Исследование компонентов, антибактериальной активности и цитотоксичности трех летучих масел из тимьяна на клетках рака печени человека
Тимьян - небольшой полукустарник семейства Lamiaceae, широко распространенный во Внутренней Монголии, Хэйлунцзяне и других регионах. Летучее масло тимьяна - уникальное летучее вещество тимьяна, содержание которого варьируется в зависимости от условий произрастания и вида. В основном оно состоит из терпенов и ароматических соединений, наибольшее содержание имеют тимол и карвакрол. Летучее масло тимьяна широко используется в пищевых добавках, косметических средствах и средствах по уходу за кожей благодаря своим превосходным антиоксидантным свойствам. Оно также обладает сильным ингибирующим действием на патогенные бактерии, такие как Streptococcus pneumoniae, Staphylococcus aureus, Candida albicans и Salmonella typhimurium. Поэтому он привлек значительное внимание в области медицины. Несмотря на то, что в литературе было много сообщений о механизме действия растительного летучего масла, индуцирующего апоптоз раковых клеток, существует мало исследований, посвященных летучему маслу растения тимьян, и мало сообщений о том, как оно приводит к некрозу и апоптозу раковых клеток, а также не хватает систематических исследований.

В данном исследовании для извлечения трех летучих масел из тимьяна методом паровой дистилляции использовались Thymus citriodorus, Thymus mongolicus и Thymus vulgaris. В сочетании с газовой хромато-масс-спектрометрией (ГХ-МС) анализ их химических компонентов, антибактериальный эффект и токсичность для клеток рака печени были изучены, обеспечивая более фундаментальные теоретические основы для дальнейшего комплексного развития тимьяна летучих масел.

Экстракция летучих масел из ароматических растений является эффективной альтернативой химическим фунгицидам и средствам подавления рака благодаря своей относительной безопасности, низкой токсичности, легкости разложения и экологичности. Состав летучих масел разных лекарственных растений варьируется, обычно они содержат различные терпеноиды, ароматические соединения, алифатические соединения, а также азотсодержащие и серосодержащие соединения. В настоящее время исследования противоопухолевого действия активных компонентов летучего масла тимьяна ограничены. В этом исследовании использовалась традиционная паровая дистилляция для получения трех видов летучего масла тимьяна, и анализировались их различия в составе с помощью ГХ-МС. Наиболее очевидным было то, что летучее масло лимонного тимьяна содержало два соединения, цитраль и изоцитраль, в то время как два других летучих масла не содержали этих двух веществ. В ходе эксперимента три вида летучего масла тимьяна использовали для лечения различных растительных патогенов и обнаружили, что они проявляют разные способности к антибактериальной активности. Среди них летучее масло лимонного тимьяна обладало наилучшим антибактериальным эффектом, особенно в отношении кишечной палочки. Напротив, антибактериальная способность летучего масла французского тимьяна слабее, за ним следует летучее масло тимьяна. В ходе эксперимента также было проанализировано его влияние на пролиферацию и апоптоз клеточных линий рака печени с помощью метода CCK-8. Результаты показали, что три вида летучих масел тимьяна могут значительно подавлять пролиферацию раковых клеток печени HepG2 и индуцировать их апоптоз, что имеет определенный исследовательский потенциал в разработке противоопухолевых препаратов. Эта антибактериальная и противоопухолевая функция тесно связана с составом летучих масел рода тимьян. Тимол, содержание которого наиболее высоко, не только оказывает значительное терапевтическое воздействие на растительные грибки, дерматофиты и воспаления человека, но и проявляет хорошую противоопухолевую фармакологическую активность. Например, тимол может вызывать апоптоз в клетках рака печени, простаты и желудка за счет митоген-активированной протеинкиназы (MAPK), внеклеточной регулируемой протеинкиназы (ERK) и апоптотического гена Bax, а также оказывать противораковое действие за счет снижения митохондриальной трансмембранной индукции ROS, усиления экспрессии Caspase и снижения экспрессии Bcl-2. Кроме того, цитраль может вызывать апоптоз лейкозных клеток, индуцируя реакцию окислительного стресса, повышая уровень внутриклеточного малондиальдегида, снижая уровень восстановленного глутатиона и вызывая апоптоз лейкозных клеток. Он также может подавлять пролиферацию клеток лимфомы, повышая экспрессию проапоптотического белка BAK и снижая экспрессию антиапоптотического белка Bcl xL, и блокировать клеточный цикл, подавляя пролиферацию клеток рака молочной железы. Zhao et al. использовали эфирное масло лаванды для ингибирования роста клеточной линии рака печени человека HepG2. Результаты показали, что эфирное масло лаванды может значительно подавлять пролиферацию клеток HepG2 в зависимости от концентрации. После обработки различными концентрациями эфирного масла лаванды наблюдался значительный апоптоз и некроз в клетках HepG2. Jia et al. обнаружили, что лимонен может увеличивать содержание Bax и цитохрома, снижать экспрессию Bcl-2 и вызывать апоптоз в клеточной линии рака толстой кишки человека LS174T; Jaganathan et al. подтвердили, что фенол может вызывать апоптоз в клетках рака толстой кишки, активируя p53 и каспазу-3.

Натуральные растительные летучие масла являются высокопотенциальным биологическим ресурсом. С углублением исследований летучих масел тимьяна появятся новые возможности для клинической медицины, фармацевтики и безопасности пищевых продуктов, что откроет новые пути для разработки новых природных антиоксидантов и противоопухолевых препаратов.