Summary

संवहनी चिकना मस्तिष्क कोशिकाओं के उपचार के लिए रुक-सूखे बेरी पाउडर से पॉलीफेनोल के निष्कर्षण और शुद्धि<em> विट्रो में</em

Published: July 05, 2017
doi:

Summary

यह कार्य फ्रीज-सूखे बेर पाउडर से पॉलिफेनोल-अमीर अर्क तैयार करने के लिए चरण-दर-चरण विधि का विवरण देता है। इसके अलावा, यह कोशिका संवर्धन में पेप्टाइड हार्मोन एंजियोटेंसिन II (आंग II) की उपस्थिति में इन पॉलीफेनोल-समृद्ध निष्कर्षों का उपयोग करने का एक संपूर्ण विवरण प्रदान करता है जो वास्कुलर चिकना मांसल कोशिकाओं (वीएसएमसीएस) का उपयोग करते हैं।

Abstract

महामारी विज्ञान के अध्ययन से पता चलता है कि संयुक्त राज्य अमेरिका (अमेरिका) और यूरोप में कार्डियोवैस्कुलर बीमारियों (सीवीडी) के कारण फ्लैनोइड की मात्रा में वृद्धि हुई है। जामुन अमेरिका में व्यापक रूप से भस्म हो रहे हैं और एक उच्च पॉलीफ़ोनोलिक सामग्री है कई आणविक लक्ष्यों के साथ बातचीत करने और एंटीऑक्सिडेंट, विरोधी भड़काऊ, और कार्डियोप्रोटेक्टिव प्रभाव सहित कई सकारात्मक जैविक कार्यों को लागू करने के लिए Polyphenols दिखाया गया है। ब्लैकबेरी (बीएल), रास्पबेरी (आरबी), और काली रास्पबेरी (बीआरबी) से पृथक पॉलीफेनोल एंजियोटेंसिन II (एंग II) के जवाब में ऑक्सीडेटिव तनाव और सेलुलर सिनसेंस को कम करते हैं। यह काम फ्रीज सूखे बेरीज से पॉलीफेनोल अर्क को तैयार करने के लिए प्रयुक्त प्रोटोकॉल का विस्तृत वर्णन प्रदान करता है। फ्रीज-सूखे बेर पाउडर से पॉलीफेनॉल निष्कर्षण 80% जलीय इथेनॉल और एक अल्ट्रासोनिक-सहायता प्राप्त निष्कर्षण पद्धति का उपयोग किया गया था। क्रूड निकालने को और अधिक शुद्ध और क्लोरोफॉर्म और एथिल एसीटेट का उपयोग करके अलग किया गया था,क्रमशः। संस्कृति में संवहनी चिकना मांसल कोशिकाओं (वीएसएमसी) पर कच्चे और शुद्ध दोनों अर्क के प्रभाव का परीक्षण किया गया था।

Introduction

पॉलीफेनॉल उनके संरचना में कम से कम एक phenolic अंगूठी युक्त यौगिक हैं और पौधे साम्राज्य 1 में प्रचुर मात्रा में मौजूद हैं। ऐसे संयुग्मों के अस्तित्व की जानकारी के बिना मानव सदियों से औषधीय उद्देश्यों के लिए पौधों का उपभोग कर रहे हैं। कई फलों और सब्जियों में कुछ साझा पॉलिफ़ोनिक यौगिक हैं, यद्यपि फ्लैनोनोइड्स, स्टिलबेनेस, और फीनिलिक एसिड 3 सहित विभिन्न मात्राओं के साथ। हालांकि पॉलिफेनोल अक्सर रंगीन फलों और सब्जियों से जुड़े होते हैं, ये कड़ाई से सच नहीं है। उदाहरण के लिए, ज़ेकैक्थिन और ज़ैन्थिन सब्जियों में मौजूद होते हैं जो अत्यधिक रंगीन नहीं होते हैं, जैसे कि प्याज और लहसुन, जो स्कैलियां के परिवार से होते हैं और कई स्वास्थ्य लाभ से जुड़े होते हैं 4 कई स्वास्थ्य लाभों से जुड़ा होने के अलावा 5 , पॉलीफेनोल भी पौधों की रक्षा के द्वारा कीड़ों से बचाते हैंडी पराबैंगनी विकिरण 2 पॉलिफेनॉल आमतौर पर मानव आहार में पाए जाते हैं और शक्तिशाली एंटीऑक्सिडेंट माना जाता है, क्योंकि वे रिएक्टिव ऑक्सीजन प्रजाति (आरओएस) 6 , 7 , 8 को हटा सकते हैं। उनके विरोधी भक्षण 9 , रोगाणुरोधी 10 , एंटी-हाइपरटेसेंस 11 , और एंटी-कैंसरजनक 12 , 13 गुण हैं।

महामारी विज्ञान के अध्ययनों में फ्लेवोनोइड्स और कार्डियोवैस्कुलर रोग (सीवीडी) की घटनाओं 16 , 17 और मृत्यु दर 14 , 15 के बीच व्युत्क्रम सम्बन्ध दर्शाता है। जामुन अमेरिका में व्यापक रूप से भस्म हो रहे हैं और इसमें उच्च मात्रा में पॉलीफेनोल शामिल हैं, जिसमें फ्लेवोनोइड शामिल हैं। उदाहरण के लिए, ब्लैकबेरी (बीएल) रस का खपत (300 एमएल / डी) आठ हफ्तों के लिए डिस्लेपीडिमिक मरीजों में सिस्टल रक्तचाप 18 में काफी कमी आई है। जीओंग एट अल 1 9 ने बताया कि पूर्व-उच्च रक्तचाप वाले पुरुषों और महिलाओं को प्रति दिन 2.5 ग्राम काले रास्पबेरी (बीआरबी) निकालने की खपत 24-एच और रात का रक्तचाप कम होता है जो प्लेसबो के उपभोग करने वालों की तुलना में कम होता है। रसाबरी (आरबी) ने रक्तचाप को कम किया जबकि स्वस्थ रूप से उच्च रक्तचाप वाले चूहों 20 में सुपरऑक्साइड डिसूटासेज़ (एसओडी) की अभिव्यक्ति में वृद्धि हुई। यह हाल ही में दिखाया गया है कि बीएल, आरबी, और बीआरबी आरओएस के स्तर को कम करते हैं और संवेदक चिकना मस्तिष्क कोशिकाओं (वीएसएमसी) 21 में एंजियोटेंसिन द्वितीय (एंग II) द्वारा प्रेरित होने वाले साँसेंस। इसके अलावा, बीएल निकालने से एन्थॉकायनिन अंश ने अप्रभावी नाइट्रिक ऑक्साइड सिंथेस (आईएनओएस) की अभिव्यक्ति कम कर दी और लिपोपॉलीसेकेराइड (एलपीएस) में परमाणु फैक्टर कपा बी (एनएफ-κबी) और बाह्य सिग्नल-विनियमित किनेज (ईआरके) की गतिविधि को रोक दिया। J774 कोशिकाओंAss = "xref"> 22 बीआरबी निष्कर्षों ने एनएफ-ए ए बी बी सक्रियण और साइक्लोक्सीजिनेज 2 (सीओएक्स -2) की अभिव्यक्ति में विट्रो 23 में कमी आई है, लिपिड प्रोफाइल में सुधार किया है, और चूहों में एथेरोस्क्लेरोसिस के घावों के गठन से रोका जा सकता है 24 उच्च वसायुक्त आहार 24 । एंथोकायनिन, जो जामुनों में सबसे अधिक प्रचुर मात्रा में फ्लेवोनोइड माना जाता है, ट्यूमर नेकोसिस फैक्टर अल्फा (टीएनएफ-α) उत्पादन 25 को कम करके एलपीएस-उत्तेजित रॉ 264.7 मैक्रोफेज में भड़काऊ प्रतिक्रिया तैयार करता है और वीएसएमसीएस 26 के प्रसार और माइग्रेशन को कम करता है।

चूंकि मानव स्वास्थ्य और रोग में पॉलीफेनोल की भूमिका को समझने में रुचि बढ़ रही है, इसलिए निकासी विधि को अनुकूलित करना महत्वपूर्ण है। सॉल्वेंट निष्कर्षण व्यापक रूप से उस प्रयोजन के लिए उपयोग किया जाता है, क्योंकि यह लागत प्रभावी और आसानी से प्रतिलिपि प्रस्तुत करने योग्य है। इस अध्ययन में, एक विलायक निष्कर्षण का उपयोग एथेनॉल के साथ किया गया था, साथ ही अल्ट्रासोनिक-सहायता प्राप्त एक्स्ट्रेसिओN विधि, जिसे किम और ली 27 से अनुकूलित किया गया था। क्लोरोफॉर्म और एथिल एसीटेट का उपयोग करके कच्चे तेल के निष्कर्षण (सीई) के शुद्धिकरण और विभाजन को शुद्ध ऐड्रेक्ट (पीई) अंश प्राप्त करने के लिए किया गया जो कि क्वीयर एट अल 28 से अनुकूलित किया गया था। इसके अलावा, ईआरके 1/2 के बेसल फास्फोरायलेशन को कम करने के लिए बीआर से क्रूड बनाम शुद्ध पॉलिफेनोल निष्कर्षों की प्रभावकारी तुलना की गई थी, और वीएसएमसीएस में आंग द्वितीय प्रेरित सिग्नलिंग कटौती पर शुद्ध बीएल पॉलीफेनॉल निकालने के निरोधात्मक प्रभाव के प्रतिनिधि के उदाहरण दिए गए थे।

Protocol

1. अभिकर्मकों की तैयारी 80 एमएल पूर्ण एथेनॉल (आणविक जीव विज्ञान-ग्रेड) और 20 मिलीलीटर सेल संस्कृति-ग्रेड बाँझ पानी को मिलाकर 80% इथेनॉल (100 एमएल) तैयार करें। पॉलिफेनोल निकालने (10 मिलीग्राम / एमएल) तैयार ?…

Representative Results

यह पहले से दिखाया गया है कि बीएल, आरबी, और बीआरबी से पृथक पॉलीफेनॉल निष्कर्षों ने एजी II 21 के जवाब में वीएसएमसीएस के शिखर को कम कर दिया। यह दिखाया गया है कि इन शुद्ध पॉलीफेनोल अक्टक, पी…

Discussion

बेरीज से पृथक पॉलीफेनोल अलग रचनाएं शामिल हैं यहाँ वर्णित इथेनॉल आधारित निष्कर्षण प्रोटोकॉल बीएल ( तालिका 1 ) के क्रूड और शुद्ध पॉलीफेनोल अर्क में उपस्थित फीनिलिक एसिड और फ्लैनोनोइड के विभिन्न स?…

Disclosures

The authors have nothing to disclose.

Acknowledgements

इस काम को अमेरिकन हार्ट एसोसिएशन (14GRNT20180028) और फ्लोरिडा स्टेट यूनिवर्सिटी काउंसिल ऑन रिसर्च एंड क्रिएटिविटी (सीओओएफआरएस) ने वित्त पोषित किया था।

Materials

Angiotensin II Sigma-Aldrich, Inc. A9525-10MG Treatment of VSMCs
β-actin Sigma-Aldrich, Inc. A2228 Primary antibody (1:5000)
Blackberry fruit Mercer Foods Freeze-dried blackberry powder
Catalase  Calbiochem 219010 Primary antibody (1:1000)
Chloroform Biotech Grd, Inc. 97064-678 Preparation of purified polyphenol extracts
DMEM Mediatech, Inc. 10-014-CV Culture of VSMCs
Ethanol (absolute molecular biology grade) Sigma-Aldrich, Inc. E7023-500ML Preparation of polyphenol extracts 
Ethylacetate Sigma-Aldrich, Inc. 439169 Preparation of purified polyphenol extracts
ERK1/2 Cell Signaling Technology, Inc. 9102S Primary antibody (1:500)
EDTA, 500 mM, pH 8.0 Teknova, Inc. E0306 Lysis buffer
Freeze-Dryer Labconco VirTis Benchtop K Preparation of polyphenol extracts
FBS Seradigm 1400-500 Cell culture
HEPES Sigma-Aldrich, Inc. H3375 Lysis buffer 
NaCl EMD Millipore, Inc. 7760 Lysis buffer
NaF J.T.Baker, Inc. 3688-01  Lysis buffer
Na3VO4 Sigma-Aldrich, Inc. 450243 Lysis buffer
Na4P2O7 , decahydrate Sigma-Aldrich, Inc. S-9515 Lysis buffer
phospho ERK1/2  Cell Signaling Technology, Inc. 9101S Primary antibody (1:1000)
Protease inhibitor cocktail Sigma-Aldrich, Inc. P8340-5ml Lysis buffer
Protein assay dye reagent Bio-Rad Laboratories, Inc. 500-0006 Protein concentration Measurement
PVDF transfer membrane Thermo Scientific, Inc. 88518 Western blots
Rotatory Evaporator Buchi Labortechnik Rotavapor
R3000
Preparation of polyphenol extracts
Sterile water Mediatech, Inc. 25-055-CV Preparation of polyphenol extracts
Sonicator QSonica, LLC Q125 Preparation of cell extracts
SOD2 Enzo Life Sciences, Inc. ADI-SOD-110-F Primary antibody (1:1000)
Triton-X-100 Sigma-Aldrich, Inc. X100 Western blots
Whatman #2 filter paper GE Healthcare, Inc. 28317-241 Preparation of polyphenol extracts

References

  1. Morton, L. W., Abu-Amsha Caccetta, R., Puddey, I. B., Croft, K. D. Chemistry and biological effects of dietary phenolic compounds: relevance to cardiovascular disease. Clin Exp Pharmacol Physiol. 27 (3), 152-159 (2000).
  2. Sekirov, I., Russell, S. L., Antunes, L. C., Finlay, B. B. Gut microbiota in health and disease. Physiol Rev. 90 (3), 859-904 (2010).
  3. Manach, C., Scalbert, A., Morand, C., Remesy, C., Jimenez, L. Polyphenols: food sources and bioavailability. Am J Clin Nutr. 79 (5), 727-747 (2004).
  4. Griffiths, G., Trueman, L., Crowther, T., Thomas, B., Smith, B. Onions–a global benefit to health. Phytother Res. 16 (7), 603-615 (2002).
  5. Mazzoni, L., et al. The genetic aspects of berries: from field to health. J Sci Food Agric. 96 (2), 365-371 (2016).
  6. Wang, S. Y., Jiao, H. Scavenging capacity of berry crops on superoxide radicals, hydrogen peroxide, hydroxyl radicals, and singlet oxygen. J Agric Food Chem. 48 (11), 5677-5684 (2000).
  7. Choi, M. H., Shim, S. M., Kim, G. H. Protective effect of black raspberry seed containing anthocyanins against oxidative damage to DNA, protein, and lipid. J Food Sci Technol. 53 (2), 1214-1221 (2016).
  8. Forbes-Hernandez, T. Y., et al. The Healthy Effects of Strawberry Polyphenols: Which Strategy behind Antioxidant Capacity?. Crit Rev Food Sci Nutr. 56, S46-S59 (2016).
  9. Figueira, M. E., et al. Protective effects of a blueberry extract in acute inflammation and collagen-induced arthritis in the rat. Biomed Pharmacother. 83, 1191-1202 (2016).
  10. Daglia, M. Polyphenols as antimicrobial agents. Curr Opin Biotechnol. 23 (2), 174-181 (2012).
  11. Hügel, H. M., Jackson, N., May, B., Zhang, A. L., Xue, C. C. Polyphenol protection and treatment of hypertension. Phytomedicine. 23 (2), 220-231 (2016).
  12. Niedzwiecki, A., Roomi, M. W., Kalinovsky, T., Rath, M. Anticancer Efficacy of Polyphenols and Their Combinations. Nutrients. 8 (9), E552 (2016).
  13. Kresty, L. A., Mallery, S. R., Stoner, G. D. Black raspberries in cancer clinical trials: Past, present and future. J Berry Res. 6 (2), 251-261 (2016).
  14. Hertog, M. G., et al. Flavonoid intake and long-term risk of coronary heart disease and cancer in the seven countries study. Arch Intern Med. 155 (4), 381-386 (1995).
  15. Peterson, J. J., Dwyer, J. T., Jacques, P. F., McCullough, M. L. Associations between flavonoids and cardiovascular disease incidence or mortality in European and US populations. Nutr Rev. 70 (9), 491-508 (2012).
  16. Cassidy, A., et al. High anthocyanin intake is associated with a reduced risk of myocardial infarction in young and middle-aged women. Circulation. 127 (2), 188-196 (2013).
  17. Jacques, P. F., Cassidy, A., Rogers, G., Peterson, J. J., Dwyer, J. T. Dietary flavonoid intakes and CVD incidence in the Framingham Offspring Cohort. Br J Nutr. 114 (9), 1496-1503 (2015).
  18. Aghababaee, S. K., et al. Effects of blackberry (Morus nigra L.) consumption on serum concentration of lipoproteins, apo A-I, apo B, and high-sensitivity-C-reactive protein and blood pressure in dyslipidemic patients. J Res Med Sci. 20 (7), 684-691 (2015).
  19. Jeong, H. S., et al. Effects of Rubus occidentalis extract on blood pressure in patients with prehypertension: Randomized, double-blinded, placebo-controlled clinical trial. Nutrition. 32 (4), 461-467 (2016).
  20. Jia, H., et al. The antihypertensive effect of ethyl acetate extract from red raspberry fruit in hypertensive rats. Pharmacogn Mag. 7 (25), 19-24 (2011).
  21. Feresin, R. G., et al. Blackberry, raspberry and black raspberry polyphenol extracts attenuate angiotensin II-induced senescence in vascular smooth muscle cells. Food Funct. 7 (10), 4175-4187 (2016).
  22. Pergola, C., Rossi, A., Dugo, P., Cuzzocrea, S., Sautebin, L. Inhibition of nitric oxide biosynthesis by anthocyanin fraction of blackberry extract. Nitric Oxide. 15 (1), 30-39 (2006).
  23. Lu, H., Li, J., Zhang, D., Stoner, G. D., Huang, C. Molecular mechanisms involved in chemoprevention of black raspberry extracts: from transcription factors to their target genes. Nutr Cancer. 54 (1), 69-78 (2006).
  24. Kim, S., et al. Aqueous extract of unripe Rubus coreanus fruit attenuates atherosclerosis by improving blood lipid profile and inhibiting NF-κB activation via phase II gene expression. J Ethnopharmacol. 146 (2), 515-524 (2013).
  25. Wang, J., Mazza, G. Effects of anthocyanins and other phenolic compounds on the production of tumor necrosis factor alpha in LPS/IFN-gamma-activated RAW 264.7 macrophages. J Agric Food Chem. 50 (15), 4183-4189 (2002).
  26. Pascual-Teresa, S., Moreno, D. A., Garcia-Viguera, C. Flavanols and anthocyanins in cardiovascular health: a review of current evidence. Int J Mol Sci. 11 (4), 1679-1703 (2010).
  27. Kim, D. O., Lee, C. Y. Extraction and Isolation of Polyphenolics. Curr Protoc Food Analyt Chem. 1, 2.1-2.12 (2002).
  28. Queires, L. C., et al. Polyphenols purified from the Brazilian aroeira plant (Schinus terebinthifolius, Raddi) induce apoptotic and autophagic cell death of DU145 cells. Anticancer Res. 26 (1A), 379-387 (2006).
  29. Griendling, K. K., Taubman, M. B., Akers, M., Mendlowitz, M., Alexander, R. W. Characterization of phosphatidylinositol-specific phospholipase C from cultured vascular smooth muscle cells. J Biol Chem. 266 (23), 15498-15504 (1991).
  30. Vuong, T., et al. Role of a polyphenol-enriched preparation on chemoprevention of mammary carcinoma through cancer stem cells and inflammatory pathways modulation. J Transl Med. 14, (2016).
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Feresin, R. G., Pourafshar, S., Huang, J., Zhao, Y., Arjmandi, B. H., Salazar, G. Extraction and Purification of Polyphenols from Freeze-dried Berry Powder for the Treatment of Vascular Smooth Muscle Cells In Vitro. J. Vis. Exp. (125), e55605, doi:10.3791/55605 (2017).

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