Оцінка біомаркерів окисного стресу в еритроцитах коней після in vitro обробки екстрактом, отриманим з листя thymus pulegioides l. (lamiaceae)

Завантажити PDF

DOI: 10.32900/2312-8402-2021-125-47-59

Ткаченко Г.,
Кургалюк Н.,
Інститут біології та наук про Землю, Поморська Академія в Слупську, Польща.
Гончаренко В.,
Начичко В.,
Прокопів А.,
Національний університет імені Івана Франка, Львів, Україна.
Аксьонов Є.,
Інститут тваринництва НААН, Харків, Україна

Ключові слова: Thymus pulegioides L., екстракт листя, еритроцити коней, перекисне окиснення ліпідів, окиснювально модифіковані білки, загальна антиоксидантна активность, гемоліз

Згідно до наших попередніх досліджень, ми продовжуємо оцінювати антиоксидантний потенціал чотирьох видів і одного міжвидового гібриду роду Thymus, відібраних в західній частині України на моделі еритроцитів коней. Таким чином, в цьому дослідженні біомаркери окисного стресу [речовини, що реагують з 2-тіобарбітурової кислотою (ТБК-продукти), вміст карбонільних похідних окиснювально модифікованих білків, загальна антиоксидантна активність (TAC)], а також HCl-індукований гемоліз в еритроцитах коней, використовували для оцінки антиоксидантної активності екстракту, отриманого з листя Thymus pulegioides в дозі 5 мг/мл. Листя Th. pulegioides були зібрані серед трав близько земельних ділянок (с. Сивки Білогірського району Хмельницької області, Україна; N 50°02’02,8”, E 26°14’13,9”, 306 м р.м.). У дослідженні використовували аліквоти еритроцитів коней. Для позитивного контролю використовували фосфатний буфер (рН 7,4). Після інкубації суміші при 37 °C впродовж 60 хв при безперервному перемішуванні зразки використовували для біохімічних аналізів. Результати цього дослідження показали, що екстракт, отриманий з листя Th. pulegioides (5 мг/мл) володіють помірною цитотоксичною активністю щодо еритроцитів коней, підвищуючи рівень біомаркерів перекисного окиснення ліпідів і швидкість гемолізу. Дослідження також показало, що цей екстракт виявляв гемолітичну активність. Ці дані вимагають подальших досліджень для оцінки терапевтичного потенціалу Th. pulegioides. Рівень альдегідних і кетонових похідних, а також загальна антиоксидантна активність істотно не змінилися після інкубації in vitro з екстрактом, отриманим з листя Th. pulegioides. Скринінг різних видів чебрецю з метою виявлення інших видів біологічної активності, включаючи антиоксидантну активність, має важливе значення і може бути ефективним для пошуку профілактичних агентів в патогенезі деяких захворювань, а також для профілактики і лікування порушень в медицині і ветеринарії.

Бібліографічний список

  1. Afonso, A. F., Pereira, O. R., & Cardoso, S. M. (2020). Health-Promoting Effects of Thymus Phenolic-Rich Extracts: Antioxidant, Anti-Inflammatory and Antitumoral Properties. Antioxidants (Basel), 9 (9), 814. https://doi.org/10.3390/antiox9090814.
  2. Afonso, A. F., Pereira, O. R., Neto, R. T., Silva, A. M., & Cardoso, S. M. (2017). Health-Promoting Effects of Thymus herba-barona, Thymus pseudolanuginosus, and Thymus caespititius Int. J. Mol. Sci., 18 (9), 1879. https://doi.org/10.3390/ijms18091879.
  3. Butt, A. S., Nisar, N., Mughal, T. A., Ghani, N., & Altaf, (2019). Anti-oxidative and anti-proliferative activities of extracted phytochemical compound thymoquinone. J. Pak. Med. Assoc., 69 (10), 1479–1485.
  4. Costa, P., Gonçalves, S., Valentão, P., Andrade, P. B., Coelho, N., & Romano, A. (2012). Thymus lotocephalus wild plants and in vitro cultures produce different profiles of phenolic compounds with antioxidant activity. Food Chem., 135 (3), 1253–1260. https://doi.org/10.1016/j.foodchem.2012.05.072.
  5. Dubinina, E. E., Burmistrov, S. O., Khodov, D. A., & Porotov, I. G. (1995). Okislitel’naia modifikatsiia belkov syvorotki krovi cheloveka, metod ee opredeleniia [Oxidative modification of human serum proteins. A method of determining it]. Med. Khim., 41 (1), 24–26. [in Russian].
  6. Farag, M. R., Alagawany, M. (2018). Erythrocytes as a biological model for screening of xenobiotics toxicity. Biol. Interact., 279, 73–83. https://doi.org/10.1016/j.cbi.2017.11.007.
  7. Galaktionova, L. P., Molchanov, A. V., El’chaninova, S. A., & Varshavskiĭ, B. Ia. (1998). Sostoianie perekisnogo okisleniia u bol’nykh s iazvennoĭ bolezn’iu zheludka i dvenadtsatiperstnoĭ kishki [Lipid peroxidation in patients with gastric and duodenal peptic ulcers]. Lab. Diagn., (6), 10–14. [in Russian].
  8. Honcharenko, V., Tkachenko, H., Nachychko, V., Prokopiv, A., & Osadowski, Z. (2018). Oxidative stress biomarkers in the equine erythrocyte suspension after in vitro incubation with leaf extract obtained from Thymus serpyllum emend. Mill. (Lamiaceae). Agrobiodiversity for Improving Nutrition, Health and Life Quality, (2): 201–211. https://doi.org/10.15414/agrobiodiversity.2018.2585-8246.201-211.
  9. Honcharenko, V., Tkachenko, H., Nachychko, V., Prokopiv, A., & Osadowski, Z. (2018). The antibacterial activities of some Thymus (Lamiaceae) representatives against Salmonella enteriditis strain locally isolated. Agrobiodiversity for Improving Nutrition, Health, and Life Quality, (2), 212–222. https://doi.org/10.15414/agrobiodiversity.2018.2585-8246.212-222
  10. Honcharenko, V., Tkachenko, H., Osadowski, Z., Nachychko, V., & Prokopiv, A. (2018). The antibacterial activities of ethanolic extracts obtained from leaves of some Thymus (Lamiaceae) representatives against β-lactamase producing Pseudomonas aeruginosa Słupskie Prace Biologiczne, 15, 59–78.
  11. Honcharenko, V., Tkachenko, H., Prokopiv, A., Nachychko, V., Kurhaluk, N., & Osadowski, Z. (2019). Oxidative stress biomarkers in the equine erythrocytes after In Vitro treated with leaf extract obtained from Thymus × porcii Borbás (Lamiaceae). Agrobiodiversity for Improving Nutrition, Health, and Life Quality, (3), 382–393. https://doi.org/10.15414/agrobiodiversity.2019.2585-8246.382-393.
  12. Kamyshnikov, V.S. (2004). A reference book on the clinic and biochemical researches and laboratory diagnostics. MEDpress-inform, Moscow.
  13. Kindl, M., Blažeković, B., Bucar, F., & Vladimir-Knežević, S. (2015). Antioxidant and Anticholinesterase Potential of Six Thymus Evid. Based Complement. Alternat. Med., 2015, 403950. https://doi.org/10.1155/2015/403950.
  14. Kowalczyk, A., Przychodna, M., Sopata, S., Bodalska, A., & Fecka, I. (2020). Thymol and Thyme Essential Oil-New Insights into Selected Therapeutic Applications. Molecules, 25 (18), 4125. https://doi.org/10.3390/molecules25184125.
  15. Levine, R. L., Garland, D., Oliver, C. N., Amici, A., Climent, I., Lenz, A. G., Ahn, B. W., Shaltiel, S., & Stadtman, E. R. (1990). Determination of carbonyl content in oxidatively modified proteins. Methods Enzymol., 186, 464–478. https://doi.org/10.1016/0076-6879(90)86141-h.
  16. Li, X., He, T., Wang, X., Shen, M., Yan, X., Fan, S., Wang, L., Wang, X., Xu, X., Sui, H., & She, G. (2019). Traditional Uses, Chemical Constituents and Biological Activities of Plants from the Genus Thymus. Biodivers., 16 (9), e1900254. https://doi.org/10.1002/cbdv.201900254.
  17. Meeran, M. F., Prince, P. S. (2012). Protective effects of thymol on altered plasma lipid peroxidation and nonenzymic antioxidants in isoproterenol-induced myocardial infarcted rats. Biochem. Mol. Toxicol., 26(9), 368–373. https://doi.org/10.1002/jbt.21431.
  18. Nachychko, V. (2014). The genus Thymus (Labiatae Juss.) in the Ukrainian Carpathians’ flora: systematics and taxonomic problems. Visnyk of Lviv University. Biological Series, 64, 159–169 [in Ukrainian].
  19. Nachychko, V. O. (2015). Diagnostic features of representatives of Thymus Serpyllum and T. sect. Marginati (Lamiaceae) and guidance for their herborization. The Journal of V. N. Karazin Kharkiv National University. Series: Biology, 25, 77–89. [In Ukrainian].
  20. Nachychko, V. O., Honcharenko, V. I. (2016). Hybrids of Thymus (Lamiaceae) genus in flora of the western regions of Ukraine: taxonomic composition and distribution. Studia Biologica, 10 (1), 163–186. [in Ukrainian].
  21. Nagoor Meeran, M. F., Jagadeesh, G. S., Selvaraj, P. (2015). Thymol attenuates inflammation in isoproterenol induced myocardial infarcted rats by inhibiting the release of lysosomal enzymes and downregulating the expressions of proinflammatory cytokines. J. Pharmacol., 754, 153–161. https://doi.org/10.1016/j.ejphar.2015.02.028.
  22. Nagoor Meeran, M. F., Javed, H., Al Taee, H., Azimullah, S., & Ojha, S. K. (2017). Pharmacological Properties and Molecular Mechanisms of Thymol: Prospects for Its Therapeutic Potential and Pharmaceutical Development. Pharmacol., 8, 380. https://doi.org/10.3389/fphar.2017.00380.
  23. Pagano, M., Faggio, C. (2015). The use of erythrocyte fragility to assess xenobiotic cytotoxicity. Cell Biochem. Funct., 33(6), 351–355. https://doi.org/10.1002/cbf.3135.
  24. Saidi, M., Sadeghifard, N., Kazemian, H., Sekawi, Z., Badakhsh, B., Friadian, S., & Ghafourian, S. (2016). Ex Vivo Evaluation of Thymus daenensis as an Antioxidant and Antibacterial Medicinal Herb. Drug Res. (Stuttg.), 66 (12), 657–659. https://doi.org/10.1055/s-0042-113457.
  25. Salehi, B., Mishra, A. P., Shukla, I., Sharifi-Rad, M., Contreras, M. D. M., Segura-Carretero, A., Fathi, H., Nasrabadi, N. N., Kobarfard, F., & Sharifi-Rad, J. (2018). Thymol, thyme, and other plant sources: Health and potential uses. Res., 32(9), 1688–1706. https://doi.org/10.1002/ptr.6109.
  26. Taghouti, M., Martins-Gomes, C., Félix, L. M., Schäfer, J., Santos, J. A., Bunzel, M., Nunes, F. M., & Silva, A. M. (2020). Polyphenol composition and biological activity of Thymus citriodorus and Thymus vulgaris: Comparison with endemic Iberian Thymus Food Chem., 331, 127362. https://doi.org/10.1016/j.foodchem.2020.127362.
  27. Taghouti, M., Martins-Gomes, C., Schäfer, J., Félix, L. M., Santos, J. A., Bunzel, M., Nunes, F. M., & Silva, A. M. (2018). Thymus pulegioides as a rich source of antioxidant, anti-proliferative and neuroprotective phenolic compounds. Food Funct., 9(7), 3617–3629. https://doi.org/10.1039/c8fo00456k.
  28. Terskov, I. A., Gitelson, I. I. (1957). Method of chemical (acid) erythrograms. Biofizika, 2, 259–266.
  29. Webster, N. R., Toothill, C. (1987). Inorganic phosphate transport across the red blood cell membrane: the effect of exposure to hyperoxia. Chim. Acta, 167(3), 259–265. https://doi.org/10.1016/0009-8981(87)90345-7.
  30. Youdim, K. A., Deans, S. G. (2000). Effect of thyme oil and thymol dietary supplementation on the antioxidant status and fatty acid composition of the ageing rat brain. J. Nutr., 83 (1), 87–93.
  31. Zar, J. H. (1999). Biostatistical Analysis. 4th, Prentice Hall Inc., New Jersey.