Nanómjólkurprótein-slímfléttur: Einkenni og krabbameinsáhrif Hluti 1

Mar 19, 2022

Fyrir frekari upplýsingar, hafðu sambandtina.xiang@wecistanche.com


Ágrip: Thekrabbameinslyfvirkni náttúrulegra efnasambanda hefur nýlega vakið þverfaglegar rannsóknir. Í þessari rannsókn var könnuð samsetning mjólkurpróteina (MP) við Isabgol hýðislím (IHM) og Ziziphus Spina Christi slím (NabM). Í þessu samhengi voru eðlisefnafræðilegir eiginleikar mjólkurprótínslímfléttna (MPMC), þar á meðal pH, Carr stuðull, vatnsleysni og vatnsgleypnivísitölur mældir og flæðihegðun rannsökuð. Að auki er amínósýrusniðið, próteinmeltanleiki og fenól ogflavonoidsinnihald MPMC var kannað og smágerð fléttanna var sýnd með rafeindasmásjá. Theandoxunarefniog krabbameinsvirkni MPMC gegn tveimur krabbameinsfrumulínum, lifrarkrabbameini í mönnum HEPG-2 og brjóstakrabbameini MCF-7, í samanburði við tvær eðlilegar frumulínur, nefnilega Bj-1 og MCF{{ 3}}F, voru prófuð með hlutlausu rauðu upptökuprófi. Niðurstöðurnar leiddu í ljós að MPMC hafði hreinsandi virkni gegn DPPH, ABTS og HS róttækum. Þar að auki hefur MPMC möguleika á að koma í veg fyrir DNA skemmdir af völdum oxunarálags í viðbrögðum Type-Fenton. Niðurstöður hlutlausra rauða prófsins sýndu marktæka vaxtarhömlun á bæði HEPG-2, MCF-7, en engin marktæk frumudrepandi áhrif greindust gegn Bj-1 og MCF-12F. Niðurstöður RT-qPCR bentu til MPMC-örvaðar frumudauða eins og kom í ljós með uppstýringu frumsjávargenamerkjanna Caspase-3, p53, Bax. Á sama tíma var Bcl-2 genið gegn frumudauði minnkað. Hins vegar sást enginn marktækur munur á venjulegum frumulínum sem voru meðhöndlaðar með MPMC. Að lokum má segja að MPMC sé efnilegur krabbameinslyf sem hægt er að nota við þróun nýrra krabbameinslyfja með sambærilega virkni og lágmarks aukaverkanir miðað við hefðbundnar krabbameinslyfjameðferðir .

Leitarorð: mjólkurprótein; Isabgol hýði slím; Nabeq slímhúð; mjólkurprótein slímfléttur; virkni gegn krabbameini

flavonoids anti cancer

Smelltu til að læra meira um vörurnar

1. Inngangur

Krabbameiner helsta dánarorsök um allan heim með um það bil 10 milljónir dauðsfalla árið 2020 [1]. Snemma greining og þróun nýrra lækninga er eina vonin til að vinna bug á krabbameini. Hefðbundnar krabbameinsmeðferðir eins og krabbameinslyfjameðferð og geislun eru tiltölulega dýr og þeim fylgja verulegar aukaverkanir.

Þess vegna hefur áhugi vísinda og rannsókna tilhneigingu til nýtingar náttúrulegra efnasambanda (þ.e. próteina, fjölsykrur og fjölfenóla) frá uppruna þeirra sem hafa krabbameinsvaldandi möguleika þar sem þau eru talin hafa minna eitruð aukaverkanir samanborið við hefðbundna meðferð.

Fjölsykrurfrá plöntuuppsprettum hafa nýlega fengið aukna athygli vegna lífvirkra eiginleika þeirra [2,3]. Fjölmargar rannsóknir hafa haft áhuga á að einangra lífvirkar fjölsykrur og fjölfenól úr náttúrulegum plöntuuppsprettum eins og ávöxtum, grænmeti, korni og jurtum vegna jákvæðra lyfjafræðilegra áhrifa þeirra [4].

Plantago ovata (Psyllium eða Isabgol) og Ziziphus Spina-Christi (Nabeg eða Sidr) eru þekktar uppsprettur lífvirkra fjölsykra. IHM og NabM voru valin efnileg lífvirk efni. Fyrri rannsóknir bentu til þess að IHM og NabM fléttur með mjólkurpróteinum bættu lifrarstarfsemi og minnkuðu hættuna á hjarta- og æðasjúkdómum[5]. Sýnt hefur verið fram á að Isabgol hýði er áhrifaríkt við meðhöndlun á niðurgangi, hægðatregðu, sáraristilbólgu, iðrabólgu, kólesterólhækkun og sykursýki. Ennfremur voru krabbameinsáhrif isabgol hýði gegn krabbameini í ristli og endaþarmi rakin til trefjainnihalds þess, sem dregur úr áhrifum þess með því að stytta flutningstímann. Þetta mun leiða til minnkunar á umbrotum gallsýra í þörmum, þynningar gallsýranna með því að þétta hægðir, breytinga á umbrotum gallsýra örvera vegna trefjagerjunar, lækkunar á pH og framleiðslu á stuttum keðju fitusýrum eða með beinni bindingu við gallsýrur og hindra þar með umbrot þeirra [6]. Helstu líffræðilega virku þættir Ziziphus Spina-Christi eru C-vítamín, fenól, flavonoids og triterpenic sýrur. Lífvirkni þess felur í sér krabbameinslyf, bakteríudrepandi, sykursýkislyf, fjölgunar- og andoxunarvirkni [7. Isabgol hýði og Nabeq ávextir eru notaðir til framleiðslu á Isabgol hýði (IHM) og Nabeq slím (NabM), í sömu röð [5].

Á hinn bóginn hafa próteinbundnar meðferðir við krabbameini vakið vaxandi áhuga vegna lykileinkenna eins og lítillar frumueiturhrifa, sterkrar sértækni og auðveldrar breytingar [8]. Auk þess að veita næringarþörf nauðsynlegra amínósýra eru mjólkurprótein meðal líffræðilegu stórsameindanna sem hafa marga virka eiginleika eins og andoxunarefni, ónæmisbælandi, sykursýkislyf, örverueyðandi og krabbameinslyf [9,10]. Til dæmis, krabbameinsvirkni peptíða úr mjólkurafurðum (þ.e. -Casomorphins einangruð úr -kasein og 1-kaseinbrotum 90-95 og 90-96[Arg90-Tyr-Leu -Gly-Tyr-Leu95-(Glu96)]) sem eru auðkennd í nautgripamjólk styðja þá forsendu að mjólkurprótein hafi ekki aðeins næringargildi heldur hafi einnig möguleika á krabbameinsvörnum og meðferð [11,12]

Flækja á milli mjólkurpróteina og fjölsykra, eins og mjólkurprótein-kítósan flókið, var áður framleitt sem tilraun til að auka virkni eiginleika náttúrulegra hluta þeirra [13]. Vegna framboðs og auðveldrar undirbúnings geta slíkar fléttur verið notaðar við þróun ódýrari krabbameinslyfja. Slík lyf verða ódýrari og sýna sambærilega virkni og krabbameinslyf sem nú eru notuð.

Ósamgild binding í gegnum vatnsfælin og rafstöðueiginleikar eru aðal þættirnir í tengslum mjólkurpróteina viðfjölsykrur[14]. Ennfremur sýna prótein óvænta seiglu gagnvart samskiptum við aðra efnisþætti á bilinu pH frá 2 til 11. Við tiltekið pH eykst yfirborðs hvarfgirni próteina með því að þróa próteinbyggingu [15].

Í þessu samhengi hefur hópurinn okkar nýlega einbeitt sér að virknihlutverki mjólkurpróteinfléttna á heilsu manna. Hins vegar hafa mjólkurpróteinfléttur með IHM eða NabM sýnt blóðfitulækkandi og lifrarverndandi eiginleika [9]. Þannig var, byggt á fyrri rannsóknum, haldið fram að mjólkurprótein-fjölsykrukomplexar gætu haft áhugaverða krabbameinsvirkni. Að auki höfðu engar útgáfur framkvæmt rannsókn á krabbameinsvirkni mjólkurpróteinfléttna með IHM og NabM. Þess vegna voru meginmarkmið þessarar rannsóknar að einkenna eðlisefnafræðilega eiginleika nýframleiddra mjólkurpróteinslímfléttna, þar á meðal amínósýrusnið og virkni þessara fléttna. Að auki var krabbameinsvirkni mjólkurpróteinfléttna með IHM og NabM slímhúð gegn tveimur krabbameinsfrumum úr mönnum (MCF7 og HEPG2) rannsökuð í samanburði við frumulínur sem ekki eru krabbamein (Bi-1 og MCF-12F ). Við varpum einnig ljósi á verkunarmáta framleiddra mjólkurpróteina slímfléttna.

flavonoids antioxidant

2. Niðurstöður og umræður

2.1. Fourier-Transform Infrared (FTIR) litrófsgreining

Innrauð litróf IHM, MP og MP/IHM eru sýnd á mynd 1A. Litróf IHM sýndi einkennandi band arabínoxýlana við 100-1200 cm-1 og böndin fyrir amíð I og amíð II hópana við 1550 og 1650 cm-1, í sömu röð. MP litrófið sýnir bönd við 1700-1600 og 1200-900 cm-I sem samsvara amíði I (aðallega C=O teygju á próteinum) og mjólkurkolvetnum, í sömu röð [16]. Fyrrnefndir toppar IHM og MP voru fráteknir í litrófi IHM/MP flókins. Á sama hátt var einkennandi bönd galaktúrónsýru í NabM haldið í litróf NabM/MP fléttunnar (Mynd 1B). Þetta myndi benda til skorts á efnafræðilegum víxlverkun á milli fjölsykru slímhúð og MP og staðfesta þannig fyrirhugaðan aðdráttarafl rafstöðueiginleika milli MP og fjölsykrna (IHM og NabM). Slíkar athuganir eru í samræmi við þær sem Vukic o.fl. greindu frá flókinni myndun á milli mysumjólkurpróteina og pektíns með rafstöðueiginleikum og vatnsfælnum milliverkunum sem leiddu til góðrar samkvæmni fléttunnar [17].

 (A) Fourier-transform infrared spectra of MP, IHM, and MP/PHM. (B) Fourier-transform infrared spectra of MP, IHM, and MP/NabM. NabM: Nabeq mucilage, IHM; Isabgol husk mucilage, MP: milk proteins concentrate, MP/IHM: milk proteins/Isabgol husk mucilage complex, MP/NabM: milk proteins/Nabeq mucilage complex

2.2. Eðlisefnafræðilegir og hagnýtir eiginleikar MP og MPMC

Gildin fyrir lausþéttleika (BD), tappað þéttleika (TD), Carr's Index og pH mælingar eru skráð í töflu 1. BD og TD á MP voru hærri en IHM og IHM var með lægsta lausa- og tappþéttleika prófaðra sýna. . Á sama hátt hafði MP/IHM flókið verulega (bls<0.05) lower="" bulk="" and="" tapped="" density="" compared="" to="" mp/nabm.="" the="" obtained="" results="" indicated="" that="" the="" distribution="" and="" solubility="" of="" mp="" have="" been="" improved="" by="" complexation="" with="" the="" ihm.="" carr's="" index="" is="" frequently="" used="" as="" an="" indication="" of="" the="" flowability="" of="" powders.="" the="" results="" in="" table="" 1="" show="" that="" carr's="" index="" of="" mpmc="" was="" significantly="" lower="" than="" ihm="" which="" indicated="" that="" nabm="" improved="" the="" flowability="" of="" mp.="" this="" was="" probably="" due="" to="" the="" lower="" carr's="" index="" value="" of="" mp(30.6±="" 0.10%)="" compared="" to="" ihm="" and="" nabm="" (57.58±0.14="" and="" 53.97±0.11%,="" respectively)which="" are="" vicious.ihm="" is="" alkaline="" (7.79="" ph)="" while="" mp="" and="" the="" complexes="" with="" polysaccharide="" mucilage="" were="" slightly="" acidic="" which="" came="" in="" accordance="" with="" previously="" reported="" results="">

WSI og WAI eru mikilvægir hagnýtir eiginleikar í matvælatækni. Tafla 1 sýnir að WSI og WAI of MP jukust marktækt eftir flækjumyndun með IHM og NabM. Þetta var líklegast vegna þess að efni sem eru byggð á Isabgol eru mjög vatnsleysanleg með þykknandi áhrif eftir að nægilegt magn af vatni hefur verið bætt við [19]. Að auki, Qaisrani o.fl. greint frá því að arabínoxýlan úr Isabgol-hýði hafi vatnsheldni allt að tífalt meiri en þurrþyngd þeirra [20]. Þar að auki hefur MP/IHM hærra WSI og WAI en MP/NabM þar sem IHM hefur hærra WSI og WAI en NabM. Að auki leiddi aukningin á WSI prósent fyrir MPMC samanborið við MP til aukningar á dreifileika virku markþáttanna þegar þeir voru notaðir í meðferðarmálum [21]. Þetta kom skýrt fram í krabbameinsniðurstöðum sem sýndu fram á að þessir fléttur hafa frumudrepandi áhrif en MP.

Physicochemical and functional characteristics of MP, NabM, IHM, and MPMC

2.3. Lífvirkir þættir

2.3.1. Fenólsambönd PHM og NabM

Matur inniheldur mjög mikilvæg lífvirk efnasambönd (þ.e. fenól og flavonoids) sem virka sem andoxunarefni og krabbameinslyf. HPLC greining staðfesti og magnmælti tilvist margra fenólefnasambanda í Nab og IHM eins og sýnt er á mynd 2. Niðurstöðurnar sýna hátt innihald ýmissa líffræðilega virkra efnasambanda eins og gallsýru (177,96 mg/Kg), katekól (13,87 mg/Kg) p-hýdroxýbensósýra (24,02 mg/kg), katekín (5,93 mg/kg) og rútín (123,70 mg/kg) í PHM útdrætti og katekól (410,72 mg/kg) p-hýdroxýbensósýra (426,71 mg/kg) klórgenískt (72,05 mg/kg) rútín (1750,57 mg/kg) og rósmarin (1771,72 mg/kg) í NabM (mynd 2A,B). Innihald þessara efnasambanda er mjög mikilvægt fyrir heilsufarslegan ávinning. Áður var greint frá krabbameinsáhrifum fenólefna. Þessi áhrif voru aðallega rakin til andoxunaráhrifa þessara efnasambanda.

2.3.2. Heildar fenól-, flavonoid- og andoxunarvirkni MP og MPMC

Nokkrar skýrslur hafa gefið til kynna að efnasambönd sem sýna andoxunareiginleika sýna aðallega krabbameinsvirkni [22]. Heildarfenól (TP) og heildarflavonoid (TF) innihald var ákvarðað í NabM, IHM, MP og fléttum þeirra (Mynd 3A, B). Niðurstöður gáfu til kynna að TP og TF væru hærri í NabM og MP/NabM samanborið við IHM og MP/IHM. Hins vegar var TP og TF innihald marktækt lægra í MP miðað við MPC. Þessar niðurstöður voru í samræmi við gögn frá Singh o.fl.[23] sem fann að TP og TF af NabM voru 1,6 GAE mg/100 g þurrvigt og 47 mg CE/100g þurrþyngd, í sömu röð. MP/NabM og MP/IHM fléttur sýndu marktæka aukningu um 309 prósent og 59 prósent í TP og 476 prósent og 123 prósent í TF samanborið við MP, í sömu röð. Samtenging MP við IHM og NabM leiddi til taps á 23 prósentum og 36 prósentum af TPC samsvarandi IHM og NabM, í sömu röð. TF minnkaði um 44 prósent í IHM og 46 prósent í NabM þegar fléttað var með MP. Þetta var líklegast vegna lágs TP og TF MP.

HPLC analysis of polyphenolic profiles of (A) IHM and (B) NabM

Total phenolic and total flavonoid content (A,B) and antioxidant activity (C–E) of MP, IHM, NabM, and MPMC. MP: milk proteins concentrate; IHM: Isabgol husk mucilage; NabM: Nabeq mucilage; TPC: total phenolic content; GAE: gallic acid equivalent; TF: total flavonoid; CE: catechin equivalent; DW: dry wight; DPPH: 2,2-diphenyl-1-picrylhydrazyl; ABTS: 2,20 -azino-bis (3-ethylbenzothiazoline-6-sulphonic acid; HS: hydroxyl scavenging; Values are means ± SD (n = 3). Measurements with different letters (a, b, c, d, and e) are significantly different (p < 0.05)

Hugsanleg róttæka hreinsunarvirkni MP/IHM og MP/NabM samanborið við MP sem notar DPPH, ABTS og HS er sýnd á mynd 3C-E. Gögnin sem fengust úr virkni andoxunarefnanna þriggja höfðu svipaða tilhneigingu sem benti til þess að NabM sýndi meiri andoxunarvirkni en IHM og þetta er í samhengi við niðurstöður fenóla og

innihald flavonoids. Andoxunargeta MP var aukin eftir fléttun með NabM og IHM. Að undanskildum ABTS prófinu jókst andoxunarvirkni NabM með samtengingu við MP. Andoxunarvirknin benti til þess að MPMC hefði meiri andoxunarvirkni samanborið við MP. Tilgáta okkar bendir á hugsanlega víxlverkun milli MP og fjölsykra sem leiðir til þess að öðlast hugsanlega andoxunarvirkni eins og lýst er af Li o.fl. [24]. Áður hefur verið greint frá því að jákvæð fylgni sé á milli hreinsunargetu og fenóls/flavonoids innihalds 5]. Hins vegar getum við ekki útilokað að ný lífvirk peptíð auðguð með amínósýrum sem innihalda brennistein séu framleidd, sem útskýrir mikla andoxunarvirkni MPMC samanborið við ósamsettu efnin. Ennfremur losna litlu peptíðin í mysuhlutum sem hafa áhrif á mikla andoxunareiginleika [4]. Að lokum hefur fenól- og flavonoid innihald áhrif á mismunandi krabbameinsfrumur. Að auki, meðan á frumuræktunarprófum í glasi stóð, sást þessi virkni og aðferðir. Andoxunar- og krabbameinsvirkni fenóla er rakin til tvítengja og hýdroxýlskipta á arómatísku hringjunum [25].

flavonoids clear free radicals

2.4.Amínósýrusnið MP og MPMC

Amínósýrusnið MP, NabM, MP/IHM og MP/NabMare sýnd á mynd 4. Enginn marktækur munur var á amínósýrusniði MP og fléttna þess með IHM og NabM. Þetta benti til þess að ósamgild samskipti MP við fjölsykru slímhúð breyttu ekki samsetningu mjólkurpróteina. Niðurstöðurnar sýna hátt innihald glútamínsýru í MP og MPMC (Mynd 4) [26].

Amino acid profile of MP, MP/IHM, and MP/NabM. MP: milk proteins concentrate, MP/IHM: milk proteins/Isabgol husk mucilage complex and MP/NabM: milk proteins/Nabeq mucilage complex.* essential amino acids

2.5. Ræfræðilegir eiginleikar MP og MPMC

2.5.1.Sýnileg seigja

Mynd S1 sýnir seigju próteinsýna við mismunandi rpm gildi. IHM og NabM höfðu mikla seigju við hægan snúning, en seigjan minnkaði verulega eftir því sem snúningshraðinn jókst. Þessar niðurstöður voru í samræmi við Chen og Che sem skráðu að sýnileg seigja vatnsleysanlegs slímhúðs úr grænu lóni (Monostroma iridium) minnkaði með því að auka skurðhraðann [27].

Niðurstöðurnar á mynd S1 sýna einnig að samsetning MP við IHM og NabM leiddi til marktækrar aukningar (p Minna en eða jafnt og 0.05) á sýnilegri seigju MP. Þetta mætti ​​rekja til einstakra eiginleika IHM (hydrocolloid efni) sem hefur seigjubætandi áhrif [28].

2.5.2.Flæðishegðun

Flæðihegðun (skeruálag/skurðhraðaferlar) mjólkurpróteina og fléttur þeirra er sýnd á mynd S2. Með aukningu á klippihraða jókst klippispenna. Þegar gögnum um skurðspennu og skurðhraða er umbreytt í jöfnu afllaga, eru gildi flæðissamkvæmnivísitölunnar (K) og flæðihegðunarstuðulsins (n) sýnd í töflu S1.IHM og MP/IHM var með hæsta flæðissamkvæmnivísitöluna. Þetta gæti stafað af mikilli seigju vatnsleysanlegs slíms IHM vegna mikillar getu þess til að halda vatni og hlaupa í vatnskenndum miðli. Niðurstöðurnar sýndu einnig fram á að IHIM, NabM og MP/IHM voru með skurðþynnandi hegðun (ekki Newtons vökvar) með lágt n gildi á bilinu 0.25 til 0.64. Þessar niðurstöður komu í samræmi við Thanatcha og Pranee sem rannsökuðu eðlisefnafræðilega eiginleika Ziziphus mauritiana[29]. Aftur á móti var n gildi MP um það bil 1(0.99) sem gefur til kynna Newtonskt flæði. Á sama hátt var n gildið fyrir MP/NabM flókið 0.95 eins og sýnt er í töflu S1.

2.6.Differential Scanning Calorimetry MP og MPMC

Mismunaskönnun hitaeiningamæling var notuð til að kanna hitastöðugleika MP og fléttna þess með IHIM og NabM. Hitamyndir MP og MPMC eru sýndar á mynd S3 og DSC færibreytur eru gefnar upp í töflu 2. Það kom í ljós að það var enginn skýr innhita toppur á MP hitaritinu, en það var áberandi innhita toppur fyrir MP/IHM og a breiður endothermic toppur fyrir MP/NabM. Þetta er líklega vegna hægfara brotthvarfs óbundins vatns, bræðslumarks NabM, hægrar hlaupmyndunar og próteinafvæðingar [30].

Einnig var tekið fram að MPMC var hitastöðugra en ósamsett prótein eins og sést af lágu eðlisbreytingarhitastigi MP (101,44 gráður) samanborið við MP/IHM og MP/NabM (148,24 og 121,4 gráður, í sömu röð) eins og sýnt er í töflu 2. Þar að auki var niðurbrotshitastig MP skráð vera 302,3 gráður, en ekki sást niðurbrot á MPMC með hitaaukningu upp í 350C. Þessar niðurstöður voru í samræmi við nokkrar rannsóknir, sem komust að því að varmastöðugleiki mjólkurpróteina jókst með samspili við fenólsambönd sem komu í veg fyrir próteinsamruna [2,31].

Hitinn sem fer inn í eða út úr kerfinu meðan á viðbrögðum stendur er enthalpían (AH). Hærri enthalpy MP/IHM og MP/NabM samanborið við ó-flókna MP gæti verið vegna hugsanlegra efnahvarfa milli mjólkurpróteina (mysu og kaseins) og milli mjólkurpróteina og fjölsykrna við háan hita (Maillard hvarf)[ 31.

Differential scanning calorimetry (DSC) parameters of MP and MPMC *

2.7. Sendingarrafeindasmásjá (TEM) á MP og MPMC

Mynd 5 sýnir örbyggingu IHM, NabM, MP og MPMC. Í ljós kom að kornastærð MPMC var á nanóbilinu (114-250 nm), og hún var minni en kornastærð MP(191-300 nm). Að auki sýndi TEM MPMC (Mynd 5D, E) greinótt mynstur mynduðu fléttanna. Þetta mætti ​​rekja til rafstöðueiginleika aðdráttarafls milli mjólkurpróteina og fjölsykrna Goh, et al. [32]. Þar að auki gæti stærri greinótt uppbygging MP / IHM miðað við MP / NabM verið ábyrg fyrir hærri seigju eins og sýnt er á mynd S1.

Transmission electron microscopy of (A) MP; (B) IHM; (C) NabM; (D) MP/IHM; and (E) MP/NabM. MP: milk proteins concentrate; MP/NabM: milk proteins/Nabeq mucilage complex; MP/IHM: milk proteins/Isabgol husk mucilage complex.

Transmission electron microscopy of (A) MP; (B) IHM; (C) NabM; (D) MP/IHM; and (E) MP/NabM. MP: milk proteins concentrate; MP/NabM: milk proteins/Nabeq mucilage complex; MP/IHM: milk proteins/Isabgol husk mucilage complex.

flavonoids anti-inflammatory

2.8. Líffræðilegar rannsóknir á MP og MPMC

2.8.1. Krabbameinsvirkni MP og MPMC

Frumueyðandi áhrif ýmissa styrkleika (1, 5, 10 og 20 ug/mL) MP og MPMC á HepG-2 og MCF-7 frumur samanborið við MCF-12F og Bij{ {7}} eðlilegar frumur eru sýndar á myndum 6 og 7. MPMC sýndi krabbameinsáhrif á HepG-2 og MCF-7 frumur mynd 6A, B, í sömu röð. Skammtasvarandi ferillinn sýndi minnkun á lífvænleika frumna sem svar við hærri styrk. Á hinn bóginn sáust engin marktæk frumudrepandi áhrif MP og MPMC á eðlilegar frumur Bj-1 og MCF-12F (Mynd 6C, D). Niðurstöður okkar gáfu einnig til kynna að MP/NabM hefði meiri krabbameinsvirkni gegn HepG-2 og MCF-7 krabbameinsfrumulínum, með IC50 gildi 5,13 og 10,07 ug/mL, í sömu röð. Að auki sýndi MP/IHM miðlungs frumudrepandi áhrif gegn krabbameinsfrumulínum samanborið við viðkomandi samanburðarhóp. Samanlagt benda frumudrepandi gögn okkar til þess að flétta MP við IHM og NabM auki verulega krabbameinsvirknina samanborið við ósamsett mjólkurprótein, eins og sýnt er í töflu 3. Það var líka augljóst að Hep G-2 frumur voru næmari fyrir MP og MPMC samanborið við MCF-7 frumur eins og kemur fram í lægri gildum IC50.

. The anticancer activity of MP, MP/NabM, and MP/IHM on HepG-2 (A), MCF-7 (B), Bj-1 (C), and MCF-12F (D) cell lines at different concentrations (1, 5, 10, and 20). The cytotoxicity was evaluated calorimetrically by neutral red uptake assay. MP: milk proteins concentrate; MP/NabM: milk proteins/Nabeq mucilage complex; MP/IHM: milk proteins/Isabgol husk mucilage complex. Three replicates of each treatment were analyzed. Measurements with different letters (a, b, c and d) are significantly different (p < 0.05)

Morphology of human cancer cell lines and normal cell lines; HepG-2 (A), MCF-7 (B), MCF12F (C), and BJ-1 (D) before and after treatment with MP and MPMC. MP: milk proteins concentrate; MP/NabM: milk proteins/Nabeq mucilage complex; MP/IHM: milk proteins/Isabgol husk mucilage complex.

Cancer cytotoxic IC50 of MP and MPMC on HEPG-2, MCF-7, MCF7-12F, and Bj-1 cells

Áður hefur verið greint frá krabbameinsáhrifum mjólkurpróteina sem eru afleidd æxlispeptíð. Í þessu samhengi tóku Jeong og Hong [33] fram að trypsín vatnsrof af -laktalbúmíni hafði frumudrepandi áhrif á beinkrabbamein í mönnum SJSA-1, krabbamein í ristli í mönnum HCT 116 og NCI-N87 frumulínur úr magakrabbameini í mönnum. Það kom í ljós að o-laktalbúmín hefur samskipti við frumuyfirborðsmótara og breytir frumuvöxt, innanfrumu kalsíum og kalsíumflutningshraða [34]. Það er athyglisvert að nautgripalaktóferrín framkallaði frumudauða í MCF7 frumum á skammtaháðan hátt [35]. Þar að auki sýndu kasein- og mysupróteinhlutar mjólkur æxlishemjandi áhrif í dýralíkani sem og in vitro andfjölgunarvirkni [36]. Að auki, Elzoghby o.fl.[37] greint frá því að hægt sé að nota kasein nanóagnir til að hylja vatnsfælna krabbameinslyfið, flútamíð, til að stjórna losun lyfsins, bæta æxlisvirkni þess og draga úr eiturverkunum á lifur.

Áður var greint frá krabbameinsáhrifum IHIM og NabM [6,38]. Frumueyðandi áhrif MP og MPMC má rekja til nærveru amínósýra eins og glútamíns, arginíns og cysteins sem greint er frá að hafi krabbameinsvirkni gegn ristilkrabbameini [39]. Þessar niðurstöður eru í samræmi við hátt innihald glútamínsýru í MPMC (mynd 5).

2.8.2. Ákvörðun p53, Bax, Caspase-3 og Bd-2 próteinstigs

Til að rannsaka frumueiturhrifakerfi MPMC var magn frumudauðamerkja p53, Bax, Caspase-3 og Bcl-2 ákvarðað í HepG-2, MCF-7 , Bj-1 og MCF-12F frumulínur meðhöndlaðar með ICs0 af MPMC (mynd 8). Magn pro- og and-apoptótískra merkja er tengt frumuddjúpun í krabbameinsfrumulínum [40,41]. Niðurstöður gáfu til kynna að MP/NabM og MP/IHM hafi aukið frumudauða í HepG-2 og MCF-7, en ekki í MCF-12F og Bj-1 frumulínum. Magn kaspasa-3, p53, Bax jókst verulega samanborið við viðkomandi samanburðarhóp (Mynd 8), en Bcl-2 prótein minnkaði í öllum meðferðum. Athyglisvert er að MP sýndi einnig marktæka breytingu á apoptosis próteinmerkjum. Þetta var í samræmi við niðurstöður krabbameinsrannsóknarinnar og má vísa til sem frumudrepandi áhrif fjölda mjólkurpróteinafleiddra peptíða eins og fjallað er um hér að ofan (kafli 2.8.1).

Protein levels of apoptosis biomarker. The level of Caspase-3 (A), p53 (B), Bax (C), and Bcl-2 (D) in HepG-2, MCF-7, Bj-1, and MCF-12F treated with or without the IC50 of MP, MP/NabM, and MP/IHM. MP: milk proteins concentrate; MP/NabM: milk proteins/Nabeq mucilage complex; MP/IHM: milk proteins/Isabgol husk mucilage complex. Data are average of triplicates. Measurements with different letters (a, b, c and d) are significantly different (p < 0.05)

2.8.3.DNA skaðavörn MPMC gegn oxandi klofni RNH1 Plasmíðs

RNH1 plasmíð DNA hefur þrjú form á agarósa gel rafdrætti raðað frá toppi til botns sem opið hringlaga, línulegt og ofurspólað hringlaga DNA. Oxunarálag vegna hvarfefnis Fentons olli DNA skemmdum. Í kjölfarið breytist magn DNA forma. Hins vegar, opin hringlaga og línuleg form gefa til kynna DNA skemmdir og ofurspólað hringlaga DNA gefur til kynna meiri verndarmöguleika. Í þessari greiningu prófuðum við hvort MP og MPMC við IC50 þeirra geti verndað gegn niðurbroti á ofurspóluðu hringformi sem svar við oxunarálagi. Fyrir vikið sýndu bæði MP/NabM og MP/IHM mikla verndargetu svipað og DNA-stýring (brautir 3 og 4, mynd 9A). Á hinn bóginn kom ekki fram marktækur munur á DNA sem var meðhöndlað með MP samanborið við DNA-stýringu og DNA sem eingöngu var meðhöndlað með Fenton's hvarfefni (braut 5).

DNA damage protection by MP/NabM and MP/IHM. (A) The protective capacity MP/NabM, MP/IHM, and MP against RNH1 plasmid DNA damage induced by Fenton's reagent. (B) The protective capacity MP/NabM, MP/IHM, and MP against genomic DNA damage. Lane 1: DNA control, lane 2: DNA treated with Fenton's reagent, lane 3: DNA treated with Fenton's reagent plus MP/NabM, lane 4: DNA treated with Fenton's reagent plus MP/IHM, and lane 5: DNA treated with Fenton's reagent plus MP. MP: milk proteins concentrate; MP/NabM: milk proteins/Nabeq mucilage complex; MP/IHM: milk proteins/Isabgol husk mucilage complex

2.8.4.DNA skaðavörn MPMC gegn oxandi klofningu á erfðafræðilegu DNA

Með því að nota PCR tæknina voru verndandi eiginleikar MPMC á erfðafræðilegum DNA skemmdum af völdum Fenton hvarfsins skoðaðir. Almennt séð dregur DNA-skemmdir úr afritafjölda ákveðinna gena og veldur því lægri bandstyrk í hlauprafdrætti. Bandþéttleiki MTHFR gen af ​​erfðamengi DNA í blóði sem var ræktað með Fenton's hvarfefni með og án IC5s0 MP, MP/NabM og MP/IHM var prófað. Það kom í ljós að MP/NabM og MP/IHM (brautir 3 og 4, mynd 9B) komu í veg fyrir DNA skemmdir og vernduðu í kjölfarið MTHFR sniðmátsskurðarstaðinn. Þess vegna var framleitt hærri PCR afurðabandstyrkur í rafdrættishlaupinu samanborið við viðkomandi viðmið (Mynd 9B). Þessar niðurstöður bentu til þess að andoxunarvirkni MPMC hamlaði framleiðslu sindurefna sem miðluðu DNA skemmdum.

2.8.5. Genatjáning

Í samræmi við gögn sem fengust apoptosis próteinmerki sýndu niðurstöður RT-qPCR að ræktun HepG-2, MCF-7 frumna með MP, MP/NabM og MP/IHM olli marktækri uppstjórnun á pro- apoptotic mRNA merki, þ.e. Casp3, p53 og Bax, en tjáningarstig and-apoptotic merkisins Bcl-2 var marktækt niðurstýrt (Mynd 10A-D). Kaspasar eru leikarprótein sem gegna mikilvægu hlutverki við upphaf og viðhald frumudfæðingar. Hins vegar er uppstjórnun caspasa 3 próteins vísbending um framkvæmd aðal innri ferils frumudæðingar (Mynd 10A, B) sem einkennist af hruni hvatberahimnunnar með Bax-framkölluðum cýtókróm c losun og virkjun kaspasa 9 sem leiðir til síðari tenging kaspasa 3 [42]. Uppstjórnun á Casp3, p53 og Bax, ásamt lækkun á Bcl-2 tjáningu leiddi í ljós að MP, MP/NabM og MP/IHM kveiktu á frumudauða. Í þessu sambandi örvaði uppstjórnun á p53 tjáningu Bax, sem aftur mun framkalla losun cýtókróm c, fylgt eftir með virkjun kaspasa-9 og -3. Hins vegar er vitað að Bcl-2 sem and-apoptosis hamlar cýtókróm c losun [43], meðhöndlunin leiddi til marktækrar lækkunar á mRNA umritunargildum and-apoptotic markar gensins Bcl-2 vegna MP/NabM og MP/IHM meðferð, sem auðveldar ómótstæðilega Bax-framkallaða cýtókróm c losun og síðari frumudauða. Í þessari rannsókn, MP/NabM miðlaði apoptosis alvarlega samanborið við MP/IHM og MP eins og sést á (Mynd 10). Áhrif gegn krabbameini af MP/NabMor MP/IHM koma fram með mótun ap53-háðs frumuddunarferlis þar sem bæði prótein- og mRNA umritsmagn þess var marktækt uppstýrt.

Analysis of apoptosis genes transcript in HepG-2, MCF-7, Bj-1, and MCF-12F cells treated with MP, MP/IHM, and MP/NabM. Profiling of mRNA transcript levels of key pro- (Casp3 (A), p53 (B), Bax (C) and anti-apoptotic Bcl-2 (D)). Gene expression levels were quantified after 72 h by RT-qPCR employing 18S as a housekeeping gene for normalization as detailed in the methods. Significant differences between the means of individual treatments and control were analyzed by one-side Student's t-test. Histograms represent mean expression level as fold change SD for 3 technical and 2 biological replicas with different letters (a, b and c) are significantly different (p-value ≤ 0.05). MP: milk proteins concentrate; MP/NabM: milk proteins/Nabeq mucilage complex; MP/IHM: milk proteins/Isabgol husk mucilage complex


Smelltu á hlekkinn til að fá frekari upplýsingar:https://www.xjcistanche.com/news/nano-milk-protein-mucilage-complexes-characte-55049190.html



Þér gæti einnig líkað