Studie über den Mechanismus der Verringerung der Toxizität und der Konservierung von verarbeitetem Ma Qian Zi auf der Grundlage von Metabolomics bei entzündeten Ratten
Ma Qian Zi ist ein wichtiges und häufig verwendetes traditionelles chinesisches Arzneimittel in China, das erstmals im Kompendium der Materia Medica erwähnt wurde. Es hat die Wirkung, Kollateralen zu lösen, Schmerzen zu lindern, Knötchen zu zerstreuen und Schwellungen zu reduzieren. Die starke Toxizität von rohem Rosshaar schränkt seine klinische Anwendung stark ein. Die traditionelle chinesische Medizin ist der Ansicht, dass die Verarbeitung die Toxizität verringern und die Wirksamkeit bewahren kann. Es gibt viele Methoden zur Verarbeitung von Meerrettich, darunter Sandblanchieren, Frittieren, Rührbraten, Tofuherstellung usw. Die moderne Forschung hat gezeigt, dass während des Hochtemperaturbratens die toxischen Hauptbestandteile von Strychnin und Strychnin bei der Produktion von Stickoxiden mit geringerer Toxizität und besserer therapeutischer Wirkung wirksam reduziert werden. Gegenwärtig bleibt die Forschung noch auf der Ebene der Analyse der charakteristischen Komponenten. Obwohl der Mechanismus zur Verringerung der Toxizität bei der Verarbeitung von Fructus Strychni vorläufig erklärt wurde, behindern die komplexe chemische Zusammensetzung von Fructus Strychni und die unklaren Mechanismen der Absorption, Umwandlung, des Stoffwechsels und der Regulierung nach dem Eintritt in den menschlichen Körper eine eingehende Interpretation seiner pharmakologischen Wirkungen und Wirkstoffe.

In den letzten Jahren hat sich die Metabolomik mit Hilfe von Hochdurchsatz- und Hochauflösungsinstrumenten rasch entwickelt, insbesondere im Bereich der traditionellen chinesischen Medizin, wo sie in großem Umfang angewandt wird. Durch die Überwachung der qualitativen und quantitativen Veränderungen endogener kleiner Moleküle in Verbindung mit Veränderungen des Funktionsstatus des Körpers können die molekularen Mechanismen der Wirksamkeit der traditionellen chinesischen Medizin aufgeklärt werden. In dieser Studie wurden zunächst die toxischen Veränderungen der verarbeiteten Semen Strychni vor und nach der Verarbeitung anhand der Sterblichkeitsrate bewertet; die entzündungshemmende Wirkung vor und nach der Verarbeitung wurde anhand der Schwellungsrate und der Konzentration der Entzündungsfaktoren bewertet; anschließend wurden die wirksamen Substanzen nach dem Eintritt in den Blutkreislauf durch die Plasmadrogenchemie analysiert. Schließlich wurden die endogenen Metaboliten im Plasma analysiert und anhand eines Entzündungsinterventionsmodells mit Ma Qian Zi identifiziert. Der Mechanismus der Entgiftung und Wirksamkeit von Ma Qian Zi vor und nach der Verarbeitung wurde auf chemischer, molekularer und metabolischer Ebene erforscht.

Vorläufige Toxizitätsexperimente haben gezeigt, dass die Sterblichkeitsrate der Sandbrühgruppe bei hohen Dosen signifikant niedriger ist als die der rohen Gruppe, was darauf hindeutet, dass die Toxizität von getrockneten Pferdesamen nach der Hochtemperaturverarbeitung tatsächlich signifikant reduziert wird. Der Versuch zur Plantarschwellungsrate zeigte, dass bei hohen Dosen die Schwellungsrate sowohl der Rohproduktgruppe als auch der Sandbrühgruppe signifikant reduziert wurde, was beweist, dass das Rohprodukt und das Sandbrühprodukt eine gewisse entzündungshemmende Wirkung haben. Es gab keinen statistisch signifikanten Unterschied in der Schwellungsrate zwischen der Sandbrühgruppe und der Rohproduktgruppe, was darauf hindeutet, dass es keine signifikante Veränderung in der entzündungshemmenden Wirksamkeit vor und nach der Verarbeitung gab. Die Ergebnisse des Nachweises von Entzündungsfaktoren stimmen in etwa mit dem Experiment zur Quellungsrate überein. Es gibt verschiedene Verarbeitungsmethoden für die Herstellung von Meerrettich, wie z. B. Sandblanchieren, Frittieren, Braten unter Rühren, explosives Pressen, Backen, Mikrowelle, Kochen usw. Bei den meisten Verarbeitungsschritten wird der Meerrettich erhitzt, und es wird allgemein angenommen, dass durch Erhitzen der Gehalt an den giftigen Hauptbestandteilen Brucine und Strychnin verringert wird. Die wirksameren Behandlungen, wie Isobrucin, Isobrucin, Strychnin-Stickstoffoxide und Brucine-Stickstoffoxide, erhöhen jedoch den Gehalt. Liu Jun et al. vermuteten, dass die Erhitzungsbehandlung das Ergebnis von Alkaloidzersetzung und Oxidationsreaktionen ist, und verifizierten dies mit H2O2. In dieser Studie wurde durch vorläufige Toxizitätsexperimente und pharmakologische Experimente bestätigt, dass die Verarbeitung durch Sandblanchieren die Toxizität von Semen Strychni tatsächlich verringern und eine gewisse entzündungshemmende therapeutische Wirkung beibehalten kann.

Durch die Untersuchung der Plasmametaboliten wurde festgestellt, dass Alkaloide, die im medikamentenhaltigen Plasma identifiziert wurden, 77% der Übergangskomponenten ausmachten, was darauf hindeutet, dass Alkaloide hauptsächlich für entzündungshemmende Wirkungen verantwortlich sind. Die Identifizierung von Stickoxiden mit besseren therapeutischen Wirkungen und geringerer Toxizität in den mobilen Komponenten steht im Einklang mit früheren Studien über den Verarbeitungsmechanismus von Semen Strychni. Von den 60 identifizierten Metaboliten durchliefen nur 7 eine Phase-II-Reaktion, was darauf hindeutet, dass diese wandernden Komponenten vom Körper leicht abgebaut werden, nachdem sie eine Phase-I-Reaktion durchlaufen haben. Bei der Differenzialanalyse des drogenhaltigen Plasmas wurde festgestellt, dass die Alkaloide den Großteil der Identifizierungsergebnisse ausmachten, und die Substanzqualität der Sandverbrühungsgruppe war deutlich höher als die der Rohproduktgruppe; Stickoxide von Brucin und Strychnin wurden ebenfalls in der Sandverbrühungsgruppe identifiziert; In der Differenzialanalyse wurde nur Shidianing identifiziert, und laut Literaturberichten ist die pharmakologische Stärke von Shidianing 40-mal so hoch wie die von Strychnin; die oben genannten Ergebnisse bestätigen, dass die entzündungshemmende therapeutische Wirkung von verarbeiteten Produkten nicht geringer sein sollte als die von Rohprodukten. In der Differentialanalyse wurden auch drei organische Säuren identifiziert, und die Masse der Sandbrühgruppe war geringer als die der Rohgruppe, was mit der leichten Zersetzung der organischen Säurekomponenten bei hohen Temperaturen zusammenhängen könnte. Die oben erwähnte plasmamedizinisch-chemische Forschung liefert Daten, die zur Klärung der in vivo funktionellen Substanzbasis der verarbeiteten Produkte von Fructus Strychni dienen.
Durch Metabolomics-Untersuchungen wurde festgestellt, dass das metabolische Profil der Ma Qian Zi-Sandbrühgruppe mit Ausnahme der Dexamethason-Gruppe dem der normalen Gruppe am nächsten kam, was darauf hindeutet, dass das verarbeitete Produkt eine gute regulierende Wirkung auf die durch Entzündungen verursachten Stoffwechselstörungen im Körper hat. Die Analyse der Biomarker beweist, dass der entzündungshemmende Mechanismus der verarbeiteten Ma Qian Zi-Produkte hauptsächlich mit dem Aminosäurestoffwechsel und dem Lipidstoffwechsel zusammenhängt. Die Leber ist das wichtigste Organ für den Aminosäurestoffwechsel bei Tieren, und eine Schädigung der Leber kann zu Stoffwechselstörungen und Funktionsbeeinträchtigungen führen. Die Abnahme des Aminosäurestoffwechsels in den Leberzellen kann zu einem Anstieg der Aminosäurekonzentration im Blut führen, was wiederum Veränderungen der Aminosäurenkonzentration im Blut, Urin und in der Galle zur Folge hat. Glutamat ist ein wichtiger erregender Neurotransmitter. Wenn der Glutamatstoffwechsel gestört ist, wird der "Glutamat-Glutamin-Zyklus" unterbrochen. Eine übermäßige Konzentration von Glutamat in der extrazellulären Flüssigkeit kann zu viele erregende Aminosäuren aktivieren, was zu toxischen Reaktionen führt. Glutamin ist ein wichtiger Rohstoff für die Synthese von α-Ketoglutarat. α-Ketoglutarat kann den Gehalt an Entzündungsfaktoren bei Stress bis zu einem gewissen Grad reduzieren, und nach der Modellierung von Entzündungen kann es zu Stoffwechselstörungen von Glutamat in den Geweben kommen, was zu toxischen Wirkungen führt. Die Versuchsergebnisse zeigten, dass der Glutamatgehalt im Plasma der Sandverbrühungsgruppe deutlich reduziert war, wodurch die Erregbarkeit der Hirnnerven verringert und eine beruhigende Wirkung ausgeübt wurde. Gleichzeitig wurde der Glutamingehalt erhöht, um eine entzündungshemmende therapeutische Wirkung zu erzielen. Phenylalanin wird hauptsächlich in Geweben wie der Leber zu Tyrosin umgewandelt und dann im Nervensystem und im Nebennierenmark zu Dopamin, Noradrenalin, Adrenalin usw. synthetisiert. Der Stoffwechselstatus von Phenylalanin wirkt sich direkt auf das Wachstum, die Entwicklung und die normalen physiologischen Funktionen des Körpers aus. Die Ergebnisse dieser Studie deuten darauf hin, dass der Phenylalaninspiegel in der normalen Gruppe signifikant erhöht ist, während er in der Gruppe mit dem Rohprodukt und in der Gruppe mit der Sandbrühe leicht erniedrigt ist. Die Sandverbrühungsgruppe liegt näher an der normalen Gruppe, was darauf hindeutet, dass die Sandverbrühungsgruppe die entzündungsbedingte Phenylalanin-Stoffwechselstörung besser regulieren kann. Citrullin wird in den Stoffwechselwegen von Arginin und Prolin produziert und erzeugt unter der Wirkung der entsprechenden Enzyme Arginin, Ornithin usw. Es kann den Ammoniakspiegel im Blut wirksam senken, Organschäden vermeiden und Schmerzreaktionen im Körper lindern. Der Gehalt an Citrullin war in der Modellgruppe im Vergleich zur normalen Gruppe deutlich erniedrigt, während er sowohl in der Rohprodukt- als auch in der Sandbrühgruppe erhöht war, was darauf hindeutet, dass Sandbrühen den Argininstoffwechsel wirksam regulieren, die Blutgefäße erweitern und entzündungsbedingte Schmerzen lindern können. Tyrosin wird hauptsächlich von der Tyrosinhydrogenase zu Dihydroxyphenylalanin umgewandelt, das dann unter der Wirkung der Tyrosinhydroxylase in Dopa und andere sympathische Neurotransmitter umgewandelt wird. Das durch Ratteneiklar induzierte Modell der Plantarschwellung kann einen raschen Rückgang des lokalen Blutflusses verursachen, der von Entzündungsreaktionen und Schmerzen begleitet wird, und die Schmerzempfindlichkeit nimmt allmählich zu. Der Dopamingehalt wurde in der Modellgruppe hochreguliert, während er in der Sandhot-Gruppe signifikant herunterreguliert wurde, was darauf hindeutet, dass Sandhot-Produkte die Schmerzempfindlichkeit durch Regulierung des Dopaminstoffwechsels verringern können. Der Stoffwechsel von Glycerophospholipiden ist ein wichtiger Stoffwechselweg für die Hepatotoxizität und die Abschwächung der Verarbeitung von Semen Strychni. Am Glycerophospholipid-Stoffwechsel sind zwei Schlüsselziele beteiligt, nämlich Phosphatidylcholin und Phosphatidylethanolamin, die hauptsächlich im Lebergewebe ineinander umgewandelt werden können. Frühere Studien haben gezeigt, dass eine durch Rosshaar verursachte Leberschädigung zu Störungen des Lipidstoffwechsels führen kann, die Veränderungen von Substanzen wie Glyceriden, Acylglycerinen, Phosphatidylethanolaminen und Phosphatidylcholin sowie der damit verbundenen Entzündungsfaktoren mit sich bringen. Phosphatidylcholin hat entzündungshemmende und immunstärkende Wirkungen, und seine entzündungshemmenden und potenziellen therapeutischen Wirkungen könnten mit der Verringerung der durch Neutrophile ausgelösten mikrozirkulatorischen Entzündungsreaktion zusammenhängen; Lysophosphatidylcholin ist ein Produkt oder Metabolit von Phosphatidylcholin, das im Plasmapool von extrahepatischem Gewebe verteilt ist und verschiedene entzündungsfördernde Reaktionen auslösen kann. Den Versuchsergebnissen zufolge waren die Werte von Phosphatidylcholin und Lysophosphatidylcholin in der Modellgruppe erhöht, während sie in der Gruppe mit dem Rohprodukt und der Gruppe mit der Sandverbrühung gesenkt wurden und sich der normalen Gruppe annäherten. Dies deutet darauf hin, dass der Extrakt aus Malvengewächsen den Gehalt an Phosphatidylcholin und Lysophosphatidylcholin wirksam regulieren und das Gleichgewicht wiederherstellen kann. Die Leber ist der aktivste Ort für die Synthese von Glycerophospholipiden im Körper, was bis zu einem gewissen Grad die objektive Existenz der Hepatotoxizität von Malvaceae bestätigt; gleichzeitig bestätigt es auch, dass Ma Qian Zi Sha Hot Pot eine gute entzündungshemmende und entgiftende Wirkung hat.
Zusammenfassend lässt sich sagen, dass in dieser Studie mit Hilfe der Metabolomik bestätigt wurde, dass die Toxizität von verarbeitetem Ma Qian Zi reduziert wurde, während die entzündungshemmende therapeutische Wirkung erhalten blieb. Die entzündungshemmenden und schmerzstillenden Wirkungen sowie die Leber- und Nierentoxizität von Ma Qian Zi stehen in engem Zusammenhang mit der Störung von Stoffwechselwegen wie Glutamin-Glutamat-Stoffwechsel, Phenylalanin-Stoffwechsel, Thiometabolismus, Glycerophospholipid-Stoffwechsel, Arginin- und Prolin-Stoffwechsel. Die Forschungsergebnisse liefern nützliche wissenschaftliche Hinweise für die Erforschung der Mechanismen zur Verringerung der Toxizität, zur Verstärkung der Wirksamkeit oder zur Erhaltung der Wirksamkeit bei der Verarbeitung toxischer traditioneller chinesischer Heilmittel, die Alkaloide enthalten.