ＲBitki Ekstraktında Bitki Kaynaklı Yorulma Önleyici Peptitler Üzerinde Araştırma İlerlemesi

Özet: Bitki kaynaklıyorgunluk önleyici peptidbitki proteininden elde edilen, yorgunluğa direnebilen veya hafifletebilen biyoaktif bir peptitti. Bitki kaynaklı yorgunluk önleyici peptitlerin kaynağı, etki mekanizması, değerlendirme yöntemleri ve uygulama ürünleri özetlenmiş ve gelecekteki gelişmeler öngörülmüştür.

Anahtar Kelimeler: bitki; biyoaktif peptit;yorgunluk önleyici;hareket mekanizması; Evrim metodu

Tükenmişlikbelirli bir fiziksel veya zihinsel yorgunluk döneminden sonra insan vücudu tarafından üretilen, genellikle kasların veya organların geçici fizyolojik işlev bozukluğu ile sonuçlanan karmaşık bir mekanizmaya sahip fizyolojik bir fenomendir ve belirli fenomenler arasında uyuşukluk, dikkatsizlik vb. vardır. [1-2 ] . Modern toplumun gelişmesiyle birlikte yorgunluk, çoğu insanın yaşam kalitesini etkileyen bir sorun haline gelmiştir. Dünya nüfusunun yüzde 35'inden fazlası kendini yorgun hissedecek ve bunun yüzde 60'ını orta yaşlı erkekler oluşturuyor. Emilen ve düşük toksisiteye ve yan etkilere sahip olan yorgunluk önleyici peptitler, araştırma noktalarından biri haline gelmiştir [3].

buyorgunluk önleyici peptitlerbitkilerden izole edilenler geniş bir kaynak yelpazesine, çok çeşitliliğe ve yüksek maliyet performansına sahiptir. Emilim mekanizması, tek tek proteinlerden ve amino asitlerden daha iyidir ve insan hormonu salgılanmasını düzenlemek, organizmadaki enzimleri teşvik etmek veya engellemek gibi ikisinin sahip olmadığı benzersiz fizyolojik işlevlere sahiptir, minerallerin taşınmasını ve emilimini düzenler ve geliştirir. insan vücudunda [4-5]. Geleneksel Çin tıbbında besinsel ve tıbbi değeri son derece yüksek olan bazı şifalı bitkiler de araştırma ve testlerden sonra yorgunluk önleyici aktif maddelere sahip olarak tanımlanabilir [6]. Ek olarak, buğday ve soya fasulyesi gibi yüksek verimli mahsuller, işleme ve ekstraksiyondan sonra yorgunluk önleyici aktif gıdalar hazırlamak için de kullanılabilir [7-8]. Bu nedenle bitkiler bir araştırma Yüksek değerde yorgunluk önleyici besin temelidir [9].

Bu makale, gıda alanında bu tür fonksiyonel peptitlerin araştırılması ve geliştirilmesi için teorik referanslar sağlamak amacıyla, bitki kaynaklı yorgunluk önleyici peptitlerin malzeme kaynaklarını, etki mekanizmalarını, değerlendirme yöntemlerini ve son yıllarda uygulanan ürünlerini özetlemeyi amaçlamaktadır. .

1 Bitki kaynaklı yorgunluk önleyici peptitlerin kaynakları

Bitki kaynaklı yorgunluk önleyici aktif peptitlerin kaynakları, bitkisel hammadde türlerine göre kabaca tahıllar, fasulyeler, kabuklu yemişler ve tıbbi malzemeler olarak ayrılabilir. Tablo 1'de gösterildiği gibi, şu anda yurtiçi ve yurtdışındaki araştırmalar ağırlıklı olarak tahıl ve baklagillere odaklanırken, kuruyemişlerden ve tıbbi malzemelerden elde edilen yorgunluk önleyici peptitler hakkında nispeten az sayıda rapor bulunmaktadır.

2 Yorgunluk önleyici peptitlerin etki mekanizması

2. 1 Vücuttaki oksidatif stresi engeller

Çoğu çalışma, insanlarda ve hayvanlarda fiziksel aktivite sırasında vücuttaki serbest radikallerin arttığını göstermiştir. Reaktif oksijen türlerinin üretimi aşırı olursa veya vücudun antioksidan kapasitesi azalırsa, vücuttaki ROS metabolizması dengesiz olacak ve bu da vücutta oksidatif strese veya DNA hidroksilasyonu, doku hasarı ve protein denatürasyonu gibi oksidatif hasara yol açacaktır. , vb. vücutta yorgunluğa neden olur [ 22-23]. İn vivo olarak antioksidan kapasiteye sahip aktif peptitler,süperoksit dismutazı (SOD) artırmakve glutatyon peroksidaz (GSH-Px) aktiviteleri, vücudun peroksitlerden korurken vücudun serbest radikalleri temizleme yeteneğini arttırır.lipid peroksidasyonunu önlemekilemalondialdehit üretmek(MDA), böylece aşırı serbest radikallerin neden olduğu inflamasyonu ve peroksidatif hasarı azaltır.

Bu nedenle, bu tür peptitlerin takviyesi, etkili bir yol olarak kabul edilebilir.yorgunluğu gidermekve vücudun neden olduğu hasar [24]. Ek olarak, antioksidan özelliklere sahip amino asitler, yukarıda belirtilen etki mekanizmasında önemli bir rol oynayabilir. Aromatik amino asitler (tirozin, fenilalanin ve triptofan gibi) kolaylıkla serbest radikallere proton verebilir ve bu tür amino asitleri içeren peptitler antioksidan kapasiteye sahip olma eğilimindedir; hidrofobik amino asitlerin (dizideki N-terminal valin veya Lösin ve prolin, histidin veya tirozin gibi) peptitlerin [25] antioksidan aktivitesini arttırdığı gösterilmiştir ve bu iki amino asit genellikle yorgunluk önleyici peptitlerde bulunur . Ek olarak, hayvanlarda Nrf2/Keap2 sinyal yolunu aktive ederek, Nrf2 ve HO-1 proteinlerinin ekspresyonu yukarı regüle edilir ve Keap1 ekspresyonu aşağı regüle edilir, bunun da bir mekanizma olduğu kanıtlanmıştır. vücudun oksidatif stresini engellemek için [26].

Bitki Özü-Cistanche'de Yorgunluk Önleyici peptitler almak için buraya tıklayın

2. 2 Enerji metabolizmasına katılın ve düzenleyin

Yaşam aktiviteleri sürecinde vücuda enerji sağlayan ana maddeler arasında adenozin trifosfat, kreatin fosfat, glikojen ve kan şekeri vb. yer alır ve yetersiz enerji temini, egzersiz kapasitesinin azalmasına ve yorgunluğa neden olan ana faktörlerden biridir. Enerji maddeleri farklı yorulma mekanizmalarına ve farklı derecelerde yorulmaya neden olabilir [27]. Aktif peptitlerin insan vücudu tarafından sindirilmesi, emilmesi ve kullanılması kolaydır ve vücudun enerji maddelerini hızla yenileyebilir.

Yoğun egzersiz, vücudu hipoksi durumuna sokar. Bu durumda, glikoliz sürecinde laktik asit üretilir, kan laktik asidinde bir artışa neden olur, bu da doku pH'ını düşürür, asit-baz dengesini bozar, metabolizmayı etkiler ve egzersiz kapasitesinin azalmasına ve kas kasılmasına yol açar. 28]. Ek olarak, bazı egzersiz yan ürünlerinin seviyesindeki artış da yorgunluğun ortaya çıkmasına veya şiddetlenmesine [29-30] yol açabilir. Son yıllarda yapılan çalışmalar, belirli yorgunluk önleyici peptitlerin, karaciğer ve kaslardaki glikojen seviyelerini artırarak ve kandaki metabolit seviyelerini azaltarak egzersize bağlı yorgunluğu giderebileceğini göstermiştir [31]. Sonuç olarak, artan glikojen üretimi ve üretilen metabolik yan ürünlerin ortadan kaldırılması, yorgunluk önleyici peptitlerin egzersize bağlı yorgunluğu hafiflettiği potansiyel mekanizmalar olabilir.

2. 3 Enflamasyonu bastırın

Bazı araştırmalar, fizyolojik bir fenomen olarak yorgunluğun, pro-inflamatuar sitokinlerde bir artış ile karakterize edilen, yorucu egzersiz sırasında vücudun spontan inflamatuar yanıtı ile ilişkili olabileceğini ve bunun belirteçlerinin interlökinleri (IL-1 , IL) içerdiğini ileri sürmektedir. -6), tümör nekroz faktörü- (TNF- ) ve pozitif akut faz proteinleri (CRP ve elastaz gibi) [32-33]. NAM ve arkadaşları[34] domuz plasental dipeptitinin anti-yorgunluk mekanizmasını inceledi ve iki kısa peptidin, Gly-Leu ve Leu-Gly-OH'nin, LSP ile uyarılan RAW264'ü inhibe edebileceğini buldu. 7 Hücrelerde TNF- , IL-1 ve IL-6 üretimi

Belli bir dereceye kadar, inflamatuar yanıtları inhibe eden ve yorgunluğu gideren anti-yorgunluk peptitleri arasındaki bağlantı kanıtlanmıştır.

Daha ileri araştırmalar, anti-yorgunluk peptitlerinin kronik inflamasyon üzerindeki inhibitör etkisinin, inflamatuar faktörlerin iki ana sinyal yolu olan NF-κB ve MAPK'nin düzenlenmesi ile ilişkili olabileceğini göstermiştir [35]. Örneğin, YE ve ark. [36] NF-κB ve proinflamatuar sitokinlerin (TNF- , IL1 ve IL-6) ​​ekspresyonunun, deniz hıyarından izole edilen anti-yorgunluk peptitlerinin zorla yüzen sıçanlara uygulanmasından sonra azaldığını bulmuşlardır. Gastroknemius kasında anti-inflamatuar sitokin IL10 seviyesi arttı; MAJUMDER ve ark. [37] ayrıca peptitlerin, anti-inflamatuar etkilerle ilgili sinyal yollarını düzenleyerek pro-inflamatuar sitokinlerin ve anti-inflamatuar sitokinlerin ekspresyonunu etkileyebileceğini doğruladı. Bu çalışmalar, bazı yorgunluk önleyici peptitlerin, NF-KB ve MAPK sinyal yollarını bloke ederek yorgunluk önleyici etkiler gösterebileceğini kuvvetle önerir.

2. 4 Nörotransmitterleri düzenler

Egzersize bağlı yorgunluk ve nörotransmitterler arasındaki ilişki üzerine birçok çalışma var, ancak spesifik mekanizma hala belirsiz. Yaygın bir teori, egzersize bağlı serotonin (5-HT), dopamin (DA) ve normetilasyon Epinefrin (NE) düzeylerindeki değişikliklerin egzersiz sırasında yorgunluğa yol açmasıdır [38]. Çalışmalar, bazı yorgunluk önleyici peptitlerin, merkezi sinir sistemi ve kolinerjik sistemdeki hareketle ilgili nörotransmitterleri düzenleyerek yorgunluk önleyici etkiler sağlayabildiğini göstermiştir. Örneğin, glutamin açısından zengin buğday peptitlerinin uzun süreli alımı farelerin merkezi sinir sistemini iyileştirebilir. Sistemin serotonerjik ve kolinerjik sistemleri [39]; HAN ve ark. [40] farelerde ağızdan Leu-Gly ve Gly-Leu uygulamasının DA düzeylerini artırabileceğini ve test hayvanlarının dayanıklılık egzersiz performansını iyileştirebileceğini buldu. Ek olarak, egzersiz sırasında yağ metabolizmasının hızlanması nedeniyle, serbest yağ asitlerinin seviyesi artar, bu da proteinler üzerindeki bağlanma yerleri için FFA ve triptofan arasındaki rekabeti tetikler, bu da sonuçta vücuttaki serotonin seviyesinde bir artışa yol açar. beyin [36, 41].

3 Yorulma önleyici peptitlerin değerlendirme yöntemleri

Egzersize bağlı yorgunluk karmaşık bir sistemik sendrom olduğundan, yorgunluk sürecinde vücuttaki çeşitli değişiklikleri sadece bazı in vitro göstergelere dayanarak karakterize etmek zordur. Bu nedenle, hayvan modellerini platform olarak kullanan çalışmalar, yorgunluk önleyici peptitlerin etkisini değerlendirmek için yaygın olarak kullanılmaktadır. Etki.

3. 1 Fare yüzme deneyi

Farelerde zorunlu yüzme testi, vücudun egzersiz yapma yeteneğini yansıtabilen klasik bir davranış testidir ve yorgunluk önleyici peptitlerin fonksiyonel değerlendirmesinde yaygın olarak kullanılır. Yüzme deneylerinin doğası genellikle yorgunluk derecesine veya duruma göre belirlenir. Örneğin, en yaygın olarak kullanılan kapsamlı yüzme testi, farelerin veya sıçanların yorgunluktan suya batana kadar sürekli yüzmesine izin vermektir. Kapsamlı yüzmenin deneysel adımları aşağıdaki gibidir [42]: (1) Farelere/sıçanlara belirli bir doz

yorgunluk önleyici peptit; (2) hayvanı uygun miktarda su bulunan bir tanka koyun ve bacaklarına/kuyruklarına bağlı uygun kalitede kurşun parçalarıyla yüzmesine izin verin; (3) tam yorgunluktan dolayı düşen fareleri kaydedin Zorunlu yüzme deneyi ayrıca nicel bir zaman noktasında (genellikle 20-30 dakika) sonlandırılabilir, bu tasarım farelerde/sıçanlarda çeşitli fizyolojik göstergelerdeki değişiklikleri yansıtabilir. aynı yoğunlukta ve sürede egzersiz. 43].

3. 2 Fare tırmanma çubuğu deneyi

Çubuk tırmanma testi, aynı zamanda, çoğu zaman etkisini değerlendirmek için kullanılan bir deneydiryorgunluk önleyici peptitler. Bir cam çubukta (üst uçta sabitlenmiş ve alt uçta asılı), kasları gergin bir duruma getirilir ve yorgunluktan yorulduklarında cam çubuktan kayarlardı ve nihayet tırmanma zamanı. çubuk ana değerlendirme indeksi olarak kullanıldı.

3. 3 Rotarod deneyi

Rotarod deneyi başlangıçta ilaçların sinirler üzerindeki etkilerini taramak için tasarlandı ve ayrıca yorgunluk seviyelerini ve fiziksel performansı ölçmek için kullanıldı [45]. Rotarod testi için genel prosedür aşağıdaki gibidir: (1) Testten önce, tüm fareler birkaç günlük adaptif eğitime tabi tutuldu; (2) Test gününde fareler, testi başlatmak için rotarodun rotaroduna yerleştirildi. Farelerin kantitatif göstergelerinin istatistiksel analizi, yorgunluk durumlarını değerlendirmek için düşme süresi [46].

3. 3 Fare kuyruğu süspansiyon deneyi

Fare kuyruğu süspansiyon testi genellikle daha ağır sıçanlardan ziyade farelerde kullanılır (aşırı ağırlık nedeniyle sıçanın kendi kuyruğuna zarar vermemek için). Deney, hayvanların mücadeleden tükenmeye ve ardından bırakmaya kadar bir süreçten geçtiği, kaçınılmaz olarak stresli bir ortam yaratmaya dayanıyor. Bu nedenle, çeşitli test maddelerinin anti-yorgunluk aktivitesi, test hayvanlarının kaçış davranışında ısrar etmeye çalıştıkları sürenin uzunluğundaki fark ölçülerek değerlendirilebilir [47]. Kuyruk süspansiyon deneyi genellikle aşağıdaki adımlara göre gerçekleştirilir.

Sıra [48]: (1) Denek hayvanı ses geçirmez bir davranış kutusuna koyun ve kuyruğunu bir askı çubuğuna veya rafa asın; (2) Deney sırasında hayvan davranışını kaydetmek için bir video kayıt cihazı kullanın (deney süresi genellikle 6 dakikadır); (3) Hayvan davranışı analiz dosyası aracılığıyla test edilen hayvanların hareketsizlik süresinin istatistikleri.

4 Anti-yorgunluk peptitlerinin Uygulamaları ve Beklentileri

Son yıllarda, bitki kaynaklı peptitlerin hammaddesi olan düşük fiyat, kolay bulunabilirlik ve iyi dağılabilirlik avantajları nedeniyle bitki kaynaklı peptitler, yorgunluk önleyici sağlık ürünlerinde fonksiyonel bileşenlerin temel hammaddeleri olarak sıklıkla kullanılmaktadır.

Şu anda ülkemin bitki kaynaklı yorgunluk önleyici peptitler üzerine yaptığı araştırmalar belli sonuçlara ulaştı. Gelecekte, şu iki yönde teşvik edilebilir: (1) Yorulma önleyici etkileri olan bitki türevli ürünlerin geliştirilmesini artırmak ve ticari üretime daha uyumlu hale getirmek. (2) Yorgunluk önleyici peptitlerin etki mekanizmasının derinlemesine araştırılması, yorgunluk önleyici aktivite için açık ve etkili değerlendirme yöntemlerinin oluşturulması ve yeni yorgunluk önleyici peptitlerin geliştirilmesini teşvik etmek için aktif yorgunluk önleyici peptitlerin dozajı -Yorgunluk gıda ve ilaç ürünleri.