Bas\u00e1ndose en el acoplamiento molecular y la cin\u00e9tica de inhibici\u00f3n enzim\u00e1tica, explorar la actividad inhibidora de la \u03b1 - glucosidasa in vitro extra\u00edda de Rhodiola rosea. La diabetes es una enfermedad com\u00fan, que puede dividirse en dos tipos: diabetes tipo 1 (T1DM) y diabetes tipo 2 (T2DM). La DMT2 representa m\u00e1s del 90% de los pacientes diab\u00e9ticos, y est\u00e1 causada principalmente por un aumento de la glucemia postprandial debido a la resistencia a la insulina y a una secreci\u00f3n anormal de insulina. La alfa glucosidasa es una de las principales enzimas causantes de la hiperglucemia postprandial, y la inhibici\u00f3n de la actividad de la alfa glucosidasa se ha convertido en la principal forma de controlar la hiperglucemia postprandial y tratar la DMT2. En la actualidad, los inhibidores de la alfa glucosidasa utilizados habitualmente en la pr\u00e1ctica cl\u00ednica son la acarbosa, el miglitol, etc. Aunque tienen una elevada actividad inhibidora, son caros y propensos a una serie de reacciones gastrointestinales como la indigesti\u00f3n. Los productos naturales derivados de plantas se han convertido en fuentes de agentes terap\u00e9uticos de alta calidad debido a su baja toxicidad y efectos secundarios. Por ello, la b\u00fasqueda de inhibidores de la alfa glucosidasa seguros y con escasas reacciones adversas a partir de sustancias activas naturales se ha convertido en un punto candente de la investigaci\u00f3n.<\/p>\n
Rhodiola sachalinensis, como uno de los materiales medicinales chinos tradicionales con homolog\u00eda de alimentos y medicinas, contiene salidrosida, catequina, tirosol y otros ingredientes activos. En la actualidad, la investigaci\u00f3n nacional e internacional se centra principalmente en la lucha contra la hipoxia, la apoptosis, los tumores, el alivio de los da\u00f1os causados por el estr\u00e9s, etc. Algunos estudios tambi\u00e9n muestran que tiene un cierto papel en modelos de roedores de la diabetes, y puede aliviar la hiperglucemia, hiperlipidemia, y los s\u00edntomas de az\u00facar en la orina en ratones con diabetes mediante la activaci\u00f3n de 5 '- adenosina monofosfato dependiente de la prote\u00edna quinasa (AMPK) relacionados con las v\u00edas de se\u00f1alizaci\u00f3n. Recientemente, los investigadores han encontrado que el extracto de Rhodiola puede reducir significativamente los niveles de glucosa en sangre postprandial en ratones, y sus ingredientes activos muestran un cierto grado de efecto inhibidor in vitro, pero el mecanismo espec\u00edfico de inhibici\u00f3n no est\u00e1 claro. La investigaci\u00f3n preliminar de nuestro equipo descubri\u00f3 que las sustancias polifen\u00f3licas de la Rhodiola rosea tienen cierta actividad inhibidora in vitro de la alfa glucosidasa. Basado en los antecedentes de la investigaci\u00f3n anterior, este estudio combina la cin\u00e9tica de inhibici\u00f3n enzim\u00e1tica, UHPLC-QE-MS, y la tecnolog\u00eda de acoplamiento molecular para explorar el efecto inhibitorio del extracto de Rhodiola rosea sobre la alfa glucosidasa de una manera visualizada. La investigaci\u00f3n tiene como objetivo proporcionar una referencia te\u00f3rica para el desarrollo de f\u00e1rmacos hipoglucemiantes y alimentos saludables, con el fin de promover un mayor desarrollo y utilizaci\u00f3n de la Rhodiola rosea.<\/p>\n
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La alfa glucosidasa se encuentra en el borde en cepillo de la mucosa del intestino delgado y puede descomponer oligosac\u00e1ridos o disac\u00e1ridos en monosac\u00e1ridos. La inhibici\u00f3n de su actividad puede ralentizar la hidr\u00f3lisis de carbohidratos y la tasa de producci\u00f3n de glucosa, reduciendo as\u00ed la absorci\u00f3n de glucosa por el intestino delgado y la glucemia postprandial. Las investigaciones demuestran que los extractos de varias plantas, como la manzana estrellada, el pl\u00e1tano pata de elefante, la baya de lobo negra, la Schisandra chinensis, el \u00f1ame p\u00farpura y el diente de le\u00f3n de Guizhou, tienen actividad inhibidora contra la alfa glucosidasa. La concentraci\u00f3n inhibitoria media m\u00e1xima (IC50) puede utilizarse para evaluar el efecto inhibidor de los inhibidores sobre las enzimas. Cuanto menor es la IC50, mayor es la actividad inhibidora. Las investigaciones previas del equipo han demostrado que los polifenoles de Rhodiola tienen un buen efecto inhibidor sobre la alfa glucosidasa, con una IC50 de 2,83mg\/mL. La IC50 de la RCE obtenida en este experimento es de 1,538mg\/mL, que no s\u00f3lo es inferior a la de la acarbosa, sino tambi\u00e9n a la de los polifenoles de Rhodiola. Esto puede deberse a la presencia de flavonoides, \u00e1cidos org\u00e1nicos y otras sustancias en el RCE. Los tipos de inhibici\u00f3n enzim\u00e1tica por inhibidores pueden dividirse en inhibici\u00f3n reversible e inhibici\u00f3n irreversible. El RCE y la \u03b1 - glucosidasa obtenidos en este estudio son de inhibici\u00f3n reversible, caracterizada por la uni\u00f3n no covalente entre el inhibidor y la enzima, que puede restaurar la actividad enzim\u00e1tica mediante m\u00e9todos f\u00edsicos. Los tipos de inhibici\u00f3n reversible pueden dividirse a su vez en cuatro categor\u00edas: inhibici\u00f3n competitiva, inhibici\u00f3n no competitiva, inhibici\u00f3n anticompetitiva e inhibici\u00f3n mixta. Los tipos de inhibici\u00f3n mixta incluyen la inhibici\u00f3n competitiva y la inhibici\u00f3n mixta no competitiva. La caracter\u00edstica de este tipo es que un aumento de la concentraci\u00f3n del inhibidor reducir\u00e1 la velocidad de reacci\u00f3n m\u00e1xima (Vmax) de la reacci\u00f3n enzim\u00e1tica y aumentar\u00e1 la constante de Michaelis (Km). Este estudio muestra que un aumento en la concentraci\u00f3n de RCE conduce a una disminuci\u00f3n en Vmax El aumento en Km es consistente con las caracter\u00edsticas anteriores, por lo tanto el tipo de inhibici\u00f3n de RCE en \u03b1 - glucosidasa se determina que es un tipo mixto de inhibici\u00f3n competitiva y no competitiva, lo que indica que el extracto de Rhodiola es un eficaz inhibidor natural de \u03b1 - glucosidasa. RCE es consistente con los tipos de inhibici\u00f3n de \u03b1 - glucosidasa por polifenoles de Rhodiola rosea, polisac\u00e1ridos de Schisandra chinensis, y polisac\u00e1ridos de Scenedesmus macrophylla. Sin embargo, es necesario aclarar qu\u00e9 compuestos pertenecen a la inhibici\u00f3n competitiva y qu\u00e9 compuestos pertenecen a la inhibici\u00f3n no competitiva, y se necesita una mayor exploraci\u00f3n. El RCE tiene una buena actividad inhibidora de la \u03b1 - glucosidasa, pero se necesitan m\u00e1s modelos animales para verificar si el efecto es significativo in vivo. En la actualidad, existen muchas fuentes de alfa glucosidasa, entre las que se incluyen principalmente la levadura de cerveza, el Aspergillus niger, el Bacillus subtilis term\u00f3filo y el Leuconostoc enterica. Las propiedades de la \u03b1 - glucosidasa de diferentes fuentes var\u00edan enormemente, y la \u03b1 - glucosidasa utilizada en este estudio procede de la levadura de cerveza. Por lo tanto, es necesario seguir investigando para determinar si el RCE tiene el mismo efecto inhibidor sobre las enzimas de otras fuentes.
\nLa UHPLC-QE-MS tiene las caracter\u00edsticas de velocidad y precisi\u00f3n, y puede utilizarse para el an\u00e1lisis no objetivo de compuestos en materiales medicinales chinos complejos. Este estudio analiz\u00f3 RCE e identific\u00f3 1245 compuestos a trav\u00e9s de la comparaci\u00f3n con la base de datos, incluyendo 263 compuestos en modo de iones negativos y 982 compuestos en modo de iones positivos. Los principales disolventes para extraer los principios activos de la Rhodiola rosea son el etanol y el agua. En comparaci\u00f3n con el agua pura, las soluciones acuosas de disolventes org\u00e1nicos pueden extraer m\u00e1s compuestos. El contenido de \u00e1cido g\u00e1lico en el extracto acuoso es mayor que en el extracto alcoh\u00f3lico, mientras que el contenido de tirosol, \u00e1cido clorog\u00e9nico y taninos es menor que en el extracto alcoh\u00f3lico acuoso. Por lo tanto, para extraer m\u00e1s compuestos, en este experimento se utiliz\u00f3 etanol 50% como disolvente para la preparaci\u00f3n de la extracci\u00f3n RCE. Sin embargo, debido al disolvente de extracci\u00f3n \u00fanico, los compuestos detectados pueden no ser necesariamente todos los compuestos de Rhodiola rosea, y todav\u00eda hay algunos compuestos que no pueden ser extra\u00eddos o identificados. Por lo tanto, se necesitan m\u00e1s experimentos comparativos con diferentes disolventes de extracci\u00f3n. La investigaci\u00f3n de Zakharenko muestra que los principales ingredientes activos de la Rhodiola rosea son el salidrosido, la luteolina, la catequina, la quercetina, el extracto de hierbas y la catequina. Esto concuerda con los resultados de este estudio, ya que la RCE contiene altos niveles de luteolina y quercetina. El acoplamiento molecular puede predecir si los ligandos de mol\u00e9culas peque\u00f1as pueden unirse a las prote\u00ednas receptoras y las fuerzas de uni\u00f3n implicadas. En este estudio, 20 compuestos con alto contenido obtenidos de UHPLC-QE-MS fueron acoplados con \u03b1 - glucosidasa. Los resultados mostraron que 11 compuestos podr\u00edan unirse a la \u03b1 - glucosidasa, incluyendo luteolina, salidrosida, kaempferol, (-) - epicatequina 3-O-galato, \u00e1cido cafeico, \u00e1cido L-m\u00e1lico, (+) - epicatequina, quercetina, (-) - eritrotiro-anetol glicol 1-gluc\u00f3sido, 3-hidroxi-4,6-heptyne-1-il 1-gluc\u00f3sido, y tirosol. Entre ellos, el \u00e1cido cafeico fue el que form\u00f3 m\u00e1s enlaces de hidr\u00f3geno. Puede unirse a los residuos His-515, Arg-437, Glu-432 e His-348. (+) - La epicatequina tiene la mejor actividad de uni\u00f3n con Asn-443 e His-515, con la energ\u00eda de uni\u00f3n m\u00e1s baja (-17,08 kJ\/mol); el docking PNPG con \u03b1 - glucosidasa revel\u00f3 que Arg-437 y Glu-432 son sus dos sitios de uni\u00f3n. El \u00e1cido cafeico comparte los mismos sitios de uni\u00f3n con el PNPG, Arg-437 y Glu-432, mientras que el \u00e1cido L-m\u00e1lico, la quercetina, y el tirosol comparten el mismo sitio de uni\u00f3n con el PNPG, Arg-437. Por lo tanto, se infiere que los tipos de inhibici\u00f3n del \u00e1cido cafeico, el \u00e1cido L-m\u00e1lico, la quercetina y el tirosol sobre la \u03b1 - glucosidasa pueden ser de inhibici\u00f3n competitiva, mientras que los otros seis compuestos son de inhibici\u00f3n no competitiva. Sin embargo, es necesario purificar m\u00e1s los compuestos y realizar gr\u00e1ficos rec\u00edprocos de Lineweaver Burk para determinar sus tipos de inhibici\u00f3n.
\nEn resumen, este estudio explor\u00f3 el efecto inhibidor de RCE en \u03b1 - glucosidasa de una manera visualizada a trav\u00e9s de la cin\u00e9tica de inhibici\u00f3n enzim\u00e1tica, UHPLCQE-MS, y t\u00e9cnicas de acoplamiento molecular. El tipo de inhibici\u00f3n fue un tipo mixto de inhibici\u00f3n competitiva y no competitiva, y la actividad de uni\u00f3n entre (+) - epicatequina y \u03b1 - glucosidasa fue la mejor en RCE. Este art\u00edculo proporciona una investigaci\u00f3n b\u00e1sica para el desarrollo del RCE como inhibidor natural de la alfa glucosidasa y la utilizaci\u00f3n de los recursos de Rhodiola.<\/p>","protected":false},"excerpt":{"rendered":"
Based on molecular docking and enzyme inhibition kinetics, explore the inhibitory activity of \u03b1 – glucosidase in vitro extracted from Rhodiola rosea. diabetes is a common disease, which can be divided into two types: diabetes type 1 (T1DM) and diabetes type 2 (T2DM). T2DM accounts for more than 90% of diabetes patients, mainly caused by […]<\/p>","protected":false},"author":1,"featured_media":0,"comment_status":"closed","ping_status":"open","sticky":false,"template":"","format":"standard","meta":{"footnotes":""},"categories":[20],"tags":[],"yoast_head":"\n