이 연구는 작은 반추 동물의 위장관 선충류에 미치는 영향을 평가하기 위해 라디칼 기반 방법과 시험관 내 알 부화 분석(EHA)을 사용하여 Tithonia diversifolia 추출물의 생물학적 활성을 평가했습니다. 방법론과 주요 결과를 설명하고 기생충 방제를 위한 이러한 추출물의 잠재력을 강조합니다.
방법 논문
이 연구는 작은 반추 동물의 위장관 선충류에 미치는 영향을 평가하기 위해 라디칼 기반 방법과 시험관 내 알 부화 분석(EHA)을 사용하여 Tithonia diversifolia 추출물의 생물학적 활성을 평가했습니다. 방법론과 주요 결과를 설명하고 기생충 방제를 위한 이러한 추출물의 잠재력을 강조합니다.
위장관 선충(GIN)으로 인한 기생충 질병은 동물 복지를 크게 손상시키고 생산 비용을 증가시키기 때문에 전 세계적으로 가축 생산에 중요한 제한 요인으로 간주됩니다. 수년 동안 기생충 방제는 합성 약물의 사용에만 의존해 왔습니다. 상업용 구충제에 대한 GIN의 내성이 전 세계적으로 점점 더 보고되고 있습니다. 따라서 생리 활성 잠재력을 가진 식물 탐색을 포함하여 농장 동물의 GIN을 제어하기 위한 대체 접근 방식이 등장했습니다. Tithonia diversifolia는 일년 내내 수확할 수 있으며 식물의 모든 부분은 광범위한 질병에 대한 민간 요법에 사용되었습니다. 본 연구는 라디칼 기반 방법을 사용하여 물과 잎, 가지, 꽃을 포함한 T. diversifolia 공중 부분의 수성 아세톤 추출물 70%의 시험관 내 항산화 특성을 평가하고, 물 추출물을 사용한 알 부화 분석(EHA)을 사용하여 기생충 모델을 통해 구충 가능성을 평가했습니다. 또한 추출물의 총 폴리페놀 함량을 측정했습니다. 이러한 발견은 T. diversifolia가 항산화 및 구충제 화합물의 유망한 천연 공급원임을 강조합니다.
위장관 선충(GIN)으로 인한 기생충 질병은 동물 복지를 크게 손상시키고 생산 비용을 증가시키기 때문에 전 세계적으로 가축 생산에 중요한 제한 요인으로 간주됩니다1. 기생충과 가축의 관계는 숙주와 관련된 여러 요인, 즉 동물의 저항 및 회복력의 유전적 특성, 동물의 영양 상태, 기생 수준 및 관련된 기생충 개체군의 병원성에 의해 영향을 받습니다2.
수년 동안 기생충 방제는 합성 구충제에만 의존해 왔습니다. 그러나 장기간 독점적인 사용으로 인해 저항성이 나타나 효과가 감소하고 대체 전략 모색이 촉구되었습니다3. 다양한 구충제에 대한 선충류의 내성은 전 세계적으로 점점 더 많이 설명되어 왔으며, 특히 열대 지역에서 우려되는 시나리오를 제시하고 있습니다4. 또한 소비자들은 동물성 고기와 환경에 잔류되는 구충제를 줄여야 할 필요성을 점점 더 인식하고 있습니다5. 따라서 농장 동물의 선충 기생충을 방제하기 위한 대체 접근법이 등장했습니다6.
Tithonia diversifolia 는 중앙 아메리카가 원산지인 열대 관목으로 반추 동물 생산 시스템에 귀중한 독특한 특성을 가지고 있습니다. 일년 내내 수확할 수 있으며 식물의 모든 부분은 전통적으로 원주민 공동체에서 다양한 질병을 치료하기 위해 민간 요법에 사용되어 왔습니다. 국소적으로 복통, 상처, 피부병, 근육 질환 완화에 적용되었으며, 경구 투여는 감염, 말라리아, 발열, 간염 및 당뇨병을 관리하는 데 사용되었습니다. 이러한 다양한 치료 응용은 광범위한 의학적 잠재력을 강조합니다7.
산화 스트레스는 숙주 유기체와 생존을 위해 고군분투하는 기생충 유기체 모두에서 기생충 감염의 발생 및 진행에 중요한 역할을 합니다8. 이러한 이유로 항산화 활성을 검출하는 것은 구충 가능성이 있는 약용 식물 추출물의 생물학적 활성을 평가하는 데 중요합니다. 기생충 감염으로 인해 숙주의 항산화제 농도는 감소하는 반면 세포 성분의 산화 생성물 농도는 증가합니다. 기생충의 경우, 숙주와의 상호 작용을 연장하고 숙주 유기체에서 생성된 산화 스트레스로부터 방어하기 위해서는 산화 균형을 유지하는 것이 필수적입니다9.
구충제에 대한 내성이 발달하고 급속히 확산되었다는 증거는 일반적으로 사용되는 치료법이 효과가 없을 수 있다는 우려를 불러일으킵니다. 따라서 위장관 선충에서 벤즈이미다졸(BZ)에 대한 감수성 또는 내성을 평가하기 위해 EHA(Egg Hatch Assay)라는 시험관 내 테스트를 사용합니다. 이 테스트는 일반적으로 계란에 대한 식물 추출물의 구충 활성을 평가하고 용량의 함수로 활성을 비교하는 데 사용됩니다. 이 분석의 주요 한계 중 하나는 테스트 간 알 부화의 가변성입니다. 난자의 생존력은 최대 3시간으로 제한되므로 빠른 회복과 신속한 시작이 필요합니다. 그럼에도 불구하고 부화 비율은 다를 수 있습니다. 이러한 이유로 결과가 유효한 것으로 간주되기 위해서는 대조군에서 알의 최소 70%가 부화해야 한다는 것이 확립되었습니다10,11. 저렴하고, 빠르고, 쉽고, 재현 가능한 테스트입니다 12,13,14.
GIN 제어를 위한 대안을 모색하기 위해 식물 추출물을 사용하는 것은 2차 대사 산물의 존재와 생리 활성 잠재력을 기반으로 합니다. 이 연구 분야의 과제 중 하나는 2차 대사산물의 양과 안정성인데, 이는 생물학적 및 비생물적 요인뿐만 아니라 추출 공정에 의해 유도된 화학적 스트레스로 인해 달라지기 때문입니다15,16,17.
이 연구는 추출에 사용되는 용매의 유형에 따라 생물학적 활성(항산화 및 구충제 효과)의 차이가 발생할 수 있으며, 이는 폴리페놀의 구성과 결과적으로 생체 활성에 영향을 미칠 수 있다는 가설을 세웠습니다. 이 원고의 목적은 쉽게 복제할 수 있는 시험관 내 모델을 사용하여 추출물 평가에서 취한 단계를 간략하게 설명하는 것이었습니다.
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CEMIT 동물 윤리 위원회는 동물 조작과 관련된 모든 실험을 승인합니다. 난자 기증 동물은 예방 진단 목적으로 대변 샘플을 제공하여 CEMIT와 협력하는 농장에 속합니다. 이 동물은 성별을 불문하고 1세 이상의 양 또는 염소(특정 품종 없음)이며 샘플 수집 전 15일 이내에 구충을 한 적이 없어야 합니다. 모든 참여 농장은 연구 목적으로 샘플을 사용하는 것에 대해 알리고 연구에 참여하는 데 동의합니다. 난자 채취를 위해서는 먼저 인근 시설에 통보하고, 허가를 받으면 현장 방문을 통해 신선한 대변 샘플을 채취하여 3시간 이내에 처리됩니다. 본 연구에 사용된 시약 및 장비는 재료표에 나열되어 있습니다.
1. 식물 재료의 준비
2. 추출물의 준비
3. 원액의 준비
4. 식물화학적 조성
5. 항산화 분석 - ABTS
6. 기생충 절차
7. 체외 테스트 - 계란 부화 분석(EHA)
8. 통계적 분석
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총 페놀 함량(TPC), 총 플라보노이드 함량(TFC) 및 총 탄닌 함량(TTC)
Tithonia diversifolia에 대한 TPC, TTC, TFC 및 ABTS의 결과는 표 1에 나와 있습니다. 값은 TPC의 경우 건물그램당 갈산당량(mg GAE/g DM), TFC의 경우 건물그램당 케르세틴 당량(mg QE/g DM), TTC의 경우 건물그램당 카테킨 당량(mg CE/g DM)으로 표시됩니다. 항산화 능력은 ABTS 분석에서 절반 최대 억제 농도(IC50, μg/mL)로 표현됩니다.
구충제 활동
알에 대한 구충 효과(AH)는 GIN 종에 따라 달랐습니다: 일부 추출물은 유충 발달을 차단한 반면(살란 효과: 더 높은 % OE/ME), 다른 추출물은 L1 유충 출현을 억제했습니다(유...
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이 기사에서는 약용 식물에 대한 연구를 발전시키기 위한 몇 가지 필수 단계를 간략하게 설명합니다. EHA(Egg Hatch Assay)와 같은 시험관 내 테스트는 통제된 실험실 조건에서 수행할 수 있기 때문에 특히 매력적입니다. EHA는 선충 알에 대한 다양한 농도의 식물 추출물의 활성을 평가하고 결과를 양성 및 음성 대조군과 비교하도록 설계되었습니다. 얻은 결과는 특히 위장관 선충(GIN)18,19,20 사이에서 기존 약물에 대한 내성이 증가함에 비추어 볼 때 새로운 구충제 치료법을 개발하기 위한 식물 유래 화합물의 잠재력에 대한 귀중한 통찰력을 제공합니다. EHA는 특히 적절한 대조군에 대해 벤치마킹할 때 다양한 농도에 걸쳐 화합물 활성을 평가하는 효율성으로 인해 구충제 스크리닝에 널...
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저자는 이해 상충이 없음을 선언합니다.
동물과 함께 샘플링을 수행할 수 있도록 우리를 신뢰하는 모든 생산자들에게 감사드립니다. Luísa Custódio는 프로젝트 UIDB/04326/2020( D O I: 1 0 . 5 4 4 9 9 / U I D B / 0 4 3 2 6 / 2 0 2 0 ), U I D P / 0 4 3 2 6 / 2 0 2 0 (DOI:10.54499/UIDP/04326/2020), LA/P/0101/2020(DOI:10.54499/LA/P/0101/2020) 및 CEECIND/00425/2017. Rocio Avila는 저에게 재정적 지원을 제공하고 Carleton Career Center에 전문적인 지도와 지원을 제공함으로써 이 프로젝트를 가능하게 한 대가로 Nini의 기부 인턴십 기금을 받았습니다. Griselda Meza는 포르투갈로 여행하여 식물화학적 분석을 수행하기 위해 Beca de Investigacion BINV02 -52 CONACYT -2nd convocatoria를 받았습니다. Ismael Llano는 브라질에서 알 부화 분석을 수행하기 위해 BECA Movility 양식 PINV01 -306, CONACYT를 받았습니다.
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| 이름 | 회사 | 카탈로그 번호 | 댓글 |
|---|---|---|---|
| 15 mL 튜브 | 현장 | ||
| 48홀 플레이트 | 현장 | ||
| 96개의 웰 플레이트 | VWR | 734-0126 | |
| ABTS | 효소성 | A1088.0005 | 현장 |
| 학술 광학 현미경 및 역현미경 | 현장 | ||
| 아세톤 | 효소성 | A/0600/17 | |
| 염화알미늄 | 시그마 올드리치 | 6911 | |
| DMACA 시약 | 시그마 올드리치 | 49825 | |
| 에탄올 96% | 효소성 | VR11202 | |
| 동물 배설물 | 대학 근처 농장에서 수집됨 | ||
| 폴린 치오칼토 | 시그마 올드리치 | F9252 | |
| 갈릭산 | 시그마 올드리치 | 91215 | |
| HCl | 시그마 올드리치 | 258148 | |
| 맥마스터 카메라 | 현장 | ||
| 메탄올 | 효소성 | M/4000/17 | |
| PBS | 현장 | ||
| 식물 추출물 | 현장 | ||
| 과황산칼륨 | 시그마 올드리치 | 216224 | |
| 퀘르세틴 | 시그마 올드리치 | Q4951 | |
| 소금 | 현장 | ||
| 탄산나트륨과 nbsp; | 시그마 올드리치 | 1063920500 | |
| 티아벤다졸 | 현장 | ||
| 트롤록스 | 시그마 올드리치 | 648471 | 현장 |
| 물 | 현장 | ||
| 왓트만 5호 | VWR | WHAT97039654 |
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