Undersøgelse af antioxidantaktiviteten og anti-aging-effekten af fermenteret kudzu-rod og vandekstraheret kudzu-rod på nematoder
Pueraria lobata er roden af bælgplanter i Pueraria-slægten, som er vidt udbredt i Kina. Som traditionel kinesisk lægeurt har kudzu-roden den virkning, at den behandler sår, lindrer feber og genererer spyt. Den er registreret i "Shennong Bencao Jing", "Bencao Shi Yi" og "Chinese Pharmacopoeia". Med den løbende forbedring af teorien om traditionel kinesisk medicin og den stigende bevidsthed om folks stræben efter sundhed er mange medicinske og spiselige planter blevet udviklet og gjort til drikkevarer og helsekost. Der er mange planter med anti-aldringseffekter i den nuværende forskning, herunder ginseng, kudzu-rod, havtorn, gojibær osv. De anti-aging aktive ingredienser i kudzu-rod omfatter hovedsageligt kudzu-isoflavoner, puerarin, kudzu-polysaccharider og alkaloider. Zhou et al. fandt, at puerarin kan forbedre den kognitive svækkelse hos amyloid precursor protein/presenilin-1-mus betydeligt, reducere niveauet af oxidativ stress i hjernevæv og øge aktiviteten af antioxidantenzymer i rotteblod og -lever, samtidig med at indholdet af malondialdehyd reduceres. Shao et al. fandt ud af, at polysaccharider fra Pueraria lobata har den effekt, at de forlænger levetiden for nematoder. Li et al.s forskning har vist, at sammensatte Pueraria lobata-tabletter har den virkning, at de beskytter blodkarrene, modstår skader fra oxidativ stress og bremser vaskulær aldring.
For bedre at kunne absorbere og udnytte de aktive ingredienser i Pueraria lobata findes der forskellige metoder til at udvinde Pueraria lobata, f.eks. vandbadsekstraktion, ultralydsekstraktion, enzymatisk ekstraktion osv. Ved at bruge fermenteringsteknologi til at udvinde traditionel kinesisk medicin kan de sekundære metabolitter, der produceres af mikrobiel metabolisme, synergistisk forbedre effekten af urteingredienserne. På grund af virkningen af ekstracellulære enzymer fra mikroorganismer letter det desuden frigivelsen af aktive ingredienser fra traditionel kinesisk medicin.
Nematoder er typiske modelorganismer til at studere aldring med egenskaber som nem dyrkning, kort vækstcyklus, stærkt bevaret evolution og høj homologi med menneskelige gener. Derfor bruges nematoder ofte til at screene naturlige produkter mod aldring. Denne artikel bruger fermenterings- og vandekstraktionsmetoder til at udvinde aktive stoffer fra Pueraria lobata og undersøger antioxidant- og anti-aldringseffekterne af Pueraria lobata-fermenteringsbouillon og Pueraria lobata-vandekstrakt på antioxidantkapaciteten, nematodens levetid, æglægning og varmestress.

Som medicinsk og spiselig urt har kudzu-rod den virkning, at den fjerner frie radikaler, reducerer feber og fremmer diurese samt forebygger hjerte-kar-sygdomme og cerebrovaskulære sygdomme. Blandt dem er kudzu-rodens flavonoider og isoflavoner de vigtigste aktive ingredienser, som har gode antioxidantegenskaber. I denne artikel udvindes de aktive ingredienser i Pueraria lobata ved hjælp af fermentering og vandekstraktion. Det viste sig, at flavonoidindholdet i det fermenterede ekstrakt var 4,8 ± 0,32 mg/ml, hvilket var betydeligt højere end flavonoidindholdet på 3,47 ± 0,23 mg/ml opnået ved vandekstraktion (P<0,01). Puerarinindholdet opnået ved fermenteringsekstraktion var lidt højere, og det samlede phenolindhold var lidt lavere, men der var ingen signifikant forskel. For yderligere at evaluere de to ekstrakters antioxidant- og anti-aging-effekt blev der først anvendt tre in vitro-modeller til fjernelse af frie radikaler for at teste ekstrakternes antioxidantkapacitet. Resultaterne viste, at volumenkoncentrationen på 6,8% af Pueraria-fermenteringsbouillon havde en stærkere total antioxidantkapacitet, hydroxylradikal- og superoxidanionfjernelsesevne end Pueraria-vandekstraktet, og Pueraria-fermenteringsbouillonen havde en bedre antioxidantvirkning.
Som modelorganisme for aldring bruges nematoder i vid udstrækning i evalueringen af ekstrakter fra traditionel kinesisk medicin til at forsinke aldring. Fermenteringsbouillon og Pueraria-rodekstrakt blev anvendt hver for sig på Caenorhabditis elegans. Sammenlignet med kontrolgruppen under normale dyrkningsforhold forlængede Pueraria-rodfermenteringsbouillon nematodernes levetid betydeligt (P<0,05). Under varmestress var varmetolerancetiden for nematoder dyrket i Pueraria-rodfermenteringsbouillon betydeligt højere end for kontrolgruppen (P<0,05). Æglægningseksperimentet viste, at den fermenterede væske fra Pueraria lobata forlængede nematodernes levetid uden at ofre deres æglægning, og ægproduktionen var højere end i gruppen med Pueraria lobata-vandekstrakt. De genetiske testresultater viste, at fermenteringsbouillon af Pueraria lobata opnåede høj temperaturtolerance og højere antioxidantkapacitet ved at nedregulere anti-aging-genet daf-2, opregulere udtrykket af anti-aging-genet daf-16, antioxidantgenet sod-3 og varmestressgenet hsp-16.2 og derved forlænge nematodernes levetid. Pueraria lobata-fermenteringsbouillonens mekanisme til at forlænge nematodernes levetid er vist i figur 7.
Zhang et al. øgede signifikant overlevelsesraten for nematoder, der blev fodret med kudzu-flavonoider, sammenlignet med kontrolgruppen. Shaos forskning viser, at polysaccharider udvundet af Pueraria lobata-vand kan beskytte nematoder mod skader som følge af varmestress, forbedre deres bevægelighed og forlænge deres levetid. Jeons forskningsresultater viser, at puerarin har antiinflammatoriske og antioxidante virkninger på colitis-mus. Det kan udledes, at effekten af Pueraria lobata-fermenteringsbouillon til at forsinke nematodernes aldring er resultatet af den kombinerede virkning af forskellige stoffer som flavonoider, polysaccharider og puerarin i fermenteringsbouillonen. Baseret på vores forskningsgruppes tidligere forskningsresultater er det samlede sukkerindhold i vandekstraktet af Pueraria lobata (3,46 ± 0,18 mg/ml) højere end i fermenteringsbouillonen af Pueraria lobata (2,52 ± 0,5 mg/ml), men effekten af vandekstraktet af Pueraria lobata på forsinkelsen af nematodernes aldring er ikke signifikant. Det udledes, at flavonoider, den vigtigste funktionelle komponent i fermenteringsbouillon af Pueraria lobata, spiller en nøglerolle i at forsinke aldringen af nematoder.
Vores forskningsgruppe testede antioxidant- og anti-aging-effekterne af Pueraria lobata-vandekstrakt og Pueraria lobata-fermenteringsbouillon på biokemisk og cellulært niveau. Resultaterne viste, at Pueraria lobata-fermenteringsbouillon havde en god effekt på fjernelse af frie DPPH-radikaler på biokemisk niveau og kunne øge aktiviteten af antioxidantenzymer i fibroblaster og fremme ekspressionen af kollagen. For at foretage en omfattende evaluering af dets antioxidanteffekt supplerede denne artikel den biokemiske test af de rensende virkninger af to ekstrakter af Pueraria lobata på hydroxylradikaler og superoxidanioner samt det samlede niveau af antioxidantkapacitet. På grund af begrænsningerne i celleeksperimenter bruger denne artikel den aldrende modelorganisme Caenorhabditis elegans som forskningsobjekt for yderligere at verificere anti-aging-effekten af kudzu-rodfermenteringsbouillon og opdager effekten og mekanismen af kudzu-rodfermenteringsbouillon ved at forsinke nematoders levetid på dyreniveau. Derfor har det mere referenceværdi. Resultaterne viste, at den fermenterede væske af Pueraria lobata har gode antioxidanteffekter og kan forsinke aldringen af nematoder. Det udøver anti-aldringseffekter ved at regulere udtrykket af nøglegener i insulinsignalvejen Insulin/IGF. Ovenstående resultater kan give nogle referencer til udvikling og anvendelse af kudzu-rodfermenteringsbouillon inden for anti-aging fødevarer og kosmetik.