stringtranslate.com

Гинзенозид

Химическая структура гинсенозида Rg1, члена семейства молекул даммарана.

Гинзенозиды или панаксозиды — это класс природных стероидных гликозидов и тритерпеновых сапонинов . Соединения этого семейства встречаются почти исключительно в растении рода Panax (женьшень), которое имеет долгую историю использования в традиционной медицине , что привело к изучению фармакологических эффектов соединений женьшеня. Как класс, гинзенозиды демонстрируют большое разнообразие тонких и трудно охарактеризовать биологических эффектов при изучении в изоляции. [1]

Гинзенозиды могут быть выделены из различных частей растения, хотя обычно из корней, и могут быть очищены с помощью колоночной хроматографии . [2] Химические профили видов Panax различны; хотя азиатский женьшень, Panax ginseng , был наиболее широко изучен из-за его использования в традиционной китайской медицине , существуют гинзенозиды, уникальные для американского женьшеня ( Panax quinquefolius ) и японского женьшеня ( Panax japonicus ). Содержание гинзенозидов также значительно варьируется из-за воздействия окружающей среды. [3]

Классификация

Гинзенозиды названы в соответствии с их фактором удерживания в тонкослойной хроматографии (ТСХ). Их можно в целом разделить на две группы на основе углеродных скелетов их агликонов : семейство четырехкольцевых даммаранов , которое содержит большинство известных гинзенозидов, и семейство олеанан . Даммараны далее подразделяются на 2 основные группы, протопанаксадиолы и протопанаксатриолы , [4] с другими более мелкими группами, такими как псевдогинзенозид типа окотиллола F11 и его производные. [3]

Химическая структура

Большинство известных гинсенозидов классифицируются как члены семейства даммарановых . Структура этих даммарановых гинсенозидов состоит из 4-кольцевой, стероидоподобной структуры. С каждым гинсенозидом связано по крайней мере 2 или 3 гидроксильных группы в положениях углерода-3 и -20 или положениях углерода-3, -6 и -20 соответственно. В протопанаксадиолах группы сахаров присоединяются к положению 3 углеродного скелета, тогда как в протопанаксатриолах группы сахаров присоединяются к положению углерода-6. Хорошо известные протопанаксадиолы включают Rb1, Rb2, Rg3, Rh2 и Rh3. Хорошо известные протопанаксатриолы включают Rg1, Rg2 и Rh1. [5]

Гинзенозиды, входящие в семейство олеананов , являются пентациклическими и состоят из пятикольцевого углеродного скелета. [6]

Биосинтез

Биосинтетический путь гинзенозидов не полностью охарактеризован, хотя как стероиды они происходят из путей, которые ведут к синтезу изопреновых единиц. Предложенный путь преобразует сквален в 2,3-оксидосквален посредством действия скваленэпоксидазы , в результате чего даммараны могут быть синтезированы через даммарендиолсинтазу , олеананы через бета-амиринсинтазу , а другой класс молекул, фитостерины , через циклоартенолсинтазу . [4]

В предлагаемом пути сквален синтезируется из сборки двух молекул фарнезилдифосфата (ФФП). Каждая молекула ФФП, в свою очередь, является продуктом двух молекул диметилаллилдифосфата и двух молекул изопентенилдифосфата (ИПП). ИПП вырабатывается мевалоновым путем в цитозоле растительной клетки женьшеня и метилэритритолфосфатным путем в пластиде растения . [7]

Гинзенозиды, вероятно, служат механизмами защиты растений . [7] [8] Было обнаружено, что гинзенозиды обладают как антимикробными , так и противогрибковыми свойствами. Молекулы гинзенозидов имеют горький вкус и отпугивают насекомых и других животных от употребления растения. [7]

Метаболизм

Женьшень обычно употребляется перорально в качестве пищевой добавки , и, таким образом, его компоненты гинзенозиды могут метаболизироваться кишечной флорой . Например, гинзенозиды Rb1 и Rb2 преобразуются в 20-bO-глюкопиранозил-20(S)-протопанаксадиол или 20(S)-протопанаксадиол кишечными бактериями человека. [9] Известно, что этот процесс значительно различается у разных людей. [10] В некоторых случаях метаболиты гинзенозидов могут быть биологически активными соединениями. [8]

Биологические эффекты

Большинство исследований биологических эффектов гинзенозидов проводились на клеточных культурах или животных моделях , поэтому их значимость для биологии человека неизвестна. Сообщалось о влиянии на сердечно-сосудистую систему, центральную нервную систему и иммунную систему , в первую очередь на грызунах . Также были описаны антипролиферативные эффекты. [1] [8]

Многие исследования предполагают, что гинзенозиды обладают антиоксидантными свойствами. Было обнаружено, что гинзенозиды увеличивают внутренние антиоксидантные ферменты и действуют как поглотители свободных радикалов. [5] Было обнаружено, что гинзенозиды Rg3 и Rh2 в клеточных моделях оказывают ингибирующее действие на рост различных раковых клеток, в то время как исследования на животных моделях предполагают, что гинзенозиды обладают нейропротекторными свойствами и могут быть полезны при лечении нейродегенеративных заболеваний, таких как болезнь Альцгеймера и болезнь Паркинсона . [5]

Было предложено два широких механизма действия для активности гинзенозидов, основанных на их сходстве со стероидными гормонами . Они амфифильны и могут взаимодействовать с клеточными мембранами и изменять их свойства . [1] Было также показано, что некоторые гинзенозиды являются частичными агонистами рецепторов стероидных гормонов . Неизвестно, как эти механизмы приводят к зарегистрированным биологическим эффектам гинзенозидов. Молекулы как класс имеют низкую биодоступность из-за метаболизма и плохого всасывания в кишечнике. [8]

Смотрите также

Ссылки

  1. ^ abc Attele, AS; Wu, JA; Yuan, CS (1 декабря 1999 г.). «Фармакология женьшеня: множественные компоненты и множественные действия». Биохимическая фармакология . 58 (11): 1685–93. doi :10.1016/s0006-2952(99)00212-9. PMID  10571242.
  2. ^ Fuzzati, N (5 декабря 2004 г.). «Методы анализа гинсенозидов». Журнал хроматографии B. 812 ( 1–2): 119–33. doi :10.1016/j.jchromb.2004.07.039. PMID  15556492.
  3. ^ ab Qi, LW; Wang, CZ; Yuan, CS (июнь 2011 г.). «Гинзенозиды американского женьшеня: химическое и фармакологическое разнообразие». Фитохимия . 72 (8): 689–99. Bibcode : 2011PChem..72..689Q. doi : 10.1016/j.phytochem.2011.02.012. PMC 3103855. PMID  21396670 . 
  4. ^ ab Liang, Y; Zhao, S (июль 2008 г.). «Прогресс в понимании биосинтеза гинсенозидов». Plant Biology . 10 (4): 415–21. Bibcode : 2008PlBio..10..415L. doi : 10.1111/j.1438-8677.2008.00064.x . PMID  18557901.
  5. ^ abc Lü, J.-M.; Yao, Q.; Chen, C. (2009). «Соединения женьшеня: обновление их молекулярных механизмов и медицинских приложений». Current Vascular Pharmacology . 7 (3): 293–302. doi :10.2174/157016109788340767. PMC 2928028. PMID  19601854 . 
  6. ^ Шибата, С (декабрь 2001 г.). «Химия и профилактическая активность сапонинов женьшеня и некоторых родственных тритерпеноидных соединений». J Korean Med Sci . 16 (Suppl): S28–S37. doi :10.3346/jkms.2001.16.S.S28. PMC 3202208. PMID 11748374  . 
  7. ^ abc Ким, Ю-Джин; Чжан, Дабинг; Ян, Док-Чун (2015-11-01). «Биосинтез и биотехнологическое производство гинсенозидов». Biotechnology Advances . 33 (6, Часть 1): 717–735. doi :10.1016/j.biotechadv.2015.03.001. PMID  25747290.
  8. ^ abcd Leung, KW; Wong, AS (11 июня 2010 г.). "Фармакология гинсенозидов: обзор литературы". Chinese Medicine . 5 : 20. doi : 10.1186/1749-8546-5-20 . PMC 2893180. PMID  20537195 . 
  9. ^ Bae, Eun-Ah; Han, Myung Joo; Choo, Min-Kyung; Park, Sun-Young; Kim, Dong-Hyun (2002-01-01). «Метаболизм 20(S)- и 20(R)-гинсенозида Rg3 кишечными бактериями человека и его связь с биологической активностью in vitro». Biological and Pharmaceutical Bulletin . 25 (1): 58–63. doi : 10.1248/bpb.25.58 . PMID  11824558.
  10. ^ Кристенсен, Л. П. (2009). Химия гинзенозидов, биосинтез, анализ и потенциальное воздействие на здоровье . Том 55. С. 1–99. doi :10.1016/S1043-4526(08)00401-4. ISBN 9780123741202. PMID  18772102. {{cite book}}: |journal=проигнорировано ( помощь )