Forskningsfremgang om virkningsmekanismene til Cistanche Deserticola MA -ekstrakter i forebygging av osteoporose

Sammendrag: Cistanche Deserticola MAer en tradisjonell medisinsk og spiselig plante som har vist et betydelig potensial for forebygging og behandling av osteoporose de siste årene. Konvensjonelle medisiner mot osteoporose, inkludert bisfosfonater, kalsitriol og VD, kan indusere forskjellige bivirkninger og øke den fysiologiske belastningen på pasienter når de brukes på lang sikt. I kontrast tilbyr C. Deserticola unike fordeler på grunn av dens lavere toksisitet og færre bivirkninger, noe som gjør det spesielt egnet for osteoporosehåndtering. Forskning indikerer at C. Deserticola effektivt reduserer tapet av bentetthet og beinmasse. Det regulerer benmetabolismen avForbedre osteoblastaktivitetoghemmer osteoklastfunksjon, og dermed bevare benmikroarkitekturen og følgelig forbedrer den generelle stabiliteten til den indre beinstrukturen og reduserer risikoen for brudd. Denne gjennomgangen tar sikte på å oppsummere de farmakologiske effektene og molekylære mekanismene til C. ørkenicola i bekjempelse av osteoporose. Ved å systematisk gjennomgå og analysere eksisterende litteratur, prøver vi å belyse de potensielle mekanismene som C. Deserticola modulerer beinombygging og å utforske utsiktene for klinisk anvendelse. Innsikten fra denne studien er ment å gi en viktig referanse for utvikling og klinisk anvendelse av funksjonell mat avledet fra C. Deserticola.

Nøkkelord: Cistanche Deserticola Ma; medisinsk og spiselig plante;osteoporose; beinmetabolisme; mekanisme

 

 

Urte cistanche -tilskudd for behandling av osteoporose

Kontakt oss for mer informasjon

 

 

Osteoporoseer en vanlig kronisk skjelettsykdom, og med den aldrende globale befolkningen har forekomsten av osteoporose økt betydelig, spesielt blant postmenopausale kvinner og eldre [1]. Osteoporotiske brudd er en av de viktigste faktorene som fører til funksjonshemming og dødelighet hos eldre [2]. Nyere undersøkelser viser at utbredelsen av osteoporose blant personer over 50 år i Kina er 20,7% for kvinner og 14,4% for menn, med kvinner over 60 år som har en betydelig høyere prevalens enn menn [3]. De tilhørende behandlingskostnadene forventes å utgjøre titalls milliarder av dollar, og pålegger pasientenes familier og samfunn en enorm økonomisk belastning [4]. Foreløpig inkluderer konvensjonelle kliniske behandlinger hovedsakelig farmakologisk terapi, livsstilsintervensjoner og fysioterapi [5-7]. Bisfosfonater er de mest brukte medikamentene, noe som effektivt kan redusere risikoen for brudd, men langvarig bruk kan føre til alvorlige bivirkninger som osteonekrose i kjeven og atypiske femoralbrudd [8-9]. I tillegg brukes også andre medisiner, for eksempel selektive østrogenreseptormodulatorer og parathyreoidehormonanaloger, i klinisk praksis, men har sine begrensninger [10]. Livsstilsinngrep, som å øke kalsium og vitamin D-inntak [11-12] og delta i passende vektbærende øvelser [13], har positive effekter på forebygging og behandling av osteoporose, men har lav adherens. Fysioterapier, for eksempel pulserende ultralyd med lav intensitet, har vist et visst potensial, men deres langsiktige effekter og mekanismer krever ytterligere studier [14]. Totalt sett, selv om det er flere behandlingsalternativer, er behandling av osteoporose fremdeles overfor mange utfordringer, og det er spesielt viktig å finne mer effektive medisiner og metoder.

Cistanche DeserticolaMA, ofte kjent som "Desert Ginseng," er en tradisjonell kinesisk medisinsk urt med unik terapeutisk verdi [15]. Tradisjonell kinesisk medisin mener detCistanche Deserticolahar effekten av å tonifisere nyre yang og fylle essens og blod [16]. Moderne farmakologiske studier har funnet detCistanche Deserticolaviser biologiske effekter som antioksidasjon [17], anti-aldring [18-19], nevrobeskyttelse [20-21], anti-osteoporosis [22-23], antiinflammasjon [24] og anti-depresjon [25]. Spesielt har studier vist detCistanche DeserticolaDemonstrerer et betydelig potensial i anti-osteoporose. Derfor har denne artikkelen som mål å gjennomgå dens farmakologiske effekter og spesifikke molekylære mekanismer i behandlingen av osteoporose, for å gi en referanse for utvikling av funksjonelle matvarer og kliniske anvendelser avCistanche Deserticola.

 

1. Store aktive komponenter og utvinning avCistanche Deserticola

Den kjemiske sammensetningen avCistanche Deserticolabegynte å bli grundig studert på 1980 -tallet. Med kontinuerlig fremgang av moderne forskningsteknologier har forskere isolert og identifisert hundrevis av forbindelser fraCistanche Deserticolaog gjennomførte dyptgående analyser av deres farmakologiske aktiviteter. De viktigste kjemiske komponentene iCistanche DeserticolaInkluder fenyletanoide glykosider, polysakkarider, lignaner, iridoider, monoterpenglykosider, fenolglykosider, steroler, flavonoider, alkaloider, aminosyrer, mineraler og volatile komponenter [{{0}]. Historisk, Cistanche Deserticolahar blitt ansett som en svært dyrebar tonic og har ofte blitt brukt i daglige dietter[28]. Moderne forskning indikerer at aktive komponenter som fenyletanoid glykosider, polysakkarider og iridoider iCistanche DeserticolaUtviser betydelige antioksidant, anti-fatigue og immunitetsforbedrende effekter [29-31]. Derfor, de siste årene, anvendelsen avCistanche DeserticolaI matindustrien har fått bred oppmerksomhet fra forskere. Det regnes som en lovende funksjonell matingrediens og er mye brukt i utviklingen av funksjonelle matvarer. For eksempel, for eksempelCistanche DeserticolaEkstrakt (C. Deserticola-ekstrakt, CDE) kan legges til drikkevarer for å lage funksjonelle drinker med anti-fatigue-egenskaper; Det kan også kombineres med urter som Wolfberry og Ginseng for å produsere helseteter eller urtviner; Polysakkaridene kan brukes til å utvikle gjærede drikker [32]. I tillegg,Cistanche DeserticolaPulver eller ekstrakter kan brukes som naturlige tilsetningsstoffer i bakevarer, krydder, snackmat og spesielle kostholdsprodukter, noe som gir rik ernæringsverdi. For øyeblikket, vanligCistanche DeserticolaHelseprodukter på markedet inkluderer immunitetsforbedrende kapsler, anti-fatigue tabletter og nyresonifiserende orale væsker. Disse applikasjonene viser det brede potensialet tilCistanche Deserticolai matindustrien. Ved å integrere tradisjonell og innovativ mat,Cistanche DeserticolaOg ekstraktene kan tjene som viktige ingredienser i helsekost for å dekke den økende etterspørselen etter velværeprodukter. Detaljert informasjon om ekstraksjonsmetoder forCistanche Deserticola'S viktigste komponenter er vist i tabell 1.

1.1 Fenyletanoidglykosider

Fenyletanoidglykosider er de primære aktive komponentene iCistanche Deserticolaog de mest omfattende studerte forbindelser i dens sammensetning. De er til stede i de høyeste mengder og fungerer som nøkkelmarkører for å identifisereCistanche Deserticola. Fenyletanoide glykosider, også kjent som fenylpropanoider, er forbindelser dannet av kombinasjonen av glykosider og fenyletanol aglykoner. De kjemiske strukturene til representative fenyletanoide glykosider iCistanche Deserticolaer vist i tabell 2. Til dags dato har forskere identifisert 86 fenyletanoid glykosidforbindelser iCistancheArter, først og fremst inkludert fenyletanoidglykosider, koffeinsyrederivater og glykosider [27]. Blant dem er echinacoside og acteoside de viktigste aktive komponentene i de kjøttfulle stilkene tilCistanche Deserticola[42] og er oppført i 2020 -utgaven avKinesisk farmakopésom nøkkelindikatorer for å vurdere kvaliteten påCistanche Deserticola. Videre har mange studier vist at echinacoside og acteoside også er nøkkelforbindelser for behandling av osteoporose.Cistanche DeserticolaGlykosid A (CIS A) spiller også en viktig rolle i osteoporosebehandling.

Ekstraksjonsmetodene for fenyletanoidglykosider iCistanche DeserticolaInkluder vannekstraksjon, etanolekstraksjon, ultralydassistert ekstraksjon, mikrobølgeassistert ekstraksjon og enzymassistert ekstraksjon [43]. Vannekstraksjon er vanligvis egnet for vannoppløselige komponenter som er relativt stabile under temperatur og fuktighet. Selv om det er kostnadseffektivt og trekker ut et bredt spekter av komponenter, inkluderer det ofte et stort antall urenheter. Derfor kan kombinere tradisjonelle metoder med moderne avanserte teknologier forbedre effektiviteten og øke ekstraksjonsutbyttet. For eksempel Liu Lisha et al. [33] brukte vannekstraksjon for å trekke ut fenyletanoidglykosider fraCistanche tubulosa. Under forhold med et material-til-væske-forhold på 1:15 (g/ml) og ekstraksjon ved 8 0 grad i 2 timer, nådde avkastningen 17,59%. Gao Jiande et al. [34] kombinert moderne bioteknologi med tradisjonell vannekstraksjon og optimaliserte parametere ved bruk av ortogonal eksperimentell design. De bestemte at en cellulasedosering på 0,1%, enzymatisk hydrolysetemperatur på 55 grader og hydrolysetid på 2,5 timer resulterte i et fenyletanoid glykosidutbytte på 7,26%, en 64%forbedring i forhold til tradisjonell vannekstraksjon. Kong Zheng et al. [35] brukte en 63% etanoloppløsning med et material-til-væske-forhold på 8: 1 (ml/g), bløtlegging i 2 timer, og utvinning i 1,5 timer for å oppnå 3,64% acteoside fraCistanche tubulosa.

Wu Honglei et al. [36] sammenlignet etanolekstraksjon, mikrobølgeekstraksjon og ultralydekstraksjonsmetoder for fenyletanoid glykosider. Ekstraksjon av mikrobølgeovn, som akselererer komponentoppløsningen ved å ødelegge cellestrukturer med mikrobølgeovnoppvarming, gir fordeler som høy spesifisitet, minimalt tap, effektivitet, hastighet og enkelhet. Imidlertid begrenser potensialet for å skade varmersensitive komponenter dens videre utvikling. Tilsvarende tilbyr ultralydekstraksjon bred anvendbarhet, enkelhet, hastighet og høy renhet, men utfordringene inkluderer ultralydsemne soner og begrensninger for storstilt produksjon. Wei Yuping et al. [37] oppnådde et fenyletanoid glykosidutbytte på 14,36% ved bruk av ultralydekstraksjon under forhold på 40 grader, et material-til-væske-forhold på 1: 41,7 (g/ml) og 51% etanolkonsentrasjon. Ultrasonic-mikrobølgeovn synergistisk ekstraksjon øker ekstraksjonshastigheten mens du reduserer tiden. Ding Huiling et al. [38] Optimalisert ultralyd-mikrobølgebølge synergistisk ekstraksjon ved bruk av responsoverflatemetodikk, innstilling av ultralydfrekvens ved 40 kHz, ultralydkraft ved 50 W, ekstraksjonstid ved 15 minutter, acetonkonsentrasjon ved 50%, material-til-væske-forhold ved 14: 1 (ml/g) og mikrobølgekraft ved 100 w, oppnå en endelig ekstraksjon.

Hver ekstraksjonsmetode har sine egne fordeler, og å velge passende forhold kan forbedre effektiviteten av fenyletanoid glykosidekstraksjon. Fremtidig utvikling i ekstraksjonsmetoder bør fokusere på høy effektivitet, energibesparing, miljøvennlighet og integrering av flere metoder for å støtte utvikling og utnyttelse avCistanche Deserticola.

 

Tabell 2 Hovedfenyletanoidglykosider funnet i ekstraktet av C. Deserticola

Forbindelse	R₁	R₂	R₃	R₄	R₅	R₆	R₇	Molekylær formel
Echinacoside	Å	H	H	OAC	Å	Rha	Glu	C₃₅H₄₆O₂₀
Activeoside	Ome	H	H	OAC	Å	Rha	Glu	C₂₉H₃₄O₁₅
Cis a	Å	Jfr	H	H	Å	Rha	Glu	C₃₀H₃₆O₁₅
Cis b	Å	H	H	H	Å	Rha	Glu	C₂₉H₃₂O₁₄
Cis c	Å	H	Jfr	H	Å	Rha	Glu	C₃₀H₃₆O₁₅

Merknader:

AC: Acetylgruppe (acetyl).

RHA: -L -rhamnopyranose.

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

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

Glu: -D -glukopyranose.

 

1.2 Polysakkarider

Polysakkarider brukes ofte aktive komponenter i tradisjonell kinesisk medisin og er en av de viktigste aktive komponentene iCistanche Deserticola[44]. De har fordelene ved å være allment tilgjengelige, styrke immunreguleringen og tilby sikkerhet. Studier har avdekket detCistanche DeserticolaPolysakkarider (CDP) kan forhindre osteoporose forårsaket av ovariektomi hos kvinner og forbedre bentapet. Siden polysakkarider først og fremst finnes i planteceller, tørketCistanche Deserticolaer vanligvis knust og nedsenket i etanol før ekstraksjon for å fjerne lipider, pigmenter og sukker med lav molekylvekt. CDP-ekstraksjonsmetoder inkluderer ekstraksjon av varmt vann/kaldt vann, alkalisk ekstraksjon, enzymassistert ekstraksjon og ultralydassistert ekstraksjon. Etter å ha utvunnet rå polysakkarider, brukes Sevag-reagens (kloroform: N-Butanol=4: 1 (v/v)) for videre separasjon via membranseparasjon og anionbytterkromatografi. Cellulose de -52 er mye brukt for polysakkaridseparasjon på grunn av dens høye belastningskapasitet, god oppløsning, høy strømningshastighet og brukervennlighet. Til slutt renses polysakkaridene ved bruk av agarose, sephacryl og sephadex gelfiltreringskolonner.

Vannutvinning, inkludert varmt vann og kaldt vannutvinning, er for tiden den mest brukte metoden. Ekstraksjon av varmt vann er enkelt å betjene, krever ikke organiske løsningsmidler, sikrer sikkerhet for påfølgende funksjonell matutvikling, og bevarer effektivt aktiviteten til polysakkaridene. Ekstraksjon av kaldt vann minimerer effekten av høye temperaturer på polysakkaridstrukturer, men kan redusere ekstraksjonsutbyttet på grunn av lavere løselighet ved lave temperaturer. For eksempel har Weng Xiang et al. [39] ekstrahertCistanche DeserticolaPolysakkarider ved 80 grader ved bruk av destillert vann, gjentok prosessen 2-3 ganger og renset de rå polysakkaridene ved bruk av en DEAE -52 cellulosekolonne for å oppnå CCDP -1 og CCDP -2 med utbytte på 2.63% og 1.13%. Xiao Xinghui et al. [40] optimaliserte varmtvannsutvinningsprosessen for ørken CDP, og bestemte de optimale forholdene til å være 75 graders ekstraksjonstemperatur, 165 minutters ekstraksjonstid og et material-til-væske-forhold på 1:55 (g/ml). Ved bruk av makroporøs harpiksteknologi for separasjon og rensing nådde polysakkaridekstraksjonsutbyttet 18,40%.

I tillegg, siden noen sure polysakkarider er oppløselige i alkaliske oppløsninger, kan fortynne alkali brukes til å trekke ut polysakkarider. Imidlertid kan polysakkarider nedbryte under alkaliske forhold, redusere utbyttet eller endre strukturen. De fleste polysakkarider finnes i cellevegger, og biologiske enzymer som forstyrrer biologiske barrierer (dvs. cellevegger og cellemembraner) kan fremme frigjøring av polysakkarider, og dermed forbedre ekstraksjonseffektiviteten, om enn på bekostning av potensielt skadelige polysakkaridstrukturer. Zeng Hui et al. [41] brukte en enzymassistert metode for å trekke ut CDP ved å fordype pulveret i 20 liter vann og forbehandle det ved 55 grader med 30 g cellulase, 10 g amylase og 5 g papain i 1 time, fulgt av enzym deaktivering ved 100 grader og ekstraksjon. Polysakkaridene ble separert ved bruk av en Deae-Sepharose cellulosekolonne. Enzymassistert ekstraksjon, som fungerer under relativt milde forhold, gir polysakkarider med høy renhet mens de er bedre bevarende aktive komponenter, noe som gjør det til en lovende metode for polysakkaridekstraksjon. Enzymer er imidlertid ustabile, utsatt for deaktivering, krever spesifikke lagringsforhold og er dyre, noe som gjør storskala ekstraksjon utfordrende.

Ultralydassistert ekstraksjon gir fordelene med hastighet og høye utbytter, mens de relativt lave ekstraksjonstemperaturene forhindrer skade på polysakkaridstrukturer. Yang Xiumei et al. [45] ekstraherte polysakkarider fraCistanche DeserticolaVed bruk av en ultralydassistert nedbørsmetode for nedbøring av varmt vann, bestemme de optimale parametrene som en ekstraksjonstemperatur på 40 grader, ultralydkraft på 1, 000 W, en solid-væske-forhold på 1:25, og ekstraksjonstid på 10 minutter, oppnå et ekstraksjonsutbytte på 4,41%. Yang Wen et al. [46] optimalisert CDP-ekstraksjonsprosessen via enfaktoreksperimenter og ortogonal testing, og bestemte de optimale forholdene for å være en sammensatt enzymdosering på 4% (cellulase: pektinase {{14}: 3 (m/m), ultrasonisk kraft av 350 W (40 khz), ultrasystrasysk. pH 6, under hvilken gjennomsnittlig utbytte var 5,14%. For øyeblikket er det mange metoder for ekstraksjon av polysakkarid, og den kombinerte bruken av flere prosesser har blitt en økende trend i moderne forskning på polysakkaridekstraksjonsteknikker.

 

1.3 Andre komponenter

I tillegg til de nevnte komponentene,Cistanche Deserticolaer også rik på lignaner, fenyletanolglykosider, iridoider og deres glykosider, organiske syrer, steroler, aminosyrer, vitaminer, flyktige stoffer og mineraler. Lignans og deres glykosider er en klasse av naturlige kjemiske forbindelser, og 17 lignaner og deres glykosider er blitt isolert og identifisert fraCistanche Deserticola. For eksempel har Nan Zedong et al. [47] identifiserte 11 lignanforbindelser fra etanolekstraktet avCistanche Deserticola, inkludert (+)-syringaresinol -4 '-o - - d-glukopyranosid, (+)-isoeucommin a, naringenin a, og alashangelin A. iridoids og deres glykosider er typisk monoglycosider med glukosider, og deres glukosider fra glukosider og deres glukosider er blitt gluksider fra glukosider ogCistanche Deserticola. Angående alkaloider iCistanche Deserticola, bare noen få studier har nevnt betain som en komponent. Videre har Hui Ruihua et al. [48] ​​brukte destillasjonsstraksjonsmetoder og identifiserte over 20 flyktige forbindelser, inkludert dietyldisulfid, benzaldehyd, 3- metoksyanilin, benzylalkohol, fenylacetaldehyd, menthone, eugenol, kar, og dens oksider og linhon.