{"id":3512,"date":"2024-08-02T14:18:37","date_gmt":"2024-08-02T14:18:37","guid":{"rendered":"https:\/\/longchangextracts.com\/?p=3512"},"modified":"2024-08-02T14:18:37","modified_gmt":"2024-08-02T14:18:37","slug":"chamagu-isothiocyanate","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/longchangextracts.com\/es\/chamagu-isothiocyanate\/","title":{"rendered":"Preparaci\u00f3n enzim\u00e1tica y actividad anticancer\u00edgena del isotiocianato de chamagu"},"content":{"rendered":"

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Preparaci\u00f3n enzim\u00e1tica y actividad anticancer\u00edgena del isotiocianato de chamagu<\/p>\n

En los \u00faltimos a\u00f1os, la tasa de incidencia del c\u00e1ncer est\u00e1 aumentando r\u00e1pidamente en China, y la prevenci\u00f3n y el tratamiento del c\u00e1ncer son urgentes. Las investigaciones demuestran que el aumento de la ingesta de verduras cruc\u00edferas puede reducir eficazmente la tasa de incidencia del c\u00e1ncer. Las verduras del g\u00e9nero Brassicaceae contienen abundantes glucosinolatos, tambi\u00e9n conocidos como glucosinolatos (GL). Cuando las plantas sufren da\u00f1os mec\u00e1nicos, los GL pueden ser hidrolizados por su propia mirosinasa para producir isotiocianatos. Los isotiocianatos son una clase de compuestos que contienen dobles enlaces conjugados, con una f\u00f3rmula molecular de R-N=C=S (R representa diferentes tipos de grupos alquilo). En los \u00faltimos a\u00f1os, los isotiocianatos se han convertido en un foco de investigaci\u00f3n por su extraordinaria actividad biol\u00f3gica. La investigaci\u00f3n ha demostrado que los isotiocianatos tienen diversas actividades biol\u00f3gicas, como antitumorales, antibacterianas, eliminaci\u00f3n de radicales libres y resistencia a pat\u00f3genos. Se han desarrollado y utilizado en muchos campos, como la sanidad, la alimentaci\u00f3n y la agricultura.<\/p>\n

Brassica rapa L., nombre cient\u00edfico \"nabo\", es una planta herb\u00e1cea bienal perteneciente a la familia Brassicaceae. Se distribuye principalmente en el suroeste de las monta\u00f1as Tianshan y el noroeste de Tarim, en Xinjiang, y es una especialidad vegetal local consumida habitualmente por personas de todos los grupos \u00e9tnicos de Xinjiang. Las investigaciones han descubierto que las ra\u00edces de chamagu contienen abundantes GL. Zhuang et al. utilizaron la tecnolog\u00eda de cromatograf\u00eda l\u00edquida ultra alta para analizar los tipos y contenidos de GL en diferentes etapas de desarrollo y partes del crecimiento (ra\u00edces, tallos, hojas) de los nabos de Xinjiang durante su periodo de crecimiento nutricional. Encontraron que hab\u00eda ciertas diferencias en los tipos y fracciones de masa de glucosinolatos durante las diferentes etapas de desarrollo del crecimiento nutricional. Las diferencias en los tipos y contenidos de GLs en las plantas conducir\u00e1n a variaciones en los tipos y contenidos de isotiocianatos, dando lugar a diferentes actividades biol\u00f3gicas. Sun ha informado de que las semillas de Qiamagu contienen cuatro tipos de isotiocianatos: isotiocianato de fenetilo, isotiocianato de terc-butilo, isotiocianato de isopropilo e isotiocianato de alilo.<\/p>\n

En la actualidad, la preparaci\u00f3n de isotiocianatos implica principalmente la s\u00edntesis qu\u00edmica y la hidr\u00f3lisis enzim\u00e1tica. Entre ellos, el m\u00e9todo de s\u00edntesis qu\u00edmica tiene pasos complicados, muchos productos intermedios, no es respetuoso con el medio ambiente, y tiene una baja tasa de s\u00edntesis; la hidr\u00f3lisis enzim\u00e1tica utiliza el sistema de glucosinolato mirosinasa en plantas cruc\u00edferas para extraer isotiocianatos, que tiene las ventajas de un funcionamiento sencillo y un rendimiento relativamente alto. La hidr\u00f3lisis enzim\u00e1tica se divide en m\u00e9todo de degradaci\u00f3n por mirosinasa end\u00f3gena y m\u00e9todo de degradaci\u00f3n por mirosinasa ex\u00f3gena. Usando la hidr\u00f3lisis enzim\u00e1tica end\u00f3gena para preparar isotiocianatos, aunque el proceso es simple, la mirosinasa end\u00f3gena en las plantas no puede liberarse completamente, lo que resulta en un largo tiempo de hidr\u00f3lisis enzim\u00e1tica y baja eficiencia. Ding compar\u00f3 la cantidad de isotiocianatos generados por la degradaci\u00f3n de GLs por enzimas end\u00f3genas y ex\u00f3genas en colza y descubri\u00f3 que la cantidad de isotiocianatos generados por la mirosinasa ex\u00f3gena era 7,6 veces superior a la de la mirosinasa end\u00f3gena. La identificaci\u00f3n y el an\u00e1lisis GC-MS mostraron que la mirosinasa ex\u00f3gena ten\u00eda una variedad de productos de degradaci\u00f3n, un contenido relativamente alto y menos impurezas.<\/p>\n

En este estudio se utiliz\u00f3 la ra\u00edz de chamagu como materia prima y se emple\u00f3 el m\u00e9todo de degradaci\u00f3n por mirosinasa ex\u00f3gena para preparar isotiocianato de chamagu (BRICe). Sobre la base del cribado de un solo factor, el tiempo de hidr\u00f3lisis enzim\u00e1tica, la temperatura, el pH y la concentraci\u00f3n de \u00e1cido asc\u00f3rbico se identificaron como factores influyentes significativos. Se utiliz\u00f3 un experimento ortogonal de cuatro factores y tres niveles para optimizar el proceso de extracci\u00f3n. Por \u00faltimo, se analiz\u00f3 su composici\u00f3n qu\u00edmica mediante cromatograf\u00eda de gases-espectrometr\u00eda de masas (GC-MS) y se estudi\u00f3 el efecto anticancer\u00edgeno del isotiocianato.<\/p>\n

El c\u00e1ncer es una de las enfermedades malignas que amenazan la seguridad de la vida humana. M\u00faltiples estudios epidemiol\u00f3gicos han descubierto que consumir m\u00e1s verduras cruc\u00edferas puede reducir eficazmente el riesgo de c\u00e1ncer. El isotiocianato es uno de los productos de la hidr\u00f3lisis enzim\u00e1tica propia de las verduras cruc\u00edferas. Las investigaciones han demostrado que los isotiocianatos pueden activar las enzimas de fase II en el cuerpo humano, permitiendo que los productos de las reacciones de fase I se unan con el \u00e1cido glucur\u00f3nico y el glutati\u00f3n, favoreciendo as\u00ed la r\u00e1pida eliminaci\u00f3n de los carcin\u00f3genos del organismo. Por lo tanto, los isotiocianatos pueden utilizarse como inhibidores del c\u00e1ncer en medicina. Qiamagu es una planta medicinal y comestible de Xinjiang, que contiene varios ingredientes activos como glucosinolatos, flavonoides, isotiocianatos y polisac\u00e1ridos. Sin embargo, el desarrollo y la utilizaci\u00f3n de los isotiocianatos de Qiamagu son actualmente insuficientes. La hidr\u00f3lisis enzim\u00e1tica es actualmente un m\u00e9todo respetuoso con el medio ambiente para extraer isotiocianatos. Mediante la optimizaci\u00f3n de las condiciones de hidr\u00f3lisis enzim\u00e1tica, no s\u00f3lo se puede reducir la producci\u00f3n de otros metabolitos secundarios, sino que tambi\u00e9n se puede acelerar la tasa de producci\u00f3n del producto objetivo, aumentando as\u00ed el rendimiento. Jang prepar\u00f3 isotiocianatos utilizando mirosinasa end\u00f3gena en la familia Brassicaceae. Aunque el m\u00e9todo de la enzima end\u00f3gena tiene un proceso sencillo, la mirosinasa de las plantas no puede liberarse por completo, lo que resulta en un largo tiempo de hidr\u00f3lisis enzim\u00e1tica y una baja eficiencia. En comparaci\u00f3n con las enzimas end\u00f3genas, el uso de enzimas ex\u00f3genas para preparar isotiocianatos es m\u00e1s f\u00e1cil de controlar las condiciones de hidr\u00f3lisis enzim\u00e1tica de las enzimas ex\u00f3genas, lo que es beneficioso para dirigir los cambios en los tipos de productos de hidr\u00f3lisis enzim\u00e1tica y aumentar la cantidad de productos. Por lo tanto, optimizar las condiciones de hidr\u00f3lisis enzim\u00e1tica externa es la clave para preparar isotiocianatos.<\/p>\n

La formaci\u00f3n de productos de hidr\u00f3lisis enzim\u00e1tica no s\u00f3lo est\u00e1 relacionada con el tipo de glucosinolato, sino que tambi\u00e9n incluye el tiempo de hidr\u00f3lisis, la temperatura de hidr\u00f3lisis, el pH, la presi\u00f3n y la presencia de Fe2+. Latt \u00e9 encontr\u00f3 que cuando el pH de la soluci\u00f3n es neutro, es favorable para los glucosinolatos formar isotiocianatos. Sin embargo, cuando el pH es \u00e1cido\/alcalino, o cuando est\u00e1n presentes prote\u00ednas c\u00edclicas caracter\u00edsticas del azufre o Fe2+, los productos de la hidr\u00f3lisis enzim\u00e1tica formar\u00e1n una gran cantidad de nitrilos. Yang utiliz\u00f3 la metodolog\u00eda de superficie de respuesta para analizar los factores de pH, EDTA, y \u00e1cido asc\u00f3rbico, y encontr\u00f3 que estos tres factores tienen un impacto significativo en la cantidad de extracci\u00f3n de isotiocianato. Burmeister encontr\u00f3 que el \u00e1cido asc\u00f3rbico reemplaz\u00f3 la funci\u00f3n de base catal\u00edtica en el sitio activo de la mirosinasa, exhibiendo propiedades catal\u00edticas de la mirosinasa. La adici\u00f3n de una cantidad adecuada de \u00e1cido asc\u00f3rbico al br\u00f3coli fresco puede mejorar significativamente la actividad de la mirosinasa, aumentando as\u00ed la producci\u00f3n de isotiocianatos. En este estudio se utiliz\u00f3 el m\u00e9todo de degradaci\u00f3n de la mirosinasa ex\u00f3gena (derivada de las semillas de mostaza blanca) para preparar BRIe. Las condiciones de hidr\u00f3lisis enzim\u00e1tica se optimizaron mediante experimentos de factor \u00fanico y ortogonales, y se seleccionaron cuatro factores que ten\u00edan un impacto significativo en la extracci\u00f3n de BRIe: tiempo de hidr\u00f3lisis enzim\u00e1tica, temperatura de hidr\u00f3lisis enzim\u00e1tica, concentraci\u00f3n de \u00e1cido asc\u00f3rbico y pH. Las condiciones \u00f3ptimas de hidr\u00f3lisis enzim\u00e1tica para BRIe se determinaron de la siguiente manera: la adici\u00f3n de mirosinasa de 20 \u03bc L, la temperatura de reacci\u00f3n de 70 \u2103, el tiempo de reacci\u00f3n de 3h, pH de 6,5, la concentraci\u00f3n de \u00e1cido asc\u00f3rbico de 0,1 mg \/ g, y GLs polvo liofilizado de 2g. Es interesante que la temperatura \u00f3ptima de hidr\u00f3lisis enzim\u00e1tica para este estudio es de 70 \u2103. Hay informes de investigaci\u00f3n que el rango de temperatura para la hidr\u00f3lisis enzim\u00e1tica de isotiocianatos vegetales de br\u00f3coli es de 20-60 \u2103, siendo la temperatura \u00f3ptima de hidr\u00f3lisis enzim\u00e1tica de 40 \u2103; El rango de temperatura para la extracci\u00f3n de isotiocianatos de ra\u00edces de wasabi es de 30-90 \u2103, y la temperatura \u00f3ptima de hidr\u00f3lisis enzim\u00e1tica es de 70 \u2103. Por lo tanto, la temperatura \u00f3ptima para la mirosinasa var\u00eda en funci\u00f3n de la especie de origen.<\/p>\n

Normalmente, los tipos de isotiocianatos formados var\u00edan en funci\u00f3n de las condiciones de la hidr\u00f3lisis enzim\u00e1tica. Chen et al. utilizaron la hidr\u00f3lisis enzim\u00e1tica end\u00f3gena para identificar los productos de la hidr\u00f3lisis enzim\u00e1tica en el br\u00f3coli como isotiocianato de alilo, isotiocianato de isobutilo, isotiocianato de 1-butenilo, 4-metiltiopentonitrilo 5-metiltiopentonitrilo, 3-(metiltio) propil isotiocianato, butil isotiocianato, tiocianato de r\u00e1bano y sulforafano de r\u00e1bano mediante GC-MS, siendo el sulforafano de r\u00e1bano el de mayor contenido. Yang utiliz\u00f3 la hidr\u00f3lisis enzim\u00e1tica ex\u00f3gena para identificar los productos de la hidr\u00f3lisis enzim\u00e1tica en el br\u00f3coli como isotiocianato de alilo, isotiocianato de fenetilo, isotiocianato de ciclopentilo, fenilpropanonitrilo, 2,1-feniloxazolidinona y hormona estimulante de la tiroides. En este estudio se analiz\u00f3 la composici\u00f3n de las condiciones \u00f3ptimas de hidr\u00f3lisis enzim\u00e1tica de la BRIe mediante GC-MS, y se identificaron siete productos relacionados con la hidr\u00f3lisis enzim\u00e1tica, a saber, 3-amino-2-oxazolidinona, 2-oxazolidinethione, 3-buten-1-ilisotiocianato (BITC), isotiocianato de fenilo (PEITC), \u00e9ster prop\u00edlico de 1-isotiocianato, \u00e9ster isoprop\u00edlico de isotiocianato y 2-fenilisotiocianato (2-PITC), de los cuales 4 eran de tipo isotiocianato.<\/p>\n

Muchos estudios han demostrado que los isotiocianatos pueden prevenir la aparici\u00f3n de diversos tipos de c\u00e1ncer. Las investigaciones han descubierto que el PEITC inhibe de forma dependiente de la dosis la proliferaci\u00f3n de la l\u00ednea celular de osteosarcoma de rat\u00f3n K7M2 y puede provocar la detenci\u00f3n del ciclo celular G2\/M y la apoptosis; el BITC puede reducir significativamente la viabilidad celular de la c\u00e9lula de adenocarcinoma g\u00e1strico AGS e inducir la apoptosis y la autofagia. Sin embargo, en la actualidad existen pocos informes sobre los efectos y mecanismos de los isotiocianatos en el c\u00e1ncer de cuello uterino. En este estudio se descubri\u00f3, mediante un modelo celular in vitro, que la BRIe inhib\u00eda significativamente la proliferaci\u00f3n de las c\u00e9lulas de c\u00e1ncer de cuello de \u00fatero Hela, Siha y U14 en funci\u00f3n del tiempo y de la dosis. Comparando los valores IC50 en 24 horas de estos tres tipos de c\u00e9lulas, se concluye que las c\u00e9lulas Hela son las m\u00e1s sensibles al BRIe. La proliferaci\u00f3n celular descontrolada es la causa fundamental del c\u00e1ncer, que se debe a la alteraci\u00f3n del ciclo celular. El an\u00e1lisis por citometr\u00eda de flujo revel\u00f3 que la BRIe puede detener el ciclo celular de las c\u00e9lulas Hela en las fases S y G2\/M. La met\u00e1stasis de las c\u00e9lulas cancerosas siempre ha sido un punto caliente de la investigaci\u00f3n y un reto para el tratamiento cl\u00ednico. Mediante experimentos de rascado, se descubri\u00f3 que BRIe puede inhibir eficazmente la migraci\u00f3n de c\u00e9lulas Hela. La tinci\u00f3n con Hochest 33258 revel\u00f3 que la BRIe puede inducir la condensaci\u00f3n del ADN en los n\u00facleos de las c\u00e9lulas Hela, y se puede observar una fluorescencia granular visible en los n\u00facleos, lo que sugiere que se trata de un cuerpo apopt\u00f3tico. Un an\u00e1lisis m\u00e1s detallado utilizando la tinci\u00f3n doble Annexin V-FITC revel\u00f3 que la tasa de apoptosis de las c\u00e9lulas Hela tratadas con BRIe aumentaba con el incremento de la concentraci\u00f3n despu\u00e9s de 24 horas, lo que indica que BRIe induc\u00eda la apoptosis en las c\u00e9lulas Hela. En resumen, la BRIe muestra una actividad significativa contra el c\u00e1ncer de cuello de \u00fatero. A partir de los datos de GC-MS, se especula que el BITC, el PEITC, el isotiocianato de isopropilo y el 2-PITC pueden ser sus principales ingredientes activos, que deben ser validados mediante experimentos in vitro e in vivo.<\/p>\n

En resumen, este estudio ha determinado por primera vez el proceso de preparaci\u00f3n \u00f3ptimo para la hidr\u00f3lisis enzim\u00e1tica ex\u00f3gena de isotiocianatos en Chamagu. Se identificaron siete productos relacionados con la hidr\u00f3lisis enzim\u00e1tica mediante an\u00e1lisis GC-MS, y el producto de hidr\u00f3lisis enzim\u00e1tica BRIe obtenido tiene la capacidad de inhibir la proliferaci\u00f3n de c\u00e9lulas de c\u00e1ncer cervical, suprimir la migraci\u00f3n celular, inducir la detenci\u00f3n del ciclo celular y la apoptosis. La investigaci\u00f3n proporciona una base de referencia para un mayor desarrollo y utilizaci\u00f3n de los recursos vegetales de Chamagu. Los resultados de la investigaci\u00f3n se publicaron en el 6\u00ba n\u00famero de Natural Product Research and Development de 2024.<\/p>","protected":false},"excerpt":{"rendered":"

Enzymatic preparation and anti cervical cancer activity of Chamagu isothiocyanate In recent years, the incidence rate of cancer is increasing rapidly in China, and the prevention and treatment of cancer is urgent. Research shows that increasing the intake of cruciferous vegetables can effectively reduce the incidence rate of cancer. 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