Сара Табит

1 Фармацевтична биология, Факултет по фармация и биотехнологии, Немски университет в Кайро, Кайро 11835, Египет

69120 Германия

Хеба Хануса

1 Фармацевтична биология, Факултет по фармация и биотехнологии, Немски университет в Кайро, Кайро 11835, Египет

Мариана Роксо

2 Отдел по биология, Институт по фармация и молекулярни биотехнологии, Хайделбергски университет, Im Neuenheimer Feld 364, Хайделберг 69120, Германия

Бруна Честари де Азеведо

2 Отдел по биология, Институт по фармация и молекулярни биотехнологии, Хайделбергски университет, Im Neuenheimer Feld 364, Хайделберг 69120, Германия

3 Department of de Biotecnologia em Plantas Medicinais, Universidade de Ribeirão Preto, 14096-900 Ribeirão Preto, Бразилия

Nesrine S.E. Ел Сайед

4 Фармакологичен и токсикологичен факултет, Фармацевтичен факултет, Университет в Кайро, Кайро 11562, Египет

Майкъл Уинк

2 Отдел по биология, Институт по фармация и молекулярни биотехнологии, Хайделбергски университет, Im Neuenheimer Feld 364, Хайделберг 69120, Германия

Резюме

1. Въведение

Styphnolobium japonicum (SJ) (L.) Schott (по-рано Sophora japonica), наричано още китайско учено дърво и японско дърво пагода, е широколистно дърво, което принадлежи към семейство Fabaceae. Въпреки че това дърво произхожда от Китай, то се среща като декоративно растение в други области като Източна Азия, Европа, Южна Африка и Северна Америка [1]. Той е широко известен с използването си в традиционната китайска медицина за лечение на световъртеж, главоболие, хипертония, хематемеза, чревни кръвоизливи и хемороиди [1,2]. Няколко части от растението се използват фармацевтично като Sophorae fructus, Sophorae flos и Sophorae gemmae [3]. Екстракти от цветни пъпки и изолирания рутин се използват във фитотерапията за лечение на симптоми на капилярна и венозна недостатъчност, включително подути крака, разширени вени, спазми и купчини [1,4]. Екстрактите от различни растителни части също са показали стягащи, антибактериални, спазмолитични, хипотензивни, антихолестеролемични и противовъзпалителни свойства [2,5,6,7,8,9].

Няколко фитохимични проучвания на SJ разкриват наличието на много вторични метаболити като флавоноиди, тритерпеноиди и аминокиселини, но повечето от фармакологичните свойства се приписват както на флавоноиди, така и на изофлавоноиди [1]. Забележително е също така, че рутинът представлява 20% от сухото тегло на цветните пъпки SJ [3].

Няколко проучвания разглеждат фармакологичните дейности на екстракти от различни части на SJ. Плодовите екстракти показват инхибиращ ефект върху активността на остеокластите, което води до предотвратяване на загуба на костна маса. Екстрактът от дихлорометан от плодовете, богат на генистеин, демонстрира остеогенни свойства чрез насърчаване на диференциацията на остеобластите [10]. Естрогенното съединение софорикозид, открито и изолирано от семената на SJ, показва обещаваща активност срещу остеопороза, когато е тествано в овариектомизиран модел на плъхове [11,12]. Също така плодов екстракт, богат на изофлавони, успя да засили производството на растежните фактори TGF-β и IGF-1 в клетките на костния мозък от модел на плъх [13].

Освен това, екстракт от цветните пъпки успя да потисне активирането на микроглията, експресията на IL-1β и клетъчната апоптоза. Това доведе до намалена площ на мозъчния инфаркт при модел на исхемично-реперфузионно увреждане [14]. Освен това екстракт от етанолови цветни пъпки е активен срещу различни бактерии като Propionibacterium avidum, Propionibacterium acne и Staphylococcus aureus [15]. От друга страна, прилагането на зрели плодове в мастна диета на затлъстели мишки е причинило намаляване на наддаването на телесно тегло, холестерола на липопротеините с висока плътност и общия серумен холестерол [16].

Някои флавонолови тригликозиди, които са изолирани от плодовете, показват антиоксидантни ефекти в тестове за 2,2-дифенил-1-пикрилхидразил (DPPH •) и цитохром-с [17]. Малко са изследванията, фокусирани върху антиоксидантните свойства на растението. Следователно, това проучване има за цел по-нататъшно изследване на тези свойства.

В настоящото проучване хидроалкохолен екстракт от сушени плодове на SJ беше тестван за неговите in vitro антиоксидантни активности, използвайки DPPH анализ. Вторичните метаболити на биоактивния екстракт се характеризират с помощта на високоефективна течна хроматография-фотодиоден масив-електроспрей йонизация-маса/маса (HPLC-PDA-ESI-MS/MS). Освен това антиоксидантните активности бяха допълнително изследвани с помощта на два различни in vivo модела, Caenorhabditis elegans (C. elegans) и модел на невротоксичност, предизвикан от триметилтин (TMT) при мишки.

Нематода C. elegans е широко използвана успешна моделна система за скрининг на различни агенти по отношение на техните антиоксидантни и невропротективни дейности [18,19,20]. Използвайки този модел, в нашето проучване са изследвани способностите на екстракта да повишава устойчивостта на стрес и да модулира експресията на гените на стрес, протеина на топлинен шок-16.2 (Hsp-16.2) и супероксиддисмутазата-3 (Sod-3). Нивата на антиоксидантните ензими SOD, хем оксигеназа-1 (HO-1), на глутатион (GSH) и на маркера на оксидативния стрес малондиалдехид (MDA) бяха оценени с помощта на мозъци на TMT стресирани мишки.

2. Резултати и дискусия

2.1. Химическа характеристика на екстракта SJ

Фитохимичният анализ на хидроалкохолния плодов екстракт от Styphnolobium japonicum се извършва с помощта на HPLC-PDA-ESI-MS/MS техника, виж Фигура 1 [21]. Бяха открити няколко класа вторични метаболити като фенолни киселини, флавони, флаван-3-оли и танини.