Kemajuan penyelidikan mengenai mekanisme tindakan ekstrak cistanche deskripsi ma dalam pencegahan osteoporosis

Abstrak: Cistanche Desertacola MAadalah tumbuhan perubatan dan boleh dimakan tradisional yang telah menunjukkan potensi yang besar untuk pencegahan dan rawatan osteoporosis pada tahun -tahun kebelakangan ini. Ubat konvensional untuk osteoporosis, termasuk bisphosphonates, calcitriol, dan VD, boleh menyebabkan pelbagai tindak balas buruk dan meningkatkan beban fisiologi pada pesakit apabila digunakan jangka panjang. Sebaliknya, C. deserticola menawarkan kelebihan yang unik kerana ketoksikan yang lebih rendah dan kesan sampingan yang lebih sedikit, menjadikannya sangat sesuai untuk pengurusan osteoporosis. Penyelidikan menunjukkan bahawa C. deserticola berkesan mengurangkan kehilangan ketumpatan tulang dan jisim tulang. Ia mengawal metabolisme tulang olehMeningkatkan aktiviti osteoblastdanmenghalang fungsi osteoklas, dengan itu memelihara mikroarchitecture tulang dan seterusnya meningkatkan kestabilan keseluruhan struktur tulang dalaman dan mengurangkan risiko patah tulang. Kajian ini bertujuan untuk meringkaskan kesan farmakologi dan mekanisme molekul C. desidenola dalam memerangi osteoporosis. Dengan mengkaji semula dan menganalisis kesusasteraan yang sedia ada secara sistematik, kami berusaha untuk menjelaskan mekanisme yang berpotensi di mana C. deserticola memodulasi pembentukan semula tulang dan untuk meneroka prospeknya untuk aplikasi klinikal. Wawasan yang diperoleh dari kajian ini bertujuan untuk memberikan rujukan penting untuk pembangunan dan aplikasi klinikal makanan berfungsi yang diperoleh dari C. deserticola.

Kata kunci: cistanche deserticola ma; tumbuhan ubat dan boleh dimakan;osteoporosis; metabolisme tulang; mekanisme

 

 

Suplemen Herba Cistanche untuk rawatan osteoporosis

Hubungi kami untuk maklumat lanjut

 

 

Osteoporosisadalah penyakit rangka kronik yang biasa, dan dengan populasi global yang semakin tua, kelaziman osteoporosis telah meningkat dengan ketara, terutama di kalangan wanita menopaus dan orang tua [1]. Fraktur osteoporotik adalah salah satu faktor utama yang membawa kepada kecacatan dan kematian pada orang tua [2]. Survei baru -baru ini menunjukkan bahawa kelaziman osteoporosis di kalangan orang berusia lebih 50 tahun di China adalah 20.7% untuk wanita dan 14.4% untuk lelaki, dengan wanita berusia lebih 60 tahun yang mempunyai kelaziman yang jauh lebih tinggi daripada lelaki [3]. Kos rawatan yang berkaitan dijangka berjumlah puluhan bilion dolar, mengenakan beban ekonomi yang besar terhadap keluarga dan masyarakat pesakit [4]. Pada masa ini, rawatan klinikal konvensional terutamanya termasuk terapi farmakologi, campur tangan gaya hidup, dan terapi fizikal [5-7]. Bisphosphonates adalah ubat yang paling biasa digunakan, yang dapat mengurangkan risiko patah tulang, tetapi penggunaan jangka panjang boleh menyebabkan kesan sampingan yang teruk seperti osteonecrosis rahang dan fraktur femoral atipikal [{12}}]. Di samping itu, ubat -ubatan lain, seperti modulator reseptor estrogen selektif dan analog hormon parathyroid, juga digunakan dalam amalan klinikal tetapi mempunyai batasan mereka [10]. Campurtangan gaya hidup, seperti peningkatan pengambilan kalsium dan vitamin D [11-12] dan terlibat dalam latihan berat badan yang sesuai [13], mempunyai kesan positif terhadap pencegahan dan rawatan osteoporosis tetapi mempunyai pematuhan yang rendah. Terapi fizikal, seperti ultrasound berdenyut intensiti rendah, telah menunjukkan beberapa potensi, tetapi kesan dan mekanisme jangka panjang mereka memerlukan kajian lanjut [14]. Secara keseluruhannya, walaupun terdapat pelbagai pilihan rawatan, rawatan osteoporosis masih menghadapi banyak cabaran, dan mencari ubat dan kaedah yang lebih berkesan adalah sangat penting.

Cistanche DesertacolaMA, yang biasanya dikenali sebagai "ginseng padang pasir," adalah herba ubat tradisional Cina dengan nilai terapeutik yang unik [15]. Perubatan Cina tradisional percaya bahawaCistanche Desertacolamempunyai kesan tonifikasi buah pinggang dan menambah intipati dan darah [16]. Kajian farmakologi moden mendapati bahawaCistanche Desertacolamempamerkan kesan biologi seperti antioksidasi [17], anti-penuaan [18-19], neuroprotection [20-21], anti-osteoporosis [22-23], anti-inflammation [24], dan anti-depresi [25]. Terutamanya, kajian telah menunjukkan bahawaCistanche Desertacolamenunjukkan potensi yang besar dalam anti-osteoporosis. Oleh itu, makalah ini bertujuan untuk mengkaji semula kesan farmakologi dan mekanisme molekul tertentu dalam rawatan osteoporosis, untuk memberikan rujukan untuk pembangunan makanan berfungsi dan aplikasi klinikalCistanche Desertacola.

 

1. Komponen aktif utama dan pengekstrakanCistanche Desertacola

Komposisi kimia dariCistanche Desertacolamula dikaji secara meluas pada tahun 1980 -an. Dengan kemajuan teknologi penyelidikan moden yang berterusan, penyelidik telah mengasingkan dan mengenal pasti beratus -ratus sebatian dariCistanche Desertacoladan menjalankan analisis mendalam mengenai aktiviti farmakologi mereka. Komponen kimia utama dariCistanche DesertacolaTermasuk glycosides phenylethanoid, polysaccharides, lignans, iridoid, monoterpene glikosida, glikosida fenolik, sterol, flavonoid, alkaloid, asid amino, mineral, dan komponen yang tidak menentu [26-27]. Dari segi sejarah, Cistanche Desertacolatelah dianggap sebagai tonik yang sangat berharga dan biasa digunakan dalam diet harian[28]. Penyelidikan moden menunjukkan bahawa komponen aktif seperti glikosida phenylethanoid, polisakarida, dan iridoid dalamCistanche Desertacolamempamerkan kesan antioksidan, anti-keletihan, dan kesan imuniti yang ketara [29-31]. Oleh itu, dalam beberapa tahun kebelakangan ini, permohonanCistanche DesertacolaDalam industri makanan telah mendapat perhatian yang meluas dari penyelidik. Ia dianggap sebagai bahan makanan berfungsi yang menjanjikan dan digunakan secara meluas dalam pembangunan makanan berfungsi. Contohnya,Cistanche DesertacolaEkstrak (C. Ekstrak Desertacola, CDE) boleh ditambah kepada minuman untuk membuat minuman berfungsi dengan sifat anti-keletihan; Ia juga boleh digabungkan dengan herba seperti Wolfberry dan Ginseng untuk menghasilkan teh kesihatan atau wain herba; Polysaccharidesnya boleh digunakan untuk membangunkan minuman yang ditapai [32]. Selain itu,Cistanche DesertacolaSerbuk atau ekstrak boleh digunakan sebagai bahan tambahan makanan semulajadi dalam barangan bakar, perasa, makanan ringan, dan produk makanan khas, memberikan nilai pemakanan yang kaya. Pada masa ini, biasaCistanche DesertacolaProduk kesihatan di pasaran termasuk kapsul meningkatkan imuniti, tablet anti-keletihan, dan cecair lisan yang menonjolkan buah pinggang. Aplikasi ini menunjukkan potensi luasCistanche Desertacoladalam industri makanan. Dengan mengintegrasikan makanan tradisional dan inovatif,Cistanche DesertacolaDan ekstraknya boleh berfungsi sebagai bahan utama dalam makanan kesihatan untuk memenuhi permintaan yang semakin meningkat untuk produk kesihatan. Maklumat terperinci mengenai kaedah pengekstrakanCistanche DesertacolaKomponen utama ditunjukkan dalam Jadual 1.

1.1 Glikosida phenylethanoid

Glikosida phenylethanoid adalah komponen aktif utamaCistanche Desertacoladan sebatian yang paling banyak dikaji dalam komposisinya. Mereka hadir dalam kuantiti tertinggi dan berfungsi sebagai penanda utama untuk mengenal pastiCistanche Desertacola. Glikosida phenylethanoid, juga dikenali sebagai phenylpropanoids, adalah sebatian yang dibentuk oleh gabungan glikosida dan aglycones phenylethanol. Struktur kimia glikosida phenylethanoid perwakilan dalamCistanche Desertacoladitunjukkan dalam Jadual 2. Sehingga kini, penyelidik telah mengenal pasti sebatian 86 phenylethanoid glikosida diCistancheSpesies, terutamanya termasuk glikosida phenylethanoid, derivatif asid kafeik, dan glikosida [27]. Antaranya, echinacoside dan acteoside adalah komponen aktif utama di batang berisi dariCistanche Desertacola[42] dan disenaraikan dalam edisi 2020Pharmacopoeia Cinasebagai petunjuk utama untuk menilai kualitiCistanche Desertacola. Tambahan pula, banyak kajian telah menunjukkan bahawa echinacoside dan acteoside juga merupakan sebatian utama untuk merawat osteoporosis.Cistanche DesertacolaGlikosida A (CIS A) juga memainkan peranan penting dalam rawatan osteoporosis.

Kaedah pengekstrakan untuk glikosida phenylethanoid dalamCistanche Desertacolatermasuk pengekstrakan air, pengekstrakan etanol, pengekstrakan yang dibantu ultrasonik, pengekstrakan yang dibantu oleh gelombang mikro, dan pengekstrakan yang dibantu enzim [43]. Pengekstrakan air biasanya sesuai untuk komponen larut air yang agak stabil di bawah suhu dan kelembapan. Walaupun ia adalah kos efektif dan mengekstrak pelbagai komponen, ia sering termasuk sejumlah besar kekotoran. Oleh itu, menggabungkan kaedah tradisional dengan teknologi canggih moden dapat meningkatkan kecekapan dan meningkatkan hasil pengekstrakan. Sebagai contoh, Liu Lisha et al. [33] Pengekstrakan air yang digunakan untuk mengeluarkan glikosida phenylethanoid dariCistanche Tubulosa. Di bawah keadaan nisbah bahan-ke-cecair 1:15 (g/ml) dan pengekstrakan pada 8 0 darjah selama 2 jam, hasil mencapai 17.59%. Gao Jiande et al. [34] menggabungkan bioteknologi moden dengan pengekstrakan air tradisional dan parameter yang dioptimumkan menggunakan reka bentuk eksperimen ortogonal. Mereka memutuskan bahawa dos selulase sebanyak 0.1%, suhu hidrolisis enzimatik 55 darjah, dan masa hidrolisis 2.5 jam menghasilkan hasil glikosida phenylethanoid sebanyak 7.26%, peningkatan 64%ke atas pengekstrakan air tradisional. Kong Zheng et al. [35] menggunakan penyelesaian etanol 63% dengan nisbah material-ke-cecair 8: 1 (ml/g), merendam selama 2 jam, dan mengekstrak selama 1.5 jam untuk mendapatkan 3.64% acteoside dariCistanche Tubulosa.

Wu Honglei et al. [36] berbanding pengekstrakan etanol, pengekstrakan gelombang mikro, dan kaedah pengekstrakan ultrasonik untuk glikosida phenylethanoid. Pengekstrakan gelombang mikro, yang mempercepat pembubaran komponen dengan memusnahkan struktur sel dengan pemanasan gelombang mikro, menawarkan kelebihan seperti kekhususan yang tinggi, kehilangan minimum, kecekapan, kelajuan, dan kesederhanaan. Walau bagaimanapun, potensi untuk merosakkan komponen sensitif haba mengehadkan perkembangan selanjutnya. Begitu juga, pengekstrakan ultrasonik menawarkan kebolehgunaan, kesederhanaan, kelajuan, dan kesucian yang luas, tetapi cabaran termasuk zon kosong ultrasonik dan batasan untuk pengeluaran besar-besaran. Wei Yuping et al. [37] mencapai hasil glikosida phenylethanoid sebanyak 14.36% menggunakan pengekstrakan ultrasonik di bawah keadaan 40 darjah, nisbah bahan-ke-cecair 1: 41.7 (g/ml), dan kepekatan etanol 51%. Pengekstrakan sinergistik ultrasonik-microwave meningkatkan kadar pengekstrakan semasa mengurangkan masa. Ding Huiling et al. [38] mengoptimumkan pengekstrakan sinergistik ultrasonik-microwave menggunakan metodologi permukaan tindak balas, menetapkan kekerapan ultrasonik pada 40 kHz, kuasa ultrasonik pada 50 W, masa pengekstrakan pada 15 minit, kepekatan aseton pada 50%,

Setiap kaedah pengekstrakan mempunyai kelebihan tersendiri, dan memilih keadaan yang sesuai dapat meningkatkan kecekapan pengekstrakan glikosida phenylethanoid. Perkembangan masa depan dalam kaedah pengekstrakan harus memberi tumpuan kepada kecekapan tinggi, pemuliharaan tenaga, keramahan alam sekitar, dan integrasi pelbagai kaedah untuk menyokong pembangunan dan penggunaanCistanche Desertacola.

 

Jadual 2 Glikosida phenylethanoid utama yang terdapat dalam ekstrak C. desidenes

Kompaun	R₁	R₂	R₃	R₄	R₅	R₆	R₇	Formula molekul
Echinacoside	Oh	H	H	OAC	Oh	RHA	Glu	C₃₅H₄₆O₂₀
Acteoside	Ome	H	H	OAC	Oh	RHA	Glu	C₂₉H₃₄O₁₅
Cis a	Oh	Cf	H	H	Oh	RHA	Glu	C₃₀H₃₆O₁₅
Cis b	Oh	H	H	H	Oh	RHA	Glu	C₂₉H₃₂O₁₄
Cis c	Oh	H	Cf	H	Oh	RHA	Glu	C₃₀H₃₆O₁₅

Nota:

AC: Kumpulan Acetyl (Acetyl).

RHA: -L -RHAMNOPYRANOSE.

CF: Kumpulan Trans-Caffeoyl (Trans-Caffeoyl).

FR: Kumpulan Trans-Feruloyl (Trans-Feruloyl).

Glu: -d -glucopyranose.

 

1.2 Polysaccharides

Polysaccharides biasanya digunakan komponen aktif dalam perubatan tradisional Cina dan merupakan salah satu komponen aktif utamaCistanche Desertacola[44]. Mereka mempunyai kelebihan yang tersedia secara meluas, meningkatkan peraturan imun, dan menawarkan keselamatan. Kajian telah mendedahkan bahawaCistanche DesertacolaPolysaccharides (CDP) boleh mencegah osteoporosis yang disebabkan oleh ovariektomi pada wanita dan meningkatkan kehilangan tulang. Oleh kerana polysaccharides didapati terutamanya dalam sel tumbuhan, keringCistanche Desertacolabiasanya dihancurkan dan direndam dalam etanol sebelum pengekstrakan untuk menghilangkan lipid, pigmen, dan gula berat molekul rendah. Kaedah pengekstrakan CDP termasuk pengekstrakan air panas/air sejuk, pengekstrakan alkali, pengekstrakan dibantu enzim, dan pengekstrakan yang dibantu ultrasound. Selepas mengekstrak polisakarida mentah, reagen Sevag (kloroform: n-butanol=4: 1 (v/v)) digunakan untuk pemisahan selanjutnya melalui pemisahan membran dan kromatografi anion-pertukaran. Cellulose de -52 digunakan secara meluas untuk pemisahan polysaccharide kerana kapasiti pemuatan yang tinggi, resolusi yang baik, kadar aliran tinggi, dan kemudahan penggunaan. Akhirnya, polysaccharides disucikan menggunakan lajur penapisan gel, Sephacryl, dan Sephadex.

Pengekstrakan air, termasuk air panas dan pengekstrakan air sejuk, kini merupakan kaedah yang paling banyak digunakan. Pengekstrakan air panas adalah mudah untuk beroperasi, tidak memerlukan pelarut organik, memastikan keselamatan untuk pembangunan makanan berfungsi seterusnya, dan dengan berkesan mengekalkan aktiviti polysaccharides. Pengekstrakan air sejuk meminimumkan kesan suhu tinggi pada struktur polysaccharide tetapi boleh mengurangkan hasil pengekstrakan disebabkan kelarutan yang lebih rendah pada suhu rendah. Sebagai contoh, Weng Xiang et al. [39] diekstrakCistanche DesertacolaPolysaccharides pada 80 darjah menggunakan air suling, mengulangi proses 2-3 kali, dan memurnikan polysaccharides mentah menggunakan lajur DEAE -52 untuk mendapatkan CCDP -1 dan CCDP -2 dengan hasil 2.63% dan 1.13% Xiao Xinghui et al. [40] mengoptimumkan proses pengekstrakan air panas untuk CDP padang pasir, menentukan keadaan optimum menjadi suhu pengekstrakan 75 darjah, masa pengekstrakan 165 min, dan nisbah bahan-ke-cecair 1:55 (g/ml). Menggunakan teknologi resin makroporus untuk pemisahan dan pemurnian, hasil pengekstrakan polysaccharide mencapai 18.40%.

Di samping itu, kerana beberapa polisakarida berasid larut dalam larutan alkali, cair alkali boleh digunakan untuk mengekstrak polisakarida. Walau bagaimanapun, polysaccharides boleh merosot di bawah keadaan alkali, mengurangkan hasil atau mengubah struktur mereka. Kebanyakan polisakarida ditemui di dinding sel, dan enzim biologi yang mengganggu halangan biologi (iaitu, dinding sel dan membran sel) boleh menggalakkan pelepasan polysaccharides, dengan itu meningkatkan kecekapan pengekstrakan, walaupun pada kos yang berpotensi merosakkan struktur polysaccharide. Zeng Hui et al. [41] menggunakan kaedah dibantu enzim untuk mengekstrak CDP dengan merendam serbuk dalam 20 L air dan pretreatingnya pada 55 darjah dengan 30 g sel, 10 g amilase, dan papain 5 g selama 1 jam, diikuti dengan pengaktifan enzim pada 100 darjah dan ekstraksi. Polysaccharides dipisahkan menggunakan lajur selulosa DEAE-Sepharose. Pengekstrakan yang dibantu enzim, yang beroperasi di bawah keadaan yang agak ringan, menghasilkan polysaccharides yang berkesinambungan tinggi sementara memelihara komponen aktif yang lebih baik, menjadikannya kaedah yang menjanjikan untuk pengekstrakan polysaccharide. Walau bagaimanapun, enzim tidak stabil, terdedah kepada pengaktifan, memerlukan keadaan penyimpanan tertentu, dan mahal, menjadikan pengekstrakan besar-besaran mencabar.

Pengekstrakan bantuan ultrasound menawarkan kelebihan kelajuan dan hasil yang tinggi, sementara suhu pengekstrakan yang agak rendah menghalang kerosakan pada struktur polysaccharide. Yang Xiumei et al. [45] polysaccharides yang diekstrak dariCistanche DesertacolaMenggunakan kaedah pemendakan air-etanol panas yang dibantu ultrasound, menentukan parameter optimum sebagai suhu pengekstrakan 40 darjah, kuasa ultrasonik 1, {4}} W, nisbah pepejal pepejal 1:25, dan masa pengekstrakan 10 minit, mencapai hasil ekstraksi 4.41%. Yang Wen et al. [46] mengoptimumkan proses pengekstrakan CDP melalui eksperimen faktor tunggal dan ujian ortogon, menentukan keadaan optimum untuk menjadi enzim kompaun 4% (selulase: pektinase=1: 3 (m/m) , dan pH 6, di mana hasil purata adalah 5.14%. Pada masa ini, terdapat banyak kaedah untuk pengekstrakan polysaccharide, dan penggunaan gabungan pelbagai proses telah menjadi trend yang semakin meningkat dalam penyelidikan moden mengenai teknik pengekstrakan polysaccharide.

 

1.3 Komponen lain

Sebagai tambahan kepada komponen yang disebutkan di atas,Cistanche Desertacolajuga kaya dengan lignans, phenylethanol glikosida, iridoid dan glikosida mereka, asid organik, sterol, asid amino, vitamin, bahan yang tidak menentu, dan mineral. Lignans dan glikosida mereka adalah kelas sebatian kimia semulajadi, dan 17 lignans dan glikosida mereka telah diasingkan dan dikenal pasti dariCistanche Desertacola. Sebagai contoh, Nan Zedong et al. [47] mengenal pasti 11 sebatian lignan dari ekstrak etanolCistanche Desertacola, including (+)-syringaresinol-4'-O- -D-glucopyranoside, (+)-isoeucommin A, naringenin A, and alashangelin A. Iridoids and their glycosides are typically monoglycosides of glucose, and 26 iridoids and their glycosides have been isolated and identified fromCistanche Desertacola. Mengenai alkaloid dalamCistanche Desertacola, hanya beberapa kajian yang telah menyebut Betaine sebagai komponen. Tambahan pula, Hui Ruihua et al. [48] ​​menggunakan kaedah pengekstrakan penyulingan dan mengenal pasti lebih daripada 20 sebatian yang tidak menentu, termasuk dietil disulfida, benzaldehid, 3- methoxyaniline, benzil alkohol, phenylacetaldehyde, menthone, eugenol, karyophyllene dan ocyophyllene dan ocyophyllene.