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Methodenartikel

Extraktion und Reinigung von Polyphenolen aus gefriergetrocknetem Beerenpulver zur Behandlung von vaskulären glatten Muskelzellen

19.1K Aufrufe

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DOI:

10.3791/55605

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5. Juli 2017

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In diesem Artikel

Zusammenfassung

Diese Arbeit beschreibt eine Schritt-für-Schritt-Methode zur Herstellung von Polyphenol-reichen Extrakten aus gefriergetrockneten Beerenpulver. Darüber hinaus gibt es eine gründliche Beschreibung der Verwendung dieser Polyphenol-reichen Extrakte in der Zellkultur in Gegenwart des Peptidhormons Angiotensin II (Ang II) unter Verwendung von vaskulären glatten Muskelzellen (VSMCs).

Zusammenfassung

Epidemiologische Studien zeigen, dass eine erhöhte Flavonoidaufnahme mit einer verminderten Mortalität aufgrund von Herz-Kreislauf-Erkrankungen (CVD) in den USA (USA) und Europa korreliert. Beeren sind in den USA weit verbreitet und haben einen hohen Polyphenolgehalt. Es wurde gezeigt, dass Polyphenole mit vielen molekularen Targets in Wechselwirkung treten und zahlreiche positive biologische Funktionen ausüben, darunter antioxidative, entzündungshemmende und kardioprotektive Effekte. Polyphenole, die aus Brombeeren (BL), Himbeere (RB) und schwarzer Himbeere (BRB) isoliert wurden, reduzieren den oxidativen Stress und die zelluläre Seneszenz als Reaktion auf Angiotensin II (Ang II). Diese Arbeit liefert eine detaillierte Beschreibung des Protokolls zur Herstellung der Polyphenolextrakte aus gefriergetrockneten Beeren. Polyphenol-Extraktionen aus gefriergetrocknetem Beerenpulver wurden unter Verwendung von 80% igem wässrigem Ethanol und einem Ultraschall-unterstützten Extraktionsverfahren durchgeführt. Der Rohextrakt wurde weiter gereinigt und mit Chloroform und Ethylacetat fraktioniert,beziehungsweise. Die Effekte von sowohl rohen als auch gereinigten Extrakten wurden an vaskulären glatten Muskelzellen (VSMCs) in Kultur getestet.

Einleitung

Polyphenole sind Verbindungen, die mindestens einen phenolischen Ring in ihrer Struktur enthalten und im Pflanzenreich reichlich vorhanden sind. Menschen verbrauchen Pflanzen seit Jahrtausenden für medizinische Zwecke, ohne sich der Existenz solcher Verbindungen bewusst zu sein 2 . Viele Früchte und Gemüse haben einige geteilte polyphenolische Verbindungen, wenn auch mit unterschiedlichen Mengen, einschließlich Flavonoide, Stilbene und Phenolsäuren 3 . Obwohl Polyphenole oft mit bunten Früchten und Gemüse verbunden sind, ist dies nicht strikt wahr. Zum Beispiel sind Zeaxanthin und Xanthin in Gemüse, die nicht sehr bunt ....

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Protokoll

1. Vorbereitung der Reagenzien

  1. Bereiten Sie 80% Ethanol (100 ml) vor, indem Sie 80 ml absolutem Ethanol (Molekularbiologie-Klasse) und 20 ml Zellkultur-sterilem Wasser mischen.
  2. Zur Herstellung von Polyphenol-Extrakt (10 mg / ml) wiegen 10 mg CE oder PE. Füge 1 ml Dulbecco's Modified Eagle Medium (DMEM) unter einer Zellkultur Kapuze hinzu. Vortex die Lösung. Aliquot in 200-μL-Portionen und bei -20 ° C aufbewahren.
  3. Lysepuffer vorbereiten
    1. Fügen Sie 5 ml 1 M HEPES-Stammlösung (pH 7,4, 50 mM endgültig), 1 ml 5 M NaCl-Stammlösung (50 mM endgültig), 1 ml 0,5 M EDTA-Stammlösung (5 mM endgültig), 2 ml 0,5, hinzu M NaF-Stammlösung (1....

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Ergebnisse

Es wurde zuvor gezeigt, dass Polyphenolextrakte, die aus BL, RB und BRB isoliert wurden, die Seneszenz von VSMCs als Reaktion auf Ang II 21 reduzierten. Es wurde gezeigt, dass diese gereinigten Polyphenolextrakte die Ang II-Signalisierung modulieren, indem sie die Phosphorylierung von Akt, p38 Mitogen-aktivierter Proteinkinase (MAPK) und ERK1 / 2 reduzieren. BL verhindert die Alterung durch die Verringerung der Expression der NADPH-Oxidase (Nox) 1, eines Enzyms, d.......

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Diskussion

Polyphenole, die aus Beeren isoliert sind, enthalten unterschiedliche Kompositionen. Das hier beschriebene Ethanol-basierte Extraktionsprotokoll ermöglichte die Identifizierung verschiedener Phenolsäuren und Flavonoide, die in rohen und gereinigten Polyphenol-Extrakten von BL vorliegen ( Tabelle 1 ). CE wurde mit Gallussäure, Ferulasäure, 4-O-Caffeochininsäure und 5-O-Caffeoylchininsäure angereichert. Der Reinigungsprozess änderte die Mengen an Gallussäure und p-Cumarsäure nicht signifikant. Allerdings .......

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Offenlegungen

Die Autoren haben nichts zu offenbaren.

Danksagungen

Diese Arbeit wurde von der American Heart Association (14GRNT20180028) und dem Florida State University Council über Forschung und Kreativität (COFRS) finanziert.

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Materialien

Liste der in diesem Artikel verwendeten Materialien
NameUnternehmenKatalognummerKommentare
Angiotensin IISigma-Aldrich, Inc.A9525-10MGBehandlung von VSMCs
β-AktinSigma-Aldrich, Inc.A2228Primärer Antikörper (1:5000)
BrombeerfruchtMercer FoodsGefriergetrocknete Brombeerpulver
Katalase Calbiochem219010Primärer Antikörper (1:1000)
ChloroformBiotech Grd, Inc.97064-678Zubereitung von gereinigten Polyphenol-Extrakten
Dulbecco's Modified Eagle Medium (DMEMMediatech, Inc.10-014-CVKultur von VSMCs
Ethanol (absolute molekularbiologische Qualität)Sigma-Aldrich, Inc.E7023-500MLZubereitung von Polyphenol-Extrakten
EthylacetatSigma-Aldrich, Inc.439169Herstellung von gereinigten Polyphenol-Extrakten
ERK1/2Cell Signaling Technology, Inc.9102SPrimärer Antikörper (1:500)
EDTA, 500 mM, pH 8,0Teknova, Inc.E0306Lysepuffer
GefriertrocknerLabconcoVirTis Benchtop KAufbereitung von Polyphenolextrakten
Fötales Rinderserum (FBS)Seradigm1400-500Zellkultur
HEPESSigma-Aldrich, Inc.H3375Lyse-Puffer 
NaClEMD Millipore, Inc.7760Lysepuffer
NaFJ.T.Baker, Inc.3688-01 Lyse-Puffer
Na3VO4Sigma-Aldrich, Inc.450243Lysepuffer
Na4P2O7 , DecahydratSigma-Aldrich, Inc.S-9515Lysepuffer
Phospho ERK1/2 Zellsignaltechnologie, Inc.9101SPrimärer Antikörper (1:1000)
Proteaseinhibitor-CocktailSigma-Aldrich, Inc.P8340-5mlLysepuffer
Proteinassay FarbstoffreagenzBio-Rad Laboratories, Inc.500-0006Messung der Proteinkonzentration
PVDF-TransfermembranThermo Scientific, Inc.88518Western Blots
Rotatorischer VerdampferBüchi LabortechnikRotavapor
R3000
Aufbereitung von Polyphenol-Extrakten
SterilwasserMediatech, Inc.25-055-CVAufbereitung von Polyphenol-Extrakten
SonicatorQSonica, LLCQ125Aufbereitung von Zellextrakten
SOD2Enzo Life Sciences, Inc.ADI-SOD-110-FPrimärer Antikörper (1:1000)
Triton-X-100Sigma-Aldrich, Inc.X100Western Blots
Whatman #2 FilterpapierGE Healthcare, Inc.28317-241Zubereitung von Polyphenol-Extrakten
)

Referenzen

  1. Morton, L. W., Abu-Amsha Caccetta, R., Puddey, I. B., Croft, K. D. Chemistry and biological effects of dietary phenolic compounds: relevance to cardiovascular disease. Clin Exp Pharmacol Physiol. 27 (3), 152-159 (2000).
  2. Sekirov, I., Russell, S. L., Antunes, L. C., Finlay, B. B. Gut microbiota in health and disease. Physiol Rev.

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Nachdrucke und Genehmigungen

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