Influence de la simulation de digestion humaine in vitro sur la teneur en composés phénoliques et les activités biologiques des extraits aqueux d'espèces de ciste turc Partie 1

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Résumé:Le stress oxydatif est l'un des précurseurs importants de diverses maladies métaboliques telles que le diabète, la maladie de Parkinson, les maladies cardiovasculaires, le cancer, etc. Divers rapports scientifiques ont indiqué que les métabolites secondaires des plantes jouent un rôle important dans la prévention du stress oxydatif et de ses effets nocifs. À cet égard, cette étude a été planifiée pour étudier le profil phénolique et les potentiels antioxydants et antidiabétiques des extraits aqueux d'espèces de ciste turc en employant des méthodes in vitro. La procédure de simulation de digestion in vitro a été appliquée à tous les extraits pour estimer la biodisponibilité de leur contenu phénolique. Les teneurs totales en composés phénoliques, flavonoïdes, acides phénoliques et proanthocyanidines ont été déterminées pour toutes les phases de la digestion. De plus, les changements dans la quantité des flavonoïdes marqueurs attribués (salidroside, hyperoside et quercitrine) ont été surveillés par analyse par chromatographie sur couche mince (TLC) à haute performance. Les potentiels d'activité antioxydante des extraits ont été étudiés par diverses méthodes pour révéler leurs profils d'activité détaillés. D'autre part, les enzymes in vitro a-amylase et a-glucosidase et les activités inhibitrices des produits finaux de glycation avancée (AGE) des extraits ont été déterminées pour évaluer les potentiels antidiabétiques des extraits. Les résultats ont montré que les extraits aqueux obtenus à partir des parties aériennes des espèces de ciste turc ont de riches teneurs en phénols et de puissantes activités antioxydantes et antidiabétiques ; cependant, leurs profils de bioactivité et leurs concentrations de flavonoïdes marqueurs pourraient être significativement affectés par la digestion humaine. Les résultats ont montré que le contenu phénolique total, les activités antioxydantes et les inhibitions enzymatiques liées au diabète des échantillons biodisponibles étaient inférieurs à ceux des échantillons non digérés dans tous les extraits.

Mots clés:espèce de ciste turc;cistanche tubulosa beneficios;activité antioxydante;cistanche คือ;simulation de la digestion humaine ; HPTLC; Diabète

1. Introduction

La famille des Cistaceae est composée d'arbustes et de plantes herbacées annuelles ou vivaces et le genre Cistus est l'un des membres largement distribués de cette famille. Plus de 50 espèces de Cistus sont réparties dans le monde, et elles sont communément appelées "cistes"[1]. Des études antérieures in vitro et in vivo ont démontré que les espèces de Cistus possèdent des activités antivirales, antidiabétiques, antioxydantes, antimicrobiennes et anti-inflammatoires [23]. Différents composés phénoliques (acides phénoliques, flavonoïdes, proanthocyanidines) et terpènes ont été isolés des espèces de Cistus, et leurs bienfaits thérapeutiques sont généralement attribués à ces composants [4,5].

En Turquie, cinq espèces de Cistus poussent naturellement, à savoir C. salvifolius L., C. paroiflorus Lam, C.monspeliensis L., C.laurifolius L.et C.creticus L.[6]. Dans les registres ethnobotaniques de la médecine populaire turque, divers organes d'espèces de Cistus sont fréquemment documentés comme remède. Les infusions préparées à partir des branches de C. laurifolius, C. salviifolius et C. creticus sont ingérées par voie orale contre le diabète dans le district d'Edremit (Balkesir) [7]. Des décoctions préparées à partir des fleurs de C.creticus et C. salviifolius sont utilisées en interne contre un ulcère peptique à Marmaris (Mugla) [8], tandis qu'une décoction de boutons floraux non ouverts de C. laurifolius est utilisée dans le même but. En Anatolie occidentale, la décoction de feuilles de C. laurifolius est utilisée par voie interne contre la fièvre et les maux de ventre et par voie externe, via le bain, contre les douleurs rhumatismales [9].

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Il est bien prouvé que l'agrégation élevée d'espèces réactives de l'oxygène (ROS) déclenche le stress oxydatif, qui est l'un des précurseurs importants de divers troubles métaboliques tels que le cancer, le diabète, les problèmes cardiovasculaires, la maladie d'Alzheimer, etc. [10] Par conséquent, l'utilisation d'antioxydants est devenue une approche holistique courante pour prévenir ou traiter de telles conditions dans la pratique scientifique actuelle. Les activités antioxydantes des extraits de plantes ont été rapportées par un nombre considérable de chercheurs[11-14]. En règle générale, le potentiel antioxydant des extraits végétaux est généralement consacré à leur contenu phénolique. Un grand nombre de preuves est disponible dans la littérature scientifique que les espèces de Cistus sont également riches en profils phénoliques et ont finalement un degré considérable d'activité antioxydante. Cependant, le concept de biodisponibilité de ces composés phytochimiques dans le corps n'a pas été pris en compte dans la plupart de ces études.

C'est un fait bien connu que les conditions du tractus gastro-intestinal influencent les composés phénoliques en raison des différentes conditions de pH, des actions enzymatiques et du microbiote. D'autre part, les structures chimiques des composés phénoliques et la matrice végétale sont également des facteurs importants affectant leur biodisponibilité [15]. Par conséquent, dans la présente enquête, la méthode de simulation de digestion in vitro a été appliquée à tous les extraits pour estimer la biodisponibilité du contenu phénolique. Afin de surveiller les transitions, les teneurs totales en composés phénoliques, flavonoïdes, acides phénoliques et proanthocyanidines ont été déterminées dans toutes les phases de la digestion. De plus, les activités antioxydantes des extraits ont été étudiées par des méthodes spectrophotométriques mécanistiquement différentes pour révéler leurs profils d'activité complets. Les potentiels antioxydants de tous les échantillons obtenus par le processus de digestion ont été étudiés avec des dosages DPPH et DMPD (piégeage des radicaux libres), FRAP et CUPRAC (potentiel de réduction des métaux) et TOAC (capacité antioxydante totale). Auparavant, le salidroside, l'hyperoside et la quercitrine ont été déterminés comme les flavonoïdes marqueurs des espèces de Cistus par Guzelmeric et al. [16]Par conséquent, la détermination qualitative et quantitative de ces glycosides de flavonol a été effectuée avec le système de chromatographie sur couche mince à haute performance et leurs indices de biodisponibilité ont été estimés.

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Le diabète sucré (DM) est un trouble métabolique courant et est décrit par une diminution de la sécrétion d'insuline par les cellules pancréatiques ou un manque de réponses du corps à l'insuline. Il existe deux types de diabète sucré : insulino-dépendant (type I) et non insulino-dépendant (type II) [17]. （combien de cistanche prendre） L'une des stratégies de traitement du diabète de type Ⅱ consiste à contrôler l'hyperglycémie postprandiale, définie comme "une augmentation significative de la concentration de sucre dans le sang après un repas". L'inhibition des principales enzymes digestives, notamment l'a-amylase et l'o- glucosidase, est essentielle au contrôle de l'hyperglycémie postprandiale. (cistanche tubulosa en chinois) Dans le système gastro-intestinal, l'o-amylase digère l'amidon en sucres réducteurs tels que la cyclodextrine, le lactose et le maltose, et la -glucosidase décompose ces sucres en glucose. Par conséquent, l'inhibition des enzymes digestives est considérée comme un mode d'action possible pour traiter l'hyperglycémie postprandiale [18]D'autre part, des niveaux élevés de glucose dans le sang peuvent déclencher la formation d'AGE qui sont définis comme des "composés formés à la suite d'une réaction de glycation enzymatique". (Maillard)entre les sucres réducteurs et les protéines, les acides nucléiques et les lipides". Une accumulation élevée d'AGE dans l'organisme peut induire de nombreuses complications diabétiques, dont la néphropathie, la neuropathie, la rétinopathie, etc.[19]. L'aminoguanidine, l'imagine et la metformine sont des exemples d'inhibiteurs synthétiques des AGE, et l'acarbose, le miglitol et le voglibose sont des inhibiteurs synthétiques des enzymes digestives et sont utilisés depuis des décennies [20,21]. Cependant, des essais cliniques et des expériences in vivo ont démontré les effets secondaires de ces inhibiteurs synthétiques, tels que l'hépatotoxicité, la distension abdominale, les flatulences, le météorisme, l'anémie, les vomissements, l'insuffisance cardiaque, etc. [21,22]. En raison de ces effets nocifs, de nombreuses études ont impliqué les potentiels inhibiteurs des extraits de plantes sur les AGE [23-25]. Il a été rapporté que les composés phytochimiques, en particulier les composés phénoliques tels que les acides phénoliques, les flavonoïdes et les proanthocyanidines, inhibaient de manière significative la formation d'AGE et les actions enzymatiques associées, c'est-à-dire la x-amylase et la -glucosidase [26-28].

L'extraction à l'eau (infusion ou décoction) étant la technique de préparation courante en médecine traditionnelle, cette étude a été réalisée sur les extraits aqueux d'espèces de ciste turc avant et après la simulation de digestion gastro-intestinale in vitro. À cet égard, les profils phénoliques et les potentiels antioxydants et antidiabétiques des extraits aqueux et de leurs métabolites de digestion ont été étudiés de manière comparative. Selon l'enquête de référence, les activités inhibitrices des extraits de ciste sur les AGE ont été étudiées pour la première fois dans cette étude. De plus, l'analyse quantitative des flavonoïdes marqueurs a également été réalisée par analyse HPTLC. La technique de simulation de digestion in vitro a été appliquée à tous les extraits pour surveiller les modifications des concentrations et les profils d'activité biologique des composés phénoliques dans les conditions gastro-intestinales.

2. Résultats

2.1.Estimation du contenu phénolique des échantillons

Selon les résultats présentés dans le tableau 1, l'extrait aqueux de C. saloifolius avait des teneurs totales en flavonoïdes, phénoliques et en acides phénoliques plus élevées que les autres espèces étudiées, tandis que les échantillons ND (non digérés) de C.creticus et C.laurifolius possédaient les proanthocyanidines les plus élevées. Contenu. La diminution la plus significative a été détectée dans la teneur totale en proanthocyanidines de tous les extraits. Les quantités de proanthocyanidines des échantillons IN (biodisponibles) étaient indétectables dans tous les extraits aqueux. En conséquence, le contenu phénolique des extraits aqueux a été affecté négativement par la procédure de simulation de digestion humaine in vitro.

Les abréviations des échantillons sont ND : Non digéré ; PG : post-gastrique ; IN : biodisponible ; BAvI : indice de biodisponibilité ; BRésultats ont été exprimés comme la moyenne des triples ± écart-type (SD) et en mg d'équivalents d'acide gallique (GAE) dans 1 g d'échantillon ; Les résultats ont été exprimés sous la forme de la moyenne des triples ± écart-type (ET) et en mg d'équivalents de quercétine (QE) dans un échantillon de 1 g ; D Les résultats ont été exprimés sous la forme de la moyenne des triples ± écart type (SD) et en mg d'équivalents d'acide caféique (CAE) dans un échantillon de 1 g ; " Les résultats ont été exprimés sous la forme de la moyenne des triples 士 écart type （SD） et en mg d'équivalent catéchine （CE） dans lg d'échantillon ; * Abréviations des extraits aqueux∶CCA pour C. creticus, CLA pour C. laurifolius, CMA pour C. monspeliensis, CPA pour C.parviflorus, CSA pour C.salviifolius.Différentes lettres dans la même ligne indiquent l'importance (p<>

Comme présenté dans le tableau 2, les teneurs en salidroside et hyperoside dans l'extrait aqueux de C. salviifolius étaient relativement plus élevées que celles des autres espèces, tandis que la quercitrine n'a pas été trouvée. D'autre part, la quercitrine a été trouvée à la concentration la plus élevée dans tous les échantillons de simulation de l'extrait aqueux de C. creticus, mais sa concentration a considérablement diminué dans les échantillons biodisponibles. De plus, le chromatogramme HPTLC et les spectres UV superposés des références et les points correspondants dans les pistes de tous les extraits ont été présentés à la figure 1.

Figure 1. (A) Superposer les spectres UV du salidroside et les taches correspondantes dans les traces de tous les extraits. (B) Superposer les spectres UV de l'hyperoside et les taches correspondantes dans les pistes de tous les extraits. (C) Superposer les spectres UV de la quercitrine et les taches correspondantes dans les traces de tous les extraits. Chromatogrammes (D)HPTLC de :1. ET,2. ACC PG,3. CAÏN,4. CLA ND,5.CLA PG,6.CLAIN,7.Tiliroside（Rf ≈0.65）,8.Hyperoside（Bf ≈0.35）,9.Quercitrine（Rf ×{{ 14}}.45）,10.CMA ND,11.CMAPG,12.CHAIN,13.AND,14. CPA PG, 15.CPA IN, 16.CSAND, 17.CSAPG, 18.CSA IN. Phase mobile : EtOAc/CHCh/CHCOOH/HCOOH/H2O(100:25:10:10:10:10:11); Dérivation : réactif NPR. Visualisation : 366 nm.

2.2.Estimation de l'activité antioxydante des échantillons

Comme présenté dans le tableau 3, les échantillons biodisponibles d'extraits de ciste ont présenté une activité antioxydante de piégeage des radicaux plus faible que leurs homologues non digérés et post-gastriques. Les échantillons ND et PG de tous les extraits aqueux ont montré une activité significative de piégeage des radicaux DPPH et possédaient des valeurs ECso inférieures à celles du composé de référence BHT (valeur ECso : 5,83 ±0.2 ug/mL). Cependant, tous les extraits ont montré un piégeage des radicaux DMPD plus faible. activité que le composé de référence Trolox (5,82±0.37 ug/mL). Les échantillons ND, PG et IN de CPA possédaient une meilleure activité DMPD par rapport aux échantillons d'autres extraits.

Semblables aux tests d'activité de piégeage des radicaux, les échantillons biodisponibles d'extraits de ciste ont également montré des activités antioxydantes totales et de réduction des métaux plus faibles que les échantillons non digérés et post-gastriques. Tous les échantillons ND des extraits ont montré une activité antioxydante réductrice ferrique significative, qui était plus forte que le composé de référence BHT (équivalent FeSO4 de 4,06±0.42mM). Parmi les échantillons de PG, seul le CSA (équivalent FeSO4 44 ± 0,16 mM) avait une meilleure activité que le BHT. Dans le test CUPRAC, les échantillons ND et PG de CSA ont été détectés comme étant les plus puissants parmi les échantillons d'autres espèces. Discrètement, l'échantillon IN de CCA avait une meilleure activité CUPRAC que les échantillons biodisponibles d'autres extraits aqueux.

2.3. Activité d'inhibition des enzymes liées au diabète

Comme indiqué dans le tableau 4, une activité inhibitrice enzymatique dépendante de la concentration a été observée dans tous les extraits aqueux（superman herbes cistanche）. Alors que les échantillons ND de CPA et de CSA (75,89 % ±0.62,80.34 % ±0.19, respectivement) présentaient une activité inhibitrice de l'amylase un peu plus élevée que l'acarbose (75,80 pourcentage ±0,02) à la concentration de 1 mg/mL ; seul l'échantillon ND de CSA a présenté une activité inhibitrice de -glucosidase supérieure à celle du composé de référence quercétine aux deux concentrations.

En résumé, l'extrait aqueux de C. saloifolius a présenté une meilleure activité inhibitrice des enzymes digestives que les extraits d'autres espèces. De plus, les échantillons IN de tous les extraits aqueux ont révélé des activités inhibitrices enzymatiques inférieures à celles des échantillons ND. 2.4.Activité inhibitrice des AGEs

Comme présenté dans le tableau 4, une activité inhibitrice des AGE dépendante de la concentration a été observée dans tous les extraits aqueux. Les échantillons ND de CCA, CPA et CSA ont montré une meilleure activité inhibitrice que la quercétine, le composé de référence, aux concentrations de 0.5 et 1 mg/mL. Cependant, seul l'extrait de C. salvifolius a montré une meilleure activité inhibitrice que la quercétine parmi les échantillons IN des extraits. Les échantillons biodisponibles d'extraits aqueux ont montré des activités inhibitrices d'AGE inférieures à celles des échantillons non digérés. Selon les résultats, l'échantillon ND d'extrait aqueux de C. salvifolius possédait l'activité inhibitrice d'AGE la plus élevée. Cependant, l'échantillon IN d'extrait aqueux de C. monspeliensis présentait le potentiel d'inhibition d'AGE le plus faible aux concentrations testées.

Cet article est extrait de Molecules 2021, 26, 5322. https://doi.org/10.3390/molecules26175322 https://www.mdpi.com/journal/molecules