scholarly journals Μελέτη και αξιολόγηση της βιοδραστικότητας-τοξικότητας φυτικών εκχυλισμάτων καλλιεργούμενων και αυτοφυών αρωματικών- φαρμακευτικών φυτών

2016 ◽  
Author(s):  
Ευσταθία Σκώττη

Ο σκοπός της παρούσας διατριβής ήταν η μελέτη υδατικών εκχυλισμάτων από καλλιεργούμενα και αυτοφυή αρωματικά και φαρμακευτικά φυτά της Ελληνικής χλωρίδας. Ο στόχος ήταν η αξιολόγηση της βιολογικής τους δράσης και της τοξικότητάς τους προκειμένου αυτά να αξιοποιηθούν μελλοντικά από τη Βιομηχανία τροφίμων και τη βιολογική γεωργία.Μελετήθηκαν τα φυτά: δίκταμο (Origanum dictamnus L.), ρίγανη (Origanum vulgare L.), ύσσωπος (Hyssopus officinalis L.), φασκόμηλο (Salvia officinalis L.), μελισσόχορτο (Melissa officinalis L.) και κρόκος (Crocus sativus L.). H παραλαβή των εκχυλισμάτων για την εκτίμηση της τοξικότητάς τους προσομοιάστηκε με τη συνήθη χρήση αυτών ως αφέψημα (θερμοκρασία νερού 85οC και συγκέντρωση 1g/100mL νερού για τα είδη της οικογένειας Lamiaceae και 0.01g/100mL για τον κρόκο). Η εκτίμηση της τοξικότητας έγινε με τον αναλυτή Microtox® η λειτουργία του οποίου βασίζεται στο βακτήριο Vibrio fischeri, το οποίο εκπέμπει φωταύγεια. Πρόσθετα, για τα προαναφερόμενα φυτικά είδη, εκτιμήθηκε η τοξικότητα τους σε εκχυλίσματα τα οποία προέκυψαν από την ίδια αναλογία φυτικής μάζας σε νερό, και στον ίδιο χρόνο εκχύλισης αλλά με διαφοροποίηση της θερμοκρασίας τους νερού αλλά και με υποβοήθηση από λουτρό υπερήχων. Η εκχύλιση σε θερμοκρασία περιβάλλοντος έγινε προκειμένου να υπάρχει προσομοίωση της χρήσης των αρωματικών βοτάνων ως ενισχυτικά γεύσης σε φαγητά για τα οποία στη συνέχεια δεν ακολουθεί θερμική επεξεργασία, όπως στην περίπτωση της ρίγανης στις σαλάτες. Η τοξικότητα εκτιμήθηκε και σε εκχυλίσματα που παραλήφθηκαν μετά την περεταίρω εκχύλιση όλων των προηγούμενων με πετρελαϊκό αιθέρα μέσω της οποία αφαιρούνται τα μη υδατοδιαλυτά συστατικά που παραλαμβάνονται με τις διαδικασίες εκχύλισης που αναφέρθηκαν πιο πάνω. Τα αποτελέσματα των ελέγχων τοξικότητας υπέδειξαν ότι η μικρή ποσότητα συστατικών του αιθέριου ελαίου η οποία περνά στην υδατική φάση κατά την παραλαβή των υδατικών εκχυλισμάτων αρωματικών και φαρμακευτικών φυτών της οικογένειας Lamiaceae με διάφορες τεχνικές εκχύλισης, διαφοροποιεί τη βιολογική δράση του εκχυλίσματος. Η διαφοροποίηση στη βιολογική δράση αποτυπώθηκε από το γεγονός ότι τα μη υδατοδιαλυτά συστατικά του αιθερίου ελαίου που εισέρχονται στο εκχύλισμα είτε προωθούν είτε μερικώς παρεμποδίζουν τη βιολογική δράση των υδατοδιαλυτών συστατικών που περιέχονται στα εκχυλίσματα. Διαπιστώθηκε, επίσης, ότι η μεγαλύτερη συνέργεια στην τοξικότητα μεταξύ μη υδατοδιαλυτών και υδατοδιαλυτών συστατικών στα εκχυλίσματα προέκυψε από την εκχύλιση με νερό σε θερμοκρασία 85ο C. H ανάλυση της τοξικότητας των αρωματικών και φαρμακευτικών φυτών, προσδιόρισε τις μέγιστες συγκεντρώσεις ανά είδος εκχύλισης, πάνω από τις οποίες κάποιο είδος μπορεί να θεωρηθεί τοξικό καθώς και τη συνέργεια στην τοξικότητα μεταξύ των υδατοδιαλυτών συστατικών και των συστατικών του αιθέριου ελαίου που εισέρχονται στο εκχύλισμα για κάθε φυτικό είδος και διαδικασία εκχύλισης. Οι τιμές τοξικότητας δε βρέθηκε να συσχετίζονται με τη συγκέντρωση των ολικών φαινολικών συστατικών και την αντιοξειδωτική ικανότητα των ίδιων εκχυλισμάτων.Ακολούθως μελετήθηκε η βιολογική δράση υδατικών εκχυλισμάτων όλων των προαναφερόμενων αρωματικών και φαρμακευτικών φυτών, επί των φυτοπαθογόνων μυκήτων Alternaria alternata, Fusarium oxysporum, Aspergillus flavus και του εντομοπαθογόνου μύκητα Beauveria bassiana. Επίσης, μέσω του υπολογισμού δεικτών συνέργειας μελετήθηκε ο ρόλος του μη υδατοδιαλυτού κλάσματος στη δράση του εκάστοτε εκχυλίσματος. Ακολούθησε ποιοτική ανάλυση των υδατικών εκχυλισμάτων με υγρή χρωματογραφία υψηλής απόδοσης (HPLC). Αναφορικά με τη βιολογική δράση, το φαινόμενο που παρατηρήθηκε κυρίως ήταν η προώθηση της ανάπτυξης του μυκηλίου και της κονιδιογένεσης από συγκεκριμένα εκχυλίσματα, φθάνοντας σε κάποια από αυτά ποσοστό αύξησης έως και 300% σε σχέση με το μάρτυρα. Διαπιστώθηκε δε, ότι η επίδραση των υδατικών εκχυλισμάτων επί της κονιδιογένεσης έχει ισχυρή συσχέτιση (R2: 0.84) με τη συγκέντρωση του ροσμαρινικού οξέος στα εκχυλίσματα που δοκιμάσθηκαν. Η μελέτη των αλλαγών στη δομική-βιοχημική σύσταση των κυττάρων των οργανισμών στόχων υπό την επίδραση των εκχυλισμάτων αρωματικών και φαρμακευτικών φυτών με χρήση φασματοσκοπίας υπερύθρου FT-IR, αποτέλεσε το αντικείμενο της επόμενης ενότητας στην παρούσα διατριβή. Με βάση τα αποτελέσματα της φασματοσκοπίας υπερύθρου και της χημειομετρίας βρέθηκε ότι όλα τα εκχυλίσματα επηρέασαν σημαντικά τους πολυσακχαρίτες του κυτταρικού τοιχώματος, τα λιπαρά οξέα της κυτταρικής μεμβράνης καθώς και τις πρωτεΐνες σε βαθμό που να διαχωρίζονται ικανοποιητικά όλες οι επεμβάσεις σε σχέση με το μάρτυρα στις περιοχές του φάσματος που αντιστοιχούν στις προαναφερόμενες ομάδες. Πρόσθετα, ένα εξαιρετικά σημαντικό αποτέλεσμα που προέκυψε από την παρούσα διατριβή και αφορά στη μελέτη μικροοργανισμών με φασματοσκοπία IR, είναι ότι διαπιστώθηκε και καταγράφηκε για πρώτη φορά η πολύ ισχυρή συσχέτιση (R2: 0,88-0,98) της αύξησης του μυκηλίου με το λόγο του εμβαδού συγκεκριμένων κορυφών του φάσματος των μυκήτων. Το γεγονός αυτό, ανοίγει νέους δρόμους στη χρήση της φασματοσκοπίας υπερύθρου και σε μικροβιολογικές εφαρμογές. Στη συνέχεια διερευνήθηκε η επίδρασης των ανωτέρω εκχυλισμάτων στη βιοσύνθεση αφλατοξίνης από τον Aspergillus flavus. Ο έλεγχος για την παραγωγή αφλατοξίνης πραγματοποιήθηκε σε in vitro και in vivo βιοδοκιμές με ποιοτική ανίχνευση των αφλατοξινών με χρωματογραφία λεπτής στοιβάδας, αλλά και με ποσοτική τους εκτίμηση με τη μέθοδο ELISA. Στη συνέχεια, διερευνήθηκε ο μηχανισμός της επίδρασης των εκχυλισμάτων με μοριακές μεθόδους (Real-time PCR) όπου και διαπιστώθηκε η επίδραση των υδατικών εκχυλισμάτων στην έκφραση του μεταφραστικού παράγοντα AflR αλλά και του γονιδίου Nor-1 που ρυθμίζουν τη βιοσύνθεση αφλατοξίνης από τον A. flavus. Από τα αποτελέσματα συμπεραίνεται ότι στα υδατικά εκχυλίσματα των αυτοφυών και καλλιεργούμενων αρωματικών και φαρμακευτικών φυτών που εξετάσθηκαν περιέχονται βιοδραστικά μόρια ικανά να παρεμβαίνουν σε επίπεδο έκφρασης γονιδίων. Επιπλέον, με βάση τα αποτελέσματα της παρούσας διατριβής, το υδατικό εκχύλισμα του μελισσόχορτου (Melissa officinalis) έδειξε με βάση τις in vitro και in vivo βιοδοκιμές ότι μπορεί να αποτελέσει ισχυρό αντιαφλατοξικογόνο παράγοντα ο οποίος μπορεί να χρησιμοποιηθεί σε τρόφιμα.

2014 ◽  
Author(s):  
Ειρήνη Αναστασάκη

Ο σκοπός της παρούσας διατριβής ήταν η μελέτη υδατικών και οργανικών εκχυλισμάτων από αρωματικά και φαρμακευτικά φυτά της μεσογειακής χλωρίδας. Ο στόχος ήταν η ταυτοποίηση των κύριων συστατικών τους και η αξιολόγηση της εν δυνάμει βιολογική τους δράσης.Μελετήθηκαν τα φυτά: δεντρολίβανο (Rosmarinus officinalis L.), δίκταμο (Origanum dictamnus L.), κρόκος Κοζάνης (Crocus sativus L.), μελισσόχορτο (Melissa officinalis L.), φασκόμηλο (Salvia officinalis L.) και χαμομήλι (Matricaria recutita L.). Η παραλαβή των υδατικών εκχυλισμάτων προσομοιάστηκε με τη συνήθη χρήση αυτών σε μορφή αφεψήματος (2 g σε 1 κούπα τσαγιού-200mL νερού θερμοκρασίας 85 oC), ενώ επιπλέον μελετήθηκε και η εκχύλιση με νερό σε θερμοκρασία περιβάλλοντος με ή χωρίς τη βοήθεια λουτρό υπερήχων. Στη συνέχεια, έγινε εκχύλιση των παραπάνω εκχυλισμάτων με οργανικό διαλύτη προκειμένου να παραλάβουμε τα συστατικά εκείνα που προσδίδουν το άρωμα των αφεψημάτων και των υδατικών εκχυλισμάτων.Στα παραπάνω εκχυλίσματα προσδιορίστηκε το ολικό φαινολικό τους περιεχόμενο με τη μέθοδο Folin-Ciocalteu, ενώ η εκτίμηση της αντιοξειδωτική δράσης έγινε με τις μεθόδους ABTS και DPPH. Η αντιβακτηριακή δράση αυτών εκτιμήθηκε με τη μέθοδο διάχυσης υπερκειμένου σε άγαρ (Well diffusion assay-WDA) έναντι 19 θετικών κατά Gram και 5 αρνητικών κατά Gram βακτηρίων. Ακολούθως, η οργανική φάση αναλύθηκε με αέρια χρωματογραφία συνδυασμένη με φασματομετρία μαζών (GC/MS), ενώ έγινε ποιοτικός και ποσοτικός προσδιορισμός των φαινολικών συστατικών των αφεψημάτων με υγρή χρωματογραφία συνδυασμένη με φασματομετρία μαζών (LC/ MS) και ανιχνευτή φωτοδιόδων (DAD).Τα αποτελέσματα αναδεικνύουν ότι τα παραπάνω εκχυλίσματα είναι πλούσια σε φαινολικά συστατικά με τις τιμές να κυμαίνονται μεταξύ 8,1 και 195,2 mg καφεϊκού οξέος/200 mL. Παρουσίασαν ισχυρή αντιοξειδωτική δράση και με τις δυο μεθόδους, η οποία είχε θετική γραμμική συσχέτιση με το ολικό φαινολικό περιεχόμενο (rFOLIN-ABTS=0.979; rFOLIN-DPPH=0.971, p<0.01). Το μελισσόχορτο ήταν αυτό που παρουσίασε τη μεγαλύτερη περιεκτικότητα σε φαινολικά συστατικά (195.2 mg καφεϊκού οξέος/200mL) και την αντιοξειδωτική ικανότητα (1321,7 μmol Trolox/mL για ABTS and 1206,3 μmol Trolox/mL για DPPH) σε σχέση με τα άλλα φυτά και με όλους τους τρόπους παραλαβής. Η εκχύλιση με ζεστό νερό υπερείχε τόσο έναντι της εκχύλισης με νερό σε θερμοκρασία περιβάλλοντος, όσο και όταν η τελευταία υποβοηθήθηκε με υπερήχους. Μόνο τα υδατικά εκχυλίσματα του μελισσόχορτου παρουσίασαν, και με τους τρεις τρόπους παρασκευής, αντιμικροβιακή δράση έναντι του στελέχους Clostridium sporogenes LMG 8421T, ενώ δεν παρατηρήθηκε καμία παρεμπόδιση στην ανάπτυξη του στελέχους Clostridium sporogenes LMG 14743.Επειδή, η αντιοξειδωτική δράση των αφεψημάτων έχει συσχετιστεί με την περιεκτικότητα αυτών σε φαινολικά συστατικά, αυτά μελετήθηκαν με υγρή χρωματογραφία. Τα αφεψήματα ήταν πλούσια σε φαινολικά οξέα και φλαβονοειδή. Το ροσμαρινικό οξύ ήταν το συστατικό που βρέθηκε σε όλα τα φυτά της οικογένειας Lamiaceae. Την υψηλότερη περιεκτικότητα σε ροσμαρινικό οξύ την κατέχει το μελισσόχορτο (14.923,9 μg/g φ.υ.) και τη χαμηλότερη το δεντρολίβανο (86,2 μg/g φ.υ.). Η χρωματογραφική ανάλυση της οργανικής φάσης των αφεψημάτων αποτυπώνει ένα διαφορετικό προφιλ ουσιών σε σχέση με αυτό του αντίστοιχου αιθερίου ελαίου, όπου παρατηρείται μια απώλεια ή απουσία των πιο πτητικών ενώσεων και ιδιαίτερα των μονοτερπενικών υδρογονανθράκων, ενώ ενισχύεται η περιεκτικότητα τους σε οξυγονούχα τερπένια και πολικά συστατικά.Για την παραλαβή των οργανικών εκχυλισμάτων, έγινε διαδοχική εκχύλιση με διαλύτες διαφορετικής πολικότητας κατά σειρά: πετρελαϊκός αιθέρας, διαιθυλαιθέρας και μεθανόλη. Στα εκχυλίσματα προσδιορίστηκε το ολικό φαινολικό περιεχόμενο, η αντιοξειδωτική και αντιμικροβιακή ικανότητα. Ακολούθως έγινε ποιοτικός και ποσοτικός προσδιορισμός των κύριων συστατικών.Η μεγαλύτερη περιεκτικότητα σε ολικά φαινολικά συστατικά παρατηρήθηκε, όπως αναμενόταν, στα μεθανολικά εκχυλίσματα των φυτών, όπου η κατάταξη με φθίνουσα σειρά είναι μελισσόχορτο (64,3 mg γαλλικού οξέος/g φ.υ.), δεντρολίβανο (55,2 mg γαλλικού οξέος/g φ.υ.), δίκταμο (51,5 mg γαλλικού οξέος/g φ.υ.), φασκόμηλο (43,2 mg γαλλικού οξέος/g φ.υ.), χαμομήλι (49,9 mg γαλλικού οξέος/g φ.υ.) και κρόκος (26,9 mg γαλλικού οξέος/g φ.υ.). Αντίστοιχη σειρά κατάταξης παρατηρείται και στον προσδιορισμό της αντιοξειδωτικής ικανότητας.Στα εκχυλίσματα του πετρελαϊκού αιθέρα παραλαμβάνονται πτητικά συστατικά, τα οποία αποτελούν τα κύρια συστατικά του αντίστοιχου αιθέριου ελαίου. Στα εκχυλίσματα του διαιθυλαιθέρα ταυτοποιήθηκαν φαινολικά συστατικά, κυρίως άγλυκα μέρη των φλαβονοειδών και τερπενικά παράγωγα. Στα μεθανολικά εκχυλίσματα των φυτών της οικογένειας Lamiaceae, το ροσμαρινικό οξύ ήταν η κύρια ένωση. Ταυτοποιήθηκαν επίσης παράγωγα αυτού, κυρίως ισομερή σαλβιανολικού οξέος καθώς και φλαβονοειδή κυρίως σε μορφή γλυκοζιτών.Σε αντίθεση με τα υδατικά εκχυλίσματα, τα οργανικά εκχυλίσματα παρουσίασαν ισχυρή αντιμικροβιακή δράση έναντι των στελεχών που εξετάστηκαν. Σε όλες τις περιπτώσεις μικροοργανισμών-στόχων, τα εκχυλίσματα του διαιθυλαιθέρα παρουσίασαν την πιο αξιοσημείωτη δράση. Όσον αφορά τα εκχυλίσματα του πετρελαϊκού αιθέρα, αυτά του δίκταμου και του δεντρολίβανου, ακολουθούμενο από αυτό του φασκόμηλου παρουσιάζουν τη μεγαλύτερη αντιμικροβιακή δράση έναντι των θετικά κατά Gram βακτηρίων παθογόνων της στοματικής κοιλότητας και παθογόνων τροφίμων. Τα αντίστοιχα εκχυλίσματα του μελισσόχορτου, του χαμομηλιού και του κρόκου εμφάνισαν αρκετά μικρότερη δράση, ενώ σε κάποια στελέχη ήταν ανενεργά. Τα μεθανολικά εκχυλίσματα συγκριτικά με τα άλλα δυο οργανικά εκχυλίσματα εμφανίζουν μικρότερη παρεμποδιστική δράση. Τα αρνητικά κατά Gram βακτηρία ήταν πιο ανθεκτικά.Από την αξιολόγηση των παραπάνω αποτελεσμάτων, έγινε επιλογή ζευγών μικροοργανισμών-στόχων και εκχυλισμάτων και μελετήθηκε η αντιμικροβιακή τους δράση με τη μέθοδο έλεγχου της βακτηριοκτόνου δράσης (Killing assay-KA). Παράλληλα, χρησιμοποιήθηκε η φασματοσκοπία FT-IR για την ανίχνευση των αλλαγών στα δομικά συστατικά των κυττάρων των μικροοργανισμών-στόχων. Μελετώντας τις χαρακτηριστικές περιοχές του φάσματος καταλήξαμε στο συμπέρασμα ότι η μεγαλύτερη διαφοροποίηση έγκειται σε μεταβολές της δομικής διευθέτησης των λιπιδίων της κυτταρικής μεμβράνης, στους πολυσακχαρίτες και στα φωσφορολιπίδια του κυτταρικού τοιχώματος.


2021 ◽  
Author(s):  
Ελένη Κακούρη

Η χρήση των φαρμακευτικών και αρωματικών φυτών είναι σήμερα ευρέως διαδεδομένη λόγω των πολλαπλών ωφελειών τους στην προαγωγή της καλής υγείας. Τα οφέλη από τη χρήση τους έχουν επιβεβαιωθεί μέσα από in vitro και in vivo μελέτες, επομένως γίνεται αντιληπτό πως τα φαρμακευτικά και αρωματικά φυτά θα συνεχίζουν να διαδραματίζουν καθοριστικό ρόλο ως σημαντικοί παράγοντες με σκοπό την προάσπιση της υγείας.Στην παρούσα διδακτορική διατριβή μελετήθηκε η χημική σύσταση καθώς και η in vitro και in vivo βιοδραστικότητα εκχυλισμάτων προερχόμενων από τα φυτά Drimia numidica, Smilax aspera L, Rosmarinus officinalis L, Cannabis sativa L., Crocus sativus L., καθώς και της κανναβιδιόλης, της μη ψυχότροπης ουσίας που προέρχεται από το φυτό της Cannabis sativa. Το χημικό προφίλ των εκχυλισμάτων προσδιορίστηκε με τη μέθοδο της υγρής χρωματογραφίας συζευγμένης με φασματομετρία μάζας χρόνου πτήσης, ενώ η εκτίμηση της βιοδραστικότητας των εκχυλισμάτων ως προς την αντιοξειδωτική τους ικανότητα έγινε με τις δοκιμασίες DPPH και ABTS. Η εκτίμηση του ολικού φαινολικού περιεχομένου πραγματοποιήθηκε με τη μέθοδο Folin-Ciocalteu.Δεδομένου του πλούσιου χημικού προφίλ των εκχυλισμάτων σε δευτερογενείς μεταβολίτες και σε συνδυασμό με την ισχυρή ή ακόμη και μέτρια αντιοξειδωτική δράση τους, έγιναν in vitro πειράματα που αφορούσαν στη διερεύνηση της κυτταροτοξικής τους δράσης σε κακοήθεις όγκους εγκεφάλου. Σε αυτή τη σειρά των πειραμάτων εξετάστηκε και η κυτταροτοξική δράση της διμεθυλοκροκετίνης, ενός ημι-φυσικού παραγώγου προερχόμενου από τα στίγματα του Crocus sativus L. Εξετάστηκαν δυο κυτταρικές σειρές και συγκεκριμένα η σειρά ΤΕ671 (κύτταρα μυελοβλαστώματος) και η σειρά Α172 (κύτταρα γλοιοβλαστώματος). Η δράση των εκχυλισμάτων παρακολουθήθηκε σε τρεις χρονικές στιγμές, δηλαδή στις 24, 48 και 72h, χρησιμοποιώντας την τεχνική Alamar blue. Τα αποτελέσματα έδειξαν ότι το φυτικό υλικό που μελετήθηκε καθώς και οι καθαρές ουσίες, διμεθυλοκροκετίνη και κανναβιδιόλη, αναστέλλουν την ανάπτυξη και τον πολλαπλασιασμό των καρκινικών κυττάρων με μία δόσο- και χρόνο- εξαρτώμενη σχέση. Στα in vivo πειράματα, μελετήθηκε η δράση εκχυλίσματος κροκινών οι οποίες εκχυλίστηκαν από τα στίγματα του φυτού Crocus sativus L. Τα πειράματα πραγματοποιήθηκαν χρησιμοποιώντας ως πειραματικό μοντέλο το zebrafish, και εκτιμήθηκε εάν οι κροκίνες μπορούν να ρυθμίσουν τα επίπεδα γλυκόζης στο zebrafish. Παρατηρήθηκε σημαντική μείωση των επιπέδων της γλυκόζης στις προνύμφες όπου χορηγήθηκαν κροκίνες. Ως εκ τούτου διερευνήθηκε η έκφραση του γονιδίου pck1, το οποίο ρυθμίζει τη διαδικασία της γλυκονεογένεσης. Τα αποτελέσματα έδειξαν σημαντική αύξηση έκφρασης του γονιδίου σε σχέση με τα έμβρυα στα οποία δεν χορηγήθηκαν κροκίνες, γεγονός που υποδηλώνει ότι η μείωση της γλυκόζης που παρατηρήθηκε, δεν είναι αποτέλεσμα παρεμπόδισης της γλυκονεογένεσης. Στη συνέχεια εξετάστηκε εάν οι κροκίνες επηρεάζουν το σχηματισμό των β-κυττάρων σε προνύμφες zebrafish. Χρησιμοποιήθηκε η διαγονιδιακή σειρά Tg(ins:DsRed) και τα αποτελέσματα έδειξαν πως οι κροκίνες ενεργοποίησαν την παραγωγή ινσουλίνης, όπως παρατηρήθηκε από την αυξημένη ένταση φθορισμού των παγκρεατικών νησιδίων, το οποίο επιβεβαιώθηκε μελετώντας και την έκφραση του γονιδίου insa. Παρατηρήθηκε υπερέκφραση του συγκεκριμένου γονιδίου σε σχέση με τα έμβρυα στα οποία δεν είχαν χορηγηθεί κροκίνες, γεγονός που οδηγεί στο συμπέρασμα ότι οι κροκίνες συμμετέχουν στη διαδικασία ομοιόστασης της γλυκόζης.


Molecules ◽  
2020 ◽  
Vol 25 (23) ◽  
pp. 5618
Author(s):  
Maria Anna Maggi ◽  
Silvia Bisti ◽  
Cristiana Picco

Crocus sativus L. belongs to the Iridaceae family and it is commonly known as saffron. The different cultures together with the geoclimatic characteristics of the territory determine a different chemical composition that characterizes the final product. This is why a complete knowledge of this product is fundamental, from which more than 150 chemical compounds have been extracted from, but only about one third of them have been identified. The chemical composition of saffron has been studied in relation to its efficacy in coping with neurodegenerative retinal diseases. Accordingly, experimental results provide evidence of a strict correlation between chemical composition and neuroprotective capacity. We found that saffron’s ability to cope with retinal neurodegeneration is related to: (1) the presence of specific crocins and (2) the contribution of other saffron components. We summarize previous evidence and provide original data showing that results obtained both “in vivo” and “in vitro” lead to the same conclusion.


1986 ◽  
Vol 64 (11) ◽  
pp. 2774-2777 ◽  
Author(s):  
G. Chichiricco ◽  
M. Grilli Caiola

The germination and tube growth of saffron (Crocus sativus L.) pollen were studied in vitro (in liquid media) and in vivo in pistils of Crocus sativus and Crocus thomasii after intraspecific and interspecific pollinations. In vitro about 20% of the saffron pollen grains germinated, but only about 9% developed a pollen tube. Although 21% of the pollen germinated on the stigmas, most pollen tubes ceased growth in the pistil and only a low percentage (about 6% of germinated grains) reached the ovary, where few of the ovules (about 5%) were penetrated. The defective germination and pollen tube growth were correlated with the occurrence of cytological abnormalities of the saffron pollen. Moreover, the ovarian transmitting tissue appeared to prevent the penetration of the ovules.


2021 ◽  
Vol 19 ◽  
Author(s):  
Grazia D’Onofrio ◽  
Seyed Mohammad Nabavi ◽  
Daniele Sancarlo ◽  
Antonio Greco ◽  
Stefano Pieretti

: Crocus sativus L. (saffron) appears to own neuroprotective effects on cognitive impairment in patients with Alzheimer’s disease (AD). The purpose of this work is to review the evidence and mechanisms of saffron-induced therapeutic outcomes and measureable cognitive benefits in AD. The literature was reviewed, and preclinical and clinical studies were identified. In vitro and in vivo preclinical studies were selected according to these criteria: 1) development of saffron pharmacological profile on biological or biophysical endpoints; 2) evaluation of saffron efficacy using animal screens as an AD model, and 3) duration of the studies of at least 3 months. As for the clinical studies, the selection criteria included: 1) patients aged ≥ 60, 2) AD diagnosis according to National Institute on Aging-Alzheimer's Association (NIAAA) criteria, and 3) appropriate procedures to assess cognitive, functional, and clinical status. A total of 1477 studies published until November 2020 were identified during an initial phase, of which 24 met the inclusion criteria and were selected for this review. Seventeen in vitro and in vivo preclinical studies have described the efficacy of saffron on cognitive impairment in animal models of AD, highlighting that crocin appears to be able to regulate glutamate levels, reduce oxidative stress, and modulate Aβ and tau protein aggregation. Only four clinical studies have indicated that the effects of saffron on cognitive impairment were not different from those produced by donepezil and memantine and that it had a better safety profile. Saffron and its compounds should be further investigated in order to consider them a safer alternative in AD treatment.


2015 ◽  
Author(s):  
Βασιλική Σαπανίδου

Τα κύτταρα (σπερματοζωάρια, ωοκύτταρα, έμβρυα) που συμμετέχουν στην in vitro γονιμοποίηση υφίστανται έντονο οξειδωτικό στρες κατά τη διάρκεια των χειρισμών και της καλλιέργειάς τους, καθώς οι συνθήκες κάτω από τις οποίες πραγματοποιούνται οι χειρισμοί χαρακτηρίζονται από υψηλή συγκέντρωση οξυγόνου. Το οξειδωτικό στρες αποτελεί μία από τις κυριότερες αιτίες της υποβάθμισης της ποιότητας του σπέρματος και των χαμηλών ποσοστών επιτυχίας της in vitro γονιμοποίησης. Υψηλές συγκεντρώσεις δραστικών μορφών οξυγόνου (reactive oxygen species, ROS) θίγουν τη δομική και λειτουργική ακεραιότητα των γαμετών. Ωστόσο, μικρές και ελεγχόμενες συγκεντρώσεις ROS είναι απαραίτητες, καθώς ρυθμίζουν βασικές φυσιολογικές διεργασίες της αναπαραγωγής, όπως είναι η ενεργοποίηση των σπερματοζωαρίων και η συγχώνευση των γαμετών. Τα τελευταία χρόνια η επιστημονική κοινότητα έχει στραφεί στην προσθήκη αντιοξειδωτικών παραγόντων στα υποστρώματα της in vitro παραγωγής εμβρύων προκειμένου να αποσοβήσουν τον κίνδυνο που εγκυμονούν οι υψηλές συγκεντρώσεις ROS στη γονιμοποιητική ικανότητα του σπέρματος και στα ποσοστά επιτυχίας της in vitro γονιμοποίησης. Οι αντιοξειδωτικές ιδιότητες του εκχυλίσματος των στύλων του κρόκου του ήμερου (Crocus. sativus L.) έχουν μελετηθεί τόσο in vivo, όσο και in vitro. Έτσι, η πιθανή αντιοξειδωτική δράση του κρόκου του ήμερου έχει ιδιαίτερο ενδιαφέρον να μελετηθεί σε κύτταρα που υφίστανται έντονο οξειδωτικό στρες, όπως αυτά που συμμετέχουν στην in vitro γονιμοποίηση. Στη διατριβή αυτή διερευνάται η επίδραση δύο κύριων βιολογικώς ενεργών συστατικών του κρόκου του ήμερου, της κροκίνης και της κροκετίνης, στη γονιμοποιητική ικανότητα του κατεψυγμένου σπέρματος ταύρου in vitro. Για το σκοπό της αυτό χρησιμοποιήθηκαν κατεψυγμένα σπερματοζωάρια ταύρου και ωοκύτταρα από ωοθήκες αγελάδων, ύστερα από τη μεταθανάτια συλλογή τους. Ελέγχθηκε η επίδραση 3 διαφορετικών συγκεντρώσεων κροκίνης (0,5mM, 1mM και 2mM) και κροκετίνης (1μΜ, 2,5μΜ και 5μΜ) σε ποιοτικές παραμέτρους του σπέρματος, όπως η κινητικότητα, η ζωτικότητα, η ενεργοποίηση/αντίδραση ακροσώματος, η ακεραιότητα του DNA, τα ενδοκυτταρικά επίπεδα της ρίζα του ανιόντος υπεροξειδίου και του υπεροξειδίου του υδρογόνου, το ποσοστό μετάθεσης της φωσφατιδυλοσερίνης στην εξωτερική κυτταρική μεμβράνη και ο βαθμός της λιπιδικής υπεροξείδωσης των κυτταρικών μεμβρανών. Η αξιολόγηση των παραπάνω παραμέτρων πραγματοποιήθηκε σε 3 χρονικά σημεία: 0 ώρα, 2 ώρες και 4 ώρες επώασης. Η επιβεβαίωση της βελτίωσης της γονιμοποιητικής ικανότητας του σπέρματος από την παρουσία των δύο καροτενοειδών έγινε με την τροποποίηση του υποστρώματος της in vitro γονιμοποίησης και τον έλεγχο του ποσοστού αυλάκωσης και των παραγόμενων βλαστικών κύστεων, παρουσία αρνητικού μάρτυρα. Από την εκτίμηση των αποτελεσμάτων προκύπτει ότι η επώαση του σπέρματος παρουσία της κροκίνης (1mM) και της κροκετίνης (2,5μΜ) διασφαλίζει ελεγχόμενα ποσά ROS και λιπιδικών υδροϋπεροξειδίων. Ο αντιοξειδωτικός αυτός ρόλος προστατεύει, σύμφωνα με τα αποτελέσματα, την κινητικότητα, τη ζωτικότητα και την ακεραιότητα του DNA, ιδιότητες που συνδέονται άρρηκτα με τη γονιμοποιητική ικανότητα του σπέρματος. Η τελευταία επιβεβαιώνεται μέσω της σημαντικής αύξησης του ποσοστού των σπερματοζωαρίων με αντίδραση ακροσώματος και των παραγόμενων βλαστικών κύστεων, συγκριτικά με το μάρτυρα.


2019 ◽  
Vol 130 ◽  
pp. 32-43 ◽  
Author(s):  
Elias Begas ◽  
Maria Bounitsi ◽  
Thomas Kilindris ◽  
Evangelos Kouvaras ◽  
Konstantinos Makaritsis ◽  
...  

2007 ◽  
Vol 539-543 ◽  
pp. 710-715
Author(s):  
Kotaro Kuroda ◽  
Ryoichi Ichino ◽  
Masazumi Okido

Hydroxyapatite (HAp) coatings were formed on cp titanium plates and rods by the thermal substrate method in an aqueous solution that included 0.3 mM Ca(H2PO4)2 and 0.7 mM CaCl2. The coating experiments were conducted at 40-140 oC and pH = 8 for 15 or 30 min. The properties for the coated samples were studied using XRD, EDX, FT-IR, and SEM. All the specimens were covered with HAp, which had different surface morphologies such as net-like, plate-like and needle-like. After cleaning and sterilization, all the coated specimens were subjected to in vivo and vitro testing. In the in vitro testing, the mouse osteoblast-like cells (MC3T3-E1) were cultured on the coated and non-coated specimens for up to 30 days. Moreover, the specimens (φ2 x 5 mm) were implanted in rats femoral for up to 8 weeks, the osseoinductivity on them were evaluated. In in vitro evaluations, there were not significant differences between the different surface morphologies. In in vivo evaluations, however, two weeks postimplantation, new bone formed on both the HAp coated and non-coated titanium rods in the cancellous and cortical bone. The bone-implant contact ratio, which was used for the evaluation of new bone formation, was significantly dependent on the surface morphology of the HAp, and the results demonstrated that the needle-like coating appears to promote rapid bone formation.


INDIAN DRUGS ◽  
2013 ◽  
Vol 50 (06) ◽  
pp. 36-39
Author(s):  
S Deshmane ◽  
◽  
K Gandhi ◽  
S. Nagpure ◽  
A. Sawant ◽  
...  

The new mathematical model was developed by studying angle of slide using N, N-dimethyl acetamide, non-volatile liquid vehicle and prepared liquisolid tablets, in which the different concentrations of non-volatile liquid adsorbed over carrier and coating material separately. Both DSC and FT-IR study showed better compatibility and stability. The optimized formulation showed higher drug release during in-vitro and in-vivo study against conventional and marketed preparation. The present work concludes that N, N-dimethyl acetamide enhanced the solubility of pioglitazone HCl with higher dissolution rate through liquisolid technique.


2000 ◽  
Vol 51 (345) ◽  
pp. 731-737
Author(s):  
José A. Fernández ◽  
Julio Escribano ◽  
Abel Piqueras ◽  
Joaquín Medina

Sign in / Sign up

Export Citation Format

Share Document