Priodweddau Gwrth-tyrosinase Gwahanol Rywogaethau Tyrmerig Ac Ynysu Cyfansoddion Actif O Curcuma Amada

Jesmin Akter1 ● Md. Zahorul Islam1,2 ● Md. Amzad Hossain1 ● Kensaku Takara1

1 Cyfadran Amaethyddiaeth, Prifysgol y Ryukyus, Okinawa, Japan

2 Adran Ffarmacoleg, Cyfadran Milfeddygaeth, Prifysgol Amaethyddol Bangladesh, Mymensingh, Bangladesh

Am fwy o wybodaeth:Scotty.Wang@wecistanche.com

Haniaethol

Yn draddodiadol, defnyddir tyrmerig fel cosmetig croen mewn rhai achlysuron crefyddol a diwylliannol ar is-gyfandir India. Yn yr astudiaeth hon, gwnaethom gymharu priodweddau ataliol tyrosinase pedwar Curcuma spp., sef, C. xanthorrhiza, C. aromatig, C. amada, a C. zedoaria. Ynysu a phuro atalyddion tyrosinase dan arweiniad bio-dystysgrif gan ddefnyddio colofn gel silica a chromatograffaeth hylif perfformiad uchel. Cynhaliwyd adnabyddiaeth strwythurol o'r cyfansoddion gan ddefnyddio 1 H NMR, 13C

NMR, a sbectrometreg màs cromatograffaeth hylifol-tandem. Dangosodd C. amada y gweithgaredd ataliol tyrosinase uchaf, gydag IC50 o 53.4 ug/mL. Felly, fe'i dewiswyd ar gyfer ynysu a phuro atalyddion tyrosinase. Y cyfansoddion wedi'u puro oedd zederone (1), ffwranodienone (2), 1,5-epocsi-3-hydroxy-1-(3,4-dihydroxy-5-methoxyphenyl){ {13}}(4-hydroxyphenyl) heptanes (3), 3,5-dihydroxy-1-(3,{20}}dihydroxy phenyl)-7-({{22) }}hydroxy-3-methoxyphenyl) heptanes (4) ac 1,5- epocsi 3-hydroxy-1-(3,{30}}dihydroxy-5-methoxyphenyl) -7-(4-hydroxy-3-methoxyphenyl) heptanes (5). Gwerthoedd IC50 ar gyfer y madarchgwrth-tyrosinaseactifedd cyfansoddion 1, 2, 3, 4, a 5 oedd 108.2, 89.2, 92.3, 21.7, a 41.3 µM, yn y drefn honno. Roedd y cyfansoddion hyn hefyd yn atal gweithgaredd tyrosinase mewngellol, gan leihau synthesis melanin mewn celloedd melanoma B16F10. Dangosodd cyfansawdd 4 gryn dipyn yn gryfachgwrth-tyrosinasegweithgaredd na gweithgaredd arbutin (cyffur rheoli positif). Ni welwyd unrhyw wahaniaeth arwyddocaol yn yr effaith ataliol tyrosinase rhwng cyfansawdd 5 ac arbutin. Mae ein canfyddiadau'n awgrymu'n gryf bod C. Amanda yn ffynhonnell addawol o atalyddion tyrosinase naturiol i atal melanogenesis a gellid ei ddefnyddio fel cosmetig gwynnu.

Gair allweddol: Curcuma amada ● Cyfansoddion gweithredol ● NMR ● Gwrth-tyrosinase ● Antimelanogenig

Cllyfu i Cistanche ar gyfer gwrth-tyrosinase

Rhagymadrodd

Melanin yw'r pigment du mewn gwallt a chroen ac mae'n hanfodol ar gyfer amddiffyn croen rhag ymbelydredd UV. Mae'r pigment yn cael ei gynhyrchu gan gelloedd melanocyte, sy'n bresennol yn haen waelodol y dermis trwy broses ffisiolegol o'r enw melanogenesis. Fodd bynnag, mae cynhyrchu melanin yn annormal yn achosi anhwylderau dermatolegol fel brychni haul, melasma, lentiginau, smotiau oedran, effelidau, a gorbigmentiad postlidiol [1]. Yn y diwydiant bwyd, mae gorbigmentu ffrwythau a llysiau yn arwain at golledion sylweddol o ran ansawdd maethol a gwerth y farchnad [2]. Gellir rheoli melanogenesis trwy atal gweithgaredd tyrosinase, ensym sy'n cyfyngu ar gyfradd ar gyfer synthesis melanin mewn mamaliaid, planhigion, micro-organebau a ffyngau [3]. Felly, mae atal gweithgaredd tyrosinase yn atal hyperpigmentation ac yn arwain at wynnu croen. Mae hefyd yn rheoli ansawdd llysiau a ffrwythau trwy reoleiddio brownio annymunol o lysiau a bwyd. Mae'r rhan fwyaf o gyfryngau ysgafnhau croen, fel hydroquinone, asid azelaic, asid kojic, ac arbutin yn atalyddion tyrosinase cryf. Fodd bynnag, mae ganddynt effeithiau annymunol amrywiol megis cytotoxicity, ochronosis, fitiligo, cosi, pilio croen, a chochni [4]. Ar ben hynny, mae asid kojic a -arbutin yn dangos sefydlogrwydd fformiwleiddio gwael a gallu treiddiad croen, ac effeithiolrwydd isel mewn vivo [5]. Mae rhai halwynau mercwri organig ac anorganig yn cael effeithiau gwrth-melanogenig ac fe'u defnyddir mewn cyfryngau gwynnu croen. Fodd bynnag, trwy amsugno croenol, gall cyfansoddion mercwri achosi effeithiau gwenwynig fel afliwiad y croen, niwed i'r arennau, adwaith alergaidd, a chreithiau [6]. Felly, mae angen ymchwilio i atalyddion tyrosinase llai gwenwynig a mwy effeithiol. Mae gan dyrmerig (teulu: Zingiberaceae; genws: Curcuma), planhigyn meddyginiaethol traddodiadol sy'n tyfu'n bennaf yn rhanbarthau trofannol ac isdrofannol Asia ac Affrica, sbectrwm eang o swyddogaethau ffarmacolegol. Fe'i defnyddiwyd yn draddodiadol mewn defodau cyn priodi ers miloedd o flynyddoedd yn is-gyfandir India fel cyfrwng i ysgafnhau'r croen. Credir bod tyrmerig yn gwella gwedd croen trwy leihau twf gwallt wyneb, acne, a heneiddio croen [7, 8]. Felly, mae cynhyrchion gofal croen wedi'u hategu â thyrmerig ar gael yn fasnachol yn y farchnad [9]. Mae mwy na 70 o rywogaethau/amrywiaethau o dyrmerig gyda gwahanol briodweddau cemegol a ffarmacolegol wedi'u nodi. Fodd bynnag, mae diffyg gwybodaeth wyddonol am briodweddau gwrth-melanogenig gwahanol rywogaethau o dyrmerig a'r cydrannau gweithredol posibl sy'n bresennol mewn tyrmerig. Curcuminoids yw'r prif gyfansoddion gweithredol sy'n gyfrifol am y mwyafrif o weithgareddau biolegol tyrmerig. Mae gan curcuminoidau botensial mewn cosmeceuticals felgwrthocsidiol, gwrthlidiol,ac asiant ysgafnhau'r croen [7, 8]. Fodd bynnag, mewn astudiaeth flaenorol, canfuom amrywiadau sylweddol mewn cynnwys curcuminoid mewn tyrmerig, ac nid oedd rhai rhywogaethau (C. amada, C. zedoaria) hyd yn oed yn cynnwys curcumin [10]. Gwnaethom hefyd adrodd ar yr antifungal,gwrthocsidiol, a gweithgareddau vasodilatory gwahanol rywogaethau a mathau o dyrmerig [10-13]. Felly, nod yr astudiaeth hon oedd gwerthuso effeithiau gwahanol rywogaethau o dyrmerig, sef, C. xanthorrhiza, C. aromatica, C. amada, a C. zedoaria, ar yr ensym tyrosinase ac i nodi'r cyfansoddion cemegol penodol sy'n gyfrifol am ygwrth-tyrosinasegweithgaredd. Fe wnaethom hefyd werthuso gweithgaredd ataliol tyrosinase ac effeithiau gwrth-melanogenig cyfansoddion gweithredol wedi'u puro ar synthesis melanin mewn celloedd melanoma B16F10.

Canlyniadau a thrafodaeth

Ymhlith y pedwar rhywogaeth tyrmerig gwahanol, dangosodd dyfyniad MeOH o C. amada yr effaith ataliol tyrosinase madarch uchaf gyda gwerth IC50 o 53.4 ± 2.7, ac yna C. xanthorrhiza, C. aromatig, a C. zedoaria (Ffig. 1a). Curcumin yw prif elfen weithredol tyrmerig (Curcuma longa) ac mae ganddo ystod eang o weithgareddau biolegol, gan gynnwys gweithgareddau gwrth-ganser, gwrthlidiol, gwrth-bacteriol, gwrth-ffwngaidd a gwrthocsidiol. Dangosodd 75-gweithgaredd gwrth-tyrosinase mwy grymus nag arbutin ac asid kojic [14]. Fodd bynnag, mewn astudiaeth flaenorol, fe wnaethom adrodd bod amrywiadau sylweddol mewn cynnwys curcumin mewn gwahanol rywogaethau o dyrmerig [10].

Roedd Curcumin yn bresennol yn C. xanthorrhiza a C. aromatig ond yn absennol yn C. zedoaria a C. amada [10]. Canfyddiadau diddorol yr astudiaeth hon yw bod C. amada, heb curcumin, wedi dangos gweithgaredd ataliol tyrosinase cryf. Mae'r canlyniad hwn yn dangos bod yn rhaid bod rhai cyfansoddion gweithredol o C. amada wedi'u priodoli i'w effaith gwrth-tyrosinase cryf. Gallai gweithgaredd gwrth-tyrosinase C. xanthorrhiza a C. aromatica fod oherwydd eu cynnwys curcumin. Fodd bynnag, ni allem ddiystyru'r posibilrwydd o bresenoldeb cyfansoddion eraill. Cafodd y dyfyniad MeOH o C. amada ei ffracsiynu â dŵr, n-hecsan, ac EtOAc. Ymhlith y tri ffracsiynau hyn, dangosodd EtOAc effaith ataliol sylweddol gryfach na dŵr a n-hecsan (Ffig. 1b). Felly, cymerwyd rhan EtOAc ar gyfer ffracsiynu pellach. Gweithgareddau gwrth-tyrosinase chwe ffracsiynau [n-hecsan:EtOAc; 100:0 (F1), 80:20 (F2), 60:40 (F3), 40:60 (F4), 20:80 (F5), a 0:100 (F6)] a gafwyd o'r rhan EtOAc o C. amada eu cymharu. Ymhlith y chwe ffracsiynau hyn, dangosodd F6 a F3 weithgaredd gwrth-tyrosinase sylweddol uwch na'r lleill (Ffig. 1c). Yna nodwyd strwythurau cemegol y pum cyfansoddyn o ffracsiynau F3 a F6 yn ôl eu sbectra 1 H NMR a 13C NMR. Roedd y data brig fel a ganlyn:

Cyfansoddyn 1:

Crisial siâp nodwydd di-liw; UV λmax: nm 234, 285. ESI-MS ( plws ) m/z: 247.3 [M plws H] plws , 229.4 [M plws H-H2O] plws . 1 H-NMR (CD3OD): δ 7.22 (1H, s, H-12), 5.59 (1H, br d, J=12 Hz, H{{20}}) , 3.99 (1H, s, H-5), 3.85 (1H, d, J=16 Hz, H-9a), 3.69 (1H, d, J=16 Hz, H-9b), 2.57 (1H, dddd, J=13, 13, 12, 4 Hz, H-2a), 2.26 (1H, m, H{{46} }}a), 2.20 (1H, m, H{{50}}b), 2.09 (3H, s, H-13), 1.57 (3H, s, H-15), 1.32 (1H, dddd, J=13, 13, 4 Hz, H-3b), 1.28 (3H, s, H-14). 13C-NMR (CD3OD): δ 194.2(C-6) 160.2(C-8), 139.7(C12), 132.8 (C-1), 132.0(C-10) ), 124.3(C-11), 123.0(C-7), 67.8(C-5), 65.2(C-4), 42.5(C-9) ), 39.0(C-3), 25.4(C-2), 15.7 (C-15), 15.4(C-14), 10.7(C-13) ) (Data Atodol). O gymharu'r data hyn â'r rhai a adroddwyd yn y llenyddiaeth [15, 16], nodwyd y sylwedd fel zederone (Ffig. 2). Mae'n sesquiterpene, wedi'i ynysu o C. amada a C. zedoaria yn flaenorol ac mae wedi cael ei adrodd am ei effeithiau poenliniarol, gwrthlidiol, gwrth-ffwngaidd a sytotocsig [12, 17-20].

Cyfansoddyn 2:

Olew di-liw; UV λmax: nm 243, 280. ESIMS ( plws ) m/z: 231.0 [M plws H] plws , 223.3 [M a H-H2O] plws . 1 H-NMR (CD3OD): δ 7.16 (1H, s, H-12), 5.83 (1H, s, H-5), 5.21 (1H, dd, J=12 Hz , 5 Hz, H-1), 3.73 (1H, d, J=16 Hz, H-9a), 3.63 (1H, d, J=16 Hz, H -9b), 2.45 (1H, dddd, J=15 Hz, 11 Hz, 4 Hz, H-3a), 2.31 (1H, m, H-2a ), 2.20 (1H, dddd, J=12 Hz, 12 Hz, 12 Hz, 4 Hz, H-2b), 2.06 (3H, s, H{{57} }), 1.92 (3H, s, H-14), 1.89 (1H, m, H-3b), 1.25 (3H, s, H-15). 13C-NMR (CD3OD): δ 191.8 (C-6), 158.6 (C-8), 147.6 (C-4), 140.0 (C-12), 136.1 ( C-10), 133.3 (C-5), 132.0 (C-1), 124.6 (C-11), 123.1(C-7), 42.4( C-9), 41.4 (C-3), 27.3 (C-2), 19.3 (C-14), 15.9(C-2), 9.9( C-13) (Data Atodol). O gymharu'r data hyn â'r rhai a adroddwyd yn y llenyddiaeth [21], nodwyd y sylwedd fel furanodienone (Ffig. 2). Roedd wedi'i ynysu o Lindera pulcherrima (Nees.) Benth. cyn bachyn. f [22], Curcuma zedoaria [19], Curcuma amada [12] a Curcuma wenyujin [23]. Mae'n furanosesquiterpenoid sy'n arddangos gweithgareddau gwrth-ffwngaidd [12], gwrthlidiol [19], gwrth-ganser [24], gwrth-bacteriol a gwrth-ocsidydd [22].

Cyfansoddyn 3:

Olew melynaidd; UV λ uchafswm: nm 275. ESIMS ( plws ) m/z: 383.3 [M plws Na] plws , 361.3 [M plws H] plws , 343.2 [M plws H-H2O] plws . 1 H-NMR (CD3OD): δ 6.99 (2H, dd, J=9, 2 Hz, H-2’´, -6´´), 6.67 (2H, d, J=9 Hz, H-3’´, -5´´), 6.52 (2H, s, H-2´, -6´), 4.63 (1H , br b, J=12 Hz, H-1), 4.21 (1H, m, H-3), 3.89 (1H, m, H-5), 3.85 ( 3H, s, 5’-OCH3), 2.63 (2H, m, H-7), 1.82 (1H, m, H-2a), 1.78 (1H, m, H{{6{ {107}}}}a), 1.73 (1H, m, H-2b), 1.69 (1H, m, H{-4a), 1.68 (1H, m, H{{72} }b), 1.53 (1H, m, H{-4b). 13C-NMR (CD3OD): δ 156.3 (C-4’´), 149.5 (C-5’), 146.4 (C-3’), 134.5 (C-4 ’), 134.44 (C-1’), 134.41 (C-1’´), 130.4 (C-2’´, -6’´), 116.1 (C{ {104}}’´, -5’´), 108.0 (C-2’), 102.8 (C-6’), 75.2 (C-1), 72.6 ( C-5), 65.6 (C3), 56.6 (5’-OCH3), 41.1 (C-2), 39.5 (C-4), 39.2 (C-6) 31.8 (C-7) (Data Atodol). O'r gymhariaeth o'r data hyn â'r rhai a adroddwyd yn y llenyddiaeth [25], nodwyd y sylwedd fel 1, 5- epoxy -3- hydroxy -1- (3, {{{{144} dihydroxy} {145}} methoxyphenyl)-7-(4-hydroxyphenyl) heptanes (Ffig. 2). Cafodd ei ynysu oddi wrth risomau Zingiber officinale, ac astudiwyd eu heiddo gwrthocsidiol [25].

Cyfansoddyn 4:

Surop gludiog; UV λ uchafswm: nm 281. ESIMS ( plws ) m/z: 385.3 [M plws Na] plws , 363.3 [M plws H] plws , 345.2 [M plws H-H2O] plws . 1 H-NMR (CD3OD): δ 6.75 (1H, d, J=2 Hz, H-2’), 6.68 (1H, d, J=8 Hz, H{{21 }}’), 6.64 (1H, J=8 Hz, H-5’´), 6.61 (1H, J=2 Hz, H-2´´), 6.60 (1H, dd, J=8, 2 Hz, H-6´), 6.49 (1H, dd, J=8, 2 Hz, H-6´´), 3.80 (3H, s, 3´-OCH3), 3.73 (2H, m, H-3, -5), 2.64-2.47 (4H, m, H{{59) }}a, -1b, -7a, -7b), 1.71-1.65 (4H, m, H-2a, {{ 68}}b, -6a, -6b), 1.61 (2H, m, H-4a, -4b). 13C-NMR (CD3OD): δ 148.8 (C-3’), 146.1 (C-3’´), 145.4 (C-4’), 144.2 (C-4). ´´), 135.24 (C-1´ neu C-1´´), 135.22 (C-1´ neu C-1´´), 121.8 (C{{101) }}’), 120.6 (C-6’´), 116.5 (C-2’´), 116.3 (C-5´´), 116.1 (C-5´), 116.1 (C-5´), ), 113.2 (C-2’), 70.94 (C-3 neu C-5), 70.92 (C-3 neu C-5), 56.4 (3 ’-OCH3), 44.9 (C-4), 40.8 (C-2, -6), 32.3(C-1), 32.1(C-7) (Data Atodol). O gymharu'r data hyn â'r rhai a adroddwyd yn y llenyddiaeth [26, 27], nodwyd y sylwedd fel olew 3,5-dihydroxy-1-(3,4-dihydroxyphenyl){{150 }} (4-hydroxy-3-methoxyphenyl) heptanes (Ffig. 2). Cafodd ei ynysu oddi wrth risomau Tacca chantrieri [26] a Curcumalonga L. [27] . Maent yn diarylheptanoids sy'n arddangos gweithgareddau sytotocsig [26] a gwrth-tiwmor [27].

Cyfansoddyn 5:

Olew di-liw; UV λ max nm: 279. ESI-MS ( plws ) m/z: 413.3 [M plws Na] plws , 391.3 [M plws H] plws , 373.3 [M plws HH2O] plws . 1 H-NMR (CD3OD): δ 6.76 (1H, s, H-2’´), 6.67 (1H, d, J=8 Hz, H{{20}}} ´´), 6.21 (1H, dd, J=8, 2 Hz, H-6´), 6.53 (2H, s, H-2´, -6´´´ ), 4.63 (1H, br d, J=12 Hz, H-1), 4.21 (1H, m, H-3), 3.83 (3H, s, 5’-OCH3) , 3.78 (3H, s, 3-OCH3), 2.65 (2H, m, H-7), 1.84 (1H, m, H-2a), 1.79 (1H, m, H-6a), 1.74 (1H, m, H{-2b), 1.69 (1H, m, H-4a), 1,68 (1H, m, H{{ 75}}b), 1.53 (1H, m, H{-4b). 13C-NMR (CD3OD): δ 149.5 (C-5’), 148.8 (C-3’´), 146.4 (C-3’), 145.4 (C-4). ´´), 135.3 (C-1´), 135.2 (C-1´´´), 134.4 (C-4´), 121.9 (C-6´´), 116.1 (C-5’´), 113.4 (C-2}´´), 108.0 (C-2´), 102.7 (C-6´), 75.2 (C{ {121}}), 72.5 (C-5), 65.6 (C-3), 56.6 (5’-OCH3), 56.3 (3’’-OCH3), 41.2 (C{{140}) }), 39.4 (C-4), 39.3 (C-6), 32.2 (C-7) (Data Atodol). O'r gymhariaeth o'r data hyn â'r rhai a adroddwyd yn y llenyddiaeth [20], nodwyd y sylwedd fel 1, 5- epoxy -3- hydroxy -1- (3, {{{156} dihydroxy} Dihydroxy { {157}}methoxyphenyl)- 7-(4-hydroxy-3-methoxyphenyl) heptanes (Ffig. 2) ac nid oes unrhyw wybodaeth am eu gweithgaredd biolegol. Fe wnaethom ynysu cyfansoddion 3, 4, a 5 am y tro cyntaf o C. amada. Roedd yr holl gyfansoddion yn dangos gweithgaredd ataliol yn erbyn tyrosinase madarch

Pum cyfansoddyn, sef, sederone, ffwranodienone, 1,5-epocsi-3-hydroxy-1-(3,{5}}dihydroxy-5-methoxyphenyl)- 7-( 4-hydroxyphenyl) heptanes, 3,5-dihydroxy-1-(3,4-hydroxyphenyl dysgl)-7-(4-hydroxy-3-) methoxyphenyl) heptanau ac 1,5-epocsi-3-hydroxy-1-(3,4-dihydroxy-5-methoxyphenyl)- 7-(4- hydroxy-3-methoxyphenyl) heptanes, wedi'u hynysu o ffracsiynau F3 a F6. Dangosodd y cyfansoddion ynysig weithgaredd gwrth-tyrosinase mewn modd sy'n dibynnu ar ganolbwyntio. Ymhlith y pum cyfansoddyn, dangosodd cyfansawdd 4 weithgaredd gwrth-tyrosinase sylweddol gryfach nag arbutin. Nid oedd unrhyw wahaniaethau sylweddol yn yr effeithiau gwrth-tyrosinase rhwng cyfansawdd 5 ac arbutin (Ffig. 3). Astudiwyd effeithiau'r cyfansoddyn ynysig ar hyfywedd cellog ar gelloedd melanoma murine B16F10. Cafodd y celloedd eu trin â chrynodiadau 50, 100, 200, a 400 μM o'r cyfansawdd am 48 h. Ni ddangosodd y cyfansoddion ynysig effeithiau sytotocsig hyd at 200 μM, fodd bynnag, arsylwyd tua hanner cant y cant o farwolaethau cellog ym mhob achos ar grynodiad 400 μM (Ffig. 4). Felly, defnyddiwyd crynodiadau hyd at 200 μM i asesu eu heffeithiau antyrosinase mewngellol a gwrth-melanogenig.

Er mwyn pennu gweithgareddau gwrth-melanogenig a gwrth-tyrosinase y cyfansoddion ynysig, gwerthuswyd eu heffeithiau ar gynnwys melanin a gweithgaredd tyrosinase mewn celloedd melanoma B16F10. Fel y dangosir yn Nhabl 1, roedd ein cyfansoddion ynysig yn ddibynnol ar ddos ​​yn atal cynnwys melanin mewngellol a gweithgaredd tyrosinase. Roedd cyfansawdd 4 yn sylweddol gryfach na'r cyffur rheoli cadarnhaol arbutin mewn effeithiau ataliol melanin a thyrosinase. Ni welwyd unrhyw wahaniaeth arwyddocaol rhwng cyfansawdd 5 ac arbutin. Gan fod tyrosinase cellog yn gwella cynhyrchiad melanin, mae lleihau gweithgaredd tyrosinase yn strategaeth effeithlon ar gyfer datblygu cyfryngau gwrth-melanogenig. Ar gyfer hyn, gwnaethom werthuso priodweddau ataliol gweithgaredd tyrosinase mewngellol a melanogenesis mewn celloedd melanoma B16F10. Yn debyg i ganfyddiadau gweithgaredd ataliol tyrosinase madarch, mae'r cyfansoddion ynysig yn atal gweithgaredd tyrosinase mewngellol a melanogenesis mewn modd sy'n dibynnu ar ddos. Arweiniodd effeithiau gwrth-tyrosinase y cyfansoddion ynysig at eu priodweddau gwrth-melanogenig. Trefn gweithgaredd gwrth-tyrosinase a gwrth-melanogenig y cyfansoddion hyn oedd cyfansawdd 4 > arbutin > 5 > 2 > 3 > 1. Roedd gwerth cyfrifedig IC50 cyfansawdd 4 yn sylweddol is na gwerth arbutin. Roedd effeithiolrwydd cyfansoddyn 4 yn 1.9- i 5-plyg yn uwch na rhai'r pedwar cyfansoddyn arall. Roedd Cyfansoddyn 5 hefyd yn dangos gweithgaredd gwrth-tyrosinase cryf a oedd yn debyg i weithgaredd arbutin. Dangosodd ein canlyniadau y gallai cyfansoddion 4 a 5 gael eu defnyddio fel atalyddion tyrosinase naturiol posibl a cholur gwynnu croen. Cynigiwyd straen ocsideiddiol i fod yn rhan o fecanwaith sylfaenol gorgynhyrchu melanin [28]. Felly, ymchwiliwyd i'r rôl gwrthocsidiol mewn ystod eang o anhwylderau croen, gan gynnwys ffotocarcinogenesis neu melanoma [9]. Gwnaethom ni ac eraill adrodd yn flaenorol am briodweddau gwrthocsidiol C. amada [13, 29] a allai fod yn gyfrifol am effeithiau antimelanogenig y cyfansoddion ynysig. Yn yr astudiaeth hon, canfuom effeithiau ataliol y cyfansoddion ynysig ar synthesis melanin mewngellol a gweithgaredd tyrosinase a achosir gan -MSH. Felly, gellir defnyddio ein cyfansoddion ynysig fel asiantau mewn colur swyddogaethol i ddatblygu triniaethau gwynnu croen effeithiol.

Casgliad

Rydym yn awgrymu'n gryf y gall C. amada chwarae rhan bwysig fel atalydd tyrosinase effeithiol. Gellid defnyddio C. amada a'i gyfansoddion bioactif yn y diwydiant cosmetig fel asiantau gwynnu naturiol, y diwydiant bwyd fel asiantau gwrthfrownio, a'r maes meddygol ar gyfer trin hyperpigmentation. Serch hynny, mae angen astudiaethau pellach i ymchwilio i effeithiau gwrth-melanogenig y cyfansoddion ynysig mewn modelau anifeiliaid.

Defnyddiau a dulliau

Cemegau

Prynwyd tyrosinase o fadarch ac arbutin gan Sigma-Aldrich Chemical Co. (St. Louis, MO, UDA). Roedd L-Tyrosine o Wako pur chemical Industries Ltd. (Osaka, Japan). Prynwyd methanol (MeOH), asetad ethyl (EtOAc), a n-hexane gan Nacalai Tesque (Kyoto, Japan). Prynwyd gel silica (63-200 μm, Kanto Chemical Co. Tokyo, Japan) a MeOH-d4 (CD3OD, Merck KGaA, yr Almaen).

Paratoi deunydd planhigion Roedd pedair rhywogaeth wahanol o dyrmerig sef C. xanthorrhiza, C. aromatica, C. amada, a C. zedoaria yn cael eu tyfu mewn maes o bridd llwyd (tywod bras 3.6 y cant, tywod mân 36.9 y cant , silt 24.3 y cant , clai 32.8 y cant , pH 7.4 , pH 7.4 , DIM { { 1 { { { { { } }}}} N 0.07 y cant , NH { { 13}} N 0.08 y cant , P 4.6 ng/g, K 42.9 ng/g) ar y Ganolfan Gwyddor Maes Isdrofannol, Prifysgol y Ryukyus, Okinawa, Japan. Y tymheredd misol cyfartalog , lleithder , a dyodiad yn ystod y cyfnod tyfu oedd 17-29 gradd , 61-83 y cant , a 22-369 mm , yn y drefn honno. Darparwyd arferion agronomeg cyffredin gan gynnwys gwrtaith a dyfrhau. Cynaeafwyd rhisomau pan wywodd holl egin y rhywogaeth yn llwyr. Cafodd y rhisomau eu golchi, eu sleisio, a'u sychu mewn popty aer poeth ar 50 gradd am 72 h.

Echdynnu samplau

Cyflawnwyd yr echdyniadau trwy doddi'r gwahanol bowdr tyrmerig (300 g) i MeOH (3 L) ar dymheredd ystafell (25 gradd) a gwasgedd atmosfferig a'u cadw am ddau ddiwrnod gyda throi magnetig parhaus i atal ocsidiad aer a cysgodi rhag golau'r haul. Hidlwyd y cyfansoddion toddadwy-hydawdd gan ddefnyddio papur hidlo (Rhif 2, Advantec, Tokyo Roshi Kaisha Ltd., Tokyo, Japan). Ychwanegwyd toddyddion ffres (MeOH) at y deunydd planhigion a ddefnyddiwyd ac ailadroddwyd y broses dair gwaith. Cafodd yr hydoddiannau wedi'u hidlo sy'n cynnwys cyfansoddion planhigion eu sychu gan anweddydd cylchdro o dan bwysau llai ar 40 gradd. Cadwyd cynnyrch yr holl echdynion yn yr oergell ar 4 gradd ar gyfer dadansoddiadau arbrofol.

Assay ataliad Tyrosinase

Penderfynwyd ar weithgarwch atal tyrosinase yn ôl y dull blaenorol [30], gan fesur y crynodiad o DOPA chrome a gynhyrchir gan weithred ensym tyrosinase ar swbstrad tyrosine. Yn gryno, diddymwyd y sampl prawf mewn 80 y cant MeOH i gael crynodiadau gwahanol (25, 50, a 100 µg / mL). Gosodwyd y plât ffynnon 96- yn y drefn ganlynol: 120 μL o glustogfa ffosffad (20 mM, pH 6.8), 20 μL o'r sampl, a 20 μL o tyrosinase madarch (500 μL mewn ffosffad 20 mM byffer). Ar ôl deori am 15 munud ar 25 gradd, cychwynnwyd yr adwaith trwy ychwanegu 20 μL o hydoddiant L-tyrosine 0.85 mM ac yna fe'i deorwyd am 10 munud ar 25 gradd. Pennwyd gweithgaredd tyrosinase trwy fesur yr amsugnedd ar 470 nm gan ddefnyddio darllenydd microplate (sbectrophotometer Biotek Powerwave XS2). Defnyddiwyd Arbutin fel rheolaeth gadarnhaol, tra defnyddiwyd MeOH 80 y cant fel rheolaeth negyddol. Cyfrifwyd canran yr ataliad tyrosinase fel a ganlyn:

lle C yw amsugnedd y rheolaeth negyddol, B yw amsugnedd y gwag, a S yw amsugnedd y sampl prawf.

Ynysu cyfansoddion bioactif o echdyniad crai Curcuma amada

O ystyried canlyniadau'r pedwar dyfyniad tyrmerig, dangosodd C. amada weithgaredd gwrth-tyrosinase sylweddol uwch na'r lleill. Felly, perfformiwyd puro cyfansoddion gweithredol o'r echdyniad crai o C. amada dan arweiniad bioassay. Er mwyn nodi'r cyfansoddion gwrth-tyrosinase, cynhaliwyd ffracsiynu o'r echdyniad crai o C. amada fel y disgrifir yn Ffig. 5. Cafodd y darn crai ei wanhau â dŵr distyll ac yna ei dynnu â n-hecsan, ac yna EtOAc. Yna cymysgwyd cyfeintiau cyfartal o bob toddiant toddyddion ac echdynnu crai trwy ysgwyd am 3 munud mewn twndis gwahanu. Crynhowyd yr holl ffracsiynau i sychder gan anweddydd cylchdro ar 40 gradd . Penderfynwyd ar weithgareddau gwrth-tyrosinase y tri ffracsiynau hyn yn ôl y weithdrefn uchod. Gan fod y ffracsiwn EtOAc yn dangos y gweithgaredd gwrth-tyrosinase uchaf, fe'i dewiswyd ar gyfer ynysu a phuro'r cyfansawdd bioactif. Anweddwyd y ffracsiwn gweithredol EtOAc i sychder a chafodd gromatograffeg ar golofn gel silica (75 g) (30 × 3 cm). Cyflawnwyd Elution gan ddefnyddio n-hexane ac EtOAc gyda symiau cynyddol o EtOAc [100:0 (F1), 80:20 (F2), 60:40 (F3), 40:60 (F4), 20:80 (F5) , a 0:100 (F6)]. Cynhaliwyd gweithgaredd gwrth-tyrosinase y chwe ffracsiynau hyn yn unol â'r weithdrefn uchod, a darganfuwyd y rhan fwyaf o weithgareddau yn F3 a F6. Cafodd ffracsiynau F3 a F6 eu puro gan HPLC cam gwrthdro C18 (COSMOSIL 5C18-AR-II; Nacalai Tesque, Inc., Kyoto, Japan) gyda dŵr ac asetonitrile fel y cyfnod symudol gyda chyfradd llif o 2.5 mL min−1, wedi'i ganfod ar 280 nm.

Gostyngodd tri chopa o F3 yn 9.55, 13.66, a 16.47 mun, a phedair copa o F6 yn anwastad yn 11.56, 12.2{{{{{0), 12.75, a 15.03 munud fel sylweddau gwyn di-liw, y mae hyn yn ataliol canfuwyd gweithgaredd mewn pum ffracsiynau brig yn 9.55 a 16.47 munud o F3 a 11.56, 12.75, a 15.03 mun (Data Atodol) o F6 (Ffig. 5). Diddymwyd y cyfansoddion ynysig (~10 mg) yn MeOH-d4 ac yna'n destun dadansoddiad sbectrol. Cofnodwyd sbectra cyseiniant magnetig niwclear (NMR) ar sbectromedrau BRUKER NMR (500 MHz ar gyfer 1 H a 125 MHz ar gyfer 13C) ar dymheredd ystafell. Cofnodwyd sifftiau cemegol (δ) fel rhannau fesul miliwn (ppm) o gymharu â tetramethylsilane (TMS) fel y safon fewnol. Cynhaliwyd arbrofion sbectrometreg màs ar Sbectromedr Màs Dyfroedd gan ddefnyddio chwiliedydd ïoneiddiad electrochwistrellu (ESI − MS) o dan yr amodau offerynnol canlynol: Colofn: COSMOSIL 5C18-AR-II, (2 × 150) mm. Toddyddion A: Dŵr (asid ffurfig 0.1 y cant), Toddyddion B: asetonitrile, cyfradd llif: 4 mL/munud, cyfaint pigiad: 100 µL, amser rhedeg: 35 munud, rhaglen amser ar gyfer F3: 75 y cant B (0 munud) → 75 y cant B (20 mun) → 100 y cant B (20.1 mun) → 100 y cant B (27 mun) → 75 y cant B (27.1 mun) → 75 y cant B (35 mun). Rhaglen amser ar gyfer F6: 45 y cant B (0 mun) → 45 y cant B (14 mun) → 100 y cant B (14.1 mun) → 100 y cant B (20 mun) → 45 y cant B (20.1 mun) → 45 y cant B (25 min). Modd pwmp: graddiant deuaidd. Manylion popty: CTO-20AC, tymheredd 40 gradd . Modd ïoneiddiad MS: ES (plws), foltedd capilari: 4.0 kV, foltedd côn: 20 V, tymheredd y ffynhonnell: 120 gradd, tymheredd dadhydradu.: 350 gradd, llif nwy côn: 100 L/h, llif nwy diddymu: 800 L /h (Data Atodol).

Gweithgaredd gwrth-tyrosinase y cyfansoddion ynysig

Diddymwyd cyfansoddion ynysig yn MeOH mewn crynodiadau o 5, 10, 30, 50, 100, a 200 μM ar gyfer pob cyfansoddyn. Pennwyd gweithgaredd gwrth-tyrosinase gan ddefnyddio'r weithdrefn a ddisgrifiwyd yn flaenorol.

Ataliad mewngellol o tyrosinase a melanogenesis gan y cyfansoddion ynysig

Diwylliant celloedd

Cafodd celloedd melanoma B16F10 eu meithrin yng nghyfrwng addasedig Eagle's Dulbecco (DMEM) wedi'i ategu â 10 y cant o serwm buchol ffetws anweithredol (FBS) ac 1 y cant o benisilin (10,000 U/mL)/streptomycin (100 ug/mL) ar 37 gradd mewn awyrgylch llaith sy'n cynnwys 5 y cant o CO2.

Hyfywedd cell

Cafodd celloedd B16F10 eu platio ar ddwysedd o 5 × 104 o gelloedd/ffynnon mewn 96-plât ffynnon. Ar ôl 24 h, roedd celloedd yn agored i grynodiadau amrywiol o'r cyfansoddyn ynysig a'u deor am 48 awr ychwanegol ar 37 gradd. Yn dilyn deori, penderfynwyd hyfywedd celloedd gan assay MTS. Ychwanegwyd ugain microlitr o hydoddiant MTS a'u deor am 60 munud. Ar ôl deori, pennwyd amsugnedd y celloedd ar 490 nm gan ddefnyddio darllenydd microplate (Benchmark Plus).

Gweithgareddau gwrth-tyrosinase a gwrth-melanogenig y cyfansoddion ynysig

Cynhaliwyd pennu cynnwys melanin cellog a phrofion gweithgaredd tyrosinase fel y disgrifiwyd yn flaenorol [31], gydag addasiadau bach. Cafodd celloedd melanoma B16F10 eu platio ar ddwysedd o 5 × 104 o gelloedd/ffynnon mewn 96-plât ffynnon. Ar ôl 24 h, roedd celloedd yn agored i grynodiadau amrywiol o'r cyfansoddyn ynysig neu arbutin. Ar ôl 1 h, ychwanegwyd hormon ysgogol 100 nM -melanocyte (-MSH), a deorwyd y celloedd am 48 h ychwanegol ar 37 gradd . Ar gyfer yr astudiaeth gweithgaredd gwrth-tyrosinase, cafodd y celloedd eu golchi wedyn â byffer ffosffad oer-iâ a'u gorchuddio â byffer ffosffad (pH 6.8) yn cynnwys 1 y cant Triton-X (90 μL/well). Cafodd y platiau eu rhewi ar −80 gradd am 30 munud. Ar ôl dadmer a chymysgu, ychwanegwyd 10 μL o 1 y cant L-DOPA at bob ffynnon. Yn dilyn deori ar 37 gradd am 2 h, mesurwyd yr amsugnedd ar 490 nm. Ar gyfer yr assay cynnwys melanin, golchwyd y celloedd ddwywaith gyda byffer ffosffad ac yna'n diddymu mewn 100 μL o NaOH (1 N) sy'n cynnwys 10 y cant DMSO. Deorwyd samplau ar 80 gradd am 1 awr a'u cymysgu i hydoddi melanin. Mesurwyd dwysedd optegol y homogenad cymysg ar 490 nm.

Dadansoddiad ystadegol

Mynegir canlyniadau fel y cymedr ± SEM. Gwerthuswyd gwahaniaethau ystadegol rhwng y ddau fodd gan brawf-t y Myfyriwr. Perfformiwyd cymariaethau lluosog gan ddefnyddio dadansoddiad un ffordd o amrywiant a ddilynwyd gan brawf Bonferroni. Ystyriwyd bod gwahaniaethau yn arwyddocaol yn P < {{="">

Dyma ein cynnyrch gwrth-blinder! Cliciwch ar y llun am fwy o wybodaeth!

Cyfeiriadau

1. Solano F, Briganti S, Picardo M, Ghanem GH. Asiantau Hypopigmented: adolygiad wedi'i ddiweddaru ar agweddau biolegol, cemegol a chlinigol. Cell Pigment Res. 2006; 19:550–71.

2. Loizzo MR, Tundis R, Menichini F. Atalyddion tyrosinase naturiol a synthetig fel asiantau gwrthfrownio: Diweddariad. Compr Rev Food Sci Food Saf. 2012; 11:378–98.

3. Lin YS, Chen HJ, Huang JP, Lee PC, Tsai CR, Hsu TF, et al. Cineteg gweithgaredd ataliol tyrosinase gan ddefnyddio darnau dail vinifera Viti. Biomed Res Int. 2017: 5232680.

4. Manini P, Napolitano A, Westerhof W, Riley PA, d'Ischia M. Ortho-quinone adweithiol a gynhyrchir gan ocsidiad tyrosinase-catalyzed o'r asiant depigmenting croen monobenzone: adweithiau hunan-gyplu a thiol-conjugation a goblygiadau posibl ar gyfer melanocyte gwenwyndra. Cemeg Res Tocsicol. 2009; 13: 1398-405.

5. Couteau C, Coiffard L. Trosolwg o asiantau gwynnu croen: cyffuriau a chynhyrchion cosmetig. Cosmetics. 2016; 3:27.

6. Al-Saleh I, Shinwari N, El-Doush I, Billedo G, Al-Amodi M, Khogali F. Cymharu lefelau mercwri mewn meinweoedd amrywiol o lygod albino a pigmentog wedi'u trin â dau frand gwahanol o hufenau mercwri sy'n ysgafnhau'r croen. Biometals: Int J rôl Met ïonau Biol, Biocemeg, Med. 2004; 17: 167-75.

7. Gopinath H, Karthikeyan K. Turmeric: condiment, cosmetig a gwellhad. Indiaidd J Dermatol Venereol Leprol. 2018; 84:16-21.

8. Vaughn AR, Branum A, Sivamani RK. Effeithiau tyrmerig (Curcuma longa) ar iechyd y croen: adolygiad systematig o'r dystiolaeth glinigol. Phytother Res. 2016; 30: 1243-64.

9. Baliga MS, Katiyar SK. Chemoatal ffotocarcinogenesis gan fotaneg dietegol dethol. Ffotochem Ffotobio Sci. 2006; 5:243-53.

10. Akter J, Hossain MA, Sano A, Takara K, Islam MZ, Hou DX. Gweithgaredd gwrthffyngaidd amrywiol rywogaethau a mathau o dyrmerig (Curcuma spp.) yn erbyn Fusarium Solani Sensu Lato. Pharm Chem J. 2018;52:292–7.

11. Akter J, Islam MZ, Hossain MA, Kawabata S, Takara K, Nguyen H, et al. Mae endotheliwm-annibynnol ac yn dibynnu ar sianel calsiwm yn ymlacio'r rhydweli ymennydd mochyn gan wahanol rywogaethau a mathau o dyrmerig. J Meddal Ategol Traddodiad. 2018; 9: 297-303.

12. Akter J, Takara K, Islam MZ, Hossain MA, Sano A, Hou DX. Ynysu ac egluro adeileddol cyfansoddion gwrthffyngaidd o Curcuma amada. Asiaidd Pac J Trop Med. 2019; 12: 123-9.

13. Akter J, Hossain MA, Takara K, Islam MZ, Hou DX. Gweithgaredd gwrthocsidiol gwahanol rywogaethau a mathau o dyrmerig (Curcuma spp): Ynysu cyfansoddion gweithredol. Comp Biochem Physiol C Toxicol Pharm. 2019; 215: 9-17.

14. Khunlad P, Tundulawessa Y, Supasiri T, Chutrtong W. Tyrosinase gweithgaredd ataliol o curcuminoids o'r powdr tyrmerig (Curcuma longa Linn.). J SWU Sci. 2008; 24: 125-39.

15. Giang PM, Mab PT. Ynysu sesquiterpenoids oddi wrth y rhisomau o Fietnameg Curcuma aromatig Salisb. J Chem. 2000; 38:96-9.

16. Asem SD, Laitonjan SW. Ymchwiliad i berthynas adeiledd-aflinynoldeb sederone o risom Curcuma caeca Roxb. Ind J Chem. 2012; 51:1738–42.

17. Faiz Hossain C, Al-Amin M, Rahman KM, Sarker A, Alam MM, Chowdhury MH, et al. Egwyddor analgesig o Curcuma amada. J Ethnopharmacol. 2015; 163:273-7.

18. Ahmed Hamdi OA, Syed Abdul Rahman SN, Awang K, Abdul Wahab N, Looi CY, Thomas NF, Abd Malek SN. Cyfansoddion sytotocsig o risomau Curcuma zedoaria. Gwyddor Byd J. 2014;2014:321943.

19. Makabe H, Maru N, Kuwabara A, Kamo T, Hirota M. Sesquiterpenes gwrthlidiol o Curcuma zedoaria. Nat Prod Res. 2006; 20:680–5.

20. Kikuzaki H, Nakatani N. Diarylheptanoids cylchol o risomau o Zingiber officinale. Ffytocemeg. 1996; 43:273-7.

21. Dekebo A, Dagne E, Sterner O. Furanosesquiterpenes o Commiphora sphaerocarpa a godinebwyr perthynol o wir myrr. Ffitotherapi. 2002; 73:48-55.

22. Joshi SC, Mathela CS. Gweithgareddau gwrthocsidiol a gwrthfacterol olew hanfodol y ddeilen a furanodienone a curzerenone ei gyfansoddyn o Benth Lindera pulcherrima (Nees.). cyn bachyn. dd. Pharmacon Res. 2012; 4:80–4.

23. Yang FQ, Li SP, Zhao J, Lao SC, Wang YT. Optimeiddio amodau GC-MS yn seiliedig ar ddatrysiad a sefydlogrwydd analytes ar gyfer pennu naw sesquiterpenoid ar yr un pryd mewn tair rhywogaeth o risomau Curcuma. J Pharm Biomed Rhefrol. 2007; 43:73-82.

24. Li YW, Zhu GY, Shen XL, Chu JH, Yu ZL, Fong WF. Mae Furanodienone yn atal amlhau a goroesiad celloedd trwy atal signalau ER mewn celloedd MCF-7 canser y fron dynol. J Biocemeg Cell. 2011; 112: 217-24.

25. Tao QF, Xu Y, Lam RY, Schneider B, Dou H, Leung PS, et al. Diarylheptanoids a monoterpenoid o risomau Zingiber officinale: eiddo gwrthocsidiol a cytoprotective. J Nat Prod. 2008; 71:12-17.

26. Yokosuka A, Mimaki Y, Sakagami H, Sashida Y. Diarylheptanoids newydd a glwcosidau diarylheptanoid o risomau Tacca chantrieri a'u gweithgaredd sytotocsig. J Nat Prod. 2002; 65:283–9.

27. Jiang JL, Jin XL, Zhang H, Su X, Qiao B, Yuan YJ. Adnabod cyfansoddion antitumor mewn curcuminoids o Curcuma longa L. yn seiliedig ar y berthynas cyfansoddiad-gweithgaredd. J Pharm Biomed Rhefrol. 2012; 70:664–70.

28. Marrot L, Meunier JR. Difrod DNA croen a'i ganlyniadau biolegol. J Am Acad Dermatol. 2008; 58:139–48.

29. Policegoudra RS, Abiraj K, Channe Gowda D, Aradhya SM. Ynysu a nodweddu'r cyfansoddyn gwrthocsidiol a gwrthfacterol o risom mango sinsir (Curcuma amada Roxb.). J Chromatogr B Technol Rhefrol Biomed Gwyddor Bywyd. 2007; 852:40–8.

30. Tadtong S, Viriyaroj A, Vorarat S, Nimkuntat S, Suksamrarn S. Antityrosinase a gweithgareddau gwrthfacterol o mangosteen pericarp dyfyniad. J Iechyd Res. 2009; 23:99–102.

31. Li X, Guo L, Sul Y, Zhou J, Gu Y, Li Y. Mae Baicalein yn atal melanogenesis trwy actifadu llwybr signalau ERK. Int J Mol Med. 2010; 25: 923-7.