Дослідження in vitro антиоксидантної активності водних екстрактів вегетативних органів dendrobium parishii rchb.f. у м’язовій тканині райдужної форелі (oncorhynchus mykiss walbaum)

Завантажити PDF

DOI: 10.32900/2312-8402-2020-123-9-20

Буюн Л.,
Гиренко О.,
Oпришко М.,
Ковальська Л.,
Національний ботаніч-ний сад імені М. М. Гришка, Національна академія наук України.
Ткаченко Г.,
Кургалюк Н.,
Інститут біології та наук про Землю, Поморська Академія у Слупську.

Ключові слова: Dendrobium Sw., екстракти, антиоксидантна активність, м'язова тканина, райдужна форель, Oncorhynchus mykiss Walbaum

Метою даного дослідження було з’ясувати за умов in vitro особливості впливу буферних екстрактів листків та псевдобульб (видозмінених пагонів) Dendrobium parishii Rchb. f. шляхом оцінювання рівнів TBARS (речовин, що реагують з 2-тіобарбітуровою кислотою) як біомаркера ліпідної пероксидації, альдегідних та кетонових похідних оксидаційно модифікованих білків та загальної антиоксидантної активності (TAC) у м’язовій тканині райдужної форелі (Oncorhynchus mykiss Walbaum). Пагони (псевдобульби) з листям Dendrobium parishii, культивовані в тепличних умовах, були відібрані в Національному ботанічному саду ім. М. М. Гришко (НБГ) (Київ, Україна). З 1999 року вся колекція тропічних і субтропічних рослин (включаючи орхідеї) має статус національного надбання України і підтримується за рахунок державного фінансування. Крім того, колекція тропічних орхідей НБГ була зареєстрована в адміністративному органі СІТЕС в Україні (Міністерство охорони навколишнього середовища, реєстраційний номер 6939/19/1-10 від 23 червня 2004 року). Зібрані псевдобульби і листя приносили в лабораторію для біохімічних досліджень. Свіжозібране листя промивали, зважували, подрібнювали і гомогенізували в 0,1 м фосфатному буфері (рН 7,4) (в пропорції 1:19, Вт/Вт) при кімнатній температурі. Потім екстракт фільтрували і досліджували на його антиоксидантну здатність. Екстракт зберігали при температурі -20 °С до використання. Було відмічено незначне підвищення рівнів TBARS у зразках м’язової тканини, інкубованої з екстрактами листків та псевдобульб D. parishii. Натомість, рівень альдегідних та кетонових похідних оксидаційно модифікованих білків за дії екстрактів, отриманих як із листків, так і псевдобульб D. parishii, у порівнянні з контрольними зразками був несуттєво знижений. Разом з тим, екстракти листків та псевдобульб D. parishii суттєво підвищували рівень загальної антиоксидантної активності (ТAC) у м’язовій тканині, про що свідчило інгібування Fe2+/аскорбат-ініційованого вільнорадикального окиснення Tween 80. Загалом, ці результати свідчать про те, що водні екстракти вегетативних органів D. parishii можуть підвищувати загальну антиоксидантну активність у зразках м’язової тканини райдужної форелі. Слід зазначити, що антиоксидантна дія, спричинена екстрактами псевдобульб D. parishii, виявилась інтенсивнішою.

Бібліографічний список

  1. Abu, F., Mat Taib, C. N., Mohd Moklas, M. A., & Mohd Akhir, S. (2017). Antioxidant Properties of Crude Extract, Partition Extract, and Fermented Medium of Dendrobium sabin Evid. Based Complement. Alternat. Med., 2907219.
  2. Alam, M. N., Bristi, N. J., & Rafiquzzaman, M. (2013). Review on in vivo and in vitro methods evaluation of antioxidant activity. Saudi Pharm. J., 21(2), 143–152.
  3. Buyun, L., Tkachenko, H., Kurhaluk, N., Gyrenko, O., Kovalska, L., & Osadowski, Z. (2019). Assessment of oxidative stress biomarkers in the equine blood after in vitro incubation with leaf extract obtained from Dendrobium parishiiF. Agrobiodiversity for Improving Nutrition, Health, and Life Quality, 3, 416–427.
  4. Buyun, L. I., & Grakhov, V. P. (2014). Bioactivity of some orchid seeds substances and secondary metabolites composition. Proceedings of the 2-nd Russian Conference with international participation dedicated to the memory of Professor A. P. Melikiann «Carpology and reproductive biology of higher plants». (1–3 October 2014), (pр. 188–194). Moscow.
  5. Cheng, J., Dang, P. , Zhao, Z., Yuan, L. C., Zhou, Z. H., Wolf, D., & Luo, Y. B. (2019). An assessment of the Chinese medicinal Dendrobium industry: Supply, demand and sustainability. J. Ethnopharmacol., 229, 81–88.
  6. Citarasu T. (2010). Herbal biomedicines: a new opportunity for aquaculture industry. Int., 18, 403–414.
  7. Dubinina, E. E., Burmistrov, S. O., Khodov, D. A., & Porotov, I. G. (1995). Oxidative modification of human serum proteins. A method of determining it. Voprosy Meditsinskoĭ Khimii, 41, 24–26 [in Russian].
  8. Galaktionova, L. P., Molchanov, A. V., El’chaninova, S. A., & Varshavskiĭ, Bla. (1998). Lipid peroxidation in patients with gastric and duodenal ulcers. Klinicheskaia Labaratornaia Diagnostika, 6, 10–14 [in Russian].
  9. Galina, J., Yin, G., Ardó, L., & Jeney, (2009). The use of immunostimulating herbs in fish. An overview of research. Fish Physiol. Biochem., 35(4), 669–676.
  10. Harikrishnan, R., Balasundaram, C., & Heo, M.-S. (2011). Impact of plant products on innate and adaptive immune system of cultured finfish and shellfish. Aquaculture, 317, 1–15.
  11. Honda, C., & Yamaki, M. (2000). Phenanthrenes from Dendrobium plicatile. Phytochemistry, 53(8), 987–990.
  12. Ivannikov, R. V., Laguta, I. V., Stanislavskaya, O. N., Anishchenko, V. M., Buyun, L. I., & Pakhlov, E. M. (2019). Composites for prolonged release of bioactive compounds based on orchid leaves extracts and fumed silica. Nac. Akad. Nauk Ukr., 4, 66–73. [in Ukrainian]
  13. Kamyshnikov, V. S. (2004). A reference book on the clinic and biochemical researches and laboratory diagnostics. MEDpress-inform, Moscow.
  14. Kasote, D. M., Katyare, S. S., Hegde, M. V., & Bae, H. (2015). Significance of antioxidant potential of plants and its relevance to therapeutic applications. J. Biol. Sci., 11(8), 982–991.
  15. Lee, C. T., Kuo, H. C., Chen, Y. H., & Tsai, M. Y. (2018). Current Advances in the Biological Activity of Polysaccharides in Dendrobium with Intriguing Therapeutic Potential. Med. Chem., 25(14), 1663–1681.
  16. Levine, R. L., Garland, D., Oliver, C. N., Amic, A., Climent, , Lenz, A. G., Ahn, B. W., Shaltiel, S., & Stadtman, E. R. (1990). Determination of carbonyl content in oxidatively modified proteins. Methods in Enzymology, 186, 464–478.
  17. Li, X. L., & Hong, M. (2020). Aqueous extract of Dendrobium officinale confers neuroprotection against hypoxic-ischemic brain damage in neonatal rats. Kaohsiung Med. Sci., 36(1), 43–53.
  18. Liu, D., Dong, Z., Xiang, F., Liu, H., Wang, Y., Wang, Q., & Rao, J. (2020). Dendrobium Alkaloids Promote Neural Function After Cerebral Ischemia-Reperfusion Injury Through Inhibiting Pyroptosis Induced Neuronal Death in both In Vivo and In Vitro Neurochem. Res., 45(2), 437–454.
  19. Luo, A., He, X., Zhou, S., Fan, Y., He, T., & Chun, Z. (2009). In vitro antioxidant activities of a water-soluble polysaccharide derived from Dendrobium nobile extracts. Int. J. Biol.Macromol.,45(4), 359–363.
  20. Luo, Q. L., Tang, Z. H., Zhang, X. F., Zhong, Y. H., Yao, S. Z., Wang, L. S., Lin, C. W., & Luo, X. (2016). Chemical properties and antioxidant activity of a water-soluble polysaccharide from Dendrobium officinale. J. Biol. Macromol., 89, 219–227.
  21. Ng, T. B., Liu, J., Wong, J. H., Ye, X., Wing Sze, S. C., Tong, Y., & Zhang, K. Y. (2012). Review of research on Dendrobium, a prized folk medicine. Microbiol. Biotechnol., 93(5), 1795–1803.
  22. Nie, J., Tian, Y., Zhang, Y., Lu, Y. L., Li, L. S., & Shi, J. S. (2016). Dendrobium alkaloids prevent Aβ25-35-induced neuronal and synaptic loss via promoting neurotrophic factors expression in mice. Peer J., 4, e2739.
  23. Nie, X., Chen, Y., Li, W., Lu, Y. (2020). Anti-aging properties of Dendrobium nobile: From molecular mechanisms to potential treatments. J. Ethnopharmacol., 257, 112839.
  24. Paudel, M. R., Chand, M. B., Pant, B., Pant, B. (2018). Antioxidant and cytotoxic activities of Dendrobium moniliforme extracts and the detection of related compounds by GC-MS. BMC Complement. Altern. Med., 18(1), 134.
  25. Peng, H., Yang, M., Guo, Q., Su, T., Xiao, Y., & Xia, Z. Y. (2019). Dendrobium officinale polysaccharides regulate age-related lineage commitment between osteogenic and adipogenic differentiation. Cell Prolif., 52(4), e12624.
  26. Yamashita, Y., Katagiri, T., Pirarat, N., Futami, K., Endo, M., & Maita, M. (2009). The synthetic antioxifant, etoxyquin, adversely affects immunity in tilapia (Oreochromis niloticus). Aquaculture Nutrition, 15, 144–151.
  27. Zar J. H. (1999). Biostatistical Analysis. 4th, Prentice-Hall Inc., Englewood Cliffs, New Jersey.
  28. Zhai, X. F., Wang, J., Zheng, S., & Xiao, X. C. (2017). Protective effects of Dendrobium candidum on ischemia reperfusion-induced arrhythmia. Modern Food Science & Technol., 33(7), 1–8.
  29. Zhang, J. Y., Guo, Y., Si, J. P., Sun, X. B., Sun, G. B., & Liu, J. J. (2017). A polysaccharide of Dendrobium officinale ameliorates H2O2-induced apoptosis in H9c2 cardiomyocytes via PI3K/AKT and MAPK pathways. J. Biol. Macromol., 104(Pt A), 1–10.
  30. Zhang, X., Luo, Y., Wei, G., Li, Y., Huang, Y., Huang, J., Liu, C., Huang, R., Liu, G., Wei, Z., & Du, S. (2019). Physicochemical and Antioxidant Properties of the Degradations of Polysaccharides from Dendrobium officinale and Their Suitable Molecular Weight Range on Inducing HeLa Cell Apoptosis. Based Complement. Alternat. Med., 2019: 4127360.
  31. Zhang, X., Zhang, S., Gao, B., Qian, Z., Liu, J., Wu, S., & Si, J. (2019). Identification and quantitative analysis of phenolic glycosides with antioxidant activity in methanolic extract of Dendrobium catenatum flowers and selection of quality control herb-markers. Food Res. Int., 123, 732–745.
  32. Zhao, X., Dou, M., Zhang, Z., Zhang, D., & Huang, C. (2017). Protective effect of Dendrobium officinale polysaccharides on H2O2-induced injury in H9c2 cardiomyocytes. Pharmacother., 94, 72–78.
  33. Zheng, W., & Wang, S. Y. (2003). Oxygen radical absorbing capacity of phenolics in blueberries, cranberries, chokeberries, and lingonberries. Agric. Food Chem., 51(2), 502–509.