Pohľad do sesamolínu: Fyzikálno-chemické vlastnosti, farmakologické aktivity a perspektívy budúceho výskumu
Mar 25, 2022
Kontakt: Audrey Hu Whatsapp/hp: 0086 13880143964 E-mail:audrey.hu@wecistanche.com
Reny Rosalina 1 a Natthida Weerapreeyakul 2,3,*
1 Graduate School (Biomedical Sciences Program), Faculty of Pharmaceutical Sciences, Khon Kaen University, Khon Kaen 40002, Thailand; renyrosalina@kkumail.com
2 Divízia farmaceutickej chémie, Fakulta farmaceutických vied, Univerzita Khon Kaen, Khon Kaen 40002, Thajsko
3 Výskumný ústav vysokej výkonnosti a podpory zdravia ľudí, Univerzita Khon Kaen, Khon Kaen 40002, Thajsko
Abstraktné
Sezamové semienka sú bohaté na obsah lignanov a sú známe svojimi zdravotnými výhodami. Na rozdiel od iných sezamových lignanových zlúčenín (tj sesamínu a sezamolu) nebola štúdia farmakologickej aktivity sezamolínu široko preskúmaná. Tento prehľad preto sumarizuje informácie súvisiace s farmakologickými aktivitami sesamolinu a mechanizmom účinku. Okrem toho sa diskutuje aj o vplyve jeho fyzikálno-chemických vlastností na farmakologickú aktivitu. Sesamolin mal neuroprotektívnu aktivitu proti hypoxiou indukovaným reaktívnym druhom kyslíka (ROS) a oxidačnému stresu v neurónových bunkách znížením ROS a inhibíciou apoptózy. Pri rakovine kože vykazoval sesamolín antimelanogenézu ovplyvnením expresie melanogénnych enzýmov. Protirakovinová aktivita sesamolinu založená na antiproliferácii a inhibícii migrácie bola preukázaná v ľudských bunkách rakoviny hrubého čreva. Okrem toho by liečba sesamolínom mohla stimulovať imunitné bunky, aby zvýšili cytolytickú aktivitu na zabíjanie buniek Burkittovho lymfómu. Toxicita a bezpečnosť sesamolinu však neboli hlásené. A tiež je menej informácií o experimentálnej štúdii in vivo. Obmedzená rozpustnosť sesamolinu vo vode sa stáva hlavným problémom, ktorý ovplyvňuje jeho farmakologickú aktivitu v experimente in vitro a klinickú účinnosť. Preto je potrebné zvýšenie rozpustnosti na ďalšie skúmanie a stanovenie profilov jeho farmakologickej aktivity. Keďže existuje menej správ, ktoré študujú túto problematiku, mohla by sa stať budúcou perspektívnou výskumnou príležitosťou.
Kľúčové slová: sesamolin; sezamový lignan; Sesamum indicum L.; farmakologická aktivita; fyzikálno-chemické vlastnosti; fyzikálno-chemické zlepšenie
1. Úvod
Sesamolín je všeobecne známy furfuralový lignan izolovaný zo semien Sesamum Indicum L. [1,2]. Sezam bol prvýkrát pestovaný pred 4000 rokmi, a preto sa považuje za jednu z najstarších plodín na výrobu oleja [3]. Celková ročná produkcia sezamu vo svete je asi 5 532 000 metrických ton (MT), pričom 50 percent pochádza z Ázie a 30 percent z Afriky [4]. Sezamové semienka obsahujú 50 percent oleja, 25 percent bielkovín a zvyšok tvoria cukry, vlhkosť, vláknina a minerály a väčšina sezamových lignanov zahŕňa sezamolin, sezamin, sezamol a sezamol, ktoré sa nachádzajú v sezamových semienkach a olejoch [5] ,6].
K zdravotným prínosom sezamových semienok do značnej miery prispel obsah lignanov, ako je sezamín, sezamol a sezamolín. Niekoľko nedávnych prehľadov prezentovalo farmakologickú aktivitu sezamových olejov v experimentoch in vitro a in vivo; niektorí z nich sa tiež radšej zameriavajú na farmakologický účinok zlúčenín sezamových lignanov, ako je sezamol alebo sezamín [7–10]. Uvádza sa, že sezamolín, jedna z hlavných sezamových lignanových zlúčenín, má antioxidačné, neuroprotektívne a protirakovinové účinky. Napriek tomu je správa týkajúca sa skúmania farmakologických aktivít sesamolinu obmedzená.
Spolu s aktivitami niekoľko správ odhaľuje fyzikálno-chemické obmedzenia sesamolinu, ktoré môžu byť hlavnými nevýhodami ich farmakologických aktivít. Sesamolin má obmedzenú rozpustnosť vo vode, čo spôsobuje, že je klasifikovaný ako trieda II v Biofarmaceutickom klasifikačnom systéme, čo je trieda zlúčenín s nízkou rozpustnosťou vo vode a vysokou permeabilitou. Zlúčenina patriaca do tejto triedy potrebuje zlepšenie fyzikálno-chemických vlastností, najmä profilu rozpustnosti, aby sa zlepšil jej farmakologický účinok a aby bola vyvinutá ako kandidát na liečivo [11,12]. Táto problematika sa môže stať hlavnou prekážkou výskumu farmakologických aktivít sesamolínu, no môže sa stať výskumnou príležitosťou na zlepšenie fyzikálno-chemických vlastností sesamolinu s cieľom zlepšiť terapeutický účinok. Tento prehľad preto predstavuje súhrn informácií o nedávnom aktualizovanom výskume sesamolínu z hľadiska hlavného zdroja, metódy identifikácie a purifikácie, fyzikálno-chemických vlastností a farmakologických aktivít sesamolínu s jeho mechanizmom účinku. Okrem toho sa preskúmalo aj obmedzenie týkajúce sa fyzikálno-chemických vlastností sesamolinu a perspektívy budúceho výskumu v súvisiacom Fifielde.
výhody púštnej cistanche
2. Zdroj a obsah sesamolinu v sezame
Sezam (Sesamum indicum L.), z čeľade Pedaliaceae, je hlavným zdrojom sesamolinu a iných lignanov vrátane sezaminu, sezamolu, sezamolu, sesamolinolu a glykozylovaných lignanov. Aj keď sa uvádza, že iné sezamové lignany, ako je sezamín, boli izolované z iných rastlinných druhov, ako sú Piper sp., Virola sp., Magnolia sp. a Camellia sp., nedávne aktualizácie ukázali, že žiadne správy o sezamolíne neboli izolované z iných rastlinných čeľadí ako Sesamum. Avšak iné druhy Sesamum, ako napríklad S. angustifolium, S. alatum, S. radiatum, S. angolense Welw., S. vápník Welw. a S. orientale var. malabarikum Nar. sa uvádza, že v malom množstve obsahujú aj sezamolín [1,7,13]. Niekoľko štúdií uvádza, že obsah sezamínu v sezamových semenách sa vo všeobecnosti pohyboval od 0,2 – 4,3 mg/g sušených semien, ako je uvedené v tabuľke 1.
Vo väčšine prípadov bol obsah sezamolínu nižší ako obsah sezamínu, zatiaľ čo sezamol bol z troch lignanov najmenej zložkou. Pomery obsahu lignanu v rôznych kultivaroch sezamu sa však môžu líšiť. Niekoľko faktorov, ako sú odrody, farba semien, geografia a rastové podmienky pestovania, môže ovplyvniť fytozložky v sezamových semenách. Kultivary kórejského čierneho sezamu mali vyšší obsah sezamínu ako sezam, no priemerný obsah lignanov v kórejskom bielom sezame bol vyšší. Táto štúdia tiež zistila, že obsah lignanov sa výrazne líšil medzi dvoma hospodárskymi rokmi (2009 a 2010), čo naznačuje, že environmentálny stres a agronomické podmienky ovplyvnili obsah lignanov [14]. Na rozdiel od týchto zistení kultivary indického čierneho sezamu obsahujú najvyšší celkový obsah lignanu a kultivary bieleho sezamu obsahujú vysoký obsah sezamu. Vysoký celkový obsah lignanov v čiernych sezamových semienkach tiež opísali Shi et al. v sezamových semenách pestovaných v Číne [15,16]. Štúdia na krajovej a šľachtiteľskej línii sezamu z Thajska ukázala široký rozsah obsahu sesamolinu medzi 0–2,25 mg/g. Sezamové semienka Landrace, Maehongsong, mali vyššiu hladinu sesamolinu ako sezamín.
Šľachtiteľské línie A7250-8 a A{1}} (BR) však neobsahovali žiadny sezamolín [17]. Obsah sesamolinu v sezamových olejoch môže byť ovplyvnený procesom spracovania oleja. Technológie spracovania ropy majú vo všeobecnosti dva rôzne procesy. Prvým je, keď sa semeno praží, a druhým, keď sa rafinuje surový olej. Existuje teda niekoľko rôznych produktov zo sezamových olejov založených na spracovaní týchto olejov, (1) sezamový olej lisovaný za tepla (HPSO) a sezamový olej z malých mlynov (SMSO) používajú pražené semená, (2) sezamový olej lisovaný za studena (CPSO) používa nepražené semená a (3) rafinovaný sezamový olej (RSO) používa buď pražené alebo nepražené semená po rafinácii. Oleje z pražených sezamových semien (HPSO a SMSO) majú nižšiu hladinu sezamolínu ako CPSO (nepražené semená). Proces praženia sezamových semienok môže spôsobiť oxidáciu sezamolínu premeneného na sezamol, čo má za následok nízky obsah sezamínu. Medzitým sa sezamolín môže počas procesu bielenia zlomiť na sezamol. Nízky sezamolín bol teda pozorovaný aj pri RSO [15,18].
cistanche liečiť choroby obličiek
3. Spôsob separácie, stanovenia a čistenia sezamolínu
Sesamolín a ďalšie zlúčeniny v sezame možno identifikovať kvalitatívne a kvantitatívne pomocou rôznych separačných techník, po ktorých nasleduje spektroskopia na analýzu. Pred analýzou zlúčenín vo vzorkách sezamových semien alebo oleja je potrebná predbežná príprava na odstránenie rušivých zlúčenín a koncentrovanie lignanov. Na tento účel sú dobre známe rôzne extrakčné metódy, ako je extrakcia tuhou fázou a extrakcia kvapalina-kvapalina. Extrakcia na tuhej fáze s použitím pevných sorbentov oxidu grafénu a hydroxylovaného oxidu železitého (Fe3O4) bola úspešne aplikovaná na prípravu sezamového oleja pred stanovením sezamolínu, sezamínu a sezamolu pomocou vysokoúčinnej kvapalinovej chromatografie (HPLC), čím sa získalo 85–93 percent [20 ]. Ultrazvuková mikroextrakcia kvapalina-kvapalina s použitím hlbokého eutektického rozpúšťadla (DES) zloženého z cholínchloridu a p-krezolu s pomocou sonikácie na extrakciu sezamového oleja poskytuje vysokú účinnosť extrakcie pre polárne a nepolárne lignany [21].
Spomedzi separácie a identifikácie pomocou chromatografických techník je HPLC s použitím ultrafialového (UV/VIS) detektora, detektora fotodiódového poľa (PDA) alebo fluorescenčného detektora najpoužívanejšou metódou na separáciu a kvantifikáciu zlúčenín vďaka svojej vysokej citlivosti [7,15, 17,22,23]. Okrem toho, tenkovrstvová chromatografia (TLC), plynová chromatografia (GC) spojená s hmotnostným spektrometrom (MS) poskytuje dobrú separáciu a spoľahlivé stanovenie. Alternatívne, použitie vysokoúčinnej tenkovrstvovej chromatografie (HPTLC) ponúka rýchle a nákladovo efektívne stanovenie lignanových zlúčenín v sezame v porovnaní s HPLC, čo sa považuje za časovo náročnú metódu. Nedávno metóda HPTLC s použitím menej škodlivého rozpúšťadla úspešne ukázala porovnateľné výsledky s HPLC-DAD [19,24]. Nedávno analytická technika blízkej infračervenej spektroskopie (NIRS) spojená s chemometrickou analýzou poskytla nedeštruktívne, rýchle a ekologické stanovenie zlúčeniny. NIRS úspešne predpovedala koncentrácie sesamolinu a sezamínu v sezamových semienkach blízko k výsledkom z HPLC techník [25,26].
Sesamolin can be purified from sesame seeds or oil extracts by various chromatography methods such as silica gel column, counter-current chromatography, preparative HPLC, and centrifugal partition chromatography. The other methods are crystallization and resin absorption. The silica gel column, followed by semi-preparative HPLC, success-Molecules 2021, 26, 5849 4 of 16 fully separated sesamolin and sesamin from sesame oils with high purity (>97 percent), ale mal nízky výťažok [23,27]. Reshma a spolupracovníci použili kryštalizáciu na izoláciu lignanu sezamových olejov, čím sa získalo vysoké množstvo (54 percentný výťažok) a 94,4 percentná čistota sesamolinu [28].
Separation and purification of sesamolin and sesamin from sesame seeds using the Countercurrent chromatography (CCC) method by employing petroleum ether (60−90 ◦C), ethyl acetate, methanol, and water 1:0.4:1:0.5 (v/v) as solvents system successfully obtained sesamolin with 64% recovery and 98% purity [29]. Hamman also found the separation of sesamolin and sesamin from sesame oil qualitatively when using CCC following with GC/MS method to separate many vegetable oils minor lipids components [30]. Most problems in compound isolation from plant oils samples were the removal of the triacylglycerol, which was>90 percent v olejoch pred separačným procesom na obohatenie cieľových zlúčenín. Na dosiahnutie tohto cieľa Gournet a jeho spolupracovníci použili absorpciu živice XAD-4 ako predbežný krok na získanie zmesi takmer bez cukrov a polárnych lipidov, potom použili rýchlu odstredivú deliacu chromatografiu (FCPC) na oddelenie lignanových zložiek v sezamových semenách. extrakty [2].
Použitím odstredivej rozdeľovacej chromatografie (CPC) sa sezamolín s 93-percentnou čistotou úspešne izoloval z extraktov sezamových semienok a túto metódu možno použiť s veľkým množstvom vzorky, čo nebolo nikdy predtým opísané [31]. V nedávnej správe Michailidish a kol. tiež úspešne separoval sezamín a sezamolin v sezamových olejoch s vysokým výťažkom a vysokou čistotou pomocou odstredivej deliacej extrakcie (CPE), po ktorej nasledovala odstredivá deliaca chromatografia (CPC) s použitím dvojfázového systému rozpúšťadiel n-hexán/etylacetát/etanol/voda v pomere 2:3:3:2 (v/v/v/v) [32].
neuroprotektívne účinky cistanche echinakozidu
4. Fyzikálnochemické vlastnosti sezamolínu
Sezamolín má molekulový vzorec C20 H 18O7 a jeho chemická štruktúra je znázornená na obrázku 1. Sezamolín je v skupine lignanových zlúčenín vytvorených spojením dvoch fenylpropanoidov spojených centrálnym uhlíkom ich propylovej strany. Prítomnosť metyléndioxyfenoxyskupiny alebo jej metabolitu z fenolovej hydroxylovej skupiny môže byť zodpovedná za rôzne biologické aktivity sesamolinu [8]. Žiadna štúdia však neuviedla vzťah medzi štruktúrou a aktivitou sesamolinu, pokiaľ ide o to, ktorá funkčná skupina je farmakofórom pre jeho biologickú aktivitu.
Fyzikálno-chemické vlastnosti sesamolinu sú zhrnuté v tabuľke 2. Dôležité fyzikálno-chemické vlastnosti, ktoré ovplyvňujú farmakokinetické a farmakodynamické správanie zlúčenín, sú rozpustnosť, lipofilita, donory vodíkových väzieb (HBD), akceptory vodíkových väzieb (HBA) a topologická plocha polárneho povrchu ( TPSA), sezamolín má rozpustnosť vo vode nižšiu ako 0,1 mg/ml, čo sa považuje za prakticky nerozpustný vo vode. Rozpustnosť vo vode je dôležitou vlastnosťou bioaktívnych zlúčenín, pretože môže ovplyvniť aktivitu v in vitro a in vivo testoch, dokonca aj v klinických štádiách. Na úrovni experimentu in vitro väčšina testov in vitro využívala vodné médium, najmä pri použití bunkového modelu. Testovaná zlúčenina sa musí úplne rozpustiť v médiu v nastavenej koncentrácii, aby sa vyhodnotil jej farmakologický účinok. Ďalej na obrázku 1. Molekulárna štruktúra sezamolínu. Fyzikálno-chemické vlastnosti sesamolinu sú zhrnuté v tabuľke 2. Dôležité fyzikálno-chemické vlastnosti, ktoré ovplyvňujú farmakokinetické a farmakodynamické správanie zlúčenín, sú rozpustnosť, lipofilita, donory vodíkových väzieb (HBD), akceptory vodíkových väzieb (HBA) a topologická plocha polárneho povrchu ( TPSA), sezamolín má rozpustnosť vo vode nižšiu ako 0,1 mg/ml, čo sa považuje za prakticky nerozpustný vo vode. Rozpustnosť vo vode je dôležitou vlastnosťou bioaktívnych zlúčenín, pretože môže ovplyvniť aktivitu v in vitro a in vivo testoch, dokonca aj v klinických štádiách. Na úrovni experimentu in vitro väčšina testov in vitro využívala vodné médium, najmä pri použití bunkového modelu. Testovaná zlúčenina sa musí úplne rozpustiť v médiu v nastavenej koncentrácii, aby sa vyhodnotil jej farmakologický účinok. Okrem toho v in vivo teste musí byť zlúčenina udržiavaná v špecifickej koncentrácii vo vodnom prostredí, aby bola dobre distribuovaná krvným obehom a poskytovala vysokú biologickú dostupnosť, aby sa dosiahol farmakologický účinok na cieľovom mieste [33].
Existencia donorov vodíkových väzieb (HBD) a akceptorov vodíkových väzieb (HBA) v štruktúrach zlúčenín prispieva k ich rozpustnosti vo vode, membránovej absorpcii a interakciám ligand-receptor [34]. Sesamolin má menej ako 5 HBD a 2 až 16 HBA, čo je optimálne číslo pre absorpciu membránou a poskytuje dostatočnú interakciu prostredníctvom vodíkovej väzby na základe Lipinského pravidla piatich. Stupeň lipofilnosti zlúčeniny je vyjadrený ako koeficient rozdelenia (log P) a jej dôležité vlastnosti, ktoré definujú absorpciu cez fosfolipidovú dvojvrstvu. Sezamolín má hodnotu log P 3. Stupeň hodnoty lipofilicity menší ako 5 je nevyhnutný na to, aby zlúčenina mala uspokojivú absorpciu do membránových buniek. Polárna povrchová plocha (PSA) bioaktívnej zlúčeniny sa vyžaduje, aby sa viazala na väčšinu cieľových receptorov. Polárna plocha povrchu (PSA) bioaktívnej zlúčeniny určuje jej absorpciu. Vysoký PSA zvýši rozpustnosť vo vode, ale hodnota PSA vyššia ako 140 Á zníži schopnosť liečiva prenikať bunkami. PSA sezamolínu je 64,6 Å, takže sa považuje za dobrú permeabilitu [35–37].
cistanche echinakozid:anti-apoptóza
5. Farmakologické aktivity
5.1. Antioxidačná aktivita
Je dobre známe, že sezamové semienka majú vysokú antioxidačnú aktivitu. Namiesto individuálneho účinku lignanových zlúčenín k antioxidačnej aktivite sezamu prispieva synergický efekt obsahu tokoferolu a lignanov v sezame [8]. Sesamolin vykazoval nízku antioxidačnú aktivitu v rôznych in vitro experimentoch. Zistilo sa, že sezamolín vykazuje menšiu antioxidačnú aktivitu ako sezamol na základe schopnosti zachytávať radikály DPPH a voľných superoxidových radikálov [38,39], schopnosť redukovať železo (FRAP), kapacita absorbcie kyslíkových radikálov (ORAC), test na bielenie karoténu, a inhibíciu peroxidácie kyseliny linolovej [40]. Avšak posledné dva antioxidačné účinky boli vyššie ako u sesamínu [40].
Nízka antioxidačná aktivita sesamolinu in vitro by mohla byť spôsobená najmä nedostatkom fenolovej hydroxylovej skupiny, dobrého poskytovateľa elektrónov pre voľné radikály. Možný mechanizmus antioxidačnej aktivity sesamolinu bol navrhnutý prostredníctvom prenosu atómov vodíka z alylických atómov vodíka na C-8 na základe teórie funkčnej hustoty (DFT) pomocou výpočtovej štúdie a hodnôt disociačnej entalpie CH väzby (BDE) (obrázok 2) . Preto sa predpokladalo, že sezamolín má slabšiu antioxidačnú kapacitu ako sezamín, ktorý môže darovať dva alylové vodíky, a sezamol, ktorý má fenolovú hydroxylovú skupinu [41]. Napriek slabej antioxidačnej aktivite v systéme in vitro niekoľko štúdií uvádza antioxidačnú aktivitu sesamolinu in vivo. Sezamolín neinhiboval aktivitu peroxidácie lipidov mikrozómov pečene potkanov indukovanú ADP-Fe2 plus /NADPH in vitro. Zistilo sa, že sezamolín inhibuje peroxidáciu lipidov v pečeni a obličkách potkanov po kŕmení extraktom obsahujúcim 1 percento sezamolínu. Predpokladá sa, že táto aktivita pochádza z metabolickej premeny sesamolinu na dva aktívne metabolity, sesamolinol a sesamol [42]. Antioxidačná aktivita sesamolinu in vivo bola podporená ďalšou štúdiou. Sezamolín mal inhibičný účinok prostredníctvom jediného mikrozomálneho systému v systéme využívajúceho mikrozómy pečene potkanov a hydroperoxid kuménu (CumOOH)/Fe2 plus -ADP-NADPH, ale nie v neenzymatickom systéme obsahujúcom mitochondrie pečene potkanov a Fe2 plus -askorbát [43 ]. Táto štúdia tiež odhalila synergický účinok jednotlivých lignanov vrátane sesamolinu, sezamínu a sezamolu s -tokoferolom alebo tokotrienolom, ktorý vytvoril vyšší inhibičný účinok v oboch systémoch peroxidácie lipidov [43].
5.2. Antimikrobiálna aktivita
Sezamolín má antimikrobiálnu aktivitu proti Bacillus cereus, Staphylococcus aureus a Pseudomonas aeruginosa s 61, 62 a 53 percentnou inhibíciou rastu pri 2 mg/ml [40].
5.3. Neuroprotektívna aktivita
Patofyziológia neurodegeneratívnych ochorení bola primárne spojená s biochemickou zmenou zložiek biomolekúl v neurónových bunkách vyvolanou oxidačným stresom. Je indikovaná nadmernou tvorbou reaktívnych foriem kyslíka (ROS), ako je peroxid vodíka, superoxid a hydroxylové voľné radikály v dôsledku nerovnováhy medzi ROS a antioxidantmi, čo vedie k poškodeniu biomolekúl [44]. Faktom je, že mozog, ktorý je dôležitým orgánom centrálneho nervového systému (CNS), je vysoko citlivý na oxidačný stres [45]. Zníženie ROS môže byť potenciálnym cieľom prevencie a liečby neurodegeneratívnych ochorení. Pretože ROS môžu byť vychytávané a zoslabované antioxidantmi, zlúčeniny, ktoré majú antioxidačnú aktivitu, môžu byť potenciálnymi činidlami na prevenciu a liečbu terapie neurodegeneratívnych chorôb.
Niekoľko štúdií hodnotilo účinok sesamolinu na ochrannú aktivitu v neurónových bunkách. Sesamolín úspešne chránil myšie BV-2 mikrogliálne bunky pred bunkovou smrťou vyvolanou hypoxiou a pred poškodením buniek vyvolaným peroxidom vodíka [46,47]. Hypoxia počas 1 hodiny vyvolala 35 percent bunkovej smrti v neošetrenej skupine. Sesamolin 50 µM úspešne zvýšil životaschopnosť buniek na 96 percent, po čom nasledovalo zníženie uvoľňovania LDH o 24 percent. Okrem toho sezamolín vychytal 25 percent ROS vyvolaných hypoxiou v bunkách. Hypoxiou indukované ROS môžu aktivovať signálne transdukčné dráhy pre bunkovú smrť, vrátane extracelulárnych signálom regulovaných proteínkináz (ERK1/2), c-Jun NH2-terminálnej kinázy (JNK) a p38 mitogénom aktivovaných proteínkináz (MAPK ). Táto štúdia potvrdila, že kaskády MAPK boli inhibované sesamolínom prostredníctvom zabránenia fosforylácie expresie JNK, p38 MAPK a kaspázy{21}} v bunkách BV{22}} pri 10-minútovej hypoxii. Štúdia ochranného účinku sesamolinu s použitím rôznych buniek bola tiež publikovaná Houom u potkanieho feochromocytómu (PC12) a potkaních primárnych kortikálnych buniek [48]. Zistili, že sezamolín znížil uvoľňovanie LDH pri hypoxii, čo korelovalo s inhibíciou MAPK a kaspázy-3. Okrem toho, hypoxiou indukovaná apoptotická bunková smrť, ako bola detegovaná fluorescenčným farbivom viažucim DNA v kultivovaných kortikálnych bunkách, bola významne znížená po ošetrení 50 uM sesamolínom.
Rovnako ako ROS, aktivácia mikrogliálnych buniek uvoľňuje oxid dusnatý (NO), ktorého nadprodukcia môže byť toxická pre neuróny. Transkripcia génov indukovateľnej-NO syntázy (iNOS) v mikrogliách regulovala tvorbu NO v mikrogliách stimuláciou lipopolysacharidu (LPS), ktorý aktivuje komplexné pole intracelulárnych signálnych dráh zahŕňajúcich tyrozínkinázy, expresiu génov sprostredkovanú MAPK a NF-kB. Táto stimulácia vyvolala uvoľnenie tumor nekrotizujúceho faktora (TNF-) a uľahčila smrť neurónov. Štúdie in vitro, ktoré využívali sezamolín na inhibíciu NO-indukovanej LPS potvrdili, že sezamolín významne znižuje nadmernú tvorbu LPS-indukovaného NO v myšacej mikrogliálnej bunkovej línii BV-2 a potkaních primárnych mikrogliálnych bunkách prostredníctvom redukcie LPS-indukovanej p38 MAPK [49]. Neuroprotektívne účinky sesamolinu sa uskutočňovali in vivo pomocou gerbilov. Pred indukciou fokálnej cerebrálnej ischémie sa pieskomilom orálne podával purifikovaný sezamín alebo extrakt surového sezamového oleja obsahujúci 90 percent sezamínu a 10 percent sezamínu 20 mg/kg/deň počas 4 dní.
Sesamin a sezamový extrakt obsahujúci sezamolin významne znížili infarktové veľkosti v mozgoch pieskomila pri cerebrálnej ischémii o 56 percent a 49 percent, v uvedenom poradí (p < 0,05).="" mechanizmus="" neuroprotekcie="" in="" vivo="" však="" nebol="" úplne="" pochopený="" [50].="" neurodegeneratívne="" ochorenia,="" najmä="" alzheimerova="" choroba="" (ad)="" indikovali="" akumuláciu="" proteínov="" vrátane="" extracelulárnych="" amyloidných="" plakov="" (a)="" a="" neurofibrilárnych="" spletí="" (nft)="" v="" mozgu.="" ochranný="" účinok="" sezamolínu="" proti="" toxicite="" a="" sa="" hodnotil="" pomocou="" modelov="" červov="" (caenorhabditis="" elegans),="" ktoré="" exprimovali="" ľudský="" fragment="" a="" vo="" svale="" steny="" tela="" a="" boli="" charakterizované="" progresívnou="" paralýzou.="" okrem="" toho="" ukladanie="" a="" v="" neurónoch="" vedie="" k="" oslabeniu="" správania="" pri="" chemotaxii.="" sezamolín="" v="" koncentrácii="" 100="" ug/ml="" vykazuje="" u="" transgénnych="" červov="" významné="" oneskorenie="" paralýzy="" o="" 1,83="" hodiny.="" táto="" hodnota="" bola="" vyššia="" ako="" hodnota="" extraktu="" z="" listov="" ginkgo="" biloba.="" okrem="" toho="" výskum="" ochranného="" účinku="" sesamolinu="" proti="" toxicite="" a="" v="" neurónových="" bunkách="" s="" použitím="" c.="" elegans="" cl2355,="" ktorý="" exprimoval="" neurónový="" a,="" ukázal,="" že="" správanie="" pri="" chemotaxii="" sa="" zlepšilo="" v="" porovnaní="" s="" neliečenou="" skupinou="">
5.4. Antimelanogenéza
Melanogenéza je proces produkcie melanínu, ktorý sa prirodzene vyskytuje v ľudskej koži ako fotoprotekcia pred UV žiarením, ale tiež spôsobuje pigmentáciu kože, pretože melanín má tmavohnedú farbu. V dôsledku toho zníži estetickú hodnotu pokožky. Melanogenéza zahŕňa interakciu medzi keratinocytmi a melanocytmi. Proces začína, keď sú keratinocyty vystavené UV žiareniu zo slnečného žiarenia a ďalej aktivujú pro-opiomelanínové gény, čo vedie k tvorbe -melanocyty stimulujúceho hormónu (-MSH). -MSH sa potom viaže na melanokortín-1 receptor (MC1R) na melanocytoch. Toto zapojenie aktivuje signálnu dráhu cez cyklický adenozínmonofosfát (CAMP) a spúšťa aktiváciu proteínkinázy-A (PKA). Signalizácia pokračuje zvýšenou reguláciou proteínových transkripčných faktorov viažucich sa na cAMP (CREB), potom podporuje transkripčný faktor spojený s mikroftalmiou (MITF), čo vedie k zvýšeniu regulácie transkripčnej proteínovej tyrozinázy, TRP-1 a TRP{{{{101} 11}}, ktoré sa podieľajú na syntéze melanínu. Biochemická syntéza melanínu prebieha v melanozómoch počnúc hydroxyláciou tyrozínu na 3,4-dihydroxyfenylalanín (L-DOPA), po ktorej nasleduje oxidácia na o-dopachinón, potom je dopacróm katalyzovaný tyrozinázou. Nakoniec k tvorbe eumelanínu (tmavohnedá farba) dochádza prostredníctvom enzymatickej transformácie dopacrómu pomocou TRP-1 a TRP-2 [52,53].
Účinok ochrany proti UV žiareniu, antimelanogenézna aktivita a opaľovacia funkcia sesamolinu boli hodnotené v porovnaní s dobre zavedenými depigmentačnými činidlami, kyselinou kojovou a -arbutínom. Táto štúdia potvrdila, že sesamolin má funkciu ochrany pred slnečným žiarením tým, že primárne absorbuje UVB a vykazuje 4-krát vyššiu absorbanciu ako kyselina kojová a -arbutín. Hoci sezamolín vykazoval nízku inhibíciu tyrozinázy húb, kľúčového enzýmu v melanogenéze, vykazoval vysokú inhibíciu až 50 percent bunkovej tyrozinázy pri koncentrácii 50 µg/ml v porovnaní s kyselinou kojovou a -arbutínom bez toho, aby spôsobil akúkoľvek toxicitu pri nerakovinovom Vero a melanóme. SK-MEL2 bunkové línie. Sezamolín v koncentrácii 25 ug/ml znížil obsah melanínu v bunkách SK-MEL2. Western blot test ukázal, že sezamolín znižuje expresiu tyrozinázy, TRP-1 a TRP-2 v bunkovej línii SK-MEL2. Táto štúdia naznačuje, že sesamolín môže inhibovať syntézu melanínu v dvoch fázach; (1) ochrana pred UV žiarením, induktorom melanínu, prostredníctvom funkcie opaľovacieho krému a (2) znížením hladiny melanogénnej proteíntyrozinázy, TRP-1 a TRP-2 [54].
Anti-tyrozinázovú aktivitu sesamolinu tiež opísal Michaildish na základe inhibície aktivity hubovej tyrozinázy in vitro. Výsledky ukázali, že sesamolín prejavil miernu antityrozinázovú aktivitu pri 500 uM a slabú aktivitu pri 100 a 25 uM [32]. Sezamolín tiež vykazoval vysokú antimelanogenéznu aktivitu v bunkách rakoviny kože (B16F10). Táto štúdia dokázala, že sezamolín inhiboval expresiu hladín mRNA súvisiacich s melanogenézou, ako aj proteínov, ako je tyrozináza a TRP-1 a TRP{10}} v koncentrácii 50 µM [55]. Obrázok 3 ukazuje súhrn mechanizmu sezamolínovej inhibície produkcie melanínu. Molekuly 2021, 26, x PRE PEER RECENZIU 8 z 16 Ochranný účinok sesamolinu proti UV žiareniu, antimelanogenéza a opaľovacia funkcia sezamolínu boli hodnotené v porovnaní s dobre zavedenými depigmentačnými činidlami, kyselinou kojovou a -arbutínom. Táto štúdia potvrdila, že sezamolín má funkciu ochrany pred slnečným žiarením tým, že primárne absorbuje UVB a vykazuje 4-krát vyššiu absorbanciu ako kyselina kojová a -arbutín. Hoci sezamolín vykazoval nízku inhibíciu tyrozinázy húb, kľúčového enzýmu v melanogenéze, vykazoval vysokú inhibíciu až 50 percent bunkovej tyrozinázy pri koncentrácii 50 µg/ml v porovnaní s kyselinou kojovou a -arbutínom bez toho, aby spôsobil akúkoľvek toxicitu pri nerakovinovom Vero a melanóme. SK-MEL2 bunkové línie. Sezamolín v koncentrácii 25 ug/ml znížil obsah melanínu v bunkách SK-MEL2.
Test Western blot ukázal, že sezamolín znižuje expresiu tyrozinázy, TRP-1 a TRP{1}} v bunkovej línii SK-MEL2. Táto štúdia naznačuje, že sesamolín môže inhibovať syntézu melanínu v dvoch fázach; (1) ochrana pred UV žiarením, induktorom melanínu, prostredníctvom funkcie opaľovacieho krému a (2) znížením hladiny melanogénnej proteín tyrozinázy, TRP-1 a TRP-2 [54]. Anti-tyrozinázovú aktivitu sesamolinu tiež opísal Michaildish na základe inhibície aktivity hubovej tyrozinázy in vitro. Výsledky ukázali, že sezamolín vykazoval miernu antityrozinázovú aktivitu pri 500 µΜ a slabú aktivitu pri 100 a 25 µΜ [32]. Sezamolín tiež vykazoval vysokú antimelanogenéznu aktivitu v bunkách rakoviny kože (B16F10). Táto štúdia dokázala, že sezamolín inhiboval expresiu hladín mRNA súvisiacich s melanogenézou, ako aj proteínov ako tyrozináza a TRP-1 a TRP{19}} v koncentrácii 50 µΜ [55]. Obrázok 3 ukazuje súhrn mechanizmu sezamolínovej inhibície produkcie melanínu.
5.5. Protirakovinová aktivita
Sesamolín preukázal inhibíciu rastu a indukciu apoptózy v bunkách ľudskej lymfoidnej leukémie (Molt 4B). Antiproliferácia bola koncentračne závislá s IC90 90 uM. Apoptóza vyvolaná sezamolínom je indikovaná morfologickými zmenami, fragmentáciou DNA a tvorbou apoptotických teliesok po 3 dňoch liečby 90 uM sesamolínom. V porovnaní s inými zlúčeninami v sezamovom oleji, episezamíne a sezamole z iných štúdií bola inhibícia rastu sezamolínom účinnejšia. Táto štúdia však nepredložila podrobný mechanizmus dráhy indukcie apoptózy alebo fragmentácie DNA [56].
Účinky sesamolinu na proliferatívnu inhibičnú aktivitu sa hodnotili aj proti ľudskej rakovine hrubého čreva HCT116. Antiproliferácia založená na MTT teste ukázala, že sezamolín významne inhibuje proliferáciu v časovom závislosti a významne inhibuje migračnú schopnosť. Proliferácia, diferenciácia a apoptóza rakovinových buniek boli regulované signálnou dráhou signálnej transdukcie a aktivátora transkripcie - 3 (STAT3) Janusovej kinázy 2 (JAK2). Sesamolín 20 uM významne znížil expresiu p-JAK2/STAT3 indikovanú redukciou pásu p-JAK2/STAT3 na Western blote. Sesamolin a AG490 (pozitívna kontrola) vykazovali synergický účinok. Ich kombinácia významne znížila expresiu p-STAT3. Migrácia rakovinových buniek je predpokladom pre metastázy a koreluje s upreguláciou MMP 1, 2 a 9.
Táto štúdia ukázala, že sezamolín znížil expresiu MMP v HCT116, keď sa skúmal pomocou qRT-PCR. Sezamolín je potenciálnym antiproliferatívnym činidlom pre rakovinu hrubého čreva tým, že inhibuje aktiváciu dráhy JAK2/STAT3 a zabraňuje invázii buniek prostredníctvom inhibície IL-6-indukovanej expresie MMP [57]. Ďalšia štúdia skúmala sezamolín pre jeho protirakovinovú aktivitu v bunkách Burkittovho lymfómu pri rakovine krvi, Raji zlepšením aktivity lýzy NK buniek [58,59]. NK bunka je jednou z imunitných buniek, ktorá má schopnosť identifikovať a rozlíšiť normálne a rakovinové bunky, než zabíjať nádorové bunky. Zabíjacia aktivita (cytolýza) je spustená aktiváciou aktivačných receptorov v NK bunkách, predovšetkým NKG2D, pomocou NKG2D ligandov (NKG2DL). ULBP-1, ULBP-2, ULBP-3, MIC-A a MIC-B boli NKG2DL, ktorých expresia bola postupne upregulovaná progresiou rakoviny na bunkovom povrchu.
Naopak, normálne bunky majú nízku expresiu NKG2DL. Preto môžu NKG2D receptory v NK bunkách použiť NKG2DL na ľahké rozpoznanie rakovinových buniek v okolitom normálnom tkanive. Väzba aktivovaného receptora NKG2D v NK bunkách s NKG2DL exprimovanými v rakovinových bunkách vedie k signálnej dráhe na uvoľnenie cytokínu a indukciu cytotoxicity na zabíjanie nádorových buniek. Hladiny NKG2DL však klesli v neskorých štádiách nádorov, čím sa znížila citlivosť rakovinových buniek voči NK bunkám, čo malo za následok nízku aktivitu cytolýzy. Okrem toho sa uvádza, že niektoré rakovinové bunky majú prirodzene nízku expresiu NKG2DL, ako napríklad Ramos, Hep3B a Raji [60,61]. Z tohto dôvodu môže zvýšenie jednej alebo oboch expresií NKG2D v imunitných bunkách a NKG2DL v nádorových bunkách modulovať protinádorovú imunitnú odpoveď a mohlo by byť sľubnou cielenou terapiou proti rakovine. Kim opísal použitie sesamolinu a sesamínu na zvýšenie expresie NKG2DL na zlepšenie cytolytickej aktivity sprostredkovanej NK bunkami v bunkovej línii ľudského Burkittovho lymfómu (Raji), ktorá má nízku citlivosť voči NK bunkám [58].
Predbežné ošetrenie buniek Raji 40 uM sesamolínom počas 72 hodín úspešne zvýšilo citlivosť voči NK bunkám, čo viedlo k zvýšeniu cytotoxicity v porovnaní s neošetrenou skupinou. Okrem toho sa potvrdilo, že po zvýšení cytolýzy nasledovala eskalácia expresie NKG2DL ULBP-1, ULBP-2 a MICA/B v bunkách Raji. Zvýšenie fosforylačného pásu ERK v teste western blot a oslabená cytotoxicita v teste blokovania inhibítora ERK preukázali, že stimulácia signálnej dráhy ERK sezamolínom sa podieľala na eskalácii expresie NKG2DL. Okrem zacielenia na NKG2DL sa zvýšenie cytolytickej aktivity sprostredkované NK bunkami môže dosiahnuť zvýšením expresie receptora NKG2D v NK bunkách. Na skúmanie priameho účinku sesamolínu na NK bunky sa NK bunky (NK-92MI) aj Rajiho bunky ošetrili sesamolínom. Cytolytická aktivita bola zvýšená u sesamolínom ošetrených NK-92MI buniek a u sesamolínom ošetrených Raji buniek v porovnaní s neošetrenou skupinou. V dôsledku toho, keď boli bunky Raji a NK-92MI ošetrené sesamolínom, bola tiež pozorovaná zvýšená cytolytická aktivita NK buniek.
Najvyššia cytotoxicita sesamolinu proti bunkám Raji a NK{0}}MI bola pri 20 ug/ml, respektíve 40 ug/ml. Zvýšená expresia membránového markera pri degranulácii NK buniek počas cytolytickej aktivity (CD107a) bola pozorovaná v sesamolínom ošetrených NK-92MI bunkách v závislosti od koncentrácie a času inkubácie. Okrem toho táto štúdia potvrdila, že expresia NKG2D v NK bunkách bola zvýšená po ošetrení NK-92MI 40 ug/ml počas 72 hodín. Sezamolín spustil fosforyláciu dráh p38, ERK1/2 a JNK v NK bunkách na zvýšenie cytolytickej aktivity [59]. Účinok sesamolinu na cytolytickú aktivitu riadením imunologických odpovedí proti rakovinovým bunkám bol ďalej skúmaný v dendritických bunkách (DC) [62]. Štúdia naznačila, že sezamolín stimuloval DC, aby posilnili zabíjacie a migračné aktivity NK buniek pri spoločnej kultivácii DC a NK buniek. Farmakologické aktivity sesamolinu a jeho mechanizmus účinku sú zhrnuté v tabuľke 3.
prínos extraktov z cistanche: proti starnutiu
6. Farmakokinetika
Ďalšie skúmanie farmakologickej aktivity v modeli in vivo s použitím individuálneho sesamolinu nebolo široko preskúmané. Niekoľko štúdií použilo zvieracie modely na štúdium farmakologickej aktivity sesamolinu a iných lignanov v sezamových semenách alebo olejoch. Farmakokinetický profil sesamolinu po podaní však neuviedli [43,63–65]. Dve štúdie uvádzali biologickú dostupnosť sesamolínu na modeloch in vivo. Štúdia od Kang skúmala účinok sesamolínu na peroxidáciu lipidov pomocou modelu potkana, ktorý bol kŕmený 1 percentom sesamolinu. Menej ako 25 percent požitého sezamolínu sa absorbovalo, metabolizovalo a priamo vylúčilo. V hrubom čreve bola zistená vysoká hladina sesamolinu vo forme jeho konjugovaných metabolitov. V plazme, žalúdku, pečeni, obličkách a tenkom čreve boli zistené len stopové množstvá. Sezamolín neovplyvnil telesnú hmotnosť potkanov, ale zistilo sa zvýšenie hmotnosti pečene [42]. Iná štúdia od Ide uvádza, že sezamolín zmenil génovú expresiu proteínov podieľajúcich sa na oxidácii mastných kyselín v pečeni u potkanov vo vyššej miere ako sezamín, ale v rovnakej miere ako epizezamín [66]. Koncentrácia sezamolínu v sére sa zvýšila krátko po perorálnom podaní, vrchol dosiahla po 7 až 9 hodinách a potom sa znížila s polčasmi 7,1 ± 0,4 hodiny, čo bolo dlhšie ako u sezamínu a epizezamínu (4,7 ± {{16 }},2 a 6,1 ± 0,3). Sesamolín bol vysoko akumulovaný v sére a pečeni v porovnaní so sezamínom a epizezamínom. Zistilo sa však aj zvýšenie hmotnosti pečene u potkanov, ktorí dostávali diétu so sezamolínom. Neexistuje žiadna správa týkajúca sa klinickej štúdie sesamolínu u ľudí alebo farmakokinetickej štúdie na zvieratách. Existuje však klinická štúdia, ktorá využíva sezamové semienka a olej, ktoré obsahujú sezamolin na skúmanie účinku sezamových lignanov (sezam a sezamolin) na hladinu ľudskej plazmy -tokoferol. Uvádza sa, že sesamolín a sesamín pripisujú zvýšeniu tokoferolu v plazme a inhibícii degradácie vitamínu E u ľudí bez vedľajších účinkov [67,68].
cistanche extrakty
7. Vyhliadky do budúcnosti
Rovnako ako ostatné sezamové lignanové zlúčeniny, aj sezamolín má rôzne farmakologické aktivity väčšinou testované na modeloch in vitro. Tieto farmakologické aktivity boli preukázané voči niektorým bunkovým líniám s nízkymi účinnými koncentráciami (<100 µm).="" this="" matter="" could="" give="" rise="" to="" some="" pros="" and="" cons.="" a="" significant="" effect="" at="" low="" concentration="" represents="" a="" strong="" activity,="" especially="" for="" a="" protective="" activity="" that="" does="" not="" aim="" to="" kill="" the="" cells.="" on="" the="" other="" hand,="" the="" difficulties="" to="" increase="" the="" concentration,="" especially="" in="" the="" in="" vitro="" experiments,="" which="" mostly="" use="" an="" aqueous="" medium,="" are="" causing="" limitations="" in="" evaluating="" the="" activity="" or="" level="" of="" toxicity="" of="">
Sezamolín mal nízku cytotoxicitu voči niektorým rakovinovým bunkám, napr. SK-MEL-2 a HCT-116 [54,69]. Test cytotoxicity sezamolínu v porovnaní so sezamolom a sezamínom proti SK-MEL-2 ukázal, že tieto tri sezamové zlúčeniny ponúkajú potenciálnu schopnosť inhibovať rast melanómových buniek spôsobom závislým od koncentrácie a času. Sezamolín však vykazoval nízke zníženie životaschopnosti melanómových buniek v koncentrácii medzi 50 uM až 100 uM. Iba sezamol poskytol 50-percentnú inhibičnú koncentráciu (IC50) proti melanómu napriek požadovanej vysokej liečebnej koncentrácii (1893,1 ± 170,7 uM). V štúdii bolo uvedené, že sesamolín nemohol byť dobre rozpustený v kultivačnom médiu buniek pri koncentrácii vyššej ako 200 µM, čo spôsobilo limitné skúmanie pri vyššej koncentrácii [65]. Tieto zistenia naznačujú, že hoci sezamolín mal schopnosť inhibovať rast melanómových buniek, obmedzenie súvisiace s rozpustnosťou bránilo cytotoxickému účinku.
Ďalší problém s rozpustnosťou bol pozorovaný, keď sa sezamolín testoval na jeho in vitro extracelulárnu antioxidačnú aktivitu. Hoci sezamolín vykazoval nízku schopnosť zachytávať DPPH a voľné radikály peroxylu, vykazoval vyššiu zachytávaciu aktivitu voči superoxidovým radikálom pri 100 uM. Skúmanie pri vyššom koncentračnom rozsahu nebolo možné vykonať kvôli jeho nízkej rozpustnosti vo vode. Okrem toho, že problém rozpustnosti je spôsobený skutočnosťou, že v molekulárnej štruktúre sesamolínu chýba fenolická hydroxylová skupina, môže tiež prispieť k ťažkostiam pri skúmaní presnej antioxidačnej aktivity. Problémy s rozpustnosťou môžu byť tiež jedným z dôvodov, prečo neboli k dispozícii správy týkajúce sa IC50 sezamolínu pri hodnotení jeho cytotoxicity in vitro. Ďalšie skúmanie farmakologickej aktivity v in vivo modeli s použitím individuálneho sesamolínu nebolo široko preskúmané, väčšinou v extraktoch, ktoré obsahujú sezamolín. Boli vyvinuté rôzne stratégie na prekonanie problému fyzikálno-chemických vlastností, ktoré bránia farmakologickým aktivitám bioaktívnych zlúčenín.
Príklady využitia systémov na dodávanie liečiv na zvýšenie rozpustnosti sesamínu boli vytvorenie micely, tuhej disperzie a nanoemulzných nosičových systémov. Zlepšenie rozpustnosti, profilov rozpúšťania, perorálnej biologickej dostupnosti, intestinálnej permeability sesamínu a následne farmakologických aktivít sezamínu bolo evidentné [70–72]. Je zaujímavé, že existuje menej štúdií o zlepšení fyzikálno-chemických vlastností sesamolinu. Táto problematika je otvorená pre ďalšie skúmanie a stala sa jednou z perspektívnych výskumných príležitostí. Okrem toho sú výskumy farmakologickej aktivity tejto zlúčeniny stále široko otvorené, najmä ak je možné vyriešiť problém rozpustnosti. Zistenia tejto štúdie naznačujú, že sesamolín sa javí sľubne ako bioaktívna zlúčenina in vivo a prospešná pre zdravie.
Na druhej strane sú potrebné ďalšie klinické štúdie a štúdie bezpečnosti. Môže sa klinicky preložiť ako najlepšie využitie špeciálneho a diferenciálneho ošetrenia kože na základe overenej antioxidačnej kapacity a antimelanogenézy na kozmeceutické účely a dôkazu o protinádorovej aktivite pri liečbe rakoviny kože. Pokiaľ ide o nás, literatúra o výskume sesamolínu, ako sú metabolické profily, biologická aktivita in vivo a aplikačné štúdie, je vzácna. Dúfame, že tento prehľadný článok by mohol objasniť ďalšie štúdie na vyplnenie medzier v tejto oblasti zhrnutím súčasného stavu výskumu sesamolinu.
cistanche stonky
8. Závery
Sezamolín je jednou z hlavných lignanových zlúčenín v sezamových semenách a oleji a nachádza sa v rôznych sezamových, bielych, hnedých a čiernych v rôznych percentách. Sesamolín môže byť izolovaný a purifikovaný pomocou chromatografických techník, potom objasnená štruktúra pomocou spektrofotometrických techník. Farmakologické aktivity sesamolinu zahŕňajú antioxidanty, inhibíciu kožného melanínu, bunkový ochranný účinok proti rôznym stresom vyvolaným bunkovým smrtiam a účinky zabíjania rakovinových buniek prostredníctvom proliferatívnej inhibície a imunitnej stimulácie. Sezamolín preto môže byť potenciálnym terapeutickým činidlom proti mnohým chorobám a môže byť ďalej skúmaný. Pretože existuje málo správ o priamom cytotoxickom účinku sesamolinu proti rakovinovým bunkám, žiadna publikácia neuvádza jeho IC50. Okrem toho zostávajú mechanizmy jeho zabíjania nejasné. Okrem toho neboli hlásené farmakologické aktivity sesamolinu v experimente in vivo a ich bezpečnosť. Prezentovaná je len alergická kožná reakcia [73]. Základný mechanizmus účinku sesamolinu v prospech ľudí nie je úplne zrejmý. Problém so sezamolínom by mohol byť spôsobený jeho fyzikálno-chemickými vlastnosťami, ktoré majú nízku rozpustnosť vo vode. Preto je ťažké zvýšiť koncentráciu v in vitro experimentálnych podmienkach s použitím bunkového modelu a poskytne nízku biologickú dostupnosť v in vivo experimente. Zlepšenie rozpustnosti sa považuje za dôležité pre sesamolín na zlepšenie a uskutočnenie ďalšieho skúmania profilu farmakologickej aktivity. Okrem toho existuje niekoľko správ, ktoré študujú zlepšenie fyzikálno-chemických vlastností sesamolinu; toto by sa mohlo ďalej skúmať a stať sa perspektívnou výskumnou príležitosťou v tejto oblasti.
Referencie
1. Bedigian, D.; Seigler, DS; Harlan, JR Sesamin, Sesamolin a pôvod sezamu. Biochem. Syst. Ecol. 1985, 13, 133-139. [CrossRef]
2. Grougnet, R.; Magiatis, P.; Laborie, H.; Lazarou, D.; Papadopoulos, A.; Skaltsounis, A.-L. Sesamolinol glukozid, disaminyl éter a ďalšie lignany zo sezamových semien. J. Agric. Food Chem. 2012, 60, 108–111. [CrossRef]
3. Bedigian, D.; Harlan, JR Dôkazy o pestovaní sezamu v starovekom svete. Econ. Bot. 1986, 40, 137-154. [CrossRef]
4. Myint, D.; Gilani, SA; Kawase, M.; Watanabe, KN Udržateľný sezam (Sesamum indicum L.) Výroba prostredníctvom vylepšenej technológie: Prehľad výroby, výziev a príležitostí v Mjanmarsku. Udržateľnosť 2020, 12, 3515. [CrossRef]
5. Moazzami, AA; Kamal-Eldin, A. Sezamové semienko je bohatým zdrojom diétnych lignanov. J. Am. Oil Chem. Soc. 2006, 83, 719. [CrossRef]
6. Pathak, N.; Bhaduri, A.; Bhat, KV; Rai, AK Sledovanie expresie génu sesamin syntázy prostredníctvom zrelosti semien vo voľne žijúcich a kultivovaných druhoch sezamu – stopa domestikácie. Plant Biol. 2015, 17, 1039–1046. [CrossRef] [PubMed] 7. Dar, AA; Arumugam, N. Lignans of Sesame: Purification Methods, Biological Activities, and Biosynthesis—A Review. Bioorg. Chem. 2013, 50, 1–10. [CrossRef]
8. Wan, Y.; Li, H.; Fu, G.; Chen, X.; Chen, F.; Xie, M. Vzťah antioxidačných zložiek a antioxidačnej aktivity sezamového oleja. J. Sci. Food Agric. 2015, 95, 2571–2578. [CrossRef] [PubMed]
9. Afroz, M.; Džihád, SMNK; Uddin, SJ; Rouf, R.; Rahman, MS; islam, MT; Khan, IN; Ali, ES; Aziz, S.; Shilpi, JA; a kol. Systematický prehľad antioxidačnej a protizápalovej aktivity sezamového (Sesamum indicum L.) oleja a ďalšie potvrdenie protizápalovej aktivity chemickým profilovaním a molekulárnym dokovaním. Phytother. Res. 2019, 33, 2585–2608. [CrossRef]
10. Wu, M.-S.; Aquino, LBB; Barbaza, MYU; Hsieh, C.-L.; Castro-Cruz, KAD; Yang, L.-L.; Tsai, P.-W. Protizápalové a protirakovinové vlastnosti bioaktívnych zlúčenín zo Sesamum indicum L. – prehľad. Molekuly 2019, 24, 4426. [CrossRef] [PubMed]
11. Sachan, N.; Bhattacharya, A.; Pushkar, S.; Mishra, A. Biofarmaceutický klasifikačný systém: Strategický nástroj pre technológiu orálneho podávania liekov. Asian J. Pharm. 2009, 3, 76. [CrossRef]
12. Dahan, A.; Wolk, O.; Agbaria, R. Dočasná klasifikácia biofarmaceutických liekov In-Silico (BCS) na usmernenie vývoja perorálnych liekov. Drug Des. Dev. Ther. 2014, 8, 1563–1575. [CrossRef] [PubMed]
13. Kamal-Eldin, A.; Appelqvist, L. Å.; Yousif, G. Analýza lignanu v semenných olejoch zo štyroch druhov sezamu: Porovnanie rôznych chromatografických metód. J. Am. Oil Chem. Soc. 1994, 71, 141-147. [CrossRef]
14. Kim, JH; Seo, WD; Lee, SK; Lee, YB; Park, CH; Ryu, HW; Lee, JH Porovnávacie hodnotenie zložiek zloženia, antioxidačných účinkov a extrakcií lignanu zo semien kórejského bieleho a čierneho sezamu (Sesamum indicum L.) pre rôzne úrodné roky. J. Funct. Potraviny 2014, 7, 495–505. [CrossRef]
15. Shi, L.-K.; Liu, R.-J.; Jin, Q.-Z.; Wang, X.-G. Obsah lignanov v sezamových semenách a komerčných sezamových olejoch z Číny. J. Am. Oil Chem. Soc. 2017, 94, 1035–1044. [CrossRef]
16. Dar, AA; Kancharla, PK; Chandra, K.; Sodhi, YS; Arumugam, N. Hodnotenie variability obsahu lignanu a mastných kyselín v zárodočnej plazme Sesamum indicum LJ Food Sci. Technol. 2019, 56, 976–986. [CrossRef] [PubMed]
17. Rangkadilok, N.; Pholphana, N.; Mahidol, C.; Wongyai, W.; Saengsooksree, K.; Nookabkaew, S.; Satayavivad, J. Variácie sezamínu, sesamolínu a tokoferolov v sezamových (Sesamum indicum L.) semenách a ropných produktoch v Thajsku. Food Chem. 2010, 122, 724–730. [CrossRef]
18. Moazzami, AA; Haese, SL; Kamal-Eldin, A. Obsah lignanu v sezamových semenách a produktoch. Eur. J. Lipid Sci. Technol. 2007, 109, 1022–1027. [CrossRef]
19. Mikropoulou, EV; Petrakis, EA; Argyropoulou, A.; Mitakou, S.; Halabalaki, M.; Skaltsounis, LA Kvantifikácia bioaktívnych lignanov v sezamových semenách pomocou HPTLC denzitometrie: Porovnávacie hodnotenie pomocou HPLC-PDA. Food Chem. 2019, 288, 1–7. [CrossRef]
20. Wu, L.; Yu, L.; Ding, X.; Li, P.; Dai, X.; Chen, X.; Zhou, H.; Bai, Y.; Ding, J. Magnetická extrakcia na pevnej fáze na báze oxidu grafénu na stanovenie lignanov v sezamovom oleji. Food Chem. 2017, 217, 320–325. [CrossRef]
21. Liu, W.; Zhang, K.; Yang, G.; Yu, J. Vysoko účinná technika mikroextrakcie založená na hlbokom eutektickom rozpúšťadle tvorenom chloridom cholínu a P-krezolom na súčasné stanovenie lignanov v sezamových olejoch. Food Chem. 2019, 281, 140–146. [CrossRef] [PubMed]
22. Schwertner, HA; Stankus, JJ Charakterizácia fluorescenčných spektier a intenzít rôznych lignanov: Aplikácia na HPLC analýzu s fluorescenčnou detekciou. J. Chromatogr. Sci. 2015, 53, 1481–1484. [CrossRef]
23. Dar, AA; Verma, NK; Arumugam, N. Aktualizovaná metóda izolácie, purifikácie a charakterizácie klinicky dôležitých antioxidačných lignanov — sezamínu a sezamolínu, zo sezamového oleja. Ind. Crop. Prod. 2015, 64, 201–208. [CrossRef]
24. Sukumar, D.; Arimboor, R.; Arumughan, C. HPTLC Fingerprinting a kvantifikácia lignanov ako markerov v sezamovom oleji a jeho polybylinných formuláciách. J. Pharm. Biomed. Anal. 2008, 47, 795-801. [CrossRef]
25. Liu, Y.; Xia, Z.; Yao, L.; Wu, Y.; Li, Y.; Zeng, S.; Li, H. Diskriminácia geografického pôvodu sezamových olejov a stanovenie lignanov pomocou blízkej infračervenej spektroskopie v kombinácii s chemometrickými metódami. J. Food Compos. Anal. 2019, 84, 103327. [CrossRef]
26. Xia, Z.; Yi, T.; Liu, Y. Rýchle a nedeštruktívne stanovenie sesamínu a sesamolinu v čínskych sezamoch pomocou spojenia blízkej infračervenej spektroskopie s chemometrickou metódou. Spectrochim. Acta časť A Mol. Biomol. Spectrosc. 2020, 228, 117777. [CrossRef]
27. Lee, J.; Choe, E. Extrakcia lignanových zlúčenín z praženého sezamového oleja a ich účinky na autooxidáciu metyllinoleátu. J. Food Sci. 2006, 71, C430 – C436. [CrossRef]
28. Reshma, MV; Balachandran, C.; Arumughan, C.; Sundaresan, A.; Sukumaran, D.; Thomas, S.; Saritha, SS extrakcia, separácia a charakterizácia lignanu sezamového oleja pre nutričné aplikácie. Food Chem. 2010, 120, 1041–1046. [CrossRef]
29. Wang, X.; Lin, Y.; Geng, Y.; Li, F.; Wang, D. Preparatívna separácia a čistenie sesamínu a sezamínu zo sezamových semien vysokorýchlostnou protiprúdovou chromatografiou. Cereal Chem. J. 2009, 86, 23.–25. [CrossRef]
30. Hammann, S.; Englert, M.; Müller, M.; Vetter, W. Accelerated Separation of GC-Amenable Lipid Class in Plant Oils by Countercurrent Chromatography in the Co-Current Mode. Anal. Bioanal. Chem. 2015, 407, 9019–9028. [CrossRef] [PubMed]
31. Jeon, J.-S.; Park, CL; Syed, AS; Kim, Y.-M.; Cho, IJ; Kim, CY Preparatívna separácia sezamínu a sezamolínu z odtučneného sezamového jedla pomocou odstredivej deliacej chromatografie s následným vstrekovaním vzorky. J. Chromatogr. B 2016, 1011, 108–113. [CrossRef]
32. Michailidis, D.; Angelis, A.; Aligiannis, N.; Mitakou, S.; Skaltsounis, L. Obnova sesamínu, sesamolinu a minoritných lignanov zo sezamového oleja pomocou extrakčných a chromatografických techník bez pevných nosičov kvapalina-kvapalina a vyhodnotenie ich enzymatických inhibičných vlastností. Predné. Pharmacol. 2019, 10, 723. [CrossRef]
33. Savjani, KT; Gajjar, AK; Savjani, JK. Rozpustnosť liečiva: Význam a techniky na zlepšenie. ISRN Pharm. 2012, 2012, 195727. [CrossRef]
34. Babine, RE; Bender, SL Molekulárne rozpoznávanie komplexov proteín-ligand: Aplikácie pri navrhovaní liekov. Chem. 1997, 97, 1359–1472. [CrossRef]
35. Lipinski, CA; Lombardo, F.; Dominy, BW; Feeney, PJ Experimentálne a výpočtové prístupy k odhadu rozpustnosti a priepustnosti pri objavovaní a vývoji liečiv. Adv. Drug. Deliv. Rev. 1997, 23, 3-25. [CrossRef]
36. Gies, JP; Landry, Y. Drug Targets: Molecular Mechanisms of Drug Action. In The Practice of Medicinal Chemistry, 2. vydanie; Wermuth, CG, Ed.; Akademický: Amsterdam, Holandsko; Londýn, Spojené kráľovstvo, 2003; ISBN 978-0-12-744481-9.
37. Kumar, BRP; Soni, M.; Bhikhalal, UB; Kakkot, IR; Jagadeesh, M.; Bommu, P.; Ranjan, MJ Analýza fyzikálno-chemických vlastností liečiv z prírody. Med. Chem. Res. 2010, 19, 984–992. [CrossRef]
38. Suja, KP; Jayalekshmy, A.; Arumughan, C. Voľné radikály zachytávajúce správanie antioxidačných zlúčenín sezamu (Sesamum indicum L.) v DPPH(*) systéme. J. Agric. Food Chem. 2004, 52, 912-915. [CrossRef] [PubMed]
39. Kuo, P.-C.; Lin, M.-C.; Chen, G.-F.; Yiu, T.-J.; Tzen, JTC Identifikácia zlúčenín rozpustných v metanole v sezame a hodnotenie antioxidačného potenciálu jeho lignanov. J. Agric. Food Chem. 2011, 59, 3214–3219. [CrossRef] [PubMed]
40. Mahendra Kumar, C.; Singh, SA Bioaktívne lignany zo sezamu (Sesamum indicum L.): Hodnotenie ich antioxidačných a antibakteriálnych účinkov na potravinárske aplikácie. J. Food Sci. Technol. 2015, 52, 2934–2941. [CrossRef] [PubMed]
41. Papadopoulos, AG; Nenadis, N.; Sigalas, MP DFT Štúdia aktivity zachytávania radikálov lignanov sezamového oleja a vybraných in vivo metabolitov sesamínu. Výpočet. teor. Chem. 2016, 1077, 125–132. [CrossRef]
42. Kang, MH; Naito, M.; Tsujihara, N.; Osawa, T. Sesamolin inhibuje peroxidáciu lipidov v pečeni a obličkách potkanov. J. Nutr. 1998, 128, 1018–1022. [CrossRef] [PubMed]
43. Ghafoorunissa; Hemalatha, S.; Rao, MVV Sezamové lignany zvyšujú antioxidačnú aktivitu vitamínu E v systémoch peroxidácie lipidov. Mol. Bunka. Biochem. 2004, 262, 195–202. [CrossRef] [PubMed]
44. Kim, GH; Kim, JE; Rhie, SJ; Yoon, S. Úloha oxidačného stresu pri neurodegeneratívnych ochoreniach. Exp. Neurobiol. 2015, 24, 325–340. [CrossRef] [PubMed]
45. Singh, A.; Kukreti, R.; Saso, L.; Kukreti, S. Oxidačný stres: kľúčový modulátor neurodegeneratívnych chorôb. Molekuly 2019, 24, 1583. [CrossRef] [PubMed]
46. Hou, RC-W.; Wu, C.-C.; Yang, C.-H.; Jeng, K.-CG Ochranné účinky sesamínu a sesamolínu na bunkovú líniu mikroglie myší BV-2 pri hypoxii. Neurosci. Lett. 2004, 367, 10-13. [CrossRef]
47. Hou, RC-W.; Wu, C.-C.; Huang, J.-R.; Chen, Y.-S.; Jeng, K.-CG Oxidačná toxicita v BV-2 mikrogliových bunkách: Sesamolínová neuroprotekcia poranenia H2O2 zahŕňajúca aktiváciu mitogénom aktivovanej proteínkinázy P38. Ann. NY Acad. Sci. 2005, 1042, 279–285. [CrossRef]
48. Hou, RC-W.; Huang, H.-M.; Tzen, JTC; Jeng, K.-CG Ochranné účinky sesamínu a sesamolínu na hypoxické neurónové a PC12 bunky. J. Neurosci. Res. 2003, 74, 123-133. [CrossRef]
49. Hou, RC-W.; Chen, H.-L.; Tzen, JTC; Jeng, K.-CG Vplyv sezamových antioxidantov na LPS-indukovanú produkciu NO mikrogliálnymi bunkami BV2. Neuroreport 2003, 14, 1815–1819. [CrossRef]
50. Cheng, F.-C.; Jinn, T.-R.; Hou, RCW; Tzen, JTC Neuroprotektívne účinky sesamínu a sesamolinu na mozog gerbil pri cerebrálnej ischémii. Int. J. Biomed. Sci. 2006, 2, 284–288.
51. Keowkase, R.; Shoomarom, N.; Bunargin, W.; Sitthithaworn, W.; Weerapreeyakul, N. Sesamin a Sesamolin znižujú toxicitu amyloidu u transgénnej Caenorhabditis elegans. Biomed. Pharmacother. 2018, 107, 656–664. [CrossRef]
52. Choi, M.-H.; Shin, H.-J. Anti-melanogenézny účinok kvercetínu. Kozmetika 2016, 3, 18. [CrossRef]
53. Chae, J.; Subedi, L.; Jeong, M.; Park, Y.; Kim, C.; Kim, H.; Kim, S. Gomisin N inhibuje melanogenézu prostredníctvom regulácie signálnych dráh PI3K/Akt a MAPK/ERK v melanocytoch. Int. J. Mol. Sci. 2017, 18, 471. [CrossRef] [PubMed]
54. Srisayam, M.; Weerapreeyakul, N.; Kanokmedhakul, K. Inhibícia dvoch štádií syntézy melanínu sezamolom, sesamínom a sezamolínom. Ázijský Pac. J. Trop. Biomed. 2017, 7, 886–895. [CrossRef]
55. Baek, S.-H.; Kang, M.-G.; Park, D. Inhibičný účinok sesamolinu na melanogenézu v bunkách B16F10 Stanovený in vitro a molekulárnymi dokovacími analýzami. Curr. Pharm. Biotechnol. 2020, 21, 169–178. [CrossRef]
56. Miyahara, Y.; Hibasami, H.; Katsuzaki, H.; Imai, K.; Komiya, T. Sesamolin zo sezamových semien inhibuje proliferáciu indukciou apoptózy v ľudských lymfoidných leukemických Molt 4B bunkách. Int. J. Mol. Med. 2001, 7, 369-371. [CrossRef]
57. Wu, D.; Wang, X.-P.; Zhang, W. Sesamolin má antiproliferatívny a apoptotický účinok na bunky ľudského kolorektálneho karcinómu prostredníctvom inhibície JAK2/STAT3 signálnej dráhy. Bunka. Mol. Biol. 2019, 65, 96–100. [CrossRef]
58. Kim, JH; Lee, JK Sesamolin zvyšuje aktivitu lýzy NK buniek zvýšením expresie NKG2D ligandov na bunkách Burkittovho lymfómu. Int. Immunopharmacol. 2015, 28, 977–984. [CrossRef]
59. Lee, SE; Lee, JK Sesamolin ovplyvňuje prirodzené zabíjačské bunky aj rakovinové bunky s cieľom vytvoriť optimálne prostredie pre senzibilizáciu rakovinových buniek. Int. Immunopharmacol. 2018, 64, 16–23. [CrossRef]
60. Duan, S.; Guo, W.; Xu, Z.; On, Y.; Liang, C.; Mo, Y.; Wang, Y.; Xiong, F.; Guo, C.; Li, Y.; a kol. 2D receptor Natural Killer Group a jeho ligandy pri úteku imunity proti rakovine. Mol. Rakovina 2019, 18, 29. [CrossRef]
61. Liu, H.; Wang, S.; Xin, J.; Wang, J.; Yao, C.; Zhang, Z. Úloha NKG2D a jeho ligandov v imunoterapii rakoviny. Am. J. Cancer Res. 2019, 9, 2064–2078.
62. Lee, JK Sesamolin podporuje cytolýzu a migračnú aktivitu prirodzených zabíjačských buniek prostredníctvom dendritických buniek. Arch. Pharm. Res. 2020, 43, 462–474. [CrossRef]
63. Hemalatha, S.; Raghunath, M. Ghafoorunissa Diétny sezamový (Sesamum indicum kultivar Linn) olej inhibuje železom indukovaný oxidačný stres u potkanov. Br. J. Nutr. 2004, 92, 581-587. [CrossRef]
64. Ide, T.; Azechi, A.; Kitade, S.; Kunimatsu, Y.; Suzuki, N.; Nakajima, C.; Ogata, N. Porovnávacie účinky sezamových semien, ktoré sa líšia v obsahu a zložení lignanu na oxidáciu mastných kyselín v pečeni potkanov. J. Oleo Sci. 2015, 64, 211–222. [CrossRef] [PubMed]
65. Yang, X.; Liang, J.; Wang, Z.; Su, Y.; Zhan, Y.; Wu, Z.; Li, J.; Li, X.; Chen, R.; Zhao, J.; a kol. Sesamolín chráni myši pred stratou kostí po ovariektómii inhibíciou osteoklastogenézy a signálnych dráh NF-KB a MAPK sprostredkovaných RANKL. Predné. Pharmacol. 2021, 12, 664697. [CrossRef]
66. Ide, T.; Lim, JS; Odbayar, T.-O.; Nakashima, Y. Porovnávacia štúdia sezamových lignanov (sezam, episesamin a sezamolín) ovplyvňujúcich profil génovej expresie a oxidáciu mastných kyselín v pečeni potkanov. J. Nutr. Sci. Vitaminol. 2009, 55, 31–43. [CrossRef] [PubMed]
67. Cooney, RV; Custer, LJ; Okinaka, L.; Franke, AA Účinky diétnych sezamových semien na hladiny tokoferolu v plazme. Nutr. Rakovina 2001, 39, 66–71. [CrossRef] [PubMed]
68. Frank, J.; Kamal-Eldin, A.; Traber, MG Konzumácia muffinov zo sezamového oleja znižuje u ľudí vylučovanie gama tokoferolových metabolitov močom. Ann. NY Acad. Sci. 2004, 1031, 365–367. [CrossRef]
69. Šampión, M.; Barusrux, S.; Weerapreeyakul, N. Sesamol indukuje dráhu mitochondriálnej apoptózy v HCT116 ľudských bunkách rakoviny hrubého čreva prostredníctvom prooxidačného účinku. Life Sci. 2016, 158, 46–56. [CrossRef]
70. Sato, H.; Aoki, A.; Tabata, A.; Kadota, K.; Tozuka, Y.; Seto, Y.; Onoue, S. Vývoj tuhej disperzie naplnenej sesamínom s -glykozylovanou stéviou na zlepšenie fyzikálno-chemických a nutričných vlastností. J. Funct. Potraviny 2017, 35, 325–331. [CrossRef]
71. Kongtawelert, P. Proces zlepšenia rozpustnosti sesamínu vo vode. Patent Svetovej organizácie duševného vlastníctva WO 2018/151686, 23. augusta 2018.
72. Wang, C.-Y.; Yen, C.-C.; Hsu, M.-C.; Wu, Y.-T. Samonanoemulgačné systémy na dodávanie liečiv na zvýšenie rozpustnosti, permeability a biologickej dostupnosti sesamínu. Molekuly 2020, 25, 3119. [CrossRef]
73. Gangur, V.; Kelly, C.; Navuluri, L. Alergia na sezam: Rastúca potravinová alergia globálnych rozmerov? Ann. Allergy Asthma Immunol. 2005, 95, 4–11. [CrossRef]
