Studie über die antioxidative Aktivität und die Anti-Aging-Wirkung von fermentierter Kudzu-Wurzel und mit Wasser extrahierter Kudzu-Wurzel auf Nematoden
Pueraria lobata ist die Wurzel von Hülsenfrüchten der Gattung Pueraria, die in China weit verbreitet ist. Als traditionelles chinesisches Heilkraut hat die Kudzu-Wurzel die Wirkung, Wunden zu behandeln, Fieber zu lindern und Speichel zu produzieren. Sie ist in den Büchern "Shennong Bencao Jing", "Bencao Shi Yi" und "Chinese Pharmacopoeia" aufgeführt. Mit der kontinuierlichen Verbesserung der Theorie der traditionellen chinesischen Medizin und dem zunehmenden Gesundheitsbewusstsein der Menschen wurden viele Heil- und Nahrungspflanzen entwickelt und zu Getränken und gesunden Lebensmitteln verarbeitet. In der aktuellen Forschung gibt es viele Pflanzen mit Anti-Aging-Wirkung, darunter Ginseng, Kudzu-Wurzel, Sanddorn, Goji-Beere usw. Zu den Anti-Aging-Wirkstoffen der Kudzu-Wurzel gehören hauptsächlich Kudzu-Isoflavone, Puerarin, Kudzu-Polysaccharide und Alkaloide. Zhou et al. fanden heraus, dass Puerarin die kognitive Beeinträchtigung von Mäusen mit Amyloid-Vorläuferprotein/Presenilin-1 signifikant verbessern, den oxidativen Stress im Hirngewebe reduzieren und die Aktivität antioxidativer Enzyme im Blut und in der Leber von Ratten erhöhen kann, während der Gehalt an Malondialdehyd reduziert wird. Shao et al. fanden heraus, dass die Polysaccharide von Pueraria lobata die Lebensdauer von Fadenwürmern verlängern. Die Forschungen von Li et al. haben gezeigt, dass zusammengesetzte Pueraria lobata-Tabletten die Blutgefäße schützen, Schäden durch oxidativen Stress abwehren und die Gefäßalterung verlangsamen.
Um die Wirkstoffe von Pueraria lobata besser aufnehmen und nutzen zu können, gibt es verschiedene Methoden zur Extraktion von Pueraria lobata, z. B. Wasserbadextraktion, Ultraschallextraktion, enzymatische Extraktion usw. Durch den Einsatz der Fermentationstechnologie zur Extraktion traditioneller chinesischer Medizin können die durch den mikrobiellen Stoffwechsel erzeugten sekundären Metaboliten die Wirksamkeit der pflanzlichen Inhaltsstoffe synergistisch verstärken. Außerdem wird durch die Wirkung der extrazellulären Enzyme der Mikroorganismen die Freisetzung der Wirkstoffe aus der traditionellen chinesischen Medizin erleichtert.
Fadenwürmer (Nematoden) sind typische Modellorganismen für die Erforschung des Alterns. Sie zeichnen sich durch eine einfache Kultivierung, einen kurzen Wachstumszyklus, eine hoch konservierte Evolution und eine hohe Homologie mit menschlichen Genen aus. Daher werden Fadenwürmer häufig für das Screening von Anti-Aging-Naturprodukten verwendet. In diesem Artikel werden Fermentations- und Wasserextraktionsmethoden verwendet, um Wirkstoffe aus Pueraria lobata zu extrahieren, und es werden die antioxidativen und Anti-Aging-Effekte von Pueraria lobata-Fermentationsbrühe und Pueraria lobata-Wasserextrakt auf die antioxidative Kapazität, die Lebensdauer der Nematoden, die Eiablage und den Hitzestress untersucht.

Als Heil- und Speisepflanze hat die Kudzuwurzel die Wirkung, freie Radikale zu beseitigen, Fieber zu senken, die Harnausscheidung zu fördern und Herz- und Gefäßkrankheiten vorzubeugen. Die Hauptwirkstoffe der Kudzuwurzel sind Flavonoide und Isoflavone, die gute antioxidative Eigenschaften haben. In diesem Artikel wurden die Wirkstoffe von Pueraria lobata durch Fermentation und Wasserextraktion extrahiert. Es wurde festgestellt, dass der Flavonoidgehalt im fermentierten Extrakt 4,8 ± 0,32 mg/ml betrug und damit signifikant höher war als der durch Wasserextraktion erhaltene Flavonoidgehalt von 3,47 ± 0,23 mg/ml (P<0,01). Der durch Fermentationsextraktion erhaltene Pueraringehalt war etwas höher und der Gesamtphenolgehalt war etwas niedriger, aber es gab keinen signifikanten Unterschied. Um die antioxidative und Anti-Aging-Wirkung der beiden Extrakte weiter zu bewerten, wurden zunächst drei In-vitro-Modelle zum Fangen freier Radikale verwendet, um die antioxidative Kapazität der Extrakte zu testen. Die Ergebnisse zeigten, dass die 6,8% Volumenkonzentration der Pueraria-Fermentationsbrühe eine stärkere antioxidative Gesamtkapazität, Hydroxylradikal- und Superoxidanionen-Fangfähigkeit hatte als der Pueraria-Wasserextrakt, und die Pueraria-Fermentationsbrühe hatte eine bessere antioxidative Wirkung.
Als Modellorganismus für das Altern werden Fadenwürmer häufig bei der Bewertung von Extrakten der traditionellen chinesischen Medizin zur Verzögerung des Alterns verwendet. Die Fermentationsbrühe und der Pueraria-Wurzelextrakt wurden separat auf Caenorhabditis elegans angewendet. Im Vergleich zur Kontrollgruppe unter normalen Kulturbedingungen verlängerte die Pueraria-Wurzel-Fermentationsbrühe die Lebensspanne der Nematoden signifikant (P<0,05). Unter Hitzestressbedingungen war die Hitzetoleranzzeit der in Pueraria-Wurzelfermentationsbrühe kultivierten Nematoden signifikant höher als die der Kontrollgruppe (P<0,05). Das Eiablage-Experiment zeigte, dass die fermentierte Flüssigkeit von Pueraria lobata die Lebensdauer der Nematoden verlängerte, ohne ihre Eiablage zu beeinträchtigen, und die Eierproduktion war höher als die der Pueraria lobata-Wasserextrakt-Gruppe. Die Ergebnisse der Gentests zeigten, dass die Fermentationsbrühe von Pueraria lobata eine hohe Temperaturtoleranz und eine höhere antioxidative Kapazität erreichte, indem sie das Anti-Aging-Gen daf-2 herunterregulierte und die Expression des Anti-Aging-Gens daf-16, des antioxidativen Gens sod-3 und des Hitzestress-Gens hsp-16.2 hochregulierte, wodurch die Lebensspanne der Nematoden verlängert wurde. Der Mechanismus der Pueraria lobata-Fermentationsbrühe bei der Verlängerung der Lebensspanne von Nematoden ist in Abbildung 7 dargestellt.
Zhang et al. erhöhten die Überlebensrate von Nematoden, die mit Kudzu-Flavonoiden gefüttert wurden, im Vergleich zur Kontrollgruppe erheblich. Die Forschung von Shao zeigt, dass die aus Pueraria lobata-Wasser extrahierten Polysaccharide Nematoden vor Hitzestress schützen, ihre Beweglichkeit verbessern und ihre Lebensdauer verlängern können. Die Forschungsergebnisse von Jeon zeigen, dass Puerarin entzündungshemmende und antioxidative Wirkungen auf Colitis-Mäuse hat. Daraus lässt sich schließen, dass die Wirkung der Fermentationsbrühe von Pueraria lobata bei der Verzögerung der Nematodenalterung das Ergebnis der kombinierten Wirkung verschiedener Substanzen wie Flavonoide, Polysaccharide und Puerarin in der Fermentationsbrühe ist. Basierend auf den früheren Forschungsergebnissen unserer Forschungsgruppe ist der Gesamtzuckergehalt im Wasserextrakt von Pueraria lobata (3,46 ± 0,18 mg/ml) höher als der in der Fermentationsbrühe von Pueraria lobata (2,52 ± 0,5 mg/ml), aber die Wirkung des Wasserextrakts von Pueraria lobata auf die Verzögerung der Nematodenalterung ist nicht signifikant. Daraus wird gefolgert, dass Flavonoide, die wichtigste funktionelle Komponente in der Fermentationsbrühe von Pueraria lobata, eine Schlüsselrolle bei der Verzögerung der Alterung von Nematoden spielen.
Unsere Forschungsgruppe untersuchte die antioxidativen und Anti-Aging-Effekte von Pueraria lobata-Wasserextrakt und Pueraria lobata-Fermentationsbrühe auf biochemischer und zellulärer Ebene. Die Ergebnisse zeigten, dass die Fermentationsbrühe von Pueraria lobata auf biochemischer Ebene eine gute Wirkung beim Abfangen von freien DPPH-Radikalen hatte und die Aktivität antioxidativer Enzyme in Fibroblasten erhöhen und die Kollagenexpression fördern konnte. Um die antioxidative Wirksamkeit umfassend zu bewerten, wurden in diesem Artikel die biochemischen Tests der Fängereffekte von zwei Extrakten aus Pueraria lobata auf Hydroxylradikale und Superoxidanionen sowie das Gesamtniveau der antioxidativen Kapazität ergänzt. Um die Anti-Aging-Wirkung der Kudzu-Wurzel-Fermentationsbrühe weiter zu verifizieren, wird in diesem Artikel der alternde Modellorganismus Caenorhabditis elegans als Forschungsobjekt verwendet und die Wirkung und der Mechanismus der Kudzu-Wurzel-Fermentationsbrühe bei der Verzögerung der Lebensspanne von Fadenwürmern auf tierischer Ebene untersucht. Daher hat sie einen höheren Referenzwert. Die Ergebnisse zeigten, dass die fermentierte Flüssigkeit von Pueraria lobata eine gute antioxidative Wirkung hat und die Alterung von Nematoden verzögern kann. Es übt Anti-Aging-Effekte aus, indem es die Expression von Schlüsselgenen im Insulin-Signalweg Insulin/IGF reguliert. Die obigen Ergebnisse können einen Anhaltspunkt für die Entwicklung und Anwendung von Kudzuwurzel-Fermentationsbrühe in Anti-Aging-Lebensmitteln und Kosmetika liefern.