ABSTRAKT

Ziele:Maclura pomifera (Rafin.) Schneider ist eine weltweit verbreitete Art, die auch häufig zu Zierzwecken kultiviert wird. Frühere Studien haben gezeigt, dass M. pomifera-Früchte reich an prenylierten Isoflavonoiden sind, bemerkenswerte biologische Aktivitäten aufweisen und wahrscheinlich Vorteile haben, insbesondere bei topischer Anwendung. In Anbetracht der Tatsache, dass phenolische Verbindungen wesentliche Quellen bei der Entwicklung von Anti-Aging-Kosmetikprodukten sind, untersuchte diese Studie das Anti-Aging-Potenzial des 80-prozentigen methanolischen Extrakts (MPM) von M. pomifera durch die Bewertung der hemmenden Aktivität antioxidativer und extrazellulärer Matrix abbauender Enzyme.

Glykosid von Cistanche kann auch die SOD-Aktivität im Herz- und Lebergewebe erhöhen und den Gehalt an Lipofuscin und MDA in jedem Gewebe erheblich reduzieren, wodurch verschiedene reaktive Sauerstoffradikale (OH-, H₂O₂ usw.) effektiv abgefangen und vor verursachten DNA-Schäden geschützt werden durch OH-Radikale. Cistanche-Phenylethanoidglykoside haben eine starke Fähigkeit, freie Radikale abzufangen, eine höhere Reduktionsfähigkeit als Vitamin C, verbessern die Aktivität von SOD in der Spermiensuspension, reduzieren den MDA-Gehalt und haben eine gewisse schützende Wirkung auf die Funktion der Spermienmembran. Cistanche-Polysaccharide können die durch D-Galaktose verursachte Aktivität von SOD und GSH-Px in Erythrozyten und Lungengewebe experimentell seneszierender Mäuse steigern, außerdem den Gehalt an MDA und Kollagen in Lunge und Plasma verringern und den Gehalt an Elastin erhöhen eine gute Abfangwirkung auf DPPH, verlängert die Zeit der Hypoxie bei seneszenten Mäusen, verbessert die Aktivität von SOD im Serum und verzögert die physiologische Degeneration der Lunge bei experimentell seneszenten Mäusen. Bei der zellulären morphologischen Degeneration haben Experimente gezeigt, dass Cistanche über eine gute antioxidative Fähigkeit verfügt und hat das Potenzial, ein Medikament zur Vorbeugung und Behandlung von Hautalterungskrankheiten zu sein. Gleichzeitig hat Echinacosid in Cistanche eine erhebliche Fähigkeit, freie DPPH-Radikale abzufangen, reaktive Sauerstoffspezies abzufangen und den durch freie Radikale verursachten Kollagenabbau zu verhindern, und hat auch eine gute Reparaturwirkung auf Schäden durch freie Thymin-Radikalanionen.

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Materialen und Methoden:Für diese Studie wurde das Hemmpotenzial von 80 Prozent MPM gegen verschiedene Enzyme bewertet, die mit dem Alterungsprozess verbunden sind. Angesichts der eindeutigen Rolle von oxidativem Stress beim Altern wurden auch In-vitro-Antioxidantientests durchgeführt. Darüber hinaus wurde durch eine Hochleistungs-Dünnschichtchromatographieanalyse festgestellt, dass Osajin das wichtigste bioaktive Isoflavonoid der Probe ist.

Ergebnisse:Die Ergebnisse der mechanistisch unterschiedlichen Antioxidanstests zeigten das signifikante antioxidative Potenzial des Extrakts. Das Hemmpotenzial von MPM gegen die Enzyme Hyaluronidase, Kollagenase und Elastase, die in direktem Zusammenhang mit der Beschleunigung des Alterungsprozesses stehen, wurde untersucht und die Ergebnisse zeigten, dass MPM die oben genannten Enzyme explizit hemmte. MPM hatte einen einzigartigen Phenol- und Flavonoidgehalt; 113,92 ± 2,26 mg Gallussäureäquivalent/g bzw. 66,41 ± 0,74 mg QE/g. Betrachtet man Tests zur gesamten antioxidativen Kapazität, kann man davon ausgehen, dass MPM ein vielversprechendes Anti-Aging-Mittel ist.

Abschluss:Als Ergebnis zeigt diese Studie, dass Extrakte aus Früchten von M. pomifera ein erhebliches Anti-Aging-Potenzial haben und für diesen Zweck verwendet werden können.

Schlüsselwörter:Maclura pomifera, Anti-Aging, Antioxidantien, HPTLC, Osajin

EINFÜHRUNG

Ebenso unterliegen alle Organe, einschließlich der menschlichen Haut, mit zunehmendem Alter verschiedenen physiologischen Veränderungen.1 Es gibt zwei Klassen des Alterns: Das intrinsische Altern wird durch die Genetik gesteuert, und das extrinsische Altern ist das natürliche Ergebnis physiologischer Veränderungen aufgrund schädlicher Auswirkungen von Umweltfaktoren wie ultraviolettem (UV). ) Strahlung, chemische Toxine und Rauchen.1,2 Der Abbau von Gefäß- und Drüsenstrukturen, der Verlust von Fasergewebe und eine verminderte Zellregeneration sind grundlegende Faktoren des Alterns,3 die zu einer Zunahme der Gewebedegeneration, Falten und einer Abnahme der extrazellulären Matrix (EZM) führen ).4

Als größtes Organ hat die Haut mehrere Aufgaben, wie z. B. Schutz, Regulierung der Körpertemperatur und Wahrnehmung von Sinnen.5 Die Haut besteht aus Epidermis, Dermis und Unterhautgewebe und ist die erste Barriere zwischen dem menschlichen Körper und der Außenwelt Umwelt.6,7 ECM ist die größte Einheit der Dermis und unterstützt Wachstum und Elastizität, indem sie ein Strukturgerüst darstellt.8 Kollagen, Elastin und Fibronektin, die von dermalen Fibroblasten gebildet werden, bilden ECM und sind mit Proteoglykanen fusioniert.5 Kollagen ist ein Grundprotein, das etwa 25-35 Prozent des gesamten Proteingehalts im Körper ausmacht und im extrazellulären Raum verschiedener Arten tierischen Bindegewebes vorkommt.3 Eine der Hauptursachen für Hautalterung und Faltenbildung ist die Veränderung von Kollagen Struktur.1 Elastin ist ein Protein, das der Haut eine einzigartige physiologische Elastizität verleiht und in mehreren Bindegeweben vorhanden ist.6 Die Hautfeuchtigkeit und die Aufrechterhaltung einer glatten, feuchten und geschmeidigen Haut sind wichtige und wichtige Faktoren, die der Hautalterung vorbeugen Glykosaminoglykan (GAG), Hyaluronsäure, spielt bei diesen Aktivitäten eine entscheidende Rolle.8 Diese zentralen Bestandteile werden durch die Enzyme Hyaluronidase, Kollagenase und Elastase abgebaut, was zu einer Beschleunigung der Hautalterung führt. Darüber hinaus führt die Einwirkung von Mikroorganismen, Umweltverschmutzung, ionisierender Strahlung, Chemikalien und Toxinen zur Bildung reaktiver Sauerstoffspezies (ROS) und deren schädliche Folgen beschleunigen die Hautalterung.9 ROS können komplexe molekulare Wege und infolgedessen Kollagenase und Elastase initiieren , und die Hyaluronidase-Aktivität kann erhöht sein, was zu einem nachweisbaren ECM-Abbau und Veränderungen der Hautstruktur führt.10 Aus den genannten Gründen können neuartige natürliche Wirkstoffe, die die ROS-Bildung verringern und ECM-abbauende Proteasen hemmen, den Hautalterungsprozess verzögern.11

Maclura pomifera (Rafin.) Schneider gehört zu den Moraceae oder der Familie der Maulbeeren und ist auch als Osage-Orangenbaum bekannt, der fast weltweit kultiviert wird.12 M. pomifera hat mehrere biologische Aktivitäten wie antibakterielle, antimykotische, antivirale, zytotoxische, antitumorale, östrogene, und antimalaria13 aufgrund seiner prenylierten Isoflavone, dh Osajin und Pomiferin, die als Hauptmetaboliten der Früchte gelten.14 Bei der Herstellung von Anti-Aging-Kosmetika sind phenolische Verbindungen wichtige natürliche Quellen. Daher besteht ein wachsendes Interesse daran, Pflanzen, die reich an Phenolverbindungen sind, wie M. pomifera, für solche Aktivitäten zu untersuchen. Frühere Studien ergaben, dass Isoflavone von Maclura die Expressionsniveaus von Kollagen, Elastin und Fibrillin vergleichbar oder sogar besser als äquivalente Konzentrationen von Retinol erhöhen. Daher kann davon ausgegangen werden, dass Maclura-Isoflavone wirksame ECM-Proteinstimulanzien sind.15 Unter Berücksichtigung dieser Daten zielt diese Studie darauf ab, das Anti-Aging-Potenzial des 80-prozentigen methanolischen Extrakts (MPM) von M. pomifera zu untersuchen, indem sein Potenzial für antioxidative Bioaktivität und Hemmung untersucht wird ECM abbauende Enzyme. Darüber hinaus wurde eine quantitative Analyse der wichtigsten bioaktiven Komponente des Extrakts, Osajin, mittels Hochleistungs-Dünnschichtchromatographie (HPTLC) gemessen und es wurden Tests zum Gesamtphenolgehalt und zum Gesamtflavonoidgehalt durchgeführt, um ein genaueres Verständnis des Phenolprofils zu erhalten. Die Ergebnisse zeigen, dass M. pomifera eine wertvolle Quelle für Anti-Aging-Produkte sein könnte.

MATERIALEN UND METHODEN

Chemikalien

Sigma Chemical Co. (St. Louis, MO, USA) stellte alle in den Tests verwendeten Enzyme, Chemikalien und Referenzen zur Verfügung. Die Qualität aller Chemikalien entsprach analytischer Qualität.

Pflanzenmaterial

Die Früchte von M. pomifera wurden im Mai 2020 in Uşak, Türkei, gesammelt. Dr. Hilal Bardakcı führte das botanische Identifizierungsverfahren der Pflanzenproben durch. Eine Gutscheinprobe der Pflanze wurde an der Acıbadem-Universität, Herbarium der Fakultät für Pharmazie (ACUPH 00002), hinterlegt.

Herstellung von Extrakten

Die Früchte wurden in kleine Stücke zerteilt und durch einen Mixer gegeben. Die Früchte (6,45 kg) wurden mit 3125 ml 80-prozentigem Methanol (MeOH) mithilfe eines Schüttelgeräts drei Tage lang bei Raumtemperatur an einem dunklen Ort mazeriert. Das Mazerat wurde filtriert und dieser Vorgang zweimal wiederholt. Die erhaltenen Filtrate wurden gesammelt und anschließend das Methanol in einem Rotationsverdampfer verdampft. Der rohe methanolische Extrakt wurde lyophilisiert (die Ausbeute betrug 204,37 g, 3,16 Prozent) und bei -20 Grad (MPM) gelagert.

Quantifizierungsverfahren der wichtigsten bioaktiven Verbindungen mittels HPTLC

Alle verwendeten Chemikalien und Reagenzien waren von analytischer Qualität. Chloroform (CHCl3) und Ethylacetat (EtOAc) wurden von Sigma-Aldrich bezogen. Ein im Handel erhältlicher Osajin-Standard wurde von Sigma-Aldrich erworben (SMB {{10}}0092). HPTLC-Analysen wurden auf 20 cm × 10 cm großen HPTLC-Kieselgel-60-F254-Glasplatten (Merck, Darmstadt, Deutschland) durchgeführt. Der Osajin-Gehalt in MPM wurde mit einem CAMAG HPTLC-Analysesystem bestimmt. Die in der aktuellen Studie verwendete mobile Phase wurde zuvor von Bozkurt et al.16 während der Isolierung der Wirkstoffe von M. pomifera beschrieben. Als Analysetestlösung wurde 10 mg/ml MeOH-Extrakt verwendet. Eine Standard-Stammlösung (0,5 mg/ml) Osajin wurde unter Verwendung von 2 ml Aceton hergestellt. Eine Arbeitslösung mit einer Konzentration der Standardverbindung von 50 µg/ml wurde durch Verdünnung mit Aceton aus der Stammlösung hergestellt. Jede Probe wurde durch einen 0,45 µm Spritzenfilter filtriert. 10 μL des Extrakts wurden zusammen mit mindestens fünf verschiedenen Konzentrationen der Standardlösung (3,3-4,7 μL) in Form von 8 mm langen Streifen auf Kieselgel-Glas-HPTLC-Platten 60 F254 mit CAMAG Automatic aufgetragen TLC-Probenehmer IV. Die Entwicklungen wurden in der CAMAG Automatic Developing Chamber-2 (ADC- 2) durchgeführt und die mobile Phase war CHCl3:EtOAc [8:2 (v/v)]. Die Kammer wurde 10 Minuten lang gesättigt und die Platte wurde vor der Entwicklung 5 Minuten lang vorkonditioniert. Die Luftfeuchtigkeit wurde durch ADC-2 unter Verwendung von MgCl2 (33 Prozent RH) für 10 Minuten kontrolliert. Die densitometrische Auswertung erfolgte mit einem CAMAG TLC Scanner IV im Fluoreszenzmodus. Die Schlitzabmessung wurde auf 5 × 0,2 mm Mikro gehalten und die Scangeschwindigkeit wurde auf 20 mm/s eingestellt. Standardinhalte wurden durch Vergleich der Fläche unter den Betriebskennlinien (AUCs) des Empfängers mit der Kalibrierungskurve der Standards bei 280 nm ermittelt. Das Vorhandensein von Standards im Extrakt wurde durch den Vergleich der beiden Retentionsfaktoren (Rf) und der überlagerten UV-Spektren jedes Extrakts und Standards sichergestellt. Die Menge an Osajin wurde durch Vergleich der Intensität des diffus reflektierten Lichts aus dem Extrakt und den Fraktionen mit der Standardverbindung bestimmt.

Der Osajin-Gehalt im rohen Pflanzenextrakt wurde mittels HPTLC-Densitometrie gemessen. Der Rf-Wert des Osajin-Standards betrug 0,556. Das Vorkommen von Osajin in Testproben wurde durch Vergleich ihrer Rf-Werte und Überlappung ihrer UV-Spektren verifiziert (Abbildung 1). Die Quantifizierung erfolgte durch Vergleich der AUCs der Proben mit der Kalibrierungskurve, die unter Verwendung der Standardverbindung Osajin erhalten wurde. Die Kalibrierungsfunktion war y=2.268*10-8x. Der Korrelationskoeffizient (R) und der Variationskoeffizient der Kalibrierungsfunktion betrugen 0,998 Prozent bzw. 1,06 Prozent. Die HPTLC-Analyse zeigte, dass MPM 0,22 Prozent (Gew./Gew.) Osajin enthält. Die Ergebnisse der HPTLC-Studie sind in Tabelle 1 aufgeführt.

Phenolprofil-Assay

Bestimmung des Gesamtphenolgehalts

Der Assay wurde durchgeführt, um den Gesamtphenolgehalt der Proben nach der Folin-Ciocalteu-Methode zu bewerten, wie sie zuvor von Kurt-Celep et al. verwendet wurde. 17 20 μL frisch verdünnter Probenlösungen wurden mit 75 μL Na2 CO3 (20 Prozent) gemischt ) und 100 μL FCR (Folin-Ciocalteu-Reagenz), verdünnt mit H2 O (1:9). Nach 30-minütiger Inkubation bei 45 Grad wurde die Absorption der Mischungen spektrophotometrisch bei 765 nm abgelesen. Die Ergebnisse wurden in mg Gallussäureäquivalenten (GAE) pro g Extrakt ausgedrückt.

Gesamtgehalt an Flavonoiden

Die Messung des gesamten Flavonoidgehalts der Fraktionen erfolgte nach einer zuvor von Bardakci et al.18 beschriebenen Methode. Kurz gesagt wurden frisch zubereitetes 1 M CH3 COONa und 10 Prozent AlCl3 mit den Proben gemischt. Anschließend wurde eine 30-minütige Inkubation der Gemische bei Raumtemperatur und im Dunkeln durchgeführt. Nach dem Inkubationsprozess wurde die Absorption bei 415 nm berechnet. Die Ergebnisse wurden als mg Quercetin-Äquivalente (QE) in 1 g Probe angegeben.

Bestimmung der antioxidativen Aktivität in vitro

2,2-Diphenyl-1-picrylhydrazyl (DPPH) Radikalfänger-Aktivitätstest

Um die Radikalfängeraktivität von DPPH zu bestimmen, wurde eine Kombination aus frisch verdünnten Probenlösungen (verschiedene Konzentrationen, hergestellt aus 1 mg/ml Stammlösung) und methanolischer DPPH-Lösung (100 mM) durchgeführt. Nach dem Inkubationsintervall bei Raumtemperatur für 45 Minuten wurde die Absorption bei 517 nm abgelesen. Butyliertes Hydroxytoluol (BHT) wurde als Referenzverbindung zur Erstellung einer Kalibrierungskurve verwendet. Die IC50-Werte der Ergebnisse wurden in µg/ml angegeben.19

FRAP-Test (Eisenreduzierende Antioxidationskraft).

Um FRAP-Reagenz zu erhalten, 25 ml 300 mM Acetatpuffer (pH 3,6), 2,5 ml TPTZ [2,4,6-tris (2-pyridyl)-s-triazin] und 2,5 ml FeCl3 · 6H2 O (20 mM) wurden gemischt. Danach wurden 10 ml der Probe zu 260 ml FRAP-Reagenz gegeben und mit destilliertem Wasser in einer 96-Well-Platte auf 300 ml verdünnt. Nach 30-minütiger Inkubation bei 37 Grad wurde die Absorption bei 593 nm gemessen. Als Referenzverbindung wurde BHT verwendet. Zur Erstellung einer Standardkurve wurde eine Eisenchloridlösung (0,252 mM) verwendet und die Ergebnisse als mM FeSO4 in 1 g Trockenextrakt angegeben.20

Test der Kupfer-reduzierenden Antioxidationskapazität (CUPRAC).

Der CUPRAC-Test wurde gemäß der zuvor von Barak et al.21 beschriebenen Methode geschätzt. Gleiche Volumina von 10 mM CuSO4, Neocuprain und Ammoniumacetatpuffer (85 ml) wurden in einer 96--Wellplatte gemischt. Anschließend wurden der Mischung jeweils 51 ml destilliertes Wasser und 43 ml Probenlösungen zugesetzt. Nach 20-minütiger Inkubation wurde die Absorption bei 450 nm abgelesen. Die Ergebnisse wurden in mg Ascorbinsäureäquivalent in 1 g Trockenextrakt angegeben.

Bestimmung der Gesamtantioxidationskapazität (TOAC).

Der Gesamtantioxidationskapazitätstest wurde nach der Phosphomolybdän-Methode berechnet, die zuvor von Barak et al.22 erläutert wurde. Erstens, um eine TOAC-Lösung zu erhalten; 28 mM einbasiges Natriumphosphat, 4 mM Ammoniummolybdat und 600 mM H2SO4 wurden gemischt. Dann wurden 300 µL TOAC-Lösung mit 30 µL Probenlösungen in einer 96-Gesundheitsplatte gemischt. Nach der Inkubationszeit bei 95 Grad für 90 Minuten wurde die Absorption bei 695 nm abgelesen. Zur Erstellung einer Standardkurve wurde Ascorbinsäure verwendet und die Ergebnisse wurden als mg Trolox-Äquivalente in 1 g Trockenextrakt berechnet.

Hemmende Wirkung auf hautalterungsbedingte Enzyme

Anti-Kollagenase-Aktivität

Um die Anti-Kollagenase-Aktivität von MPM zu messen, wurde eine 50 mM Tricin-Pufferlösung (pH: 7,5) hergestellt (400 mM NaCl und 10 mM CaCl2). Clostridium histolyticum (ChC – EC. 3.4.23.3) wurde als Kollagenasequelle verwendet, die in der 50 mM Tricin-Pufferlösung gelöst wurde, um eine Anfangskonzentration von 0,8 U/ml zu erreichen. Als Substrat wurden 2 mM N-[3-(2-furyl) acryloyl]-Leu-Gly-Pro-Ala (FALGPA), gelöst in Tricinpuffer, verwendet. Die Extrakte wurden mit Kollagenase-Enzym in einer Pufferlösung 15 Minuten lang inkubiert, bevor das Substrat hinzugefügt wurde, um die Reaktion zu starten. Die endgültige Reaktionsmischung umfasste ein Gesamtvolumen von 150 µL; Tricinpuffer, 0,8 mM FALGPA, 0,1 Einheiten ChC und 25 μL MPM. Für die Blindwerte wurde Wasser verwendet. Nach Zugabe des Substrats erfolgte sofort die Messung der Extinktion. Positive Kontrollen führten Epigallocatechingallat (EGCG) durch.23

Anti-Elastase-Aktivität

Die Bewertung von MPM auf Anti-Elastase-Aktivität wurde unter Verwendung von 0,2 mM Tris-HCl-Pufferlösung (pH: 8,0) durchgeführt. Eine Stammlösung von Elastase (PE, EC 3.4.21.36), die aus der Bauchspeicheldrüse von Schweinen gewonnen wurde, wurde mit destilliertem Wasser in einer Konzentration von 3,33 mg/ml hergestellt. N-Succinyl-Ala-Ala-p-nitroanilid (AAAPVN), das als Substrat verwendet werden sollte, wurde in einer Pufferlösung (1,6 mM) gelöst. MPM-Extrakt wurde vor der Substratzugabe 15 Minuten lang bei 37 Grad mit 1 µg/ml PE inkubiert. Am Ende der 15-minütigen Vorinkubation wurden 0,8 mM AAAPVN-Substrat zu der Enzymmischung mit 1 mg/ml Pflanzenextrakt gegeben und die Inkubation wurde erneut 15 Minuten lang bei 37 °C durchgeführt. Während 0.25 mg/ml EGCG als Positivkontrolle verwendet wurde, enthielt diese Testprobe das gleiche Volumen an EGCG anstelle von MPM, und der Testaufbau wurde wiederholt. Im Anschluss an die Inkubationsperioden wurden zu vier verschiedenen Zeitpunkten 5 bis 30 Minuten lang Messungen mit dem Thermo Scientific Multiskan SkyHigh Microplate Spectrophotometer bei 365 nm Anregung und 410 nm Emission durchgeführt.24, 25

Anti-Hyaluronidase-Aktivität

Die Anti-Hyaluronidase-Aktivität wurde durch Modifizieren der von Kolayli et al.26 und Lee et al.3 beschriebenen Methode durchgeführt. Zunächst wurde die kommerziell erworbene Hyaluronidase (EC 3.2.1.35, Sigma-Aldrich) in 0 gelöst. 02 M Phosphatpuffer (pH: 3,5) mit NaCl und Rinderserumalbumin. Anschließend wurde Hyaluronsäure, ein geeignetes Substrat des Enzyms, in Acetatpuffer (0,1 M, pH: 3,5) hergestellt und gebrauchsfertig gemacht. Die Testmischung, bestehend aus 20 µL MPM in einer Konzentration von 1 mg/ml, 10 µL Hyaluronidase und 60 µL 0,1 M Acetatpuffer, wurde 20 Minuten lang bei 37 Grad vorinkubiert. Nach der Inkubationszeit wurden der Mischung 10 µL Hyaluronsäure zugesetzt und erneut 20 Minuten bei 37 Grad inkubiert. Am Ende der gesamten Inkubationszeit wurden zu verschiedenen Zeitpunkten Messungen mit dem Thermo Scientific Multiskan SkyHigh Mikroplatten-Spektrophotometer bei 600 nm durchgeführt. Die Blindgruppe enthielt im Versuchsaufbau keine Enzyme, während die Kontrollgruppe den Extrakt nicht enthielt. Der Prozentsatz der Anti-Hyaluronidase-Aktivität wurde anhand der folgenden Gleichung berechnet:

Anti-Aging-Aktivitäten (Prozent)= [(Abs der Kontrolle – Abs der Probe)/Abs der Kontrolle] × 100

statistische Analyse

Die in dieser Studie enthaltenen Anti-Elastase-, Anti-Kollagenase- und Anti-Hyaluronidase-Aktivitätsexperimente wurden dreimal unabhängig voneinander wiederholt. Der statistische Unterschied wurde mit dem t-Test der GraphPad Prism 8-Software analysiert (p kleiner oder gleich 0,05).

RESULTATE UND DISKUSSION

Bestimmung des Anti-Aging-Potenzials

Elastin, Kollagen und Hyaluronsäure sind bekannte Bestandteile der ECM, die eine entscheidende Rolle für das junge Aussehen der Haut spielen. Elastin ist ein lebenswichtiges Protein für die Aufrechterhaltung der elastischen Eigenschaften der Haut. Folglich führt ein Rückgang des Elastins in der ECM zu einer Beschleunigung des Alterungsprozesses.27 Frühere Literatur weist auf einen direkten Zusammenhang zwischen Faltenbildung und Hautalterung bei verringerten Elastinmengen hin.28 Hyaluronsäure ist ein hydrophobes GAG-Molekül, das durch Hyaluronidase depolymerisiert wird. Hyaluronsäure ist entscheidend, um die Hautglätte und den Feuchtigkeitsgehalt stabil zu halten; daher hat sich gezeigt, dass ein übermäßiger Abbau zu Austrocknung und Faltenbildung der Haut führt.29 Im Laufe des Alterungsprozesses führt ein verringerter Kollagenspiegel zu einer Ausdünnung der Dermis, was bei mikroskopischer Untersuchung als eindeutiges Anzeichen angesehen wird.3{{23 }} Es wurde genau darauf hingewiesen, dass die Verzögerung des Kollagenabbaus durch Kollagenaseinhibitoren folglich die Faltenbildung und Alterung der Hautstruktur verzögert.5 Vor diesem Hintergrund haben Substanzen, die Elastase, Kollagenase und Hyaluronidase hemmen, ein bemerkenswertes Potenzial für Anti-Aging-Produkte. Frühere Studien haben gezeigt, dass verschiedene Isoflavonoide eine signifikante inhibitorische Bioaktivität gegen die oben genannten Enzyme aufweisen. Addotey et al.31 zeigten, dass vier verschiedene Isoflavonoide die Hyaluronidase um bis zu 61,2 Prozent hemmten. Kim et al.32 haben gezeigt, dass ein isoliertes Isoflavonoid aus Glycyrrhiza uralensis Fisch., Licoricidin, eine signifikante Elastase-hemmende Aktivität aufweist. Der IC50-Wert von Lakritz wurde mit 61,2 ± 4,2 µM berechnet, während Oleanolsäure als Referenzverbindung mit 131,4 ± 11,4 berechnet wurde. Die Ergebnisse deuteten darauf hin, dass Isoflavonoide die Elastase-Enzyme hemmen könnten. In Übereinstimmung mit der oben genannten Studie untersuchten Kim et al.33 neun verschiedene prenylierte Isoflavonoide, die mit Osajin äußerst verwandte Strukturen haben und aus Wurzeln von Flemingia philippinensis Merr isoliert wurden. & Rolfe. Forscher berichteten, dass fünf der prenylierten Isoflavone eine starke Hemmwirkung gegen neutrophile Elastase hatten, wobei die IC50-Werte zwischen 1,29,0 µM schwankten, während der IC50-Wert von Oleanolsäure 28,4 µM betrug. In einer anderen Studie haben Ergene Öz et al. 34 untersuchten die In-vitro-Hemmwirkung von fünf aus Wurzeln von Ononis spinoza L. isolierten Isoflavonoiden gegen Hyaluronidase, Kollagenase und Elastase. Es wurde berichtet, dass die Hyaluronidase-hemmende Aktivität der Isoflavone zwischen 22,{29}},58 Prozent liegt, während Gerbsäure bei derselben Konzentration eine Hemmung von 88,32 Prozent zeigte. Die Ergebnisse der Kollagenase-Hemmung wurden zwischen 20,41- 28,49 Prozent und die Elastase-Hemmung mit 20,47-46,88 Prozent berechnet. EGCG wurde als Referenz für beide Tests verwendet und die Hemmaktivitäten bei derselben Konzentration wurden mit 41,18 Prozent bzw. 84,64 Prozent gemessen. Eine weitere Studie untersuchte die topische Behandlung von Pomiferin, das direkt aus M. pomifera isoliert wurde. 15 Pomiferin ist ein prenyliertes Isoflavonoid, das in M. pomifera-Früchten vorkommt und dessen Molekülstruktur der von Osajin außerordentlich ähnelt. Die Forscher berichteten, dass Pomiferin eine starke ECM-Protein-Stimulationsaktivität durch Erhöhung von Kollagen und Elastin aufwies, was der Referenzverbindung Retinol überlegen oder gleichwertig ist. Alle genannten Studien zeigten, dass Isoflavone mäßige bis starke Inhibitoren dieser Enzyme sind und ein erhebliches Potenzial als natürliche Anti-Aging-Materialien haben.

In dieser Studie wurden die Hyaluronidase-, Kollagenase- und Elastase-hemmenden Aktivitäten von MPM in vitro untersucht, um das Anti-Aging-Potenzial zu bestimmen. Für den Kollagenase-Hemmungstest wurde ein Vergleichstest zu zwei Zeitpunkten durchgeführt, z. B. 2 0 und 4 0 Minuten, sowohl für MPM als auch für die Referenzverbindung EGCG. Die Ergebnisse zeigten, dass die Kollagenase-Hemmungsaktivität mit der Zeit zunahm. 1 mg/ml MPM zeigte eine Hemmung von 84,55 ± 1,99 Prozent, während 25{{40}} µg/ml EGCG nach 2{49}} Minuten Inkubation eine Hemmung von 84,66 ± 1,83 Prozent zeigten. Die inhibitorische Bioaktivität verstärkte sich im Laufe der Zeit, nach 4 0 Minuten hemmten MPM und EGCG die Kollagenase um 94,68 ± 2,42 Prozent bzw. 94,98 ± 2,81 Prozent. In Übereinstimmung mit der Literatur zeigte MPM eine signifikante Hemmwirkung gegen Elastase. Die Ergebnisse wurden zu vier Zeitpunkten (5, 10, 20 und 30 Minuten) gemessen und zeigten einen Anstieg im Laufe der Zeit (Abbildung 2). EGCG (250 µg/ml) wurde als Referenz verwendet und die Hemmaktivität nahm zu jedem Zeitpunkt zu (44,07 ± 0,00 Prozent, 52,19 ± 0,00 Prozent, 64,69 ± 0,{{41). }} Prozent bzw. 86.21 ± 0.00 Prozent). Unterdessen zeigte MPM in einer Konzentration von 1 mg/ml eine höhere Verstärkungs- und Hemmungsaktivität, die von 34,70 ± 0,57 Prozent auf 97,40 ± 1,04 Prozent von 5 bis 30 Minuten anstieg. In ähnlicher Weise hemmte 1 mg/ml MPM das Hyaluronidase-Enzym nach 40-minütiger Inkubation deutlich. Nach 40 Minuten wurde eine Hemmung von 83,91 ± 2,36 Prozent gemessen, nach 80 Minuten Inkubation erhöhte sich die Hemmungsrate auf 97,19 ± 0,45 Prozent. Bei der Betrachtung vollständiger Enzymhemmtests zeigten die Ergebnisse deutlich, dass MPM ein wertvolles natürliches Anti-Aging-Mittel sein und in den Inhaltsstoffen verschiedener Anti-Aging-Produkte verwendet werden kann; Somit könnte M. pomifera an zusätzlicher wirtschaftlicher Bedeutung gewinnen.

Bestimmung des antioxidativen Potenzials

Zahlreiche exogene und endogene Faktoren führen über verschiedene Mechanismen zur Hautalterung. Ein Großteil dieser Faktoren wird direkt oder indirekt durch die ROS-Bildung im ECM der Haut beeinflusst.35 Da die Haut den äußeren Teil unseres Körpers bedeckt, ist sie im täglichen Leben erheblichen Mengen an UV-Strahlung ausgesetzt. Daher sind die meisten Hautprobleme wie Sonnenbrand, Hyperpigmentierung und Hautkrebsentstehung auf die direkten Auswirkungen von UV-Strahlung zurückzuführen oder hängen damit zusammen. Ebenso ist die Lichtalterung eine weitere Folge seiner gefährlichen Eigenschaften.36 Darüber hinaus erzeugt UV-Licht die Bildung von ROS und damit oxidativen Stress im Hautgewebe, was einer der wichtigsten Mechanismen ist, die zur Lichtalterung führen.37 Es wurde die Hypothese aufgestellt, dass dies übermäßig ist Die Bildung von ROS führt zu vorzeitiger Hautalterung. Wirkstoffe mit einer erheblichen antioxidativen Wirkung können ein wertvolles Mittel gegen die gefährlichen Auswirkungen der UV-Strahlung sein. Dementsprechend zeigen klinische Studien, dass die topische Anwendung von Antioxidantien eine schützende Wirkung auf die Haut hat.38

Nach dem Zusammenhang zwischen der topischen Anwendung von Antioxidantien und der Verzögerung der Hautalterung, der in der bisherigen Literatur gut belegt ist, liefert die Untersuchung des antioxidativen Potenzials von MPM in vitro wertvolle Informationen zu seinem Anti-Aging-Potenzial bei topischer Anwendung. Frühere Literatur zeigte, dass Extrakte mit einer hohen Anzahl an Isoflavonoiden wertvolle Antioxidantien sein könnten. In einer früheren Studie reduzierte ein Isoflavonoid-reicher Extrakt aus F. Macrophylla UVB-induzierte Hautschäden durch das Abfangen von ROS.39 Santos und Silva4{{10}} wiesen darauf hin, dass prenylierte Isoflavonoide aufgrund ihrer Eigenschaften ein wichtiges antioxidatives Potenzial haben Flavonoid-Anteil und eine additive Wirkung der Prenyl-Seitenkette. Das antioxidative Potenzial von Extrakten und Isoflavonoiden von M. pomifera wurde in einer früheren Studie untersucht. Die Ergebnisse zeigten, dass der hydroalkoholische Extrakt und reines Osajin eine signifikante Aktivität bei DPPH-, FRAP- und TOAC-Tests zeigten, obwohl Pomiferin- und Ethylacetat-Fraktionen eine höhere Aktivität zeigten.41 Für diese Studie wurden DPPH-Radikalfängeraktivität, FRAP-, CUPRAC- und TOAC-Tests verwendet durchgeführt zur umfassenden Bestimmung des in vitro-Antioxidationspotenzials von MPM (Tabelle 2). MPM zeigte eine signifikante DPPH-Radikalfängeraktivität, wobei der IC50-Wert im Jahr 1998 gemessen wurde.86 ± {{20}}.02. FRAP- und TOAC-Tests ergaben ebenfalls eine bemerkenswerte metallreduzierende Aktivität, 0,191 ± 0,01 mM FeSO4 /DE bzw. 114,43 ± 0,02 AAE/g DE. Diese Ergebnisse stimmten mit der vorherigen von Orhan et al.41 veröffentlichten Studie überein. Der CUPRAC-Assay wurde unseres Wissens zum ersten Mal an M. pomifera-Fruchtextrakten durchgeführt. Dementsprechend zeigte MPM im CUPRAC-Assay eine bemerkenswerte kupferreduzierende Aktivität, wobei die Ergebnisse 73,928 ± 0,01 AAE/g DE betrugen. Betrachtet man Tests zur gesamten antioxidativen Kapazität, kann man davon ausgehen, dass MPM ein vielversprechendes Anti-Aging-Mittel ist.

Phenolprofil und HPTLC-Analyse

Isoflavonoide sind phenolische Substanzen, die als Pflanzenbestandteile bekannt sind und für verschiedene bemerkenswerte biologische Aktivitäten wie Antioxidationsmittel, Antikrebsmittel und gegen gynäkologische Probleme verantwortlich sind.42 Frühere Studien haben gezeigt, dass prenylierte Isoflavonoide wichtige phenolische Verbindungen in M. pomifera-Früchten sind.43 Zahlreiche Studien identifizierten Osajin und Pomiferin als Hauptbestandteile von M. pomifera-Früchten, die in erster Linie für ihre biologischen Aktivitäten verantwortlich sind.12 Osajin und Pomiferin sind sehr ähnliche prenylierte Isoflavonoide, die sich nur in einer Hydroxylgruppe unterscheiden.44 Frühere Berichte zeigten widersprüchliche Ergebnisse für den Gehalt an Osajin und Pomiferin von M. pomifera-Früchten. Kartal et al.45 entwickelten eine LC-MS-Methode zur Bestimmung von Osajin und Pomiferin in M. pomifera, die in der türkischen Provinz Ankara gesammelt wurden. Die Ergebnisse zeigten, dass der Pomiferin-Gehalt in verschiedenen Teilen der Fruchtproben etwas höher war als der Osajin-Gehalt. In einer anderen Studie wurden M. pomifera-Fruchtproben aus verschiedenen Regionen des Mittleren Westens und des Südens der Vereinigten Staaten gesammelt und der Osajin- und Pomiferingehalt mithilfe einer neuartigen HPLC-Analysemethode gemessen. Die Ergebnisse zeigten, dass geografische Unterschiede zu erheblichen Veränderungen der Isoflavonoidmengen in den Proben führen.46 Tsao et al.47 bestimmten den Osajin- und Pomiferin-Gehalt der in Kanada gesammelten Früchte und stellten fest, dass der Pomiferin-Gehalt etwas höher war als der Osajin-Gehalt. Im Gegensatz dazu fassten Hwang et al.48 mehrere Studien zusammen, in denen in verschiedenen Extrakten höhere Osajin-Mengen als Pomiferin-Mengen festgestellt wurden. Es kann behauptet werden, dass der Osajin- und Pomiferingehalt von M. pomifera-Früchten aufgrund ihrer eindeutig analogen chemischen Struktur aufgrund geografischer Unterschiede und Extraktionstechniken außergewöhnlich unterschiedlich ist. Für diese Studie wurde die Menge an MPM unseres Wissens zum ersten Mal mittels HPTLC-Analyse gemessen. Die Ergebnisse der Analyse zeigten, dass Osajin der vorherrschende Bestandteil von MPM ist, das in der Provinz Uşak, 0, gesammelt wurde. 22 Prozent der Probe bestanden aus Osajin (Tabelle 1). Um eine weitere Beurteilung des Phenolprofils von MPM zu erreichen, wurden außerdem Tests zum Gesamtphenol- und Gesamtflavonoidgehalt durchgeführt. Die Ergebnisse zeigten, dass MPM wie folgt einen bemerkenswerten Phenol- und Flavonoidgehalt aufwies: 113,92 ± 2,26 mg GAE/g bzw. 66,41 ± 0,74 mg QE/g. Die Ergebnisse der Phenolprofilbewertung zeigten, dass MPM ein hervorragender Kandidat als neuartiger natürlicher Anti-Aging-Wirkstoff sein könnte.

ABSCHLUSS

Obwohl Studien, die die topische Anwendung von M. pomifera-Früchten untersuchen, relativ neu sind, nimmt die Aufmerksamkeit auf diese Weise durch ermutigende Berichte zu. Ziel dieser Studie war es daher, eine umfassende Bewertung des möglichen Anti-Aging-Potenzials von M. pomifera-Fruchtextrakt zu beschreiben. Für M. pomifera-Früchte wurde unseres Wissens zum ersten Mal eine HPTLC-Analyse zur Bestimmung des Isoflavonoidgehalts eingesetzt, zusammen mit In-vitro-Studien zur Bestimmung des Gesamtphenolprofils. Die Ergebnisse zeigten, dass Osajin der Hauptbestandteil der Proben ist. Darüber hinaus wurde das antioxidative Potenzial des Extrakts in vitro mit vier verschiedenen Tests bewertet und die Ergebnisse zeigten ein signifikantes antioxidatives Potenzial von MPM. Darüber hinaus wurde die Hemmaktivität gegen Enzyme gemessen, die mit dem Alterungsprozess in Zusammenhang stehen, und es zeigte sich, dass MPM eine bemerkenswerte Enzymhemmaktivität aufwies. Zusammenfassend liefert diese Studie Informationen, die zur Herstellung neuartiger Hautpflegeprodukte führen können.

Ethik

Genehmigung der Ethikkommission:Für die Studie ist keine Zustimmung der Ethikkommission erforderlich.

Einverständniserklärung:Nicht nötig.

Peer-Review:Extern begutachtet.

Autorenbeiträge

Konzept: THB, TBŞ., HB, Design: THB, İ.KC, EC, Datenerfassung oder -verarbeitung: THB, İ.KC, HB, Analyse oder Interpretation: THB, İ.KC, Literatursuche: THB, TBŞ., Schreiben: THB, EC

Interessenkonflikt:Von den Autoren wurde kein Interessenkonflikt angegeben.

Finanzielle Offenlegung:Diese Studie wurde von der Kommission für wissenschaftliche Projekte der Universität Acıbadem Mehmet Ali Aydınlar unterstützt (Nr.: 07.02.2020).

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