A subscription to JoVE is required to view this content. Sign in or start your free trial.
Method Article
هنا ، نصف بروتوكولا لإنشاء نظام تخمير مشترك منهجي وشامل لإنتاج منتجات التحول الأحيائي الغنية بالصابونين اللاذع باستخدام Marsdenia tenacissima (Roxb.) وايت وآرن. (MT) كوسيط تخمير ل Ganoderma lucidum. سيكون هذا بمثابة مرجع منهجي لتطوير عقاقير عرقية أخرى.
مارسدينيا تيناسيسيما (Roxb.) وايت وآرن. (MT) ، كدواء عشبي صيني تقليدي وداي ، له خصائص مضادة للالتهابات ومضادة للبكتيريا ومضادة للأورام. ومع ذلك ، فإن معظم المواد الفعالة الرئيسية هي مادة الأجليكونات ، مثل tenacigenin A و tenacigenin B. نظرا لأن التوافر البيولوجي ل MT منخفض ومكوناته الطبية النشطة يصعب تصنيعها ، يتم دراستها بشكل أساسي عن طريق التحول الحيوي. تهدف هذه الدراسة إلى إنتاج منتجات التحول الأحيائي الغنية بالصابونين اللاذعة باستخدام MT كوسيط تخمير ل Ganoderma lucidum (G. lucidum).
من خلال الفحص الأولي لثلاثة فطريات طبية ، وجد أن G. lucidum و Ophiocordyceps sinensis (O. sinensis) يمكن أن تنمو بشكل عام في وسط MT. ومن ثم ، تم فحص فعالية تخمير نوعي الفطريات باستخدام نموذج فأر لسرطان الرئة. أخيرا ، التخمير المشترك ل G. lucidum و MT تم اختياره لمزيد من التحقيق. تم إجراء تحليل الأيض غير المستهدف على منتجات MT مع G. lucidum التخمير المشترك. حددنا 12 نوعا محددا من الصابونين من MT من منتجات التخمير ، وحصلنا على مركب أحادي ، tenacigenin A ، من منتجات التخمير.
أظهر معظم التيناسجينين اتجاها تصاعديا كبيرا ، من خلال مستويات tenacigenin A و tenacigenin B. أظهرت النتائج أن فعالية MT تحسنت بعد التخمير بواسطة G. لوسيدوم. علاوة على ذلك ، كان التحول الأحيائي للجليكوسيدات الستيرويدية C21 في MT هو التفاعل المركزي في عملية التخمير هذه. باختصار ، أنشأت هذه الدراسة نظاما منهجيا وشاملا للتخمير المشترك وطريقة تقييم ديناميكية دوائية ل MT ، والتي لم تعزز فقط الاستخدام الكامل للمواد الفعالة في MT ولكن أيضا قدمت مرجعا منهجيا لتطوير العقاقير الإثنية الأخرى.
ينتمي سرطان الرئة إلى فئة "كربونكل الرئة" في الطب الصيني التقليدي. التسبب في الجمرة الرئوية هو ضعف في "Qi" الصحي للمرضى ، وعدم توازن الين واليانغ ، والسموم ، والركود في الرئة ، مما يؤدي إلى خلل في الرئة ، وانسداد الدم ، وفقدان السوائل في الرئة. وبالتالي ، فإن ركود الدم طويل الأمد وسموم البلغم في الرئتين تشكل كتلة رئوية1. لذلك ، فإن تقوية Qi والقضاء على العوامل المسببة للأمراض هو المبدأ الأساسي لعلاج سرطان الرئة. تستخدم طرق تغذية الين لموازنة الين واليانغ ، وإزالة الحرارة ، وإزالة السموم وتشتيت الركود ، ومكملات Qi وتغذية Yin ، وإزالة البلغم لعلاج ومنع تكوين دمامات الرئة2.
مارسدينيا تيناسيسيما (MT) هو نبات طبي ينتمي إلى عائلة Asclepiadaceae (Marsdenia ssp.) ، المعروف أيضا باسم Wuguteng. له آثار إزالة الحرارة وإزالة السموم ، وتخفيف السعال والربو ، وله خصائص مضادةللأورام 3. حقن Xiaoaiping ، مستحضر مصنوع من عشب واحد من MT ، تم استخدامه على نطاق واسع في العيادات ويظهر تأثيرا علاجيا جيدا مضادا للسرطان4. ومع ذلك ، مع زيادة عدد السكان ، زاد الطلب على MT بشكل حاد. وفقا لذلك ، فإن المعروض من موارد MT البرية غير كاف ، وجودة المواد الطبية المزروعة غير متساوية. هناك مشاكل مثل رداءة جودة المواد العشبية ، والمحتوى غير المستقر للمكونات ، وانخفاض التوافر البيولوجي ، مما يهدد بشكل خطير تطور MT. من بين هذه المركبات النشطة بيولوجيا ، تم التحقيق في الصابونين من MT بشكل كبير. تم تحديد أكثر من 100 مادة صابونين من MT. يمكن تقسيمها إلى نوعين رئيسيين: (1) C21 جليكوسيدات ستيرويدية في MT ، بما في ذلك tenacissoside A-P و marsdenoside A-M و tenacigenoside A-L و tenacigenin A-D. (2) ثلاثي التربين خماسي الحلقات ، مثل حمض الأوليانوليك وحمض أورسوليك. أشارت العديد من الدراسات إلى أن النشاط المضاد للسرطان لمستخلصات الأثير البترولي أعلى من الجزيئات شديدة القطبية من MT. وبالتالي ، فمن المفيد تحويل عديد السكاريد الرئيسي للصابونين من MT إلى مادة aglycone ثانوية أخرى من MT مع توافر بيولوجي وأنشطة حيويةأعلى 5.
يشير التحول الأبيولوجي ، المعروف أيضا باسم التحفيز الحيوي ، إلى التفاعلات الفسيولوجية والكيميائية الحيوية للتحول أو التعديل الهيكلي للركائز الخارجية باستخدام الإنزيمات ذات الصلة في الأنظمةالبيولوجية 6. إنه أكثر اقتصادا وأكثر أمانا وانتقائية إقليميا وانتقائيا مجسيما من التخليق الكيميائي التقليدي ويمكن أن ينتج بعض المركبات النشطة بيولوجيا التي يصعب تحضيرها بواسطة الكيمياء الاصطناعية التقليدية7،8. لذلك ، فإن تطوير الطب الصيني التقليدي والعقاقير الطبيعية أمر ضروري لتعزيز تحديث وتدويل الطب الصيني التقليدي.
تم إنشاء نظام التخمير المشترك ل MT باستخدام التحول الحيوي. تم تحويل المواد الطبية الأصلية بواسطة أنظمة الإنزيمات الميكروبية. من ناحية أخرى ، تم استخدام مستخلص MT كركيزة لإنتاج ثقافة تخمير الفطريات في هذا الوضع. في الوقت نفسه ، أدى التخمير الفطري إلى تقصير دورة تكاثر البكتيريا ، وخفض تكاليف الإنتاج ، وتحسين كفاءةالإنتاج 9. من ناحية أخرى ، فإن زيادة ترسيب المكونات النشطة عن طريق التخمير الفطري مفيد ، حيث ينتج مكونات كيميائية وفعالية محسنة10. يعد استخدام تقنية التخمير السائل ثنائي الاتجاه مفيدا لحماية المكونات النشطة للمواد الطبية ، وتحسين الفعالية ، وتوفير مصادر الأدوية ، وقد ينتج فعالية أفضل من خلال توفير تقنيات للتعديل الهيكلي للمكونات النشطة للمواد العشبية. من الأهمية بمكان تحسين مستوى تحديث الطب الصيني التقليدي.
في هذه الدراسة ، G. lucidum و O. sinensis و Inonotus obliquus (I. obliquus) تم اختيارها ككائنات دقيقة تخمير في المرحلة المبكرة بعد مراجعة الأدبيات ، وتم فحص السلالات مبدئيا. بعد ذلك ، تم تحديد سلالات التخمير النهائية من خلال استكشاف فعالية السلالات التي تم فحصها من خلال نموذج الفأر الورمي. أخيرا ، تم تحليل وتقييم المستقلبات الأولية الأولية والمستقلبات الثانوية لمنتجات التخمير بشكل منهجي بواسطة LC-MS ، وحصلنا على مركب أحادي ، tenacigenin A ، من منتجات التخمير.
Access restricted. Please log in or start a trial to view this content.
أجريت هذه الدراسة وفقا لتوصيات مركز التجريبية بجامعة مينزو (رقم 10). ECMUC2019008AA). تمت الموافقة على البروتوكول من قبل لجنة أخلاقيات التجريبية بجامعة مينزو. تم جمع MT من كونمينغ بمقاطعة يونان.
1. التحضير للدراسة
2. الفحص الأولي للسلالات
3. إعادة فحص اختيار السلالة
ملاحظة: بعد الفحص الأولي ، فقط G. lucidum و O. sinensis يمكن أن ينمو بشكل طبيعي على وسط صلب يحتوي على MT. لمزيد من تحديد النظام ذو التأثير الجيد المضاد للأورام ، تم اختبار الفعالية المضادة للأورام في نموذج فأر ورم مزروع.
4. تحليل التركيب الكيميائي لمنتجات التخمير
ملاحظة: بعد التحقق من فعالية التخمير, G. لوسيدوم تم اختياره كسلالة التخمير في هذه الدراسة. أجرينا تحليل التمثيل الغذائي ل MGF بواسطة قياس الطيف الكتلي الكروماتوغرافيا السائلة (LC-MS) 11.
5. استخراج وعزل منتجات التخمير
6. التحليلات الإحصائية
Access restricted. Please log in or start a trial to view this content.
نتائج الفحص الأولي للسلالات
لاستكشاف الفطريات القادرة على التخمير المشترك مع MT ، اخترنا ثلاثة فطريات: G. lucidum و I. obliquus و O. sinensis. أولا ، تم تنشيط السلالات: G. lucidum و I. obliquus و O. sinensis تم تلقيحها في وسط المساعد الرقمي الشخصي كما هو موضح في
Access restricted. Please log in or start a trial to view this content.
بعد تجارب فحص السلالة ، وجدنا أنه لا يمكن لجميع الفطريات الطبية البقاء على قيد الحياة بشكل طبيعي على مواد الأعشاب. بدون أي وسيط إضافي ، يعتمد بقاء الفطريات الطبية على تدهور المكونات في المواد الطبية من خلال إنزيماتها الخاصة لتصنيع مصادر الكربون والنيتروجين المطلوبة. يم?...
Access restricted. Please log in or start a trial to view this content.
يعلن المؤلفون أنه ليس لديهم مصالح مالية متنافسة معروفة أو علاقات شخصية يمكن أن يبدو أنها تؤثر على العمل المبلغ عنه في هذه الورقة.
تم دعم هذا العمل بمنح من المؤسسة الوطنية للعلوم الطبيعية في الصين (81973977). تم تحديد عينات MT من قبل البروفيسور Tongxiang-Liu وحفظها في كلية الصيدلة بجامعة Minzu في الصين.
Access restricted. Please log in or start a trial to view this content.
Name | Company | Catalog Number | Comments |
Acetonitrile | Tonguang Fine Chemicals Company, Beijing, China | 20200923 | |
Agar | Sinopharm Chemical ReagentCo., Ltd., USA | NO.20080107 | |
Autoclave | BinJiang Medical Co., Ltd., Jiangyin, China | LS-50LD | |
constant shaking incubator | Zhicheng Inc. All rights reserved., Shanghai, China | ZWY-100D | |
Ganoderma lucidum | BeNa Culture Collection, Beijing, China | 31732 | |
Inonotus obliquus | BeNa Culture Collection, Beijing, China | 117822 | |
LLC Mouse lung cancer cell | National Infrastructure of Cell Line Resource, Beijing, China | PUMC000673 | |
Male C57BL/6J mice | Vital River Laboratory Animal Technology Co., Ltd., Beiijng, China | No.110011210107024684 | |
Methanol | Tonguang Fine Chemicals Company, Beijing, China | 20210723 | |
Ophiocordyceps sinensis | BeNa Culture Collection, Beijing, China | 118371 | |
Poly tetra fluoroethylene | Jinteng Experiment Equipment Co., Ltd., Tianjing,China | No.997 | |
QTRAP 5500 LC/MS | AB Sciex Pte. Ltd., USA | CV20231711 | |
Rotary Evaporator | BUCHI Co., Ltd., Shanghai, China | R-300 | |
Syringe | Zhiyu Medical Instrument Co., Ltd., Jinagsu, China | V500111 | |
Ultra-clean bench | BOXUN Medica Bioological Instrument Co., Ltd., Shanghai, China | SW-CJ-LFD |
Access restricted. Please log in or start a trial to view this content.
Request permission to reuse the text or figures of this JoVE article
Request PermissionThis article has been published
Video Coming Soon
Copyright © 2025 MyJoVE Corporation. All rights reserved