Zarodek cebrice kot model za testiranje zaščitnih učinkov antioksidantnih spojin v hrani

Feb 24, 2022



E-naslovtina.xiang@wecistanche.comza več informacij.


Povzetek: Theantioksidantaktivnost živilskih spojin je ena od lastnosti, ki vzbujajo največ zanimanja, zaradi svojih zdravstvenih koristi in korelacije s preprečevanjem kroničnih bolezni. Ta aktivnost se običajno meri s testi in vitro, ki ne morejo napovedati učinkov ali mehanizmov delovanja in vivo. Cilj te študije je bil oceniti in vivo zaščitne učinke šestih fenolnih spojin (naringenin, apigenin, rutin, oleuropein, klorogenska kislina in kurkumin) in treh karotenoidov (likopen B, -karoten in astaksantin), ki so naravno prisotni v živilih, ki uporabljajo model zarodka cebrice. Zarodek cebrice je bil predhodno obdelan z vsako od devetih antioksidantnih spojin in nato izpostavljen tertbutil hidroperoksidu (tBOOH), znanemu induktorjuoksidativni stresv cebrici. Pomembne razlike so bile ugotovljene s primerjavo koncentracijskega odziva letalnosti in dismorfogeneze, povzročene s tBOOH, proti predhodno obdelanim zarodkom zantioksidantspojine. Ugotovljen je bil zaščitni učinek vsake spojine, razen -karotena, proti smrtnosti, ki jo povzroča oksidativni stres. Poleg tega so apigenin, rutin in kurkumin prav tako pokazali zaščitne učinke proti dismorfogenezi. Po drugi strani pa je -karoten pokazal povečano smrtnost in dismorfogenezo v primerjavi s samim zdravljenjem s tBOOH.

Ključne besede: oksidativni stres; zarodek cebrice; antioksidativni učinek; polifenoli; karotenoidi

Flavonoids Anti-oxidant

1. Uvod

Reaktivne kisikove vrste (ROS) in reaktivne dušikove vrste (RNS) nastanejo med celičnim metabolizmom. Bistveni so za normalno fiziološko stanje, vendar v presežku sodelujejo pri patoloških procesih [1]. Aerobni organizmi imajo obrambo za preprečevanje oksidativne škode, ki jo povzroči ROS, vključno zantioksidantencimi in/ali neencimski mehanizmi, vključno z endogeno proizvedenimi antioksidantnimi spojinami ali zaužitjem antioksidantov v prehrani [2].
Neravnovesje, ko je koncentracija reaktivnih snovi višja odantioksidantobrambo organizma, imenujemooksidativni stres(OS) [3]. Posledice OS vključujejo rekrutacijo makrofagov; zaviranje normalnega delovanja lipidov in beljakovin; ter poškodbe mitohondrijev, membran in DNK [4–7]. Te spremembe so med drugim povezane z več patologijami, kot so rak, staranje, sladkorna bolezen, revmatoidni artritis ter kardiovaskularne in nevrodegenerativne bolezni [8–11].

Več študij je pokazalo, da organizem potrebuje vnos antioksidantov s prehrano za zmanjšanje oksidativne škode [12] v fiziopatoloških situacijah (zaradi izpostavljenosti UV žarkom, kajenja, onesnaženega zraka itd.), ki proizvajajo presežek ROS. S prehrano zaužijemo različne antioksidante, kot so fenolne spojine, vitamini, karotenoidi inflavonoidi. Izraz "fenolne spojine" se nanaša na katero koli snov s fenolno skupino, vezano na aromatske ali alifatske strukture. Fenolne spojine prihajajo iz rastlin in so med najpomembnejšimi sekundarnimi metaboliti; njihova prisotnost v živalskem kraljestvu je posledica njihovega uživanja s prehrano. Med temi spojinami,flavonoidiso najbolj raziskani in obsežni; njihove kemične strukture vsebujejo aflavonoidjedro, ki je sestavljeno iz 15 atomov ogljika, razporejenih v tri obroče (C6–C3–C6) [13]. Njihovi antioksidativni mehanizmi vključujejo zaviranje encimov ali kelacijo elementov v sledovih, ki sodelujejo pri nastajanju prostih radikalov, privzem ROS in zaščito endogene antioksidativne obrambe [14]. Srednja vrednostflavonoidvnos je ocenjen na 23 mg/dan [15,16], primarni viri pa so črni čaj, rdeče vino, čebula, jabolka in pivo [17,18].

Druga skupina spojin, ki so jih preučevali zaradi njihovega antioksidativnega delovanja, so karotenoidi. So pigmenti, katerih strukture obsegajo vrsto konjugiranih C=C vezi (polien), ki jim omogočajo interakcijo s prostimi radikali; zato lahko delujejo kot učinkoviti antioksidanti [19]. Karotenoidi so široko razširjeni v naravnih sistemih in njihova vloga pri preprečevanju različnih bolezni je bila raziskana, predvsem za spojine, prisotne v prehrani, kot so karoten, lutein in likopen [18, 20, 21].

Prepoznavanje vlogantioksidantipri boleznih in motnjah, povezanih z oksidativnimi procesi, je bistvenega pomena za analizo zaščitnih učinkov in vivo. Iz tega razloga je naš laboratorij razvil model zarodka cebrice (ZF) za oceno zaščitnih učinkov tehantioksidantspojine [22].Oksidativni stresinduciramo z uporabo tertbutil hidroperoksida (tBOOH). tBOOH ustvarja butoksilne radikale s Fentonovo reakcijo [23]. Nastali radikali spodbujajo znotrajcelično zmanjšanje tiolnih skupin in zalog glutationa, kar povzroči znatno povečanje smrtnosti in dismorfogeneze pri izpostavljenih zarodkih cebric. Ta model omogoča primerjavo med krivuljami koncentracije in učinka smrtnosti in dismorfogeneze za zarodke cebric, izpostavljenih tBOOH, in krivuljami zarodkov, predhodno obdelanih z antioksidanti; statistično analizo je mogoče izvesti za raziskovanje zaščitnega učinka analizirane antioksidativne spojine.

Cilj pričujočega dela je bil oceniti in vivo zaščitne učinke živilskih spojin z antioksidativnim delovanjem proti razvojni toksičnosti, ki jo povzročajo oksidanti, pri zarodkih rib cebric.

2. Rezultati

2.1. Krivulje koncentracijskega učinka za tBOOH v zarodkih cebric

Naša raziskovalna skupina je predhodno razvila in validirala zarodek ZFoksidativni stresmodel, s katerim lahko ocenimo zaščitno aktivnostantioksidantsnovi (22).

Zarodki cebric so izpostavljeni tertbutil hidroperoksidu (tBOOH), da dobimo krivulje smrtnosti in dismorfogeneze. Zarodki cebrice so izpostavljeni tBOOH 24 do 48 ur po oploditvi (hpf) v različnih koncentracijah, ki segajo od 1 do 3,5 mM (slika 1). Ugotovljeno je bilo, da je letalna koncentracija 50 (LC50) 2,1 mM, medtem ko je bila učinkovita koncentracija 50 za dismorfogenezo (EC50) 1,7 mM. Zgoraj omenjene krivulje so bile uporabljene za primerjavo zarodkov cebric, ki so bili predhodno ali ne izpostavljeni antioksidantnim spojinam, nato pa so bili izpostavljeni tBOOH.

Concentration-response curves for lethality and dysmorphogenesis produced using tert-butyl hydroperoxide(tBOOH)

2.2. Identifikacija zaščitnih učinkov antioksidantnih spojin v zarodkih cebric

Prej opisani model cebrice je bil uporabljen za oceno zaščitnih učinkov šestih polifenolov in treh karotenoidov, prisotnih v hrani.

Od šestih polifenolov so bili trijeflavonoidi: naringenin (20 uM), apigenin (10 uM) in rutin (10 uM). Trijeflavonoidipovzročilo pomemben odmik v krivuljah koncentracija-odziv za smrtnost. Poleg tega sta apigenin in rutin pokazala zaščitne učinke proti dismorfogenezi, medtem ko naringenin ni pokazal nobenega zaščitnega učinka proti dismorfogenezi (slika 2).

 Concentration-response curves produced by tBOOH, in combination with different flavonoid compounds for(A) lethality and (B) dysmorphogenesis.

Analizirani so bili tudi oleuropein (15 µM), klorogenska kislina (20 uM) in kurkumin (15 µM). Ti polifenoli so povzročili znaten zamik v krivuljah koncentracija-odziv za smrtnost. Samo kurkumin je pokazal zaščitni učinek proti dismorfogenezi (slika 3).

Poleg tega so bili ovrednoteni karotenoidi likopen (20 µM), astaksantin (20 µM) in -karoten (25 µM). Likopen in astaksantin sta povzročila pomemben zamik v krivuljah koncentracija-odziv za smrtnost. Nasprotno pa nobeden od karotenoidov ni pokazal zaščitnega učinka proti dismorfogenezi (slika 4). Poleg tega je -karoten povzročil premik v levo na krivuljah za smrtnost in dismorfogenezo, kar bi lahko nakazovalo možen prooksidacijski učinek.

charts demonstration

Effects of polyphenols and carotenoid compounds against an oxidant inducer (tBOOH) of developmental toxicity in zebrafish

Effects of polyphenols and carotenoid compounds against an oxidant inducer (tBOOH) of developmental toxicity in zebrafish

3. Razprava

Kisik je nujen za človeško življenje; vendar hkrati proizvaja strupene snovi, kot so prosti radikali in reaktivne kisikove spojine (ROS); te snovi so oksidativne, nestabilne in reaktivne. Poleg tega lahko reagirajo s katero koli makromolekulo in povzročijo poškodbe celic [24]. Za preprečevanje teh oksidativnih snovi telo uporablja antioksidativne encime, kot sta superoksid dismutaza in glutation peroksidaza, ter antioksidativne spojine, pridobljene s prehrano. Zato je preučevanje antioksidativne sposobnosti spojin v zadnjih nekaj letih vzbujalo zanimanje. Obstaja več tehnik in vitro za določanje antioksidativne aktivnosti, čeprav imajo omejitve s prehranskega vidika, ker nobena ne reproducira fiziološke situacije [25]. Iz tega razloga bi metoda, ki bi vključevala tehnike in vivo, vodila do bolj vplivnih rezultatov, ker oksidativni stres implicira mehanizme, ki so odvisni od številnih sistemskih pogojev, zlasti kinetičnih delov reakcij. Naša ekipa je uporabila model zarodka ZF [22], ki bi lahko bil dragocena metoda in vivo, za testiranje zaščitnih učinkov devetih antioksidantnih spojin, ki so bile na široko raziskane in vitro. Ocenjevali smo šest fenolnih spojin in tri karotenoide. Fenolne spojine predstavljajo pomemben prispevek k antioksidativnemu potencialu človeške prehrane; od teh spojin so flavonoidi najbolj raziskani in jih je veliko. Proučevali so antioksidativno delovanje flavonoidov apigenina, rutina in naringenina. Ti flavonoidi so bioaktivne spojine, ki jih večinoma najdemo v različnem sadju, rastlinah in zelenjavi, oreščkih in čebuli. Študije in vitro so pokazale, da ti flavonoidi učinkovito nevtralizirajo hidroksilne radikale, superoksid, vodikov peroksid, radikale dušikovega oksida, DPPH in peroksidacijo lipidov [26–29]. Chen in drugi so leta 2012 [30] izvedli analizo QSAR z uporabo modela ličinke cebrice, da bi ocenili sposobnost odstranjevanja ROS petnajstih flavonoidov, vključno z rutinom, proti fototoksičnosti, povzročeni z UV žarki. V skladu s prejšnjimi študijami so ugotovili pomen dveh hidroksilnih skupin in njunih položajev, pri čemer sta vsaj dve hidroksilni skupini potrebni za močno biološko aktivnost [30,31]. Poleg tega je bilo ugotovljeno, da hidroksilne skupine na položajih C3, C5 in C7 zagotavljajo boljšo stabilnost in aktivnost flavona [31]. Naši rezultati so pokazali zaščitni učinek proti smrtnosti, ki jo povzroča tBOOH, za tri flavonoide. Apigenin in rutin sta prav tako pokazala zaščitne učinke proti dismorfogenezi; vendar pa naringenin ni pokazal nobenega učinka proti dismorfogenezi.

Poleg flavonoidov so ocenjevali tudi antioksidativne učinke oleuropeina, klorogenske kisline in kurkumina. Študije in vitro in in vivo so pokazale, da ti

tri fenolne spojine imajo pomembne antioksidativne učinke [32–34]. Oleuropein je biofenol, ki ga najdemo v oljčnih listih, ekstra deviškem oljčnem olju in nekaterih vrstah družine Oleaceae [32]. Klorogenske kisline (CGA) so estri, ki nastanejo med kavno in kininsko kislino in predstavljajo skupino polifenolov, prisotnih v človeški prehrani [35]. Več študij je pokazalo, da pitje pijač, ki vsebujejo CGA, kot so kava, čaj, vino in različni sadni sokovi, zmanjšuje tveganje za razvoj različnih kroničnih bolezni [36–38]. Eden od razlogov za to zmanjšanje je antioksidativna sposobnost CGA, ki donirajo vodikove atome za zmanjšanje prostih radikalov in zaviranje oksidacijskih reakcij [35]. Kurkumin je polifenol, ki se uporablja za barvanje in začimbe v prehrambenih izdelkih. Njegovo antioksidativno delovanje so preučevali v zadnjih nekaj letih in ena študija kaže, da lahko zaščiti biomembrane pred peroksidativnimi poškodbami [39]. Z uporabo modela zarodka ZF je bilo ugotovljeno, da je predhodno zdravljenje z oleuropeinom, klorogensko kislino ali kurkuminom zmanjšalo učinek oksidativnega stresa, ki ga povzroča tBOOH, inducira smrtnost; vendar pa so pomemben zaščitni učinek proti dismorfogenezi opazili le pri kurkuminu.

Druga skupina z antioksidativnimi lastnostmi so karotenoidi, vseprisotna skupina izoprenoidnih pigmentov. So dušilci singletnega kisika in lovilci ROS [40]. Molekularni mehanizmi, na katerih temelji anti- in pro-oksidativno delovanje karotenoidov, še vedno niso popolnoma razumljeni. Med najbolj raziskanimi karotenoidi sta likopen in -karoten. Teh je v izobilju mogoče najti v paradižnikih, paradižnikovi omaki, različnem sadju, algah in zelenjavi [18,41]. Pri ocenjevanju zaščitnih učinkov teh karotenov je bilo ugotovljeno, da je likopen pokazal antioksidativno delovanje z zaščitnim učinkom proti embrionalni smrtnosti; vendar pa ni bil ugotovljen učinek proti dismorfogenezi. Po drugi strani pa je -karoten povečal incidenco letalnosti in dismorfogeneze pri zarodkih ZF v primerjavi z učinkom samega oksidanta; to je v skladu s študijami, ki so pokazale, da imajo visoki odmerki -karotena antioksidativne učinke, ki jim sledi prooksidativno delovanje pri visoki napetosti kisika, kar je lahko povezano z njegovimi škodljivimi učinki [42]. Poleg tega je študija pokazala, da dodatek -karotena ni imel zaščitnega učinka na skupno smrtnost kadilcev s sladkorno boleznijo v primerjavi s placebom [43]. Drug ocenjen karotenoid je bil astaksantin; je ksantofilni karotenoid, ki ga najdemo v algah, kvasu, lososu, postrvi, krilu, kozicah in rakih. Je rdeč, v maščobi topen antioksidantni pigment, ki nima provitaminske aktivnosti [44]. V naši študiji je astaksantin pokazal zaščitni učinek proti smrtnosti, vendar ni bil ugotovljen učinek proti dismorfogenezi.

Na koncu je osem od devetih ocenjenih molekul pokazalo antioksidativno delovanje z zaščitnimi učinki proti embrionalni smrtnosti ZF. Samo apigenin (10 µM), rutin (10 µM) in kurkumin (15 µM) so dodatno pokazali zaščitne učinke proti dismorfogenezi, ki je posledica oksidativnega stresa, ki ga povzroča tBOOH. Nasprotno pa je bilo ugotovljeno, da je karoten povzročil nasprotni učinek, saj je povečal smrtnost in stopnjo dismorfogeneze, ker je zmanjšal vrednosti LC50 in EC50. Ravnovesje in časovna razporeditev oksidativnih in antioksidativnih sil sta ključna za pravilno regulacijo in časovno razporeditev embrionalnega razvoja [45]. Razlike v kinetiki ali mehanizmu delovanja teh antioksidantov so lahko glavni razlog za različne zaščitne sposobnosti proti dismorfogenezi. Potrebnih je več študij, da bi raziskali, zakaj so le nekatere spojine pokazale zaščitne učinke na morfogenezo med embrionalnim razvojem. Ta študija je poskušala razlikovati med embriotoksičnim učinkom (smrtnost) in učinkom dismorfogeneze (teratogenost). V nekaterih primerih je verjetno, da malformacije predhodijo in povzročijo smrt. V drugih primerih sta lahko smrtnost in malformacija posledica različnih vzrokov. Sum na neodvisnost teh dveh pojavov bi bil, če bi spojina povečala ločitev med krivuljo koncentracije in odziva na smrt in dismorfogenezo. Vse antioksidativne spojine, testirane v naši študiji, niso več kot dvakrat povečale teratogenega učinka v primerjavi s smrtnim odmerkom; zato za nobeno antioksidantno spojino niso opazili povečanega teratogenega potenciala [46].

Ti rezultati skupaj kažejo, da je ta model zarodka ZF dragoceno orodje za analizo zaščitnih učinkov molekul antioksidantov, ki sestavljajo hrano. Da bi ugotovili kemijsko-strukturne razloge, zaradi katerih so apigenin, rutin in kurkumin pokazali najvišje zaščitne učinke v naši študiji, so potrebne nadaljnje analize; na primer za določitev kvantitativnih razmerij med strukturo in aktivnostjo (QSAR).

Flavonoids Effect of anti-cancer

4. Materiali in metode

4.1. Etična izjava

Postopke, ki vključujejo ličinke in zarodke cebrice, je odobril Odbor za etiko živali Univerze v Barceloni, številka dovoljenja ali protokol 7971 Oddelka za živinorejo in ribištvo katalonske vlade (postopekDAAM 7971).

4.2. Kemikalije in raztopina

Priprava Terc-butil hidroperoksid (tBOOH, številka CAS: 75-91-2) in antioksidativne spojine so bile pridobljene pri TCI Europe. tBOOH je bil raztopljen v 0.3X Danieaujevem pufru (17,4 mM NaCl; 0.23 mM KCl; 0.12 mM MgSO4·7 H2O; 0.18 mM Ca (NO3)2; 1,5 mM HEPES(N-(2-hidroksietil) piperazin-N0 -(2-etansulfonska kislina); pH 7,4).

Naringenin (20 µM) (številka CAS: 67604-48-2), oleuropein (15 µM) (številka CAS: 32619-42-4), rutin (10 µM) (številka CAS : 207671-50-9), klorogenska kislina (20 µM) (številka CAS: 327-97-9), apigenin (10 µM) (številka CAS: 520-36-5), kurkumin (15 µM) (številka CAS: 458-37-7), likopen (20 µM) (številka CAS: 502-65-8), astaksantin (20 µM) (številka CAS: 472-61-7) in -karoten (25 µM) (številka CAS: 7235-40-7) so bili pridobljeni pri Sigmar-Aldrich®. Antioksidanti so bili raztopljeni v 100-odstotnem dimetil sulfoksidu (DMSO, Sigma Aldrich, Madrid, Španija) in nato razredčeni v 0,3 × Danieaujevem pufru do končne koncentracije DMSO 0,05 odstotka (v/v). Antioksidanti so bili uporabljeni v različnih koncentracijah, odvisno od najvišje koncentracije, pri kateri niso opazili vpliva na letalnost ali razvoj zarodka (maksimalna tolerantna koncentracija, MTC)

4.3. Vzdrževanje zebrafish in proizvodnja jajc

Odrasle divje vrste cebric so bile nameščene v standardiziranih pogojih. Zarodki so bili zbrani, očiščeni in izbrani glede na njihovo sposobnost preživetja. Oplojene zarodke smo obdelali z vodo, standardizirano v skladu s standardoma Mednarodne organizacije za standardizacijo (ISO) 7346-1 in 7346-2 (ISO, 1998; 2 mM CaCl2·2H2O, 0.5 mM MgSO4 ·7H2O, 0.75 mM NaHCO3 in 0.07 mM KCl). Oplojena jajčeca so bila razvrščena v skladu s prejšnjimi študijami Kimmela et al., 1995 [47] in izbrana za kasnejšo izpostavljenost pod stereomikroskopom za disekcijo (Motic SMZ168, Motic China Group, LTD., Luwan, Šanghaj, Kitajska). Ribje zarodke smo hranili v steklenih vialah pri kontrolirani temperaturi 27 ± 1 ◦C.

4.4. Izpostavljenost zarodkov cebric oksidativnemu stresu (tert-butil hidroperoksid)

Za pripravo krivulje tBOOH je bila uporabljena metodologija Boixa, 2020. Ta metodologija temelji na pridobivanju krivulje koncentracija–odziv smrtnosti (LC50) in dismorfogeneze (EC50) z izpostavitvijo zarodkov ZF induktorju oksidativnega stresa tertbutil hidroperoksidu (tBOOH). Ko dobimo zarodke cebric, jih hranimo v 0,3-kratnem Danieaujevem mediju od 0 do 24 hpf. Od 24 do 48 hpf so zarodki izpostavljeni raztopinam tBOOH v različnih koncentracijah, 1, 1,5, 2, 2,5, 3 in 3,5 mM. Uporabili so zarodke iz 3 različnih sklopk rib cebric v treh izvodih (slika 5A).

(A)Schematic overview of the process for obtaining thelethality and dysmorphogenesis curves for tBOOH.(B)Process for evaluating the protective effects of the antioxidant compounds.


4.5. Določanje zaščitnih učinkov antioksidantnih spojin

Da bi ugotovili, ali ima spojina zaščitni učinek proti oksidativnemu stresu, so bili zarodki cebric najprej izpostavljeni antioksidativni spojini od 0 do 24 hpf. Koncentracije so bile izračunane glede na teste najvišje dopustne koncentracije. Nato so bili zarodki od 24 do 48 hpf izpostavljeni induktorju stresa, tBOOH. Nato je bila vsaka skupina zarodkov ovrednotena pri vsaki koncentraciji tBOOH (slika 5B). Da bi ugotovili, ali obstaja pomembna razlika, smo primerjali krivuljo za izpostavljenost samo tBOOH in krivuljo za predhodno izpostavljenost antioksidantni spojini.

Deset oplojenih jajčec je bilo izpostavljenih 2,5 ml za vsako snov in koncentracijo. Izvedene so bile tri neodvisne ponovitve z uporabo jajčec iz različnih dogodkov drstenja. Zarodki ZF so bili predhodno izpostavljeni antioksidantnim spojinam za 24 ur, nato smo raztopino antioksidanta odstranili, izvedli pranje z Danieaujevim medijem in zarodke ZF izpostavili različnim koncentracijam tBOOH. Smrtnost je bila ocenjena po 48 urah, povprečje mrtvih zarodkov pa je bilo izračunano po ustreznih testih. Za oceno dismorfogeneze smo sledili sistemu točkovanja, ki so ga opisali Teixido et al. [48] ​​za izračun dismorfogeneze zarodkov pri približno 48 HPF. Izbrali smo devet morfoloških značilnosti, opisanih v tabeli 2. Izračunali smo pogostost nenormalnih zarodkov (opredeljenih kot zarodke z rezultatom 1 pri kateri koli morfološki značilnosti) za vsako koncentracijo in tretirano skupino.

 Criteria employed to evaluate dysmorphogenesis on zebrafish embryos

 Criteria employed to evaluate dysmorphogenesis on zebrafish embryos

Premik krivulje koncentracija-odziv v desno zaradi predhodne izpostavljenosti antioksidantom kaže na zaščitni učinek proti induktorju oksidativnega stresa, ker je potrebna višja koncentracija induktorja za doseganje enakih rezultatov kot pri izpostavljenosti samo tBOOH. Zaradi predhodne izpostavljenosti antioksidantom premik v levo od krivulje koncentracija-odziv pomeni povečanje oksidativnega stresa.

4.6. Statistična analiza

Krivulje koncentracija-odziv za umrljivost in dismorfogenezo so bile izračunane in ovrednotene s programom GraphPad 7.02 Software Inc. Za primerjavo prileganja parametrov vsake podatkovne skupine krivulje je bil uporabljen F test ekstra vsote kvadratov. Interval zaupanja je bil prilagojen na 95 odstotkov.


 

Flavonoids Cistanche for anti-cancer

5. Sklepi

Ta študija je uporabila zarodke cebrice kot modelni organizem za testiranje zaščitne sposobnosti šestih fenolnih spojin in treh karotenoidov, ki jih običajno najdemo v živilih. Vse spojine, razen -karotena, so pokazale zaščitne učinke proti smrtnosti, ki jo povzroča oksidativni stres. Poleg tega so apigenin, rutin in kurkumin pokazali tudi zaščitne učinke proti tBOOH-inducirani dismorfogenezi. Predlagamo, da bi lahko uporabili test zarodka cebrice, kot je predstavljen tukaj, za oceno zaščitnih učinkov in vivo novih bioaktivnih živilskih sestavin s potencialno antioksidativno zmogljivostjo.


Avtorski prispevki: Konceptualizacija, CA, NB, ET, FM, SC in AB; metodologija, CA, NB., ET in AB; validacija, CA, NB, ET, FM., SC in AB; formalna analiza,CA,NBand AB; preiskava, CA, NB in ​​ET; viri, ET in AB; pisanje – priprava izvirnega osnutka, CA in AB; pisanje – pregled in urejanje, CA, NB, ET, FM. SC in AB; vizualizacija, CANB, ET in AB; nadzor, AB; administracija projekta, E.T in AB; pridobitev sredstev, ET in AB Vsi avtorji so prebrali in se strinjali z objavljeno različico rokopisa

financiranje: To raziskavo je podprlo špansko ministrstvo za gospodarstvo in konkurenčnost (AGL2013-49083-C3-1-R).

Izjava institucionalnega revizijskega odbora: Eksperimentalno uporabo ličink in zarodkov cebrice v tej študiji je odobril Odbor za etiko živali Univerze v Barceloni, številka dovoljenja ali protokol 7971 Oddelka za živinorejo in ribištvo katalonske vlade (postopek DAAM 7971).

Izjava o informiranem soglasju: Se ne uporablja.

Izjava o razpoložljivosti podatkov: Vsi podatki so vključeni v ta dokument.

Zahvala: Zahvaljujemo se Direkciji za raziskave in razvoj, DIDE, za njen prispevek k projektu "Evaluacion del estrés oxidativo mediante un Modelo de embrion de Pez cebra y su aplicacion a compuestos presentes en Alimentos". Nasprotje interesov: Avtorji izjavljajo, da ni navzkrižja interesov.


Cristina Arteaga 1,20, Nuria Boix13, Elisabet Teixido 13⑤, Fernanda Marizande 2, Santiago Cadena4 in Alberto Bustillos 5,*

1 Enota za toksikologijo, Oddelek za farmakologijo, toksikologijo in terapevtsko kemijo, Fakulteta za farmacijo,

Univerza v Barceloni, Avda Joan XXIIs/n, 08028Barcelona, ​​Španija;

2 Fakulteta za zdravstvene vede, prehrano in dietetiko, Tehnična univerza Ambato, Ambato 180207, Ekvador;

3 Inštitut za raziskave prehrane in varnosti hrane INSA-UB, kampus Torribera za hrano in prehrano,

Univerza v Barceloni, Prat de la Riba 171, 08921 Santa Coloma de Gramenet, Španija

4 Fakulteta za uporabne znanosti, Mednarodna univerza SEK, Quito 170134, Ekvador;

5Fakulteta za zdravstvene vede, medicina, Tehnična univerza Ambato, Ambato 180207


Reference

1.Tan, BL; Norhaizan, ME; Liew, W.-P.-P. Hranila in oksidativni stres: prijatelj ali sovražnik? Oksid. Med. Celica. Longev. 2018, 2018, 9719584. [CrossRef] [PubMed]
2. Sies, H. Biokemija oksidativnega stresa. Angew. Chemie Int. Ed. angl. 1986, 25, 1058–1071. [CrossRef]
3. Dröge, W. Prosti radikali v fiziološkem nadzoru delovanja celic. Physiol. Rev. 2002, 82, 47–95. [CrossRef] [PubMed]
4. Rendra, E.; Rjabov, V.; Mossel, DM; Sevastjanova, T.; Harmsen, MC; Kzhyshkowska, J. Reaktivne kisikove vrste (ROS) pri aktivaciji in delovanju makrofagov pri sladkorni bolezni. Imunobiologija 2019, 224, 242–253. [CrossRef]
5. Lin, MT; Beal, MF Mitohondrijska disfunkcija in oksidativni stres pri nevrodegenerativnih boleznih. Narava 2006, 443, 787–795. [CrossRef] [PubMed]
6. Therond, P. Oksidativni stres in poškodbe biomolekul (lipidi, proteini, DNA). Ann. Pharm. Fr. 2006, 64, 383–389. [CrossRef]
7. Ermak, G.; Davies, KJA Kalcij in oksidativni stres: od celične signalizacije do celične smrti. Mol. Immunol. 2002, 38, 713–721. [CrossRef]
8. Wadhwa, R.; Gupta, R.; Maurya, PK Oksidativni stres in pospešeno staranje pri nevrodegenerativnih in nevropsihiatričnih motnjah. Curr. Pharm. des. 2018, 24, 4711–4725. [CrossRef]
9. Maritim, AC; Sanders, RA; Watkins, JB Diabetes, oksidativni stres in antioksidanti: pregled. J. Biochem. Mol. Toxicol. 2003, 17, 24–38. [CrossRef]
10. Sinha, N.; Dabla, PK Oksidativni stres in antioksidanti pri hipertenziji - trenutni pregled. Curr. hipertenzije. Rev. 2015, 11, 132–142. [CrossRef]
11. Klaunig, JE Oksidativni stres in rak. Curr. Pharm. des. 2018, 24, 4771–4778. [CrossRef] [PubMed]
12. Sies, H. Oksidativni stres: koncept v redoks biologiji in medicini. Redox Biol. 2015, 4, 180–183. [CrossRef]
13. Pietta, P.-G. Flavonoidi kot antioksidanti. J. Nat. Prod. 2000, 63, 1035–1042. [CrossRef]
14. Halliwell, B.; Gutteridge, JMC Prosti radikali v biologiji in medicini, 5. izdaja; Oxford University Press: Oxford, Združeno kraljestvo, 2015; ISBN 9780198717478.
15. Hollman, PC; Katan, MB Prehranski flavonoidi: vnos, učinki na zdravje in biološka uporabnost. Food Chem. Toxicol. Int. J. Publ. Br. Ind. Biol. Res. Izr. 1999, 37, 937–942. [CrossRef]
16. Hertog, MG; Hollman, PC; Katan, MB; Kromhout, D. Vnos potencialno antikancerogenih flavonoidov in njihovih determinant pri odraslih na Nizozemskem. Nutr. Rak 1993, 20, 21–29. [CrossRef]
17. Martínez, S.; González, J.; Culebras, J.; Tuñón, M. Flavonoides: Propiedades y acciones antioxidantes. Nutr. Hosp. 2002, 17, 271–278.
18. Arteaga, C.; Bustillos, A.; Gómez, J. Migración de neutrófifilos en larvas de pez cebra expuestos a extractos de sofrito de tomate. Arh. Latinoam. Nutr. 2021, 70, 216–224. [CrossRef]
19. Young, AJ; Lowe, GL Karotenoidi—Antioksidativne lastnosti. Antioksidanti 2018, 7, 28. [CrossRef] [PubMed]
20. Xavier, AAO; Pérez-Gálvez, A. Karotenoidi kot vir antioksidantov v prehrani. Podcelica. Biochem. 2016, 79, 359–375. [CrossRef] [PubMed]
21. Stahl, W.; Sies, H. Antioksidativna aktivnost karotenoidov. Mol. Asp. Med. 2003, 24, 345–351. [CrossRef]
22. Boix, N.; Teixido, E.; Pique, E.; Llobet, JM; Gomez-Catalan, J. Modulacijski in zaščitni učinki antioksidantnih spojin proti razvojni toksičnosti, ki jo povzročajo oksidanti, pri cebrici. Antioksidanti 2020, 9, 721. [CrossRef]
23. Fenton, HJH Oksidacija vinske kisline v prisotnosti železa. J. Chem. Soc. Trans. 1894, 65, 899–910. [CrossRef]
24. Phaniendra, A.; Jestadi, DB; Periyasamy, L. Prosti radikali: lastnosti, viri, tarče in njihov vpliv na različne bolezni. Indijec J. Clin. Biochem. 2015, 30, 11–26. [CrossRef] [PubMed]
25. Fernández-Pachón, MS; Villaño, D.; Troncoso, AM; García-Parrilla, MC Revisión de los métodos de evaluación de la actividad antioxidante in vitro del vino y valoración de sus efectos in vivo. Arh. Latinoam. Nutr. 2006, 56, 110–122. [PubMed] 26. Cavia-Saiz, M.; Busto, MD; Pilar-Izquierdo, MC; Ortega, N.; Perez-Mateos, M.; Muñiz, P. Antioksidativne lastnosti, aktivnost odstranjevanja radikalov in sposobnost zaščite biomolekul flavonoida naringenina in njegovega glikozida naringina: primerjalna študija. J. Sci. Food Agric. 2010, 90, 1238–1244. [CrossRef] [PubMed]
27. Patel, K.; Singh, GK; Patel, DK Pregled farmakoloških in analitičnih vidikov naringenina. brada. J. Integr. Med. 2014, 24, 551–560. [CrossRef]
28. Rashmi, R.; Mageš, SB; Ramkumar, KM; Suryanarayanan, S.; Subbarao, MV Antioksidativni potencial naringenina pomaga zaščititi jetrno tkivo pred poškodbami, ki jih povzroča streptozotocin. Rep. Biochem. Mol. Biol. 2017, 7, 76–84.
29. Šukla, R.; Pandey, V.; Vadnere, GP; Lodhi, S. Poglavje 18 - Vloga flavonoidov pri zdravljenju vnetnih motenj. V Bioaktivna hrana kot prehranski posegi pri artritisu in sorodnih vnetnih boleznih; Watson, RR, Preedy, VR, ur.; Academic Press: London, UK, 2019; strani 293–322; ISBN 978-0-12-813820-5.
30. Chen, YH; Yang, ZS; Wen, CC; Chang, YS; Wang, BC; Hsiao, CA; Shih, TL Vrednotenje razmerja med strukturo in aktivnostjo flavonoidov kot antioksidantov in strupenih snovi ličink cebrice. Food Chem. 2012, 134, 717–724. [CrossRef]
31. Cushman, M.; Zhu, H.; Geahlen, RL; Kraker, AJ Sinteza in biokemična ocena serije aminoflavonov kot potencialnih zaviralcev protein-tirozin kinaz p56lck, EGFr in p60v-src. J. Med. Chem. 1994, 37, 3353–3362. [CrossRef]
32. Cioffi, G.; Pesca, MS; De Caprariis, P.; Braca, A.; Severino, L.; De Tommasi, N. Fenolne spojine v oljčnem olju in oljčnih tropinah iz Cilenta (Campania, Italija) in njihova antioksidativna aktivnost. Food Chem. 2010, 121, 105–111. [CrossRef]

33. Bulotta, S.; Corradino, R.; Celano, M.; D'Agostino, M.; Maiuolo, J.; Oliverio, M.; Procopio, A.; Iannone, M.; Rotiroti, D.; Russo, D. Antiproliferativni in antioksidativni učinki na celice raka dojke oleuropeina in njegovih polsintetičnih hiperacetiliranih derivatov. Food Chem. 2011, 127, 1609–1614. [CrossRef]
34. Han, J.; Talorete, TPN; Yamada, P.; Isoda, H. Protiproliferativni in apoptotični učinki oleuropeina in hidroksitirozola na celice MCF -7 raka dojke pri ljudeh. Citotehnologija 2009, 59, 45–53. [CrossRef] [PubMed]
35. Liang, N.; Kitts, DD Vloga klorogenskih kislin pri nadzoru oksidativnih in vnetnih stresnih stanj. Nutrients 2015, 8, 16. [CrossRef] [PubMed]
36. Park, S.-Y.; Freedman, ND; Haiman, CA; Le Marchand, L.; Wilkens, LR; Setiawan, VW združenje uživanja kave s skupno smrtnostjo in smrtnostjo zaradi specifičnega vzroka med nebelopoltimi populacijami. Ann. Pripravnik. Med. 2017, 167, 228–235. [CrossRef] [PubMed]
37. Tajik, N.; Tadžik, M.; Mack, I.; Enck, P. Potencialni učinki klorogenske kisline, glavnih fenolnih sestavin v kavi, na zdravje: obsežen pregled literature. EUR. J. Nutr. 2017, 56, 2215–2244. [CrossRef] [PubMed]
38. Poole, R.; Kennedy, OJ; Roderick, P.; Fallowfifield, JA; Hayes, PC; Parkes, J. Poraba kave in zdravje: krovni pregled metaanaliz več zdravstvenih rezultatov. BMJ 2017, 359, j5024. [CrossRef] [PubMed]
39. Tanvir, EM; Hossen, MS; Hossain, MF; Afroz, R.; Gan, SH; Khalil, MI; Karim, N. Antioksidativne lastnosti priljubljenih sort kurkume (Curcuma longa) iz Bangladeša. J. Food Qual. 2017, 2017, 8471785. [CrossRef]
40. Fiedor, J.; Burda, K. Potencialna vloga karotenoidov kot antioksidantov pri zdravju in boleznih ljudi. Hranila 2014, 6, 466–488. [CrossRef]
41. Eggersdorfer, M.; Wyss, A. Karotenoidi v prehrani in zdravju ljudi. Arh. Biochem. Biophys. 2018, 652, 18–26. [CrossRef]
42. Padmanabhan, P.; Cheema, A.; Paliyath, G. Solanaceous Fruits Included Tomato, Eggplant, and Peppers, 1. izdaja; Elsevier Ltd: London, Združeno kraljestvo, 2015.
44. Kataja-Tuomola, MK; Kontto, JP; Männistö, S.; Albanes, D.; Virtamo, JR Učinek dodatka alfa-tokoferola in beta-karotena na makrovaskularne zaplete in skupno umrljivost zaradi sladkorne bolezni: rezultati študije ATBC. Ann. Med. 2010, 42, 178–186. [CrossRef]
44. Ambati, RR; Moi, PS; Ravi, S.; Aswathanarayana, RG Astaksantin: Viri, ekstrakcija, stabilnost, biološke aktivnosti in njegove komercialne uporabe - pregled. Mar Drugs 2014, 12, 128–152. [CrossRef] [PubMed]
45. Dennery, PA Učinki oksidativnega stresa na embrionalni razvoj. Prirojene napake Res. C Embrio danes 2007, 81, 155–162. [CrossRef] [PubMed]
46. ​​Selderslaghs, IWT; Blust, R.; Witters, HE Študija izvedljivosti testa cebrice kot alternativne metode za odkrivanje razvojne toksičnosti in embriotoksičnosti z uporabo učnega nabora 27 spojin. Reprod. Toxicol. 2012, 33, 142–154. [CrossRef]
47. Kimmel, CB; Ballard, WW; Kimmel, SR; Ullmann, B.; Schilling, TF Stopnje embrionalnega razvoja cebrice. Dev. Dyn. 1995, 203, 253–310. [CrossRef] [PubMed]
48. Teixidó, E.; Piqué, E.; Gómez-Catalán, J.; Llobet, JM Ocena razvojne zamude pri testu teratogenosti zarodka cebrice. Toxicol. In Vitro 2013, 27, 469–478. [CrossRef] [PubMed]

Morda vam bo všeč tudi