Sa staidéar seo, exopolysaccharide galactan (EPS) óCistancheRinneadh KR780676 a mheas maidir lena chumasstrus ocsaídiúcháin a mhaolúag baint úsáide as measúnachtaí in vitro agus staidéir in vivo, saccharomyces cerevisiae (cineál fiáin) agus afrithocsaídeach(fód14, fód24, tsa14, cta2, agus ctt12)frith-apoptotic(pep4 agus fs14) agusfrith-aosú(sod24, tsa1, agus ctt12)) mutants scriosadh géine isogenic. Léirigh Galactan DPPH láidir agusgníomhaíocht scavenging ocsaíd nítreachle luach lCso 450 agus 138 ug/mL faoi seach. I múnla an tsóiteáin giosta, rinneadh an strus ocsaídiúcháin a ghin H,0. a scamhadh go forleathan ag galactan sa mheán mar a deimhníodh trí úsáid a bhaint as measúnachtaí ar an láthair agus staining fluaraiseacha DCF-DA agus staidéir mhicreascópacha ina dhiaidh sin. Mar thoradh ar chóireáil galactan tháinig laghdú ar an ROS a ghintear sna cealla giosta mutant mar a léiríodh le déine fluaraiseachta laghdaithe. Ina theannta sin, léirigh galactan cosaint ar dhamáiste ocsaídiúcháin trí chosc ar apoptosis de bharr H,O, sna cineálacha tsóiteáin giosta (pep4 agus fs1) ​​as a dtagann méadú ar an ráta marthanais tríd an strus ocsaídiúcháin a neodrú. Sa mheasúnacht ar an saolré cróineolaíoch, léirigh cealla WT cóireáilte le galactanEPS méadú 8 faoin gcéad ar inmharthanacht ach léirigh sóid2 mutant 10-15 méadú faoin gcéad a léirigh éifeachtaí frith-aosaithe fhuaimnithe. Tá poitéinseal ollmhór ag Galactan ó W. mearbhall KR780676 a úsáid mar fhrithocsaídeoir nádúrtha le haghaidh feidhmeanna nútraiceodacha, cógaisíochta agus teicneolaíochta bia. De réir ár n-eolais, is é seo an chéad tuarascáil ar mhionmheasúnú ar airíonna frithocsaídeacha in vivo EPS abaictéarach i gcóras múnla scriosta giosta.

Cliceáil chun Cistanche a Fháil Saibhir in EPS

Is próiseas riachtanach é ocsaídiú chun próisis bhitheolaíocha a chothabháil agus freisin chun fuinneamh a tháirgeadh i ngach orgánach beo. Déantar speicis ocsaigin imoibríocha (ROS) agus speiceas nítrigine imoibríoch (RNS) a tháirgeadh ó ghnáth-catabolism ocsaigine agus móilíní nítrigine faoi seach. Cruthaíonn dianstrus ocsaídiúcháin coinníollacha meathlúcháin éagsúla cosúil le damáiste DNA, díghiniúint cille, agus carcanaigineas. D’fhéadfadh go leor laigí sláinte a bheith mar thoradh orthu seo, mar shamplaag dul in aois, galair cardashoithíoch, ailse, cioróis, Atherosclerosis, diaibéiteasagus airtríteas réamatóideach2-6, Is iad frithocsaídeoirí na móilíní a scavenstear fréamhacha saor in aisce a ghintear i mbia nó i gcórais mhaireachtála agus a chuireann cosc ​​​​ar dhálaí sláinte a bhaineann le damáiste ocsaídiúcháin-9. Cé go bhfuil go leor frithocsaídeoirí sintéiseacha ar fáil mar scavengers radacach láidir, tá cuid acu nasctha le roinnt fo-iarsmaí neamh-inmhianaithe. I bhfianaise seo, tá méadú tagtha ar ús agus éileamh ar fhrithocsaídeoirí nádúrtha sna tionscail úsáide bia agus cógaisíochta. Tuairiscíodh an chuid is mó de na polaisiúicrídí plandaí agus muisiriún-bhunaithe mar ghníomhairí cosanta suntasacha i gcoinne ROS11–21. Tuairiscíodh freisin eiseaplaisiúicrídí miocróbacha éagsúla (EPS), lena n-áirítear baictéir aigéid lachtaigh (LAB) as a n-airíonna substaintiúla frithocsaídeacha. Meastar gur roghanna níos sábháilte iad seo seachas cinn shintéiseacha. Le blianta beaga anuas, rinneadh staidéar ar go leor EPS ó LAB maidir lena n-acmhainneacht frithocsaídeach agus le damáiste ocsaídiúcháin a chosc22,23. Tuairiscíodh freisin poitéinseal frithocsaídeach agus ról cosanta Weissella EPS ó éagsúlacht EPS scoite amach ó Weissella go leor cineálacha mar Cistanche EPSWWC, W. confusa OF126, W. cibaria GA44, W. cibaria YB-1, W. confusa W4 agus W. cibaria SJ1424–29. Is féidir staidéar a dhéanamh ar airíonna frithocsaídeacha in vivo ag baint úsáide as córais mhúnla éagsúla cosúil le línte cille30, C. elegans31, giosta32, agus lucha33. Roimhe seo, rinneadh scagadh ar chomhdhúile éagsúla le haghaidh a n-airíonna frithocsaídeacha féideartha ag baint úsáide as córas múnla mutant scriosta géine giosta Saccharomyces cerevisiae32,34-37.

Tá an staidéar seo dírithe ar anpoitéinseal frithocsaídeach de galactan EPSarna dtáirgeadh ag an brú probiotach Cistanche KR780676 ó bhia coipthe traidisiúnta Indiach (fuidrimh Idl)38,39. Sa pháipéar seo, déantar scagadh ar an EPS galactan le haghaidh acmhainneacht frithocsaídeach in vitro ag baint úsáide as DPPH, ocsaíd nítreach, agus measúnachtaí scavenging radacach hiodrocsaile agus frithocsaídeach in vivo,frith-apoptoticagusairíonna frith-agingag baint úsáide as córas múnla mutant scriosta géine giosta.

abhair agus modhanna

Fuarthas na ceimiceáin go léir lena n-áirítear forlíontaí meán ó Hi-Media Laboratories Pvt. Ltd., an India, agus DCF-DA (2,7 diacetate Dichlorodihydrofuorescein) ó Sigma.

Cultúr miocróbach.CistancheNameKR780676 scoite ó bhia coipthe aigéadach Indiach (fuidreamh Idli), a tuairiscíodh chun galactan EPS a tháirgeadh sa staidéar seo 38.

Táirgeadh EPS a bhrath. Breathnaíodh táirgeadh te EPS de W. confusa ón leibhéal coilíneachta. Go hachomair, saothraíodh an brú ar MRS agar (mar fhorlíonadh le 2 faoin gcéad de shiúcrós). Tar éis 48 h ag 30 céim, breathnaíodh an chuma ar choilíneachtaí slimy / múcasacha. Rinneadh táirgeadh galactan EPS a fhíorú tuilleadh faoi anailís scanadh micreascópachta leictreon (SEM).

Eastóscadh EPS. Rinneadh próiseas eastósctha EPS de réir an mhodha a gcuirtear síos air in Kavitake et al.38. Cuireadh inoculum úr (10 faoin gcéad) de W. confusa le 2 faoin gcéad de mheán MRS feabhsaithe le siúcrós ag 30 céim ar feadh 48 u faoi choinníollacha statacha. Ar an mbealach seo rinneadh an fhionraí a lártheifneoiriú (12,000 × g ar feadh 15 nóiméad) chun an bhithmhais a leithlisiú agus cóireáilte a thuilleadh le haigéad aigéadach trichloro chun deireadh a chur leis na codanna próitéine. Rinneadh an galactan-EPS a deascadh trí úsáid a bhaint as eatánól fuar oighir (faoi thrí an toirt), lártheifneoirithe (19,200 × g ar feadh 15 nóiméad) agus tuaslagadh an EPS dá bharr in uisce Milli-Q. Dialyzed an EPS amh ag 12-14 kDa (48 h, 4 céim ) agus reo-triomaithe ag lyophilization ar feadh 48 u.

Airíonna frithocsaídeacha in vitro de galactan EPS. Rinneadh measúnacht DPPH do galactan de réir na tuarascála níos luaithe ó Ye et al.9 agus ríomhadh gníomhaíocht scabhála faoin gcéad ( faoin gcéad ) de réir na cothromóide seo a leanas.

áit a bhfuil Ao agus As ionsúiteacht an rialaithe (bán, gan EPS) agus an sampla faoi seach. Rinneadh measúnacht radacach ocsaíd nítreach (NO) le haghaidh galactan de réir Sreejayan et al.40 agus ríomhtar é mar chothromóid seo a leanas,

áit arb é Ao ionsúchán an rialaithe (bán, gan EPS) agus Amhail an t-ionsúchtadh i láthair an EPS. Tomhaiseadh gníomhaíocht laghdaithe cumhachta do EPS galactan mar a thuairiscigh Ye et al.9 . Léadh an t-ionsúchtúchán te ag 700 nm agus léirítear an poitéinseal laghdaitheach ag cumas ard ionsúcháin an mheascáin imoibriúcháin. Baineadh úsáid as aigéad ascorbic (Vc) mar rialú dearfach. Rinneadh measúnú ar ghníomhaíocht scavenging radacach Hiodrocsaile de galactan EPS mar a thuairiscigh Yang et al.41. Léadh an t-ionsúchtúchán te ag 536 nm agus ríomhadh an céatadán scavening mar:

i gcás inarb é sampla ionsúiteacht an tsampla, is ionsúchán é A bán in éagmais sampla agus tuaslagán H2O2, agus is ionsúchán é A rialú in éagmais an tsampla

Airíonna frithocsaídeacha in vivo galactan EPS i dtréithchineálacha tsóiteáin giosta.

Fuarthas cineál fiáin giosta, S. cerevisiae, BY4741 (WT) (MATa his3∆:leu2∆:met15∆:ura3∆), agus tréithchineálacha mutant scriosta géine ó Thermo Fisher Scientific, SAM. Fásadh tréithchineálacha giosta i meán dextrose peptone giosta (YPD) arna fhorlíonadh le nó gan 200 µg/ml de Ghéinitín (sulfáit G418) chun mutants a roghnú. Ullmhaíodh meán soladach YPD trí 2 faoin gcéad de Bacto agar a chur leis an meán leachtach YPD42.

Éifeacht EPS ar fhás giosta. Cóireáladh cultúr de chineál giosta fiáin (WT) a bhí ag fás go heaspónantúil (thart ar 1 × 10 4 chealla) le tiúchain éagsúla (0–400 ug/mL) de EPS i pláta microwell agus rinneadh an toirt deiridh suas go dtí 200 μL le brat YPD. Goradh cultúr te ar feadh 18 h ag 30 céim agus caolú sraitheach ina dhiaidh sin agus scaipeadh é ar phlátaí agar YPD. Goradh plátaí te ag 30 céim ar feadh 2 lá agus rinneadh aonaid fhoirmithe coilíneachta (CFUanna) a chomhaireamh agus cuireadh an inmharthanacht in iúl mar faoin gcéad CFU43.

Tomhas bithmharcóirí strus ocsaídiúcháin. Rinneadh réamhchóireáil ar chealla WT giosta a bhí ag fás go heaspónantúil le nó gan 300 ug/ml de EPS ar feadh 2 h. Nochtadh deich gcinn de na cealla do 1 mM H2O2 ar feadh 1 h ag 30 céim i goradán croitheora agus próiseáladh iad chun gníomhaíocht SOD agus leibhéil sárocsaídiúcháin lipid a thomhas de réir an mhodha a ndearnadh cur síos air i dtuarascálacha roimhe seo44-46

Maoin frithocsaídeach EPS i mutants scriosadh géine S. cerevisiae.

Cóireáladh cultúir giosta WT atá ag fás go heaspónantúil agus tréithchineálacha mutant easnamhach frithocsaídeacha (sod1∆, fód2∆, tsa1∆, cta1∆, ctt1∆, glr1∆, agus yhb1∆) le 300 ug/mL EPS ar feadh 2 h agus ina dhiaidh sin nochta do 1 mM H2O2 ar feadh 1 h. Scaipeadh cealla caolaithe sraitheach ar phlátaí agar YPD, gortha ar feadh 2 lá ag 30 céim , agus ríomhadh inmharthanacht. Le haghaidh spotmheasúnú, caolaíodh cultúir go sraitheach i 10-fillte, ar chonacthas 4 μL de ar phlátaí agair YPD agus gortha ag 30 céim ar feadh 2 lá agus tógadh grianghraf43,47. ROS a bhrath agus a thomhas. Réamhchóiríodh WT agus tréithchineálacha mutant atá easnamhach frithocsaídeach (sod1∆, sod2∆, tsa1∆, cta1∆ , agus ctt1∆) a bhí ag fás go heaspónantúil le EPS ar feadh 2 h nó gan é agus nochta do 1 mM H2O2 ar feadh 1 h ag 30 céim . Rinneadh millíní cille tar éis lártheifneoraithe ag 5000 rpm ar feadh 5 nóiméad a ní faoi dhó le maolán PBS, ath-fhionraí i 200 μL de PBS, agus gortha le 20 μM DCF-DA sa dorchadas ar feadh 15-20 nóiméad ag teocht an tseomra. Díreach tar éis an goir, nite cealla faoi dhó le PBS, gléasta ar na sleamhnáin agus breathnaíodh faoi mhicreascóp fluaraiseachta Olympus Ix71 faoi chuspóir 40 × ag baint úsáide as scagaire gorm. Chun ROS a chainníochtú, athchuireadh cealla dhaite DCF DA i 200 μL de PBS tar éis níocháin agus tomhaiseadh déine fluaraiseacht DCF ag baint úsáide as speictreafluaraiméadar ag an uasmhéid excitation agus tonnfhaid astaithe de 495/529 nm. Breacáladh aonaid fhluaraiseachta in aghaidh gach cultúir cóireáilte agus neamhchóireáilte agus cuireadh i gcomparáid iad48,49.

Gníomhaíocht frith-apoptotic galactan.

Spota agus measúnachtaí CFU. Rinneadh réamhchóireáil ar chealla WT a d’fhás easpónantúil agus frith-apop totic-easnamhach mutant (pep4∆ agus fs1∆) le EPS agus goraíodh iad chomh maith le rialuithe neamhchóireáilte faoi seach ar feadh 2 u. Le haghaidh comhaireamh CFU, rinneadh cultúir a chóireáil nó gan chóireáil le EPS ar feadh 2 h agus goradh iad le 0.5 mM H2O2 ar feadh 1 h. Scaipeadh gach cultúr caolaithe sraitheach ar phlátaí agar YPD, agus goraíodh é ag 30 céim ar feadh 2 lá agus léiríodh inmharthanacht na gceall mar CFU faoin gcéad. Le haghaidh spotmheasúnú, ceadaíodh cultúir le haghaidh caolú srathach ina dhiaidh sin trí phlátaí agar YPD a fheiceáil le nó gan 1 mM H2O2. Goradh plátaí ag 30 céim ar feadh 2 lá agus tógadh grianghraf47.

Marcóir frith-apoptotic EPS a bhrath

ag baint úsáide as amhrán giosta mutant. Chun gníomh tarrthála EPS ar chealla giosta a dheimhniú tuilleadh ón mbás cille apoptotic de bharr sárocsaíd hidrigine i giosta, scrúdaíodh WT agus tréithchineálacha tsóiteáin easnamhacha frith-apoptotic (pep4∆ agus fs1∆) le haghaidh marcóirí apoptóis. Cuireadh cóireáil ar chealla WT, pep4∆ , agus fs1∆ a bhí ag fás go heaspónantúil le 300 µg/ml EPS ar feadh 2 h agus ansin bhí siad faoi lé 1 mM H2O2 le haghaidh 1 u. Rinneadh cealla cóireáilte agus cealla neamhchóireáilte araon a dhathú le bróimíd acridine oráiste agus eitidiam (AO/EB) agus breathnaíodh iad faoi mhicreascóp fluaraiseacha le haghaidh comhdhlúthúcháin crómatin50,51. Le haghaidh staining DAPI, socraíodh na cealla cóireáilte agus neamhchóireáilte le 4 faoin gcéad paraformaildéad agus goraíodh iad le 1 ug/ml DAPI ar feadh 5-10 nóiméad sa dorchadas ag teocht an tseomra. Suiteáladh cealla ar na sleamhnáin tar éis níocháin le PBS agus breathnaíodh iad faoi mhicreascóp fluaraiseachta Olympus IX71 (scagaire UV, cuspóir 40 ×) le haghaidh ilroinnt núicléach52,53.

Éifeacht frith-aosaithe EPS trí mheasúnú cróineolaíoch ar feadh an tsaoil.

Fásadh cineálacha giosta fiáin agus cultúir mutant easnamhach frithocsaídeach (sod2∆, tsa1∆ , agus ctt1∆) chun an chéim sheasta a bhaint amach agus goraíodh iad le nó gan EPS le haghaidh measúnachta ré cróineolaíoch (CLS). Ríomhadh marthanacht gach tréithchineálacha ag eatraimh éagsúla ama ó 0 go 30 lá. Léiríodh inmharthanacht na gceall mar chéatadán CFU do shaothráin chóireáilte agus neamhchóireáilte54,55. Anailís staitistiúil. Rinneadh na turgnaimh go léir i dtrí-chomhlachtaí (±SD) agus rinneadh anailís staitistiúil orthu ag baint úsáide as bogearraí IBM SPSS 20 i múnla aontreo ANOVA. Tástáil chomparáide HSD Tukey (lch<0.05) was used to measure the significance level. 

Torthaí agus plé Tá baictéir aigéid lachtaigh (LAB) scoite ó bhianna coipthe tar éis aird ollmhór a fháil ar theicneolaithe bia le cúpla bliain anuas mar gheall ar a n-airíonna probiotacha cruthaithe. I measc na mbaictéar atá scoite amach ó bhianna coipthe Indiach tá Lactobacillus spp., Lactococcus spp., Leuconostoc spp. agus Weisella spp. Cosúil leis na LABanna tairbhiúla eile, tuairiscíodh go bhfeidhmíonn an brú Cistanche KR780676 a leithlisíodh ó fhuidrimh idli coipthe inár saotharlann mar iarrthóir ionchasach probiotach39. Tuairiscí níos luaithe, tréithríodh an galactan seo mar homapolasiúicríd líneach agus rinneadh scagadh air freisin le haghaidh a n-airíonna fisiciceimiceacha, feidhmiúla agus eiblithe38,56-58. Thuairiscigh muid freisin gur léirigh na cealla agus na forlíonta cille de W. confusa KR780676 gníomhaíocht láidir frith-ocsaídeach39. Breathnaíodh táirgeadh EPS ó W. confusa KR780676 ar phláta agar MRS saibhrithe le 2 faoin gcéad de shiúcrós, gortha ar feadh 48 h (Fíor 1A-i), a léirigh coilíneachtaí caola Weissella agus deimhníodh tuilleadh é in íomhá SEM (den choilíneacht Weissella). ag taispeáint láithreacht galactan EPS chomh maith le cealla (Fíor 1A-ii). Déantar forbhreathnú céim ar chéim ar tháirgeadh EPS leis an léiriú pictiúrtha i bhFíor 1B.

Airíonna frithocsaídeacha in vitro de galactan EPS. Mar a léirítear i bhFíor 2A, breathnaítear go bhfuil gníomhaíocht scavenging DPPH ag brath ar thiúchan, mhéadaigh an ghníomhaíocht scavenging leis an tiúchan galactan. Ba é 8.8 µg/mL an tiúchan leath uasta éifeachtach (IC50) d'aigéad ascorbach, agus ba é 450 µg/mL galactan EPS. Is radacach saor cobhsaí é 1,{8}}défheinile-2-picrylhydrazyl (DPPH) a dhíláraíonn na leictreoin neamhphéireáilte i gcoinne an mhóilín ina iomláine, rud a chuireann cosc ​​ar na móilíní a mhaolú agus a eascraíonn i ndath domhainfhiolet59. Nuair a chuirtear tuaslagán DPPH le tiúchain éagsúla (50 go 500 µg/mL) galactan, laghdaítear dath na fiolait de réir mar a mhéadaíonn an tiúchan. Frithocsaídeoirí nuair a bhíonn siad ag imoibriú le leictreon DPPH, casann dath domhain-violet DPPH go dath violet éadrom; agus braitheann déine an dath ar ghníomhaíocht frithocsaídeach an tsubstráit60. Thaispeáin Galactan 60 faoin gcéad poitéinseal scavening DPPH atá níos airde ná EPS ón mbaictéar endophytic Paenibacillus polymyxa EJS-3 (<45.40%)33.

Táirgtear ocsaíd nítreach nuair a dhianscaoiltear taobh níotrópóis sóidiam i dtuaslagán uiscí ag pH 7.2. Déantar níotráit agus nítrít a tháirgeadh faoi choinníollacha aeróbach nuair a nascann ocsaíd nítreach le hocsaigin61. Mar a léirítear i bhFíor 2B, tá an poitéinseal ag galactan giniúint ocsaíd nítreach ó thaobh níotrópóis sóidiam a laghdú toisc gurb é 138 µg/mL an tiúchan éifeachtúil leath uasta (IC50), agus ba é an t-aigéad ascorbach caighdeánach ná 11 µg/mL. Mar a léirítear i bhFíor 2C, déantar comhghaolú dearfach idir gníomhaíocht chumhachta laghdaithe EPS agus a thiúchan in ord méadaitheach. Léirigh caighdeán (aigéad ascorbic) cumas laghdaithe níos airde ná EPS galactan a bhí ag teacht le Ye et al.9 . Léiríonn gníomhaíocht chumhachta laghdaithe galactan an ghníomhaíocht fhéideartha frithocsaídeach. Nuair a chuirtear ferricyanide potaisiam [K3Fe (CN)6] le galactan EPS, laghdaíonn na frithocsaídeoirí atá ann go ferricyanide potaisiam [K4Fe(CN)6]

Fíor 2. Airíonna frithocsaídeacha in vitro galactan. (A) Gníomhaíocht scavenging radacach DPPH, (B) Measúnacht ar ocsaíd nítreach, (C) Measúnú cumhachta a laghdú agus (D) Gníomhaíocht scavenging radacach hiodrocsaile de galactan EPS.

Léirítear gníomhaíocht scavenging radacach Hiodrocsaile galactan i bhFíor 2T. Léirigh Galactan 41.93 faoin gcéad mar an ghníomhaíocht ab airde, ach 58.10 faoin gcéad de réir an chaighdeáin ag an tiúchan céanna (1 mg/mL). Tá treocht na dtorthaí ag teacht le tuarascálacha roimhe seo do EPS ó Lactobacillus plantarum C88 (85.21 faoin gcéad do thiúchan 4 mg/mL de EPS)62 agus Paenibacillus polymyxa EJS-3 (68.55 faoin gcéad do thiúchan 1 mg/mL de EPS)63. I gcomparáid le caighdeáin, léirigh galactan éifeachtacht 72.16 faoin gcéad ach léirigh EPS ó Lactobacillus plantarum C8862 agus Paenibacillus polymyxa EJS-363 éifeachtacht 95.19 agus 68.55 faoin gcéad faoi seach.

Airíonna frithocsaídeacha in vivo galactan EPS i múnla giosta. Léirigh tuarascálacha níos luaithe airíonna bitheolaíocha éagsúla a chuireann chun cinn sláinte, mar shampla gníomhaíochtaí frith-iomadaithe, frith-ulcer, ísliú colaistéaról, frithocsaídeach, frith-athlastach agus inmunomodulatory EPS a dhíorthaítear ó LAB64. Sa dearcadh seo, tá sé tábhachtach an éifeacht frithocsaídeach mhionsonraithe ag an EPS a d'fhéadfadh tacú lena n-acmhainneacht réamhbhithíoch agus/nó probiotic a mheas, go príomha chun hoiméastáis gut a choinneáil trí strus ocsaídiúcháin a mhaolú. Tá ról ríthábhachtach ag an innealra ceallacha frith-ocsaídeacha chun an ROS dosheachanta a ghintear trí bhealaí ríthábhachtacha meitibileach ceallacha a mhaolú. Is féidir leis an éagothroime idir cosaint dúchasach frithocsaídeach na cille agus an ROS a ghintear a bheith an-díobhálach do na cealla. Déanann strus tromchúiseach ocsaídiúcháin damáiste féideartha do chomhpháirteanna ríthábhachtacha ceallacha, próitéiní, aigéid núicléacha, agus móilíní lipid, rud a chuireann isteach ar go leor bealaí comharthaíochta riachtanacha, agus a chothaíonn apoptosis. Léiríodh go n-íslíonn iontógáil frithocsaídeoirí san aiste bia minicíocht na marcóirí damáiste ceallacha ar nós leibhéil ROS, damáiste DNA trí mheán ROS, apoptosis agus claochlú ceallacha, rud a fhágann go n-íslítear tuilleadh neamhoird a bhaineann le haois65 EPS miocróbach cosúil le xanthan agus levans. go bhfuil gníomhaíocht frithocsaídeach léirithe acu i dtástálacha in vitro (DPPH agus measúnachtaí radacacha hiodrocsaile)5 agus i gcoinne cealla ailse gastrach daonna BGC-823, faoi seach66. Roimhe seo, Sa staidéar seo, rinneamar measúnú ar na héifeachtaí frithocsaídeacha, antiapoptotic, agus antiaging a d'fheidhmigh galactan EPS scoite ó W. confusa KR780676 ag baint úsáide as giosta Saccharomyces cerevisiae BY4741 mar orgánach samhail.

Éifeacht EPS ar fhás giosta. Níor thaispeáin cealla giosta de chineál fiáin cóireáilte le tiúchain éagsúla EPS aon lochtanna fáis a dheimhnigh nár chothaigh an galactan aon cíteatocsaineacht nó lochtanna fáis ag aon cheann de na tiúchana idir 0 go 400 ug/mL (Fíor 3A ). Léirigh cealla cóireáilte le 300 ug/mL nó tiúchan níos airde galactan fás i bhfad níos airde, rud a léiríonn go raibh gníomhaíocht spreagtha fáis giosta ag galactan.

Úsáidtear tiúchan galactán de 300 ug/mL le haghaidh turgnaimh ina dhiaidh sin le tréithchineálacha giosta. Laghdaíonn Galactan gníomhaíocht einsím SOD. Tar éis na gníomhaíochta frithocsaídeacha in vitro láidir a léirigh galactan EPS, cuireadh faoi réir tuilleadh seiceáil a dhéanamh ar a éifeacht ar ghníomhaíocht SOD sna cealla giosta WT. Léiríonn ár dtorthaí (Fíor 3B) gur tháinig méadú géar ar ghníomhaíocht SOD cealla cóireáilte WT H2O mar gheall ar an strus ocsaídiúcháin a d'eascair as cóireáil H2O2 i gcomparáid le cealla neamhchóireáilte. I gcodarsnacht leis sin, mar thoradh ar réamhchóireáil galactan ar chealla WT agus nochtadh H2O2 ina dhiaidh sin, tháinig laghdú faoi dhó ar ghníomhaíocht SOD i gcomparáid leis na cealla a chóireáil H2O2 ina n-aonar, rud a thugann le fios go gcabhraíonn galactan leis na cealla giosta chun an superoxide ocsaídiúcháin radacach-spreagtha a bhainistiú. strus47,67.

Strus ocsaídiúcháinde bharr cóireáil sárocsaíd ghníomhaíonn an einsím superoxide agus is tomhas díreach é athrú ar leibhéal gníomhaíochta SOD ar leibhéal an strus ocsaídiúcháin cheallacha. Sa staidéar seo, baineadh úsáid as modh laghdaithe NBT, áit a bhfuil NBT ina tháscaire ar tháirgeadh radacach superoxide. Is tomhas díreach SOD é cosc ​​ar laghdú NBT. Ós rud é go bhfuil SOD in iomaíocht le NBT le haghaidh fréamhacha superoxide a ghintear trí ribeaflaivin a nochtadh do solas infheicthe i láthair ocsaigine agus meitiainín, ar deontóir leictreon é. Laghdaíonn Superoxide NBT go táirge dath gorm, formazan is féidir a thomhas go dathmhéadrach ag 560 nm.

Tugann tuarascálacha roimhe seo le fios go bhfuil éifeacht frithocsaídeach déanta ag LAB EPS ar bhealach atá ag brath ar thiúchan i dtástálacha in vitro, agus i línte cille ailse drólainne agus samhlacha in vivo. D’fhéadfaí cumas EPS an ROS a scavenáil a chur i leith a ngrúpaí ceimiceacha éagsúla68. Léiríodh go mbíonn tionchar mór ag cuid eile de EPS (500 µg/ml) ó leacht Bacillus amyl ar ghníomhaíocht SOD agus go gcosnaíonn sé na cealla HepG2 ó strus ocsaídiúcháin a tharlódh H2O2 68. Mar an gcéanna, léirigh an EPS ó L. plantarum éifeacht tiúchan-spleách ar ghníomhaíocht SOD i gcealla Caco2 i gcoinne H2O strus ocsaídiúcháin spreagtha69. Léiríonn ár dtorthaí, i gcomhréir leis na tuarascálacha seo, go ndéanann réamhchóireáil galactan EPS na fréamhacha sárocsaíd a tharlódh de bharr cóireáil H2O2 i gcealla giosta WT a scamhadh.

Laghdaíonn EPS sárocsaídiú lipid cheallacha. Is é Malondialdehyde (MDA) an bithmharcóir sárocsaídiúcháin lipid ceallacha is mó a ndéantar staidéar air a léiríonn leibhéal an strus ocsaídiúcháin. Is diaildéad an-imoibríoch atá cobhsaí go ceimiceach é MDA agus is féidir leis ceangal go héasca le próitéiní, aigéid núicléacha agus lipoproteiní. Tá sé an-só-ghineach agus is féidir leis cur isteach go mór ar airíonna bithcheimiceacha na mbithmhóilíní seo a dhéanann dochar do bhealaí comharthaíochta éagsúla70. Tá méadú ar leibhéil MDA ina tháscaire ar dhamáiste fíocháin de bharr ROS agus aimsítear a leibhéil mhéadaithe i roinnt paiteolaíochtaí daonna46. Sa staidéar seo, chun scrúdú a dhéanamh ar an tionchar a bhíonn ag réamhchóireáil EPS ar an sárocsaídiú lipid a tharlódh H2O2 i gcealla giosta WT, measadh leibhéil MDA. Léirigh na torthaí laghdú thart ar 1.5- ar an leibhéal MDA i gcealla réamhchóireáilte EPS, i gcomparáid leo siúd a nochtar do H2O2 amháin mar a léirítear i bhFíor 3C.

Roimhe seo, léiríodh go laghdaigh EPS ó L. plantarum C88 leibhéil MDA de bharr cóireáil H2O2, ar bhealach dáileog-spleách (50–200 ug/ml) i gcealla Caco2, rud a thugann le fios go bhfuil gortú membrane sárocsaíd-spreagtha ar na cealla intestinal. Is féidir é a mhaolú trí fhorlíonadh EPS69 (zhang 2013). Ina theannta sin, laghdaigh 500 ug/mL de EPS ó B. amyloliquefaciens go suntasach H2O2-MDA spreagtha i gcealla HepG271. Léiríonn ár dtorthaí ar leibhéil MDA spreagtha H2O i gcealla giosta agus a laghdú suntasach tar éis réamhchóireáil na gceall le galactan EPS go laghdaíonn an chóireáil le galactan EPS sárocsaídiú lipid ceallach ROS-spreagtha agus dá réir sin, d'fhéadfadh sé an t-ábhar a chosaint. cealla ó dhamáiste fíocháin de bharr fréamhacha sárocsaíde agus cabhair chun sláine cheallacha a chothabháil

turgnaimh. *is ionann P<0.0001 a signifcant increase/decrease in EPS+ H2O2 treated samples compared to those treated with H2O2 alone.

Cosnaíonn Galactan mutants géine frithocsaídeacha giosta faoi strus ocsaídiúcháin. D'fhonn cumas frithocsaídeach galactan a mheas, déileáladh le galactan mutants giosta easnamhacha géine frithocsaídeacha éagsúla (nach bhfuil géinte éagsúla freagartha strus ocsaídiúcháin acu) le galactan agus ansin nochtadh iad do dháileog fho-mharfach de H2O2 42. mutants SOD (sod1∆ agus sod2∆), catalase (cta1∆ agus ctt1∆), thioredoxin peroxidase (tsa1∆), glutathione reductase (glr1∆), agus ocsaíd nítreach oxidoreductase (yhb1∆) nuair a dhéantar cóireáil orthu le H2O2. léirigh marthanacht íseal (sod1∆10.8 faoin gcéad , sod2∆ 13.17 faoin gcéad , tsa1∆ 13.55 faoin gcéad , cta1∆ 15.34 faoin gcéad , ctt1∆ 17.06 faoin gcéad , glr1∆7 faoin gcéad , 27.37 faoin gcéad agus yhb1∆ 8 faoin gcéad i gcoinne yhb1 .) I gcodarsnacht leis sin, leis an réamhchóireáil galactan, mhéadaigh an lamháltas i gcoinne strus ocsaídiúcháin i ngach géine frithocsaídeach mutants easnamhach agus tháinig méadú suntasach ar a n-inmharthanacht (sod1∆ 78.43 faoin gcéad, sod2∆ 59.96 faoin gcéad, cta1∆ 87 faoin gcéad, ctt1∆ 87 faoin gcéad, tsa1 ∆ 72.73 faoin gcéad , glr1∆ 75.26 faoin gcéad agus yhb1∆ 82.41 faoin gcéad ) mar a thaispeántar i bhFíor 4A. Tugann torthaí Tese le tuiscint gur féidir le galactan na fréamhacha saor in aisce a tharlódh H2O2 a scamhadh go héifeachtach i mutants nach bhfuil géinte sainiúla freagartha strus ocsaídiúcháin acu agus go gcosnaíonn sé na cealla i gcoinne strus ocsaídiúcháin. Breathnaíodh cosaint den chineál céanna sa mheasúnacht láthair, áit a d'éirigh galactan na mutants ó strus ocsaídiúcháin agus mhéadaigh sé an inmharthanacht mar a thaispeántar i bhFíor 4 B.

Forbraítear cealla le córais einsímeacha cosanta frithocsaídeacha chun an strus ocsaídiúcháin ingenous de bharr ROS a ghintear trí fhrithghníomhartha fiseolaíocha éagsúla a sheasamh, rud a mbeadh drochthionchar aige ar fholláine na cille murach sin. Tugann tuarascálacha roimhe seo agus ár dtorthaí sa staidéar seo le fios go bhfuil EPS in ann ROS a scamhadh agus inmharthanacht cille a fheabhsú. Tugann ár dtorthaí le giosta tréithchineálacha mutant freagartha ar strus ocsaídiúcháin le fios go scavenges cóireáil galactan EPS fréamhacha sárocsaíd cítosólacha agus mitochondrial araon a tharlódh le cóireáil H2O2, mar is léir ó inmharthanacht mhéadaithe sóid giosta 1∆ agus fód2∆ tréithchineálacha mutant faoi seach. Is cosaintí frithocsaídeacha príomhúla einsímeacha iad SODanna sna cealla i gcoinne strus ocsaídiúcháin ingenous agus exogenous agus tá sócháin sna géinte seo bainteach le hailse agus neamhoird meathlúcháin. Mar an gcéanna, léiríonn an tarrtháil frithocsaídeach de cta1∆ agus ctt1∆ (catalase mutants) trí chóireáil EPS go soláthraíonn cóireáil le galactan EPS cosaint i gcoinne strus ocsaídiúcháin peroxisomal agus cítosólach arna tharlú ag H2O2. Tá Catalase freagrach as díthocsainiú ceallacha sárocsaíd hidrigine agus tá baint ag a easnamh le neamhoird a bhaineann le haois. Is próitéin cíteaplasmach saor in aisce é TSA1, thioredoxin peroxidase araon a bhaineann le ribosómach agus saor in aisce a mhaolú ar na cealla ó strus sárocsaíd hidrigine. Tugann tuarascálacha le fios go bhfuil ról ag TSA1 freisin i ndeisiú damáiste DNA ocsaídiúcháin. Tugann ár dtorthaí le fios go ndéanann cóireáil EPS cealla tsa1∆ giosta a tharrtháil ó strus sárocsaíd-spreagtha. Tá éifeacht dhearfach ag sároxiredoxins mamaigh ar fhás cille, meitibileacht, agus feidhmeanna imdhíonachta. Mar thoradh ar a n-easnamh tá strus ocsaídiúcháin cheallacha ardaithe a théann i bhfeidhm ar bhealaí comharthaíochta ríthábhachtacha agus atá bainteach le neamhoird neurodegenerative, urchóideacha, agus galair athlastacha 72. Is é meicníocht frithocsaídeach Glutathione córas cosanta frithocsaídeach einsímeach chéad líne eile atá i láthair sna cealla chun strus ocsaídiúcháin a shárú. Is é GLR1 an homalog giosta de glutathione reductase mamaigh, a logálann don chitosól agus do na mitochondria73. Laghdaíonn Glr glutathione ocsaídithe (GSSH) go glutathione laghdaithe (GSH) agus imríonn sé ról i gcothabháil leibhéil GSH sna cealla rud a díthocsainíonn sárocsaíd agus fréamhacha hiodrocsaíde, rud a chosnaíonn na cealla ó strus ocsaídiúcháin74. Léiríonn ár dtorthaí íogaireacht ard giosta glr1∆ go H2O2 a maolaíodh trí réamhchóireáil le galactan EPS a thug le tuiscint go bhféadfadh galactan EPS na cealla atá easnamhach de GLR1 a chosaint ó strus ocsaídiúcháin. Is díol spéise é go bhfuil easnamh glutathione reductase bainteach le dul in aois agus neamhoird meitibileach, meathlúcháin agus cardashoithíoch a bhaineann le haois75,76. Mar a thaispeántar i bhFíor 4A, bhí yhb1∆ cosanta freisin ag galactan EPS i gcoinne strus H2O2 a thugann le tuiscint go gcosnaíonn galactan EPS na cealla atá easnamhach de YHB1 ó strus ocsaídiúcháin. Is haemaglóibin is fearr leat é Yeast YHB1 a tuairiscíodh chun na cealla a chosaint ó strus ocsaíd nítreach77 agus strus ocsaídiúcháin78. Tugann an fhianaise le fios go bhfuil an chuma air go bhfuil homalóg dhaonna YHB1 ag tarrtháil cealla ó thocsaineacht alfa-synuclein atá ina bithmharcóir ar ghalar Parkinson79. Tugann na torthaí roimhe seo agus ár dtorthaí le fios go bhféadfadh EPS maireachtáil cille a chur chun cinn i gcoinne neamhoird meathlúcháin a fhorbairt.

Chun leibhéal ROS a mheas sna mutants giosta le láithreacht agus easpa galactan faoi strus H2O2, breathnaíodh cealla giosta faoi mhicreascóp fluaraiseachta agus ríomhadh an leibhéal ocsaídiúcháin incheallach le speictreafuaraiméadar47,48. Léirigh mutants giosta cóireáilte le H2O2 ina n-aonar níos mó cealla fuaraiseacha glasa i gcomparáid leo siúd a réamhchóireáil le galactan. (Fíor 4C). Tháinig méadú de thart ar 60 faoin gcéad ar dhéine fhluaraiseachta DCF , ach le réamhchóireáil galactan, laghdaigh sé go dtí thart ar 30 faoin gcéad i mutants giosta cóireáilte H2O i gcomparáid le WT agus rialú faoi seach ( Fíor. 4 D ). Léiríonn torthaí micreascópacha agus speictrophotiméadracha araon leibhéal méadaithe ROS sna cealla nach bhfuil géinte frithocsaídeacha ar leith acu i gcomparáid le rialuithe faoi seach. Léirigh cultúir a réamhchóireáil le galactan agus ansin faoi lé H2O2 fluaraiseacht laghdaithe i gcomparáid leo siúd gan réamhchóireáil galactan a thugann le tuiscint gur laghdaigh galactan nochtadh H2O2 ionduchtaithe ROS i gcealla giosta mutant agus cuireann sé maireachtáil cille chun cinn. Sna turgnaimh thuas go léir, nuair a nite na cealla roimh an Chomh maith H2O2 léirigh aon tarrthála suntasach (sonraí forlíontacha) a léiríonn go bhfuil an scavenging ROS ag galactan mar gheall ar scavenging díreach sa mheán seachas sa ghníomhaíocht intracellular.