Zebrafish embrionas kaip modelis, skirtas išbandyti maisto antioksidacinių junginių apsauginį poveikį

El. paštastina.xiang@wecistanche.comDaugiau informacijos.

Abstraktus:antioksidantasMaisto junginių aktyvumas yra viena iš didžiausią susidomėjimą keliančių savybių dėl savo naudos sveikatai ir koreliacijos su lėtinių ligų prevencija. Šis aktyvumas paprastai matuojamas naudojant in vitro tyrimus, kurie negali numatyti in vivo poveikio ar veikimo mechanizmų. Šio tyrimo tikslas buvo įvertinti šešių fenolinių junginių (naringenino, apigenino, rutino, oleuropeino, chlorogeno rūgšties ir kurkumino) ir trijų karotinoidų (likopeno B, karotino ir astaksantino), kurie natūraliai yra maisto produktuose, apsauginį poveikį in vivo. zebrafish embriono modelis. Zebrafish embrionas buvo iš anksto apdorotas kiekvienu iš devynių antioksidantų junginių ir tada veikiamas tretbutilo hidroperoksidu (tBOOH), žinomu induktoriumi.oksidacinis stresaszebrafijoje. Reikšmingi skirtumai buvo nustatyti lyginant tBOOH sukelto letalumo ir dismorfogenezės koncentracijos ir atsako santykį su iš anksto apdorotais embrionais.antioksidantasjunginiai. Nustatytas kiekvieno junginio, išskyrus karotiną, apsauginis poveikis nuo oksidacinio streso sukelto mirtingumo. Be to, apigeninas, rutinas ir kurkuminas taip pat turėjo apsauginį poveikį nuo dismorfogenezės. Kita vertus, -karotinas padidino mirtingumą ir dismorfogenezę, palyginti su gydymu vien tBOOH.

Raktažodžiai: oksidacinis stresas; zebrafish embrionas; antioksidacinis poveikis; polifenoliai; karotinoidų

1. Įvadas

Reaktyviosios deguonies rūšys (ROS) ir reaktyvios azoto rūšys (RNS) atsiranda ląstelių metabolizmo metu. Jie yra būtini normaliai fiziologinei būklei, tačiau esant pertekliui dalyvauja patologiniuose procesuose [1]. Aerobiniai organizmai turi apsaugą, kad išvengtų ROS sukeltos oksidacinės žalos, įskaitantantioksidantasfermentų ir (arba) nefermentinių mechanizmų, įskaitant endogeniškai gaminamus antioksidantų junginius arba antioksidantų suvartojimą su maistu [2].
Disbalansas, kai reaktyviųjų rūšių koncentracija yra didesnė užantioksidantasorganizmo apsauga, vadinamaoksidacinis stresas(OS) [3]. OS pasekmės apima makrofagų pritraukimą; normalaus lipidų ir baltymų funkcionavimo slopinimas; ir mitochondrijų, membranų ir DNR pažeidimai [4–7]. Šie pokyčiai buvo koreliuojami su keliomis patologijomis, tokiomis kaip vėžys, senėjimas, diabetas, reumatoidinis artritas, širdies ir kraujagyslių bei neurodegeneracinės ligos [8–11].

Keletas tyrimų parodė, kad organizmui reikia su maistu gauti antioksidantų, kad būtų sumažinta oksidacinė žala [12] fiziopatologinėse situacijose (dėl UV poveikio, rūkymo, užteršto oro ir kt.), Kuriose susidaro ROS perteklius. Įvairių antioksidantų, tokių kaip fenolio junginiai, vitaminai, karotinoidai ir kt.flavonoidų. Sąvoka „fenoliniai junginiai“ reiškia bet kokią medžiagą, kurios fenolio grupė yra prijungta prie aromatinių arba alifatinių struktūrų. Fenoliniai junginiai yra iš augalų ir yra vieni iš svarbiausių antrinių metabolitų; jų buvimas gyvūnų karalystėje yra dėl jų suvartojimo su maistu. Tarp šių junginiųflavonoidųyra labiausiai ištirtos ir gausiausios; jų cheminėse struktūrose yra aflavonoidasBranduolys, susidedantis iš 15 anglies atomų, išsidėsčiusių trimis žiedais (C6-C3-C6) [13]. Jų antioksidaciniai mechanizmai apima fermentų slopinimą arba mikroelementų, dalyvaujančių gaminant laisvuosius radikalus, chelaciją, ROS įsisavinimą ir endogeninių antioksidantų apsaugą [14]. VidurkisflavonoidasApskaičiuota, kad suvartojama 23 mg per dieną [15, 16], o pirminiai šaltiniai yra juodoji arbata, raudonasis vynas, svogūnai, obuoliai ir alus [17, 18].

Kita junginių grupė, kuri buvo ištirta dėl jų antioksidacinio aktyvumo, yra karotinoidai. Tai pigmentai, kurių struktūros susideda iš konjuguotų C=C ryšių (polieno), leidžiančių jiems sąveikauti su laisvaisiais radikalais; todėl jie gali veikti kaip veiksmingi antioksidantai [19]. Karotinoidai yra plačiai paplitę natūraliose sistemose ir buvo ištirtas jų vaidmuo užkertant kelią įvairioms ligoms, daugiausia dėl maiste esančių junginių, tokių kaip karotinas, liuteinas ir likopenas [18, 20, 21].

Vaidmenų nustatymasantioksidantaisergant ligomis ir sutrikimais, susijusiais su oksidaciniais procesais, yra būtinas norint analizuoti apsauginį poveikį in vivo. Dėl šios priežasties mūsų laboratorija sukūrė zebrafish (ZF) embriono modelį, skirtą įvertinti šių žuvų apsauginį poveikį.antioksidantasjunginiai [22].Oksidacinis stresassukeliamas naudojant tretbutilo hidroperoksidą (tBOOH). tBOOH sukuria butoksilo radikalus per Fentono reakciją [23]. Susidarę radikalai skatina tiolio grupių ir glutationo atsargų ląstelėje išeikvojimą, dėl to žymiai padidėja atidengtų zebrafinių embrionų mirtingumas ir dismorfogenezė. Šis modelis leidžia palyginti letalumo ir dismorfogenezės koncentracijos ir poveikio kreives zebrafinių embrionams, paveiktiems tBOOH, ir embrionų, iš anksto apdorotų antioksidantais, kreives; galima atlikti statistinę analizę, siekiant ištirti analizuojamo antioksidacinio junginio apsauginį poveikį.

Šio darbo tikslas buvo įvertinti maisto junginių, turinčių antioksidacinį aktyvumą, apsauginį poveikį in vivo nuo oksidantų sukelto toksiškumo zebrafish embrionų vystymuisi.

2. Rezultatai

2.1. tBOOH koncentracijos efekto kreivės zebrafish embrionuose

Mūsų tyrimų grupė anksčiau sukūrė ir patvirtino ZF embrionąoksidacinis stresasmodelis, pagal kurį galima įvertinti apsauginį aktyvumąantioksidantasmedžiagos (22).

Zebrafish embrionai veikiami tretbutilo hidroperoksidu (tBOOH), kad būtų gautos mirtingumo ir dismorfogenezės kreivės. Zebrafish embrionai yra veikiami tBOOH 24–48 valandas po apvaisinimo (hpf) skirtingomis koncentracijomis, svyruojančiais nuo 1 iki 3,5 mM (1 pav.). Nustatyta, kad mirtina koncentracija 50 (LC50) yra 2,1 mM, o efektyvi koncentracija 50 dismorfogenezei (EC50) buvo 1,7 mM. Aukščiau paminėtos kreivės buvo naudojamos lyginant zebrafish embrionus, kurie anksčiau buvo arba nebuvo veikiami antioksidantų junginių, po to jie buvo veikiami tBOOH.

2.2. Zebrafish embrionų antioksidacinių junginių apsauginio poveikio nustatymas

Anksčiau aprašytas zebrafish modelis buvo naudojamas šešių polifenolių ir trijų karotinoidų, esančių maiste, apsauginiam poveikiui įvertinti.

Iš šešių polifenolių trys buvoflavonoidų: naringeninas (20 uM), apigeninas (10 uM) ir rutinas (10 uM). Trysflavonoidųsukėlė reikšmingą mirtingumo koncentracijos ir atsako kreivių poslinkį. Be to, apigeninas ir rutinas parodė apsauginį poveikį nuo dismorfogenezės, o naringeninas neturėjo jokio apsauginio poveikio nuo dismorfogenezės (2 pav.).

Taip pat buvo analizuojamas oleuropeinas (15 μM), chlorogeno rūgštis (20 μM) ir kurkuminas (15 μM). Dėl šių polifenolių mirtingumo koncentracijos ir atsako kreivės smarkiai nukrypo. Tik kurkuminas turėjo apsauginį poveikį nuo dismorfogenezės (3 pav.).

Be to, buvo įvertinti karotenoidai likopenas (20 μM), astaksantinas (20 μM) ir karotinas (25 μM). Likopenas ir astaksantinas lėmė reikšmingą mirtingumo koncentracijos ir atsako kreivių poslinkį. Priešingai, nė vienas iš karotinoidų neparodė apsauginio poveikio nuo dismorfogenezės (4 pav.). Be to, karotinas sukėlė mirtingumo ir dismorfogenezės kreivių poslinkį į kairę, o tai gali rodyti galimą prooksidacinį poveikį.

3. Diskusija

Deguonis yra būtinas žmogaus gyvybei; tačiau tuo pat metu jis gamina toksiškas medžiagas, tokias kaip laisvieji radikalai ir reaktyviosios deguonies rūšys (ROS); šios medžiagos yra oksiduojančios, nestabilios ir reaktyvios. Be to, jie gali reaguoti su bet kokia makromolekule ir pažeisti ląsteles [24]. Kad neutralizuotų šias oksiduojančias medžiagas, organizmas naudoja antioksidacinius fermentus, tokius kaip superoksido dismutazė ir glutationo peroksidazė, ir antioksidacinius junginius, gaunamus su maistu. Todėl pastaraisiais metais susidomėjo junginių antioksidacinio pajėgumo tyrimai. Yra keletas in vitro metodų antioksidaciniam aktyvumui nustatyti, nors jie turi apribojimų mitybos požiūriu, nes nė vienas neatkuria fiziologinės situacijos [25]. Dėl šios priežasties metodas, apimantis in vivo metodus, leistų pasiekti geresnių rezultatų, nes oksidacinis stresas reiškia mechanizmus, kurie priklauso nuo daugelio sistemos sąlygų, ypač nuo kinetinių reakcijų dalių. Mūsų komanda naudojo ZF embriono modelį [22], kuris galėtų būti vertingas in vivo metodas, kad išbandytų devynių antioksidantų junginių, kurie buvo plačiai ištirti in vitro, apsauginį poveikį. Mes įvertinome šešis fenolio junginius ir tris karotenoidus. Fenoliniai junginiai yra svarbus indėlis į žmogaus mitybos antioksidacinį potencialą; iš šių junginių flavonoidai yra labiausiai ištirti ir gausūs. Buvo tiriamas flavonoidų apigenino, rutino ir naringenino antioksidacinis aktyvumas. Šie flavonoidai yra biologiškai aktyvūs junginiai, daugiausia randami įvairiuose vaisiuose, augaluose ir daržovėse, riešutuose ir svogūnuose. Tyrimai in vitro parodė, kad šie flavonoidai veiksmingai neutralizuoja hidroksilo radikalus, superoksidą, vandenilio peroksidą, azoto oksido radikalus, DPPH ir lipidų peroksidaciją [26–29]. Chen ir kt., 2012 m. [30], atliko QSAR analizę naudodami zebrafish lervos modelį, kad įvertintų penkiolikos flavonoidų, įskaitant rutiną, ROS pašalinimo gebėjimus prieš UV sukeltą fototoksiškumą. Remiantis ankstesniais tyrimais, jie padarė išvadą apie dviejų hidroksilo grupių ir jų padėties svarbą, kai bent dvi hidroksilo grupės yra būtinos stipriam biologiniam aktyvumui [30, 31]. Be to, buvo nustatyta, kad hidroksilo grupės C3, C5 ir C7 padėtyse suteikia geresnį flavono stabilumą ir aktyvumą [31]. Mūsų rezultatai parodė trijų flavonoidų apsauginį poveikį nuo tBOOH sukelto mirtingumo. Apigeninas ir rutinas taip pat turėjo apsauginį poveikį nuo dismorfogenezės; tačiau naringeninas neparodė jokio poveikio prieš dismorfogenezę.

Be flavonoidų, taip pat buvo įvertintas oleuropeino, chlorogeno rūgšties ir kurkumino antioksidacinis poveikis. In vitro ir in vivo tyrimai parodė, kad šie

trys fenolio junginiai turi svarbų antioksidacinį poveikį [32–34]. Oleuropeinas yra biofenolis, randamas alyvuogių lapuose, aukščiausios kokybės pirmojo spaudimo alyvuogių aliejuje ir kai kuriose Oleaceae šeimos rūšyse [32]. Chlorogeninės rūgštys (CGA) yra esteriai, susidarantys tarp kavos ir chinino rūgščių ir yra polifenolių, esančių žmogaus mityboje, grupė [35]. Keletas tyrimų parodė, kad geriant gėrimus, kuriuose yra CGA, tokių kaip kava, arbata, vynas ir įvairios vaisių sultys, sumažėja rizika susirgti įvairiomis lėtinėmis ligomis [36–38]. Viena iš šio sumažėjimo priežasčių yra CGA antioksidacinis pajėgumas, kuris dovanoja vandenilio atomus, kad sumažintų laisvuosius radikalus ir slopintų oksidacijos reakcijas [35]. Kurkuminas yra polifenolis, naudojamas maisto produktuose dažyti ir pagardinti. Per pastaruosius kelerius metus buvo tiriamas jo antioksidacinis aktyvumas, o vienas tyrimas rodo, kad jis gali apsaugoti biomembranas nuo peroksidacinės žalos [39]. Naudojant ZF embriono modelį, pastebėta, kad išankstinis apdorojimas oleuropeinu, chlorogenine rūgštimi arba kurkuminu sumažino tBOOH sukelto oksidacinio streso mirtingumą skatinantį poveikį; tačiau reikšmingas apsauginis poveikis nuo dismorfogenezės buvo pastebėtas tik kurkuminui.

Kita grupė, turinti antioksidacinių savybių, yra karotenoidai, visur esanti izoprenoidinių pigmentų grupė. Jie yra vienetinio deguonies gesikliai ir ROS šalikliai [40]. Molekuliniai mechanizmai, kuriais grindžiamas karotinoidų antioksidacinis ir prooksidacinis aktyvumas, vis dar nėra visiškai suprantami. Tarp labiausiai ištirtų karotinoidų yra likopenas ir karotinas. Jų gausu pomidoruose, pomidorų padaže, įvairiuose vaisiuose, dumbliuose ir daržovėse [18,41]. Vertinant apsauginį šių karotinų poveikį, nustatyta, kad likopenas pasižymėjo antioksidaciniu aktyvumu, turinčiu apsauginį poveikį nuo embriono mirtingumo; tačiau poveikio prieš dismorfogenezę nenustatyta. Kita vertus, -karotinas padidino ZF embrionų mirtingumo ir dismorfogenezės dažnį, palyginti su vien oksidatoriaus poveikiu; tai atitinka tyrimus, kurie parodė, kad didelės karotino dozės turi antioksidacinį poveikį, o po to, esant didelei deguonies įtampai, pasireiškia prooksidacinis poveikis, kuris gali būti susijęs su neigiamu jo poveikiu [42]. Be to, tyrimas parodė, kad karotino papildai neturėjo apsauginio poveikio bendram diabetu sergančių rūkančiųjų vyrų mirtingumui, palyginti su placebu [43]. Kitas įvertintas karotenoidas buvo astaksantinas; tai ksantofilo karotenoidas, randamas dumbliuose, mielėse, lašišoje, upėtakiuose, kriliuose, krevetėse ir vėžiuose. Tai raudonas, riebaluose tirpus antioksidacinis pigmentas, neturintis provitamino A aktyvumo [44]. Mūsų tyrime astaksantinas turėjo apsauginį poveikį nuo mirtingumo, tačiau poveikio dismorfogenezei nenustatyta.

Apibendrinant, aštuonios iš devynių įvertintų molekulių parodė antioksidacinį aktyvumą ir apsauginį poveikį nuo ZF embriono mirtingumo. Tik apigeninas (10 µM), rutinas (10 µM) ir kurkuminas (15 µM) papildomai turėjo apsauginį poveikį nuo dismorfogenezės, atsirandančios dėl tBOOH sukelto oksidacinio streso. Priešingai, buvo nustatyta, kad -karotinas sukėlė priešingą poveikį, padidindamas mirtingumą ir dismorfogenezės dažnį, nes sumažino LC50 ir EC50 vertes. Oksidacinių ir antioksidacinių jėgų pusiausvyra ir laikas yra raktas į tinkamą embriono vystymosi reguliavimą ir laiką [45]. Šių antioksidantų kinetikos ar veikimo mechanizmo skirtumai gali būti pagrindinė skirtingų apsauginių gebėjimų nuo dismorfogenezės priežastis. Reikia daugiau tyrimų, siekiant išsiaiškinti, kodėl tik kai kurie junginiai embriono vystymosi metu turėjo apsauginį poveikį morfogenezei. Šis tyrimas bandė atskirti embriotoksinį poveikį (letalumą) ir dismorfogenezės poveikį (teratogeniškumą). Kai kuriais atvejais gali atsirasti apsigimimų ir baigtis mirtimi. Kitais atvejais mirtingumas ir apsigimimai gali atsirasti dėl skirtingų priežasčių. Šių dviejų apraiškų nepriklausomybė būtų įtariama, jei junginys padidintų mirtinos ir dismorfogenezės koncentracijos ir atsako kreivių atskyrimą. Visi mūsų tyrime išbandyti antioksidaciniai junginiai nepadidina teratogeninio poveikio, palyginti su mirtina doze, daugiau nei du kartus; todėl jokio antioksidacinio junginio padidėjusio teratogeninio potencialo nepastebėta [46].

Apskritai šie rezultatai rodo, kad šis ZF embriono modelis yra vertinga priemonė, padedanti analizuoti antioksidantų molekulių, kurios yra maistas, apsauginį poveikį. Norint nustatyti chemines ir struktūrines priežastis, dėl kurių apigeninas, rutinas ir kurkuminas mūsų tyrime parodė didžiausią apsauginį poveikį, reikia atlikti tolesnę analizę; pavyzdžiui, norint nustatyti kiekybinius struktūros ir aktyvumo ryšius (QSAR).

4. Medžiagos ir metodai

4.1. Etinis pareiškimas

Procedūras su zebrafinių lervų ir embrionais leido Barselonos universiteto Gyvūnų etikos komitetas, Katalonijos vyriausybės Gyvulininkystės ir žuvininkystės departamento leidimo numeris arba protokolas 7971 (procedūra DAAM 7971).

4.2. Chemikalai ir tirpalai

Preparatas Tert-butilo hidroperoksidas (tBOOH, CAS numeris: 75-91-2) ir antioksidantų junginiai buvo įsigyti iš TCI Europe. tBOOH buvo ištirpintas 0,3X Danieau buferyje (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)piperazinas-N0 -(2-etansulfonrūgštis); pH 7,4).

Naringeninas (20 µM) (CAS numeris: 67604-48-2), oleuropeinas (15 µM) (CAS numeris: 32619-42-4), rutinas (10 µM) (CAS numeris) : 207671-50-9), chlorogeno rūgštis (20 µM) (CAS numeris: 327-97-9), apigeninas (10 µM) (CAS numeris: 520-36-5), kurkuminas (15 µM) (CAS numeris: 458-37-7), likopenas (20 µM) (CAS numeris: 502-65-8), astaksantinas (20 µM) (CAS numeris: 472-61-7) ir karotinas (25 µM) (CAS numeris: 7235-40-7) buvo įsigyti iš Sigmar-Aldrich®. Antioksidantai buvo ištirpinti 100 procentų dimetilsulfokside (DMSO, Sigma Aldrich, Madridas, Ispanija) ir vėliau praskiesti 0,3 × Danieau buferiu iki galutinės DMSO koncentracijos 0,05 procento (t/v). Antioksidantai buvo naudojami skirtingomis koncentracijomis, atsižvelgiant į didžiausią koncentraciją, kuriai esant nepastebėta jokio poveikio letalumui ar embriono vystymuisi (didžiausia toleruojama koncentracija, MTC).

4.3. Zebrafifish priežiūra ir kiaušinių gamyba

Suaugę laukinio tipo zebražuvės buvo laikomos standartizuotomis sąlygomis. Embrionai buvo surinkti, išvalyti ir atrinkti pagal jų gyvybingumą. Apvaisinti embrionai buvo apdoroti vandeniu, standartizuotu pagal Tarptautinės standartizacijos organizacijos (ISO) standartus 7346-1 ir 7346-2 (ISO, 1998; 2 mM CaCl2·2H2O, 0,5 mM MgSO4). ·7H2O, 0,75 mM NaHCO3 ir 0,07 mM KCl). Apvaisinti kiaušinėliai buvo suskirstyti pagal ankstesnius Kimmel ir kt., 1995 m. tyrimus [47], ir atrinkti tolesniam eksponavimui naudojant išardantį stereomikroskopą (Motic SMZ168, Motic China Group, LTD., Luwan, Šanchajus, Kinija). Žuvies embrionai buvo laikomi stikliniuose buteliukuose kontroliuojamoje 27 ± 1 ◦C temperatūroje.

4.4. Zebrafish embrionų poveikis oksidaciniam stresui (tert-butilo hidroperoksidas)

Rengiant tBOOH kreivę, buvo vadovaujamasi Boix, 2020 metodika. Ši metodika pagrįsta koncentracijos ir mirtingumo atsako (LC50) kreivės ir dismorfogenezės (EC50) gavimu ZF embrionus veikiant oksidacinio streso induktoriumi, tretbutilo hidroperoksidu (tBOOH). Kai gaunami zebrafinių embrionai, jie laikomi 0,3X Danieau terpėje nuo 0 iki 24 AG. Nuo 24 iki 48 AG, embrionai veikiami skirtingų koncentracijų tBOOH tirpalais – 1, 1,5, 2, 2,5, 3 ir 3,5 mM. Buvo naudojami embrionai iš 3 skirtingų zebrafish sankabų trimis egzemplioriais (5A pav.).

4.5. Antioksidacinių junginių apsauginio poveikio nustatymas

Norint nustatyti, ar junginys turi apsauginį poveikį nuo oksidacinio streso, zebrafijos embrionai pirmiausia buvo veikiami antioksidaciniu junginiu nuo 0 iki 24 AG. Koncentracijos buvo apskaičiuotos atsižvelgiant į didžiausios toleruojamos koncentracijos tyrimus. Tada, nuo 24 iki 48 AG, embrionai buvo veikiami streso induktoriumi tBOOH. Vėliau kiekviena embrionų grupė buvo įvertinta pagal kiekvieną tBOOH koncentraciją (5B pav.). Norint nustatyti, ar yra reikšmingas skirtumas, buvo palyginta vien tik tBOOH poveikio kreivė ir išankstinio antioksidanto junginio poveikio kreivė.

Dešimt apvaisintų kiaušinėlių buvo veikiami 2,5 ml kiekvienai medžiagai ir koncentracijai. Buvo atlikti trys nepriklausomi pakartojimai, naudojant kiaušinius iš skirtingų neršto įvykių. ZF embrionai buvo iš anksto veikiami antioksidantų junginiais 24 valandas, tada antioksidantų tirpalas buvo pašalintas, plovimas atliktas naudojant Danieau terpę, o ZF embrionai buvo veikiami skirtingomis tBOOH koncentracijomis. Mirtingumas buvo įvertintas po 48 valandų, o mirusių embrionų vidurkis buvo apskaičiuotas po atitinkamų tyrimų. Norėdami įvertinti dismorfogenezę, laikėmės balų sistemos, aprašytos Teixido ir kt. [48] ​​apskaičiuoti embrionų dismorfogenezę esant maždaug 48 AG. Mes pasirinkome devynis morfologinius požymius, aprašytus 2 lentelėje. Apskaičiuotas nenormalių embrionų dažnis (apibrėžtas kaip embrionai, kurių bet kurios morfologinės savybės įvertintas 1 balu) kiekvienai koncentracijai ir gydomai grupei.

Koncentracijos ir atsako kreivės poslinkis į dešinę dėl išankstinio antioksidantų poveikio rodo apsauginį poveikį nuo oksidacinio streso induktoriaus, nes norint gauti tokius pačius rezultatus, kaip ir veikiant vien tBOOH, reikalinga didesnė induktoriaus koncentracija. Dėl išankstinio antioksidantų poveikio koncentracijos ir atsako kreivės poslinkis į kairę reiškia oksidacinio streso padidėjimą.

4.6.Statistinė analizė

Mirtingumo ir dismorfogenezės koncentracijos ir atsako kreivės buvo apskaičiuotos ir įvertintos naudojant GraphPad 7.02 Software Inc. Papildomos kvadratų sumos F testas buvo naudojamas kiekvienos kreivės duomenų grupės parametrų atitikčiai palyginti. Pasikliautinasis intervalas buvo pakoreguotas iki 95 procentų.

5. Išvados

Šiame tyrime zebrafijos embrionai buvo naudojami kaip pavyzdinis organizmas, siekiant patikrinti šešių fenolinių junginių ir trijų karotinoidų, dažniausiai randamų maiste, apsauginį pajėgumą. Visi junginiai, išskyrus karotiną, turėjo apsauginį poveikį nuo oksidacinio streso sukelto mirtingumo. Be to, apigeninas, rutinas ir kurkuminas taip pat turėjo apsauginį poveikį nuo tBOOH sukeltos dismorfogenezės. Siūlome, kad čia pateiktas zebrafish embriono testas galėtų būti taikomas siekiant įvertinti naujų bioaktyvių maisto komponentų, turinčių potencialų antioksidacinį pajėgumą, apsauginį poveikį in vivo.

Cristina Arteaga 1,20, Nuria Boix 13, Elisabet Teixido 13⑤, Fernanda Marizande 2, Santiago Cadena4 ir Alberto Bustillos 5,*

1 Toksikologijos skyrius, Farmakologijos, toksikologijos ir gydomosios chemijos skyrius, Farmacijos mokykla,

Barselonos universitetas, Avda Joan XXIIs/n, 08028Barselona, ​​Ispanija;

2 Sveikatos mokslų, mitybos ir dietologijos fakultetas, Ambato technikos universitetas, Ambato 180207, Ekvadoras;

3 INSA-UB Mitybos ir maisto saugos tyrimų institutas, Maisto ir mitybos Torriberos miestelis,

Barselonos universitetas, Prat de la Riba 171, 08921 Santa Coloma de Gramen, Ispanija

4 Taikomųjų mokslų fakultetas, Tarptautinis SEK universitetas, Quito 170134, Ekvadoras;

5 Sveikatos mokslų fakultetas, Medicina, Ambato technikos universitetas, Ambatas 180207

Nuorodos

1.Įdegis, BL; Norhaizan, ME; Liew, W.-P.-P. Maistingosios medžiagos ir oksidacinis stresas: draugas ar priešas? Oksidas. Med. Ląstelė. Longevas. 2018, 2018, 9719584. [CrossRef] [PubMed]
2. Sies, H. Oksidacinio streso biochemija. Angew. Chemie Int. Red. angl. 1986, 25, 1058–1071. [CrossRef]
3. Dröge, W. Laisvieji radikalai fiziologinėje ląstelių funkcijos kontrolėje. Physiol. Rev. 2002, 82, 47–95. [CrossRef] [PubMed]
4. Rendra, E.; Riabovas, V.; Mossel, DM; Sevastyanova, T.; Harmsen, MC; Kzhyshkowska, J. Reaktyviosios deguonies rūšys (ROS) in makrofagų aktyvacija ir funkcija sergant diabetu. Imunobiologija 2019, 224, 242–253. [CrossRef]
5. Linas, MT; Beal, MF Mitochondrijų disfunkcija ir oksidacinis stresas sergant neurodegeneracinėmis ligomis. Gamta 2006, 443, 787–795. [CrossRef] [PubMed]
6. Therond, P. Oksidacinis stresas ir biomolekulių (lipidų, baltymų, DNR) pažeidimai. Ann. Pharm. Kun. 2006, 64, 383–389. [CrossRef]
7. Ermakas, G.; Daviesas, KJA Kalcis ir oksidacinis stresas: nuo ląstelių signalizacijos iki ląstelių mirties. Mol. Immunol. 2002, 38, 713–721. [CrossRef]
8. Wadhwa, R.; Gupta, R.; Maurya, PK Oksidacinis stresas ir pagreitėjęs senėjimas sergant neurodegeneraciniais ir neuropsichiatriniais sutrikimais. Curr. Pharm. Des. 2018, 24, 4711–4725. [CrossRef]
9. Maritim, AC; Sandersas, RA; Watkinsas, JB diabetas, oksidacinis stresas ir antioksidantai: apžvalga. J. Biochem. Mol. Toksikolis. 2003, 17, 24–38. [CrossRef]
10. Sinha, N.; Dabla, PK Oksidacinis stresas ir antioksidantai hipertenzijoje - dabartinė apžvalga. Curr. Hipertenzija. Rev. 2015, 11, 132–142. [CrossRef]
11. Klaunig, JE Oksidacinis stresas ir vėžys. Curr. Pharm. Des. 2018, 24, 4771–4778. [CrossRef] [PubMed]
12. Sies, H. Oksidacinis stresas: redokso biologijos ir medicinos koncepcija. Redox Biol. 2015, 4, 180–183. [CrossRef]
13. Pietta, P.-G. Flavonoidai kaip antioksidantai. J. Nat. Prod. 2000, 63, 1035–1042. [CrossRef]
14. Halliwell, B.; Gutteridge, JMC Laisvieji radikalai biologijoje ir medicinoje, 5 leidimas; Oxford University Press: Oksfordas, JK, 2015 m.; ISBN 9780198717478.
15. Hollman, PC; Katan, MB Dietiniai flavonoidai: suvartojimas, poveikis sveikatai ir biologinis prieinamumas. Food Chem. Toksikolis. Tarpt. J. Publ. Br. Ind. Biol. Res. doc. 1999, 37, 937–942. [CrossRef]
16. Hertogas, MG; Hollmanas, kompiuteris; Katanas, MB; Kromhout, D. Potencialiai antikancerogeninių flavonoidų ir juos lemiančių veiksnių vartojimas suaugusiems Nyderlanduose. Nutr. Vėžys 1993, 20, 21–29. [CrossRef]
17. Martínez, S.; González, J.; Kulebras, 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. Arch. Latinoam. Nutr. 2021, 70, 216–224. [CrossRef]
19. Jaunas, AJ; Lowe, GL karotenoidai – antioksidacinės savybės. Antioksidantai, 2018, 7, 28. [CrossRef] [PubMed]
20. Xavier, AAO; Pérez-Gálvez, A. Karotenoidai kaip antioksidantų šaltinis mityboje. Subcell. Biochem. 2016, 79, 359–375. [CrossRef] [PubMed]
21. Stahl, W.; Sies, H. Antioksidacinis karotenoidų aktyvumas. Mol. Asp. Med. 2003, 24, 345–351. [CrossRef]
22. Boix, N.; Teixido, E.; Pikė, E.; Llobet, JM; Gomez-Catalan, J. Antioksidacinių junginių moduliavimo ir apsaugos poveikis nuo oksidantų sukelto vystymosi toksiškumo zebrafijoje. Antioksidantai, 2020, 9, 721. [CrossRef]
23. Fenton, HJH Vyno rūgšties oksidacija esant geležies. J. Chem. Soc. Trans. 1894, 65, 899–910. [CrossRef]
25. Faniendra, A.; Jestadi, DB; Periyasamy, L. Laisvieji radikalai: savybės, šaltiniai, tikslai ir jų reikšmė įvairioms ligoms. Indijos 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. Arch. Latinoam. Nutr. 2006, 56, 110–122. [PubMed] 26. Cavia-Saiz, M.; Busto, medicinos mokslų daktaras; Pilar-Izquierdo, MC; Ortega, N.; Perezas-Mateosas, M.; Muñiz, P. Flavonoidinio naringenino ir jo glikozido naringino antioksidacinės savybės, radikalų šalinimo aktyvumas ir biomolekulių apsauga: lyginamasis tyrimas. J. Sci. Maistas Agric. 2010, 90, 1238–1244. [CrossRef] [PubMed]
27. Patelis, K.; Singhas, GK; Patel, DK Naringenino farmakologinių ir analitinių aspektų apžvalga. Smakras. J. Integr. Med. 2014, 24, 551–560. [CrossRef]
28. Rašmi, R.; Magesh, SB; Ramkumaras, KM; Suryanarayanan, S.; Subbarao, MV Naringenino antioksidacinis potencialas padeda apsaugoti kepenų audinį nuo streptozotocino sukeltos žalos. Rep. Biochem. Mol. Biol. 2017, 7, 76–84.
30. Šukla, R.; Pandey, V.; Vadnerė, GP; Lodhi, S. 18 skyrius. Flavonoidų vaidmuo gydant uždegiminius sutrikimus. Bioaktyviame maiste kaip dietinės intervencijos artritui ir susijusioms uždegiminėms ligoms gydyti; Watson, RR, Preedy, VR, red.; Academic Press: Londonas, JK, 2019 m.; 293–322 p.; ISBN 978-0-12-813820-5.
30. Chen, YH; Yang, ZS; Wen, CC; Chang, YS; Wang, BC; Hsiao, Kalifornija; Shih, TL Flavonoidų, kaip zebrafish lervų antioksidantų ir toksinių medžiagų, struktūros ir aktyvumo santykio įvertinimas. Food Chem. 2012, 134, 717–724. [CrossRef]
31. Kušmanas, M.; Zhu, H.; Geahlen, RL; Kraker, AJ Aminoflavonų, kaip galimų baltymų-tirozino kinazių p56lck, EGFr ir p60v-src inhibitorių, serijos sintezė ir biocheminis įvertinimas. J. Med. Chem. 1994, 37, 3353–3362. [CrossRef]
32. Cioffi, G.; Pesca, MS; De Caprariis, P.; Braca, A.; Severino, L.; De Tommasi, N. Fenoliniai junginiai alyvuogių aliejuje ir alyvuogių išspaudose iš Cilento (Kampanija, Italija) ir jų antioksidacinis aktyvumas. 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. Antiproliferacinis ir antioksidacinis oleuropeino ir jo pusiau sintetinių hiperacetiluotų darinių poveikis krūties vėžio ląstelėms. Food Chem. 2011, 127, 1609–1614. [CrossRef]
34. Han, J.; Talorete, TPN; Yamada, P.; Isoda, H. Antiproliferacinis ir apoptotinis oleuropeino ir hidroksitirozolio poveikis žmogaus krūties vėžio MCF-7 ląstelėms. Citotechnologija 2009, 59, 45–53. [CrossRef] [PubMed]
35. Liangas, N.; Kitts, DD Chlorogeninių rūgščių vaidmuo kontroliuojant oksidacinio ir uždegiminio streso sąlygas. Nutrients 2015, 8, 16. [CrossRef] [PubMed]
36. Parkas, S.-Y.; Freedmanas, ND; Haimanas, Kalifornija; Le Marchand, L.; Wilkens, LR; Setiawan, VW Kavos vartojimo asociacija su bendru ir konkrečiu mirtingumu tarp nebaltųjų gyventojų. Ann. Stažuotojas. Med. 2017, 167, 228–235. [CrossRef] [PubMed]
38. Tadžikas, N.; tadžikas, M.; Mackas, I.; Enck, P. Chlorogeno rūgšties, pagrindinių kavos fenolinių komponentų, galimas poveikis sveikatai: išsami literatūros apžvalga. Euras. J. Nutr. 2017, 56, 2215–2244. [CrossRef] [PubMed]
38. Poole, R.; Kennedy, OL; Roderick, P.; Fallowfifield, JA; Hayesas, kompiuteris; Parkes, J. Kavos vartojimas ir sveikata: kelių sveikatos pasekmių metaanalizių apžvalga. BMJ 2017, 359, j5024. [CrossRef] [PubMed]
39. Tanviras, EM; Hossenas, MS; Hossain, MF; Afrozas, R.; Gan, SH; Khalil, MI; Karim, N. Populiarių ciberžolių (Curcuma longa) veislių iš Bangladešo antioksidacinės savybės. J. Maisto kok. 2017, 2017, 8471785. [CrossRef]
40. Fiedor, J.; Burda, K. Galimas karotinoidų, kaip antioksidantų, vaidmuo žmonių sveikatai ir ligoms. Maistinės medžiagos 2014, 6, 466–488. [CrossRef]
41. Eggersdorfer, M.; Wyss, A. Karotinoidai žmogaus mityboje ir sveikatai. Arch. Biochem. Biofizė. 2018, 652, 18–26. [CrossRef]
42. Padmanabhanas, P.; Cheema, A.; Paliyath, G. Solanaceous Fruits, įskaitant pomidorus, baklažanus ir pipirus, 1 leidimas; Elsevier Ltd: Londonas, JK, 2015 m.
44. Kataja-Tuomola, MK; Konttas, JP; Männistö, S.; Albanesas, D.; Virtamo, JR Alfa-tokoferolio ir beta karotino papildų poveikis makrovaskulinėms komplikacijoms ir bendram mirtingumui nuo diabeto: ATBC tyrimo rezultatai. Ann. Med. 2010, 42, 178–186. [CrossRef]
44. Ambatis, RR; Moi, PS; Ravi, S.; Aswathanarayana, RG Astaksantinas: šaltiniai, gavyba, stabilumas, biologinė veikla ir jo komercinis pritaikymas – apžvalga. Kovas Narkotikai 2014, 12, 128–152. [CrossRef] [PubMed]
45. Dennery, PA Oksidacinio streso poveikis embriono vystymuisi. Gimimo defektai Res. C Embryo Today 2007, 81, 155–162. [CrossRef] [PubMed]
46. ​​Selderslaghs, IWT; Blustas, R.; Witters, HE Zebrafish tyrimo, kaip alternatyvaus metodo toksiškumo vystymuisi ir embriotoksiškumo atrankai, galimybių tyrimas, naudojant 27 junginių mokymo rinkinį. Atgaminti. Toksikolis. 2012, 33, 142–154. [CrossRef]
47. Kimmel, CB; Ballardas, WW; Kimmel, SR; Ullmann, B.; Schilling, TF Zebrafish embrioninio vystymosi etapai. Dev. Dyn. 1995, 203, 253–310. [CrossRef] [PubMed]
48. Teixidó, E.; Piqué, E.; Gómez-Catalán, J.; Llobet, JM. Vystymosi vėlavimo įvertinimas atliekant zebrafinių embrionų teratogeniškumo tyrimą. Toksikolis. In Vitro 2013, 27, 469–478. [CrossRef] [PubMed]