vitamin C, meningkatkan aktiviti SOD dalam penggantungan sperma, mengurangkan kandungan MDA, dan mempunyai kesan perlindungan tertentu pada fungsi membran sperma. Polisakarida cistanche boleh meningkatkan aktiviti SOD dan GSH-Px dalam eritrosit dan tisu paru-paru tikus senescent eksperimen yang disebabkan oleh D-galaktosa, serta mengurangkan kandungan MDA dan kolagen dalam paru-paru dan plasma, dan meningkatkan kandungan elastin, mempunyai kesan penghapusan yang baik pada DPPH, memanjangkan masa hipoksia pada tikus senescent, meningkatkan aktiviti SOD dalam serum, dan melambatkan degenerasi fisiologi paru-paru dalam tikus senescent secara eksperimen Dengan degenerasi morfologi selular, eksperimen telah menunjukkan bahawa Cistanche mempunyai keupayaan antioksidan yang baik. dan berpotensi menjadi ubat untuk mencegah dan merawat penyakit penuaan kulit. Pada masa yang sama, echinacoside dalam Cistanche mempunyai keupayaan yang ketara untuk menghilangkan radikal bebas DPPH dan mempunyai keupayaan untuk mengais spesies oksigen reaktif dan menghalang degradasi kolagen yang disebabkan oleh radikal bebas, dan juga mempunyai kesan pembaikan yang baik pada kerosakan anion radikal bebas timin.

Klik pada faedah rou cong rong

【Untuk maklumat lanjut:george.deng@wecistanche.com / WhatApp:86 13632399501】

Kata kunci: phytomedicine; anti penuaan; antioksidan; anti-elastase; anti-tirosinase; proanthocyanidin; Areca catechu; Anacardium occidentale; Glochidion zeylanicum; Senna alata

1. Pengenalan

Kulit adalah organ terbesar dan paling kompleks dalam tubuh manusia. Kulit berfungsi sebagai penghalang antara tubuh dan persekitaran luar, dan ia mempunyai pelbagai fungsi [1]. Ia mempunyai peranan kosmetik yang penting di samping melindungi tubuh daripada kehilangan air dan jangkitan mikrob [2]. Selain itu, ia berfungsi untuk menyokong bahagian badan yang lain, seperti sistem imun, saraf, dan endokrin [1]. Penampilan remaja dan kecantikan mungkin memberi kesan positif terhadap tingkah laku sosial dan kehidupan manusia [1,2]. Oleh itu, kemerosotan struktur dan fungsi kulit yang berlaku semasa usia kita mungkin mempunyai kesan yang teruk terhadap kesihatan dan kesejahteraan kita [2,3]. Kenipisan, kekeringan, kekurangan keanjalan, tekstur kasar, kedutan, dan pigmen gelap adalah semua ciri umum kulit yang lebih tua [4]. Ramai penyelidik sedang berusaha untuk menghasilkan ubat atau bahan kimia anti-penuaan yang berpotensi, terutamanya yang diperoleh daripada sumber semula jadi untuk rawatan penuaan kulit.

Secara umumnya, kulit manusia menua dalam dua cara: secara dalaman (akibat penuaan kronologi) dan secara ekstrinsik (akibat pembolehubah persekitaran yang dipengaruhi oleh faktor persekitaran) [5]. Bukti yang luas menunjukkan bahawa tekanan oksidatif, melalui pembentukan spesies oksigen reaktif (ROS), memainkan peranan asas dalam kedua-dua penuaan kulit intrinsik dan ekstrinsik [6]. ROS menyebabkan kerosakan oksidatif pada sel kulit dengan merosakkan makromolekul penting seperti asid nukleik, protein enzimatik, dan lipid membran, mengakibatkan kerosakan sel dan kematian sel [7]. Tekanan oksidatif juga menyumbang kepada degradasi matriks ekstraselular (ECM) dengan menekan sintesis komponen ECM (cth, elastin) dan mengaktifkan enzim merendahkan ECM (cth, elastase), yang mengakibatkan kehilangan keanjalan kulit [2,8,9]. Selain itu, ROS boleh menyebabkan warna tidak teratur atau gelap pada kulit dengan mendorong pengeluaran hormon perangsang -melanocyte (-MSH) dalam keratinosit, dengan itu mencetuskan pengaktifan enzim tyrosinase dan menggalakkan sintesis melanin dalam melanosit [10,11]. Oleh itu, menghilangkan ROS dan menghalang aktiviti elastase dan tyrosinase boleh berguna dalam rawatan atau bahkan pencegahan penuaan kulit.

Produk semula jadi kini menerima banyak minat sebagai ubat alternatif yang berpotensi untuk merawat beberapa penyakit serta penuaan dan penurunan yang berkaitan dengan usia [8,12,13]. Tumbuhan tropika mungkin menarik untuk meneroka potensi mereka dalam rawatan penuaan kulit. Seperti yang dilaporkan sebelum ini, beberapa tumbuhan Andes dan Himalaya telah dianggap sebagai sumber sebatian yang berpotensi digunakan sebagai bahan anti-penuaan [14,15]. Thailand adalah tempat yang terkenal untuk menanam pelbagai jenis tumbuhan tropika, yang kebanyakannya belum dipelajari secara meluas. Matlamat penyelidikan ini adalah untuk mencari sumber semula jadi yang berpotensi untuk membangunkan rawatan baru terhadap penuaan kulit. Ekstrak 16 spesies tumbuhan ubatan Thai telah dikaji secara in vitro untuk sifatnya yang berkaitan dengan anti-penuaan kulit, termasuk jumlah kandungan fenolik dan flavonoid, penghapusan radikal bebas, anti-elastase, dan aktiviti anti-tirosinase. Kami juga melakukan analisis korelasi dan pendekatan dok molekul dalam siliko untuk mendedahkan sebatian fitokimia yang menjanjikan dalam tiga tumbuhan paling berkesan dengan perencatan kuat terhadap enzim elastase atau tyrosinase.

2. Keputusan

2.1. Hasil Pengekstrakan

Jadual 1 menunjukkan nama saintifik, bahagian yang digunakan, sumber, kaedah pengekstrakan/pelarut, dan peratus hasil tumbuhan Thai yang digunakan dalam kajian ini. Peratusan hasil ekstrak adalah antara 2.0 peratus hingga 36.3 peratus (Jadual 1). kalendar C. mempunyai hasil pengekstrakan tertinggi (36.3 peratus ), diikuti oleh M. caldera (18.2 peratus ) dan A. occidentale (16.0 peratus ), manakala H. undatus mempunyai hasil terendah (2.{{ 13}} peratus ).

2.2. Jumlah Kandungan Fenolik Tumbuhan Thai

Ekstrak tumbuhan menunjukkan kepelbagaian jumlah kandungan fenolik antara 14.06 ± 1.55 hingga 320.14 ± 7.95 mg bersamaan asid gallik (GAE) per g ekstrak berat kering (Jadual 2). G. zeylanicum (320.14 ± 7.95 mg GAE per g ekstrak berat kering) mempunyai kandungan fenolik tertinggi dalam semua ekstrak, diikuti oleh A. catechu (295.79 ± 11.97 mg GAE per g ekstrak berat kering) dan M. kaldera (210.99 ± 10.40 mg daripada GAE per g ekstrak berat kering), masing-masing. Tahap terendah ditemui dalam kalendar C. pada 14.06 ± 1.55 mg GAE per g ekstrak berat kering.

2.3. Jumlah Kandungan Flavonoid Tumbuhan Thai

Jumlah kandungan flavonoid ekstrak tumbuhan berbeza-beza antara spesies tumbuhan, antara 2.61 ± 0.42 hingga 84.48 ± 18.32 mg bersamaan kuersetin (QE) per g ekstrak berat kering (Jadual 2). Daripada semua ekstrak, kandungan flavonoid tertinggi ditemui dalam M. caldera (84.48 ± 18.32 mg QE per g ekstrak berat kering), diikuti oleh G. zeylanicum (52.54 ± 7.25 mg QE per g ekstrak berat kering) dan P. dulce (28.01 ± 4.39 mg QE per g ekstrak berat kering), masing-masing. Sebaliknya, paras terendah ditemui dalam E. Americana pada 2.61 ± 0.42 mg QE per g ekstrak berat kering.

2.4. Aktiviti Pemusnahan Radikal DPPH Tumbuhan Thai

Ujian DPPH adalah berdasarkan kapasiti pendermaan hidrogen bagi sebatian untuk menghilangkan radikal DPPH yang stabil [16]. Kapasiti antioksidan ekstrak tumbuhan dinyatakan sebagai peratus aktiviti penghapusan radikal DPPH, mg kapasiti antioksidan setara vitamin C (VCEAC) per g ekstrak berat kering, dan kepekatan perencatan separuh maksimum (IC50) (Jadual 3). Pada 0.1 mg/mL ekstrak, peratusan aktiviti penyingkiran DPPH adalah antara 6.40 hingga 93.18 peratus . Empat ekstrak tumbuhan: G. zeylanicum (93.18 peratus ), M. caldera (90.61 peratus ), A. occidentale (89.01 peratus), dan A. catechu (88.12 peratus), mempamerkan aktiviti penghapusan DPPH lebih daripada 80 peratus. Sebaliknya, C. ternatea menunjukkan aktiviti penghapusan yang paling rendah iaitu 6.40 peratus . Susunan pangkat ini adalah sama apabila dibandingkan berdasarkan nilai VCEAC relatif. Walau bagaimanapun, mengikut nilai IC50, kapasiti antioksidan bagi empat ekstrak tumbuhan teratas telah diubah dalam susunan berikut: G. zeylanicum > A. catechu > A. occidentale > M. caldera. Keputusan ujian DPPH yang diperolehi menunjukkan bahawa G. zeylanicum mempamerkan potensi antioksidan yang paling kuat dengan peratusan aktiviti scavenging yang paling tinggi dan nilai IC50 yang paling rendah.

2.5. Aktiviti Pemusnahan Radikal ABTS Tumbuhan Thai

Ujian ABTS adalah berdasarkan keupayaan sebatian untuk memindahkan atom hidrogen untuk meneutralkan kation radikal ABTS yang stabil. Kapasiti antioksidan ekstrak tumbuhan dinyatakan sebagai peratus aktiviti penghapusan radikal ABTS, mg VCEAC per g ekstrak berat kering dan IC50 (Jadual 4). Pada 0.1 mg/mL ekstrak, peratusan aktiviti penghapusan ABTS adalah antara 13.93 peratus hingga 99.37 peratus . Lapan ekstrak tumbuhan: G. zeylanicum (99.37 peratus), A. catechu (99.31 peratus), A. occidentale (99.23 peratus), M. kaldera (98.88 peratus), E. Americana (95.62 peratus), Z. officinale (94.07 peratus). ), P. dulce (83.99 peratus), dan H. undatus (82.16 peratus) mempamerkan aktiviti penghapusan ABTS melebihi 80 peratus. Sebaliknya, kalendar C. menunjukkan aktiviti mengais yang paling rendah pada 13.93 peratus . Kapasiti antioksidan bagi empat ekstrak tumbuhan teratas, menurut VCEAC, dan nilai IC50 didapati dalam susunan pangkat yang sama seperti berikut: G. zeylanicum > A. catechu > A. occidentale > M. caldera. Hebatnya, keputusan ujian ABTS juga menunjukkan bahawa ekstrak yang mempunyai aktiviti antioksidan terkuat ialah daun G. zeylanicum, seperti yang diwakili oleh peratusan tertinggi aktiviti scavenging dan nilai IC50 terendah.

2.6. Aktiviti Anti-Elastase Tumbuhan Thai

Aktiviti perencatan elastase ekstrak tumbuhan dinilai menggunakan ujian perencatan elastase dengan N-succinyl-trialanyl-paranitroanilide (SANA) sebagai substrat. Epigallocatechin gallate (EGCG) (0.1 mg/mL), yang digunakan sebagai kawalan positif, menunjukkan tahap perencatan sebanyak 45.27 peratus . Aktiviti perencatan elastase ekstrak dibentangkan dalam Jadual 5 (lihat juga Jadual S1). Pada 0.5 mg/mL ekstrak, peratusan perencatan elastase adalah antara 1.33 peratus hingga 88.31 peratus . A. catechu mempunyai kesan perencatan elastase tertinggi pada 88.31 peratus, diikuti oleh G. zeylanicum (87.43 peratus), A. occidentale (84.78 peratus), dan S. alata (73.95 peratus), manakala kulit kayu S. asper mempunyai perencatan elastase terendah. kesan pada 1.33 peratus . Disebabkan penyerapan latar belakang yang tinggi, sesetengah ekstrak tumbuhan tanpa aktiviti yang boleh dikesan telah diuji semula pada 0.1 mg/mL. Didapati M. caldera, P. nigrum, Z. cassumunar, dan S. asper leaf, kecuali Z. officinale, menunjukkan aktiviti perencatan rendah hingga sederhana antara 3.46 peratus hingga 35.74 peratus . Namun begitu, kesan kalendar C., C. asiatica, C. ternatea, E. americana, dan H. undatus tidak diperhatikan walaupun pada kepekatan yang lebih tinggi.

2.7. Aktiviti Anti-Tyrosinase Tumbuhan Thai

Aktiviti perencatan tyrosinase ekstrak tumbuhan telah dinilai menggunakan kaedah dopachrome dengan 3,4-dihydroxy-L-phenylalanine (L-DOPA) sebagai substrat. Asid kojik (KA) (0.02 mg/mL), kawalan positif, menunjukkan tahap perencatan 68.35 peratus . Aktiviti perencatan tyrosinase bagi ekstrak dibentangkan dalam Jadual 6 (lihat juga Jadual S2). Pada 1 mg/mL ekstrak, peratusan perencatan tyrosinase adalah antara 4.80 peratus hingga 91.51 peratus . G. zeylanicum mempunyai kesan perencatan tyrosinase tertinggi pada 91.51 peratus, diikuti oleh A. occidentale (81.01 peratus), M. kaldera (76.12 peratus), dan A. catechu (75.38 peratus), manakala P. nigrum mempunyai kesan perencatan tyrosinase terendah. pada 4.80 peratus. Dua ekstrak tumbuhan tanpa aktiviti yang boleh dikesan kerana penyerapan latar belakang yang tinggi telah diuji semula pada 0.1 mg/mL, dan aktiviti didapati pada 3.98 peratus (Z. cassumunar) dan 21.28 peratus (Z. officinale). Walau bagaimanapun, P. dulce tidak menunjukkan sebarang kesan, walaupun pada peningkatan kepekatan.

2.8. Analisis Kolerasi

Memandangkan beberapa laporan terdahulu mengenai potensi elastase dan tindakan perencatan tyrosinase ekstrak tumbuhan [8,16,17], kemungkinan ekstrak tersebut mempunyai potensi antioksidan yang tinggi dan cenderung mempunyai tindakan perencatan elastase dan tyrosinase yang kuat. Oleh itu, untuk mengesahkan hubungan tersebut dalam kajian ini, kami selanjutnya melakukan analisis korelasi Pearson untuk menyiasat hubungan antara aktiviti perencatan kedua-dua enzim dan tahap kandungan antioksidan serta kapasiti antioksidan antara ekstrak yang digunakan. Kekuatan korelasi diagihkan oleh pekali korelasi (nilai-r) seperti berikut: r=0.91{{10}} hingga 1.000 menunjukkan korelasi yang sangat kuat, r=0.710 hingga 0.900 menunjukkan korelasi yang tinggi, r=0.410 hingga 0.700 menunjukkan korelasi sederhana, r=0.210 hingga 0.400 menunjukkan korelasi kecil, dan r=0.000 hingga 0.200 menunjukkan korelasi yang sedikit [18]. Perencatan elastase mempunyai korelasi positif yang tinggi kepada jumlah kandungan fenolik, DPPH, dan aktiviti pemusnahan radikal ABTS, seperti yang ditunjukkan dalam Rajah 1a, c, dan d, masing-masing. Begitu juga, perencatan tyrosinase menunjukkan korelasi positif yang sangat kuat kepada jumlah kandungan fenolik dan aktiviti penghapusan radikal ABTS (Rajah 2a, d), manakala ia menunjukkan korelasi positif yang tinggi kepada aktiviti penghapusan radikal DPPH (Rajah 2c). Walau bagaimanapun, jumlah kandungan flavonoid secara sederhana berkorelasi positif dengan perencatan elastase dan tyrosinase (Rajah 1b dan 2b). Keputusan ini menunjukkan bahawa sebatian fenolik dan aktiviti antioksidan mungkin mempunyai sumbangan penting kepada perencatan enzim elastase dan tyrosinase.

2.9. Pelabuhan Molekul

Kami seterusnya menilai kebolehan sebatian fitokimia dalam tiga tumbuhan paling berkesan dengan perencatan kuat terhadap enzim elastase atau tyrosinase. Docking molekul biasanya digunakan untuk meramalkan pertalian pengikatan sebatian dengan reseptor protein atau enzim berbanding dengan perencat yang diketahui. Mengikut keputusan ujian saringan in vitro kami, kami mendapati bahawa A. occidentale adalah perencat elastase yang paling kuat, diikuti oleh G. zeylanicum dan S. alata, dalam susunan peringkat nilai IC50. Oleh itu, kami memilih sebatian fitokimia yang diperoleh daripada ketiga-tiga tumbuhan ini untuk menilai keupayaan mereka untuk menghalang elastase. Keputusan interaksi antara elastase (3HGP) dan sebatian dibentangkan dalam Jadual S4 sebagai tenaga pengikat, pemalar perencatan, bilangan ikatan hidrogen, interaksi asid amino, dan panjang ikatan. Tenaga pengikat antara 3HGP dan sebatian menunjukkan skor antara -2.26 hingga -11.95 kcal/mol (Jadual S4). EGCG, kawalan positif, menunjukkan tenaga pengikat pada -9.69 kcal/mol. Menurut keputusan dok, lima sebatian menunjukkan tenaga pengikat yang lebih rendah daripada kawalan positif. Tetramer proanthocyanidin mempamerkan tenaga pengikat paling rendah (-11.95 kcal/mol), yang menunjukkan bahawa ia mempunyai pertalian terbaik berbanding sebatian lain dalam perencatan elastase, diikuti oleh amentoflavon, rutin, agathisflavone, dan kaempferol 3-O-gentiobioside , dengan tenaga pengikat masing-masing pada -11.81, -10.12, -9.92, dan -9.73.

Di samping itu, susunan peringkat nilai IC50 untuk ekstrak tumbuhan dengan perencatan tyrosinase adalah hampir sama dengan perencatan elastase. Kami mendapati bahawa G. zeylanicum mempunyai kesan perencatan tertinggi, diikuti oleh A. catechu, dan A. occidentale. Oleh itu, sebatian yang diperoleh daripada ketiga-tiga tumbuhan ini telah dipilih untuk menyiasat keupayaannya untuk menghalang tyrosinase. Keputusan interaksi antara tyrosinase (2Y9X) dan sebatian dibentangkan dalam Jadual S5 sebagai tenaga pengikat, pemalar perencatan, bilangan ikatan hidrogen, interaksi asid amino, dan panjang ikatan. Tenaga pengikat antara 2Y9X dan sebatian menunjukkan skor antara -4.56 hingga -10.42 kcal/mol (Jadual S5). KA, perencat tyrosinase yang terkenal, menunjukkan tenaga pengikat pada -4.59 kcal/mol. Berdasarkan keputusan dok, asid o-kuumarik (-10.42 kcal/mol) dan tetramer proanthocyanidin (-10.42 kcal/mol) mempamerkan tenaga pengikatan terendah terhadap elastase jika dibandingkan dengan sebatian lain, diikuti oleh asid kafeik, asid ferulik, dan areca tannin A1 dengan tenaga pengikat masing-masing pada −10.10, −10.00, dan −9.94. Rajah 3 dan 4 mewakili gambar rajah 2D interaksi ligan-protein untuk elastase dan tyrosinase, untuk kawalan positif, dan lima sebatian dengan tenaga pengikat paling rendah.

【Untuk maklumat lanjut:george.deng@wecistanche.com / WhatApp:86 13632399501】