Lakkasi-välittäjäjärjestelmä, joka käyttää luonnollista välittäjää valkaisuaineena melaniinin värinpoistoon, osa 1

Apr 27, 2023

Abstrakti: Tässä tutkimuksessa kehitettiin lakkaasi-välittäjäjärjestelmä (LMS), joka käyttää luonnollista välittäjää valkaisuaineena melaniinin värinpoistoon. Seitsemää luonnollista välittäjäainetta käytettiin korvaamaan synteettiset välittäjät ja onnistuneesti voittamaan lakkaasin alhainen redox-potentiaali ja melaniinin rajoitettu pääsy lakkaasin aktiiviseen kohtaan. Trametes versicolorin (lacT) ja Myceliophthora thermophilan (lacM) lakkaasien melaniinin värinpoistoaktiivisuus parani merkittävästi käyttämällä luonnollisia välittäjäaineita, mukaan lukien asetosyringonia, syringaldehydiä ja asetovanillonia, joilla oli alhainen sytotoksisuus. Luonnollisten välittäjien metoksi- ja ketoniryhmillä on tärkeä rooli melaniinin värinpoistossa. LacT:n ja lacM:n spesifisyysvakiot melaniinin värinpoistolle paranivat vastaavasti 247:llä ja 334:llä, kun asetosyringonia käytettiin välittäjänä. Pitsiä ja asetosyringonia käyttävä LMS voisi myös poistaa värin selluloosahydrogeelikalvossa olevasta melaniinista, mikä jäljittelee ihon tilaa. Lisäksi LMS voisi poistaa värin paitsi synteettisten eumelaniinianalogien, jotka on valmistettu tyrosiinia hapettamalla, myös luonnollisen melaniinin, jota melanoomasolut tuottavat.

Asiaankuuluvien tutkimusten mukaancistancheon yleinen yrtti, joka tunnetaan nimellä "ihmeyrtti, joka pidentää elämää". Sen pääkomponentti oncistanosidi, jolla on erilaisia ​​vaikutuksia, kutenantioksidantti, tulehdusta ehkäisevä, jaimmuunijärjestelmän toiminnan edistäminen. Mekanismi cistanchen jaihon valkaisuunpiilee cistanchen antioksidanttisessa vaikutuksessaglykosidit. MelaniiniIhmisen ihossa syntyy tyrosiinin hapettuessa, jota katalysoityrosinaasi, ja hapetusreaktio vaatii hapen osallistumista, joten kehon happivapaista radikaaleista tulee tärkeä melaniinin tuotantoon vaikuttava tekijä. Cistanche sisältääcistanosidi, joka on antioksidantti ja voi vähentää vapaiden radikaalien muodostumista kehossaestää melaniinin tuotantoa.

cistanche for sale

Napsauta Rou Cong Rongin edut valkaisuun

Lisätietoja:

david.deng@wecistanche.com WhatApp:86 13632399501

Avainsanat:lakkaasi; melaniini; värinpoisto; luonnollisia välittäjiä

1. Esittely

Lakkaasit (EC 1.10.3.2, bentseenidioli: dioksidoreduktaasit) ovat monikupariproteiineja, jotka katalysoivat erilaisten fenolisten ja ei-fenolisten yhdisteiden hapettumista radikaalin katalysoiman reaktiomekanismin kautta molekyylisen hapen pelkistymisen kautta [1,2]. Lakkaaseja on käytetty biokatalyytteinä biohajoamisprosesseissa, kuten väriaineiden [3,4], lääkkeiden [5,6], rikkakasvien torjunta-aineiden [7] ja delignifioinnin [8–10] bioremediatiossa. Lakkaaseja on myös käytetty katalysoimaan väriaineiden esiasteiden ja orgaanisten yhdisteiden polymeroitumista [11]. Erityisesti niiden houkuttelevat ominaisuudet, kuten alhainen substraattispesifisyys, hapen käyttö lopullisena elektronin vastaanottajana, veden muodostuminen sivutuotteena ja peroksidien tarve (tai ei tuotanto), tekevät niistä kiinnostavia bioteknologisissa ja ympäristökentät [1,11,12].

Neljä kupari-ionia aktiivisessa kohdassa osallistuu lakkaasin katalyyttiseen aktiivisuuteen. "Sininen" kupari (T1-kohta) hapettaa substraatin, ja kolminukleaarinen kupariklusteri (T2/T3) vastaanottaa elektronit T1-kohdasta molekyylihapen pelkistämiseksi [1,12,13]. Erityisesti T1-kohdan Cu-pelkistyspotentiaalia pidetään tärkeänä tekijänä lakkaasien katalyyttisen kyvyn määrittämisessä [14]. Lakkaaseilla on suhteellisen alhainen redox-potentiaali (0,4–0,8 V) verrattuna ligninolyyttisiin peroksidaaseihin (yli 1 V), kuten mangaaniperoksidaasiin ja ligniiniperoksidaasiin. Lakkaasit eivät voi suoraan hapettaa ei-fenolisia substraatteja, joiden redox-potentiaali on yli 1,3 V [13,14]. Siksi lakkaasin rajoitusten voittamiseksi lakkaasi-välittäjäjärjestelmät (LMS) käyttävät pienimolekyylisiä yhdisteitä, kuten 2,20 -atsinobis(3- etyylibentstiatsoliini-6-sulfonaatti) (ABTS), { {24}}hydroksibentsotriatsolia (HOBt), violurihappoa (VLA), N-hydroksiftaali-imidiä (HPI), N-hydroksiasetanilidiä (NHA) ja TEMPO:ta, jotka toimivat redox-välittäjinä, on ehdotettu [15–17].

cistanche tubulosa supplement

Nämä välittäjät mahdollistavat kookkaiden yhdisteiden hapettumisen eri hapetusreittejä pitkin. Lakkasi-ABTS-järjestelmä hapettaa substraatteja muodostamalla kationisen ABTS-radikaalin elektroninsiirtomekanismin (ET) kautta. LMS:t, joissa on HOBt, VLA, HPI tai NHA, tuottavat nitroksyyliradikaaleja vetyatomin siirtomekanismin (HAT) kautta [1,12,17]. Lisäksi välittäjät, kuten TEMPO ja sen analogit, reagoivat ionireittejä pitkin muodostaen oksoammoniumioneja [1,12,18]. Näiden välittäjien käyttö voi hapettaa monenlaisia ​​yhdisteitä erilaisissa sovelluksissa, kuten värien hajoamisessa [3,4], lääkkeiden hajoamisessa [5,6] ja ligniinin hajoamisessa [8–10]. Siitä huolimatta synteettisten välittäjien sovellukset teollisilla aloilla ovat olleet rajallisia niiden mahdollisen toksisuuden, korkeiden kustannusten ja entsyymejä inaktivoivan vaikutuksen vuoksi. Viime aikoina on tutkittu ligniinistä johdettuja fenolimolekyylejä luonnollisina välittäjinä (esim. syringaldehydi, asetosyringoni, vanilliini, asetovanilloni, metyylivanilaatti, ferulihappo, sinappihappo, p-kumaarihappo jne.) korvaamaan synteettisiä välittäjäaineita [1,12] . Luonnollisten välittäjien etuja ovat alhaiset kustannukset ja alhainen myrkyllisyys, koska niitä saadaan luonnollisista ja uusiutuvista lähteistä [19].

Melaniini on ryhmä luonnollisia pigmenttejä, joita tuotetaan melanogeneesissä melanosyyttien tyrosiinin oksidatiivisen polymeroinnin kautta. Luonnollinen melaniini voidaan luokitella viiteen luokkaan: eumelaniini, feomelaniini, kaikki melaniini, feomelaniini ja neuromelaniini [20]. Viime aikoina on tutkittu erilaisia ​​lääketieteellisiä ja sähkökemiallisia sovelluksia, joissa käytetään melaniinia tai melaniinin esiasteita [20,21]. Ihmisen ihon väri määräytyy enimmäkseen melaniinin läsnäolon perusteella. Kosmetiikkateollisuudessa melaniinin suoraa depigmentaatiota entsyymeillä on ehdotettu ihoa valkaisuaineiden kehittämiseksi. Useita peroksidaaseja on tutkittu melaniinin värin poistamiseksi. Woo et ai. osoitti, että synteettinen melaniini voidaan poistaa suoraan P. chrysosporiumin ligniiniperoksidaasilla [22]. Keneko- ja Mohorˇciˇc-ryhmät raportoivat myös sienistä (Sporotrichum pruinose ja Phlebia radiata) eristetyn mangaaniperoksidaasin aiheuttaman melaniinin entsymaattisen värinpoiston [23,24]. Kim et ai. raportoivat, että mangaaniperoksidaasia, ligniiniperoksidaasia ja lakkaasia sisältävät raa'at entsyymiseokset osoittivat melaniinin depigmentaatioaktiivisuutta [25]. Kun peroksidaasit poistavat väriä melaniinista, ne tarvitsevat vetyperoksidia (H2O2) kofaktorina, joka voi ärsyttää ihoa. Siten H2O2:n käytön vähentämiseksi entsyymiyhdistelmäjärjestelmään lisättiin glukoosioksidaasia tai lakkaasia [26,27]. Lakkaasit voivat poistaa värin melaniinista ilman vetyperoksidia. Khammuang ja Sarnthima raportoivat, että Lentinus polycarpous Lév -lajin lakkaasi osoitti melaniinin värinpoistoaktiivisuutta käyttämällä ABTS:ää, vanilliinia ja vanilliinihappoa välittäjinä [28].

Tässä tutkimuksessa luonnollista välittäjäainetta käyttävä LMS kehitettiin valkaisuaineena melaniinin värinpoistoon. Erilaisia ​​ligniinistä johdettuja fenolimolekyylejä on testattu melaniinin värinpoiston välittäjinä korvaamaan synteettiset välittäjät. Välittäjäpitoisuuden ja pH:n vaikutusta melaniinin värinpoistoon LMS:ssä käyttämällä kaupallisesti saatavilla olevia Trametes versicolor- ja Myceliophthora thermophilan lakkaaseja, ja tutkittiin myös luonnollisten välittäjien sytotoksisuutta. Luonnollisten välittäjien tehostava vaikutus analysoitiin kvantitatiivisesti melaniinin värinpoistoreaktion kineettisellä tutkimuksella käyttämällä LMS:ää. Lisäksi tutkittiin ihon tilaa jäljittelevän selluloosahydrogeelikalvon melaniinin värinpoistoa sekä melanoomasolujen tuottaman luonnollisen melaniinin värinpoistoa.

2. Materiaalit ja metodit

2.1. Materiaalit

Lakkaasit Trametes versicolorista (lacT), lakkaasi Myceliophthora thermophilasta (lacM), synteettinen melaniini, asetosyringoni, syringaldehydi, vanilliini, p-kumaarihappo, asetovanilloni, vanilliinihappo, vanillyylialkoholi, 1-hydroksibentsotriatsolihydraatti, kaksiemäksinen natriumfosfaatti, penisilliini, streptomysiini, fosfaattipuskuroitu suolaliuos, neutraali punainen (NR), mikrokiteinen selluloosa (MCC) ja 1-etyyli-3-metyyli-imidatsoliumasetaatti ([Emim][Ac]) ostettiin Sigma-Aldrich (St Louis, MO, USA). Sitruunahappo hankittiin Junseilta (Tokio, Japani). Trypsiini-EDTA, sikiön naudan seerumi ja DMEM saatiin Thermo Fisher Scientificilta (Waltham, MA, USA). Kaikki tässä tutkimuksessa käytetyt kemikaalit olivat analyyttistä laatua ja niitä käytettiin ilman lisäpuhdistusta.

how to take cistanche

2.2. Melaniinin värinpoisto LMS:llä

Kyllästetty melaniiniliuos (1,4 mg/ml) valmistettiin liuottamalla 3 mg synteettistä melaniinia 1,3 ml:aan 10 mM NaOH:ta. Liuosta sentrifugoitiin nopeudella 8500 rpm 5 minuuttia liukenemattoman melaniinin poistamiseksi, ja supernatantti laimennettiin 0,1 M sitruunahappofosfaattipuskurilla (pH 3, 4, 5, 5,5, 6 tai 7) ja sitä käytetään LMS:n substraattiliuoksena. Melaniinin pitoisuus substraattiliuoksessa oli 63 ug/ml ja varmistettiin spektrofotometrisesti 475 nm:ssä. 0,8 ml melaniinin substraattiliuosta sekoitettiin 0,1 ml:n kanssa välittäjäliuosta (0-1 mM) 1,5 ml:n Eppendorf-putkessa. Melaniinin värinpoistoreaktio aloitettiin lisäämällä 0,1 ml lakkaasiliuosta (15,8 µg (0,6 U) lacT tai 19,2 µg (1,8 U) lacM) melaniinin ja välittäjän seokseen 25 °C:ssa ravisteluvesihauteessa nopeudella 120 rpm. . Reaktion jälkeen reaktioseos sentrifugoitiin ja supernatantin absorbanssi mitattiin 475 nm:ssä. Värinpoistosaanto (prosenttia) laskettiin käyttämällä seuraavaa yhtälöä:

Värinpoisto (prosenttia ) {{0}} (A0 − At)/A0 × 100, (1)

missä A0 on melaniiniliuoksen absorbanssi ennen värinpoistoreaktiota ja At on melaniiniliuoksen absorbanssi värinpoistoreaktion jälkeen.Lakkaasiliuoksen proteiinipitoisuus määritettiin BCA-menetelmällä. Yksi yksikkö (U) vastaa lakkaasin määrää, joka muuttaa 1 µmolin ABTS:ää minuutissa pH:ssa 5,5 ja lämpötilassa 25 ◦C.

2.3. LMS:n kineettinen tutkimus melaniinin värinpoistosta

Melaniinin värinpoistoreaktion kineettisten vakioiden määrittämiseksi LMS:llä määritettiin lakkaasin alkunopeudet ({{0}},6 U lacT tai 1,8 U lacM) 0,1 mM asetosyringonin kanssa tai ilman sitä. mitattu käyttämällä erilaisia ​​melaniinipitoisuuksia (0–420 µg/ml). Melaniiniliuos valmistettiin laimentamalla täysin liuennut melaniini (1 mg/ml) 10 mM NaOH:hon. Kineettiset vakiot saatiin Michaelis–Menten-yhtälöstä käyttämällä SigmaPlot 12:n (Systat Software, San Jose, CA, USA) epälineaarista regressiofunktiota.

2.4. Luonnollisten välittäjien sytotoksisuus

B16F10-melanoomasolulinjaa (Korea Cell Line Bank, Soul, Korea) käytettiin määrittämään LMS:n luonnollisten välittäjien sytotoksisuus. Neutraali punainen (NR) -määritys suoritettiin välittäjien sytotoksisuuden mittaamiseksi [29]. NR mittaa elävien solujen lysosomien elinkelpoisuutta. Melanoomasoluja, joiden pitoisuus oli 3 × 104 solua, jaettiin 96-kuoppalevyn jokaiseen kuoppaan. 24 tunnin viljelyn jälkeen soluja käsiteltiin luonnollisilla välittäjäaineilla (1, 2, 5, 10, 22 ja 46 mM). 2 päivän lisäviljelyn jälkeen soluja käsiteltiin 50 ug/ml NR-liuoksella, joka oli liuotettu DMEM:iin, ja inkuboitiin 3 tuntia. Sen jälkeen kun supernatantti oli poistettu imulla, NR-desorbiliuosta (1 % jääetikkaa, 49 % etanolia ja 50 % tislattua vettä) käytettiin värin uuttamiseen. Uuttoprosessin jälkeen absorbanssin muutos mitattiin 540 nm:ssä.

2.5. Melaniini/selluloosahydrogeelikalvon valmistus ja värinpoisto

Melaniini/selluloosakalvon valmistamiseksi {{0}},5 prosenttia (w/v) synteettistä melaniinia liuotettiin [Emim][Ac]:iin ultraäänisäteilytyksen alaisena 10 minuutin ajan. Melaniiniliuosta sentrifugoitiin nopeudella 8500 rpm 20 minuuttia liukenemattoman melaniinin poistamiseksi, ja sitten 7 painoprosenttia selluloosaa liuotettiin supernatanttiin 100 ◦C:ssa 2 tunnin ajan sekoittaen. Seosliuos valettiin lasilevylle 0,3 mm:n paksuuteen käyttämällä applikaattoria/1117 (Mitutoyo Corp., Kawasaki, Japani), ja liuennut melaniini ja selluloosa regeneroitiin tislatulla vedellä. Valmistettu kalvo pestiin 0,1 M sitruunahappofosfaattipuskurilla (pH 5,5), kunnes [Emim][Ac]:n absorbanssia ei mitattu 211 nm:ssä. Melaniini/selluloosahydrogeelikalvoa säilytettiin 0,1 M sitruunahappofosfaattipuskurissa (pH 5,5) jatkokäyttöön asti.

LMS:n värinpoistoaktiivisuuden mittaamiseksi melaniini/selluloosakalvolle valmistettu hydrogeelikalvo leikattiin 1 x 2 cm:n levyksi. Hydrogeelikalvo upotettiin 4 ml:aan 0,1 M sitruunahappofosfaattipuskuria (pH 5,5); sen jälkeen puskuriin lisättiin 0,5 ml 1 mM asetosyringonia ja 0,5 ml pitsiliuosta (2,5 U). Värinpoistoreaktio suoritettiin vesihauteessa ravistellen 120 pm ja 25 °C 3 tunnin ajan. Reaktion jälkeen kalvo pestiin tislatulla vedellä ja kiinnitettiin kyvetin sisäpuolelle spektrin muutoksen mittaamiseksi alueella 400-800 nm UV/Vis-spektrofotometrillä. Myös kontrollireaktiot ilman lacM:ää tai välittäjiä suoritettiin samoissa olosuhteissa. Melaniinin vapautumista kalvosta tai melaniini/selluloosakalvon värinmuutosta ei havaittu reaktio-olosuhteissa. Lisäksi melaniini/selluloosakalvon väriparametrien (L*-, a*- ja b*-arvot) muutos LMS:llä suoritetun värinpoistoreaktion jälkeen rekisteröitiin myös käyttämällä kolorimetriä (KONICA MI NOLTA, Tokio, Japani). ∆L (metrinen vaaleusero), ∆E (kokonaisväriero), YI (keltaisuusindeksi) ja WI (valkoisuusindeksi) saatiin käyttämällä seuraavia yhtälöitä [30–32]:

cistanche tubulosa

jossa Myöhemmin, jälkeen, jälkeen, Lennen, ennen ja ennen on värinpoistoreaktion jälkeen ja ennen värinpoistoreaktiota vastaava keskimääräinen väriarvo.

2.6. Luonnollisen melaniinin valmistus

Luonnollinen melaniini saatiin B16F10-melanoomasoluista. Solut käsiteltiin alfa-melanosyyttejä stimuloivalla hormonilla melaniinin tuottamiseksi. 4 päivän inkubaation jälkeen solut siepattiin käyttämällä trypsiini-EDTA:ta ja sonikoitiin 10 minuuttia. Supernatantti saatiin sentrifugoimalla nopeudella 8 000 rpm 10 minuuttia ja sitten säädettiin pH 1,5:een käyttämällä 6 M HCl:a. Liuosta keitettiin 100 ◦C:ssa 4 tuntia jäännösproteiinifraktioiden hydrolysoimiseksi. Luonnollista melaniinia sisältävä liuos pestiin asetonilla, sen jälkeen kloroformilla ja etanolilla ja pestiin sitten deionisoidulla vedellä jäämien, kuten solujen, elatusainekomponenttien ja proteiinifraktioiden, poistamiseksi [33,34]. Kaikki pesuprosessit suoritettiin yli kahdesti. Lopuksi luonnollista melaniinia saatiin pakastekuivaamalla ja sitä käytettiin LMS:n substraattina.

3. Tulokset ja keskustelu

3.1. Välittäjien vaikutus melaniinin värinpoistoon LMS:llä

Erilaisten välittäjien vaikutusta melaniinin värinpoistoreaktioon LMS:llä tutkittiin käyttämällä kahta lakkaasia T. versicolorista (lacT) ja M. thermophilasta (lacM) (kuvio 1).Kun lacT:tä käytettiin ilman välittäjää melaniinin värinpoistoon, värinpoistosaanto oli vain 1 prosentti 5 tunnin reaktion jälkeen. Kun HOBt:tä käytettiin lacT:n välittäjänä, värinpoistosaanto parani hieman 2 prosenttiin 5 tunnin reaktion jälkeen. Erilaisten synteettisten välittäjien, kuten HOBt, ABTS, VLA ja TEMPO, käyttö fenolisten tai ei-fenolisten yhdisteiden lakkaasin katalysoimassa hapetuksessa paransi merkittävästi reaktionopeuksia [10,15]. Kun kohdeyhdisteiden pääsyä lakkaasin aktiiviseen kohtaan rajoittaa niiden steerinen este, lakkaasin muodostamat välittäjäradikaalit voivat tehokkaasti hapettaa kohdeyhdisteet elektroninsiirto- tai vetyatomin siirtomekanismin avulla [12]. HOBt on yksi yleisimmin käytetyistä synteettisistä välittäjistä LMS:ssä korkean redox-potentiaalinsa (1,1 V) ansiosta [6]. HOBt ei kuitenkaan ole hyvä kosmeettinen ainesosa sen mahdollisen solutoksisuuden ja kyvyn inaktivoida lakkaasi vuoksi. Siten valitsimme seitsemän luonnollista välittäjää, asetosyringonin, syringaldehydin, p-kumaarihapon, vanilliinin, vanilliinihapon, vanillyylialkoholin ja asetovanillonin melaniinin värinpoistoreaktioon LMS:llä. Mielenkiintoista on, että kaikki luonnolliset välittäjät toimivat tehokkaampina välittäjinä kuin HOBt melaniinin värinpoistossa puutteen vuoksi. Kun käytettiin asetosyringonia, syringaldehydiä ja p-kumaarihappoa, värinpoistosaannot olivat 28 prosenttia, 22 prosenttia ja 18 prosenttia, vastaavasti, 5 tunnin reaktion jälkeen. Nämä tulokset osoittavat luonnollisten välittäjien käyttökelpoisuuden melaniinin värinpoistoreaktiossa LMS:llä. LMS:n välittäjät hapettuvat välittäjäradikaaleiksi lakkaasin vaikutuksesta, ja välittäjäradikaalit indusoivat melaniinin hapettumista ja värin poistumista. Kun puutetta käytettiin ilman välittäjää melaniinin värinpoistoon riittävän reaktioajan aikana, joka voi saavuttaa tasapainotilan, värinpoistosaanto oli 7 prosenttia 24 tunnin reaktion jälkeen. Luonnolliset välittäjät, paitsi vanilliinihappo, toimivat tehokkaampina välittäjinä kuin HOBt melaniinin värinpoistossa lacT:n vaikutuksesta 24 tunnin reaktion jälkeen. Värinpoistosaanto 24 tunnin reaktion jälkeen käyttämällä vanilliinihappoa välittäjänä oli pienempi kuin 5 tunnin reaktion jälkeen. Tämä voi johtua vanilliinihapon hapettuneen radikaalimuodon heikosta stabiilisuudesta. Kun käytettiin asetosyringonia, syringaldehydiä ja asetovanillonia, värinpoistosaannot olivat vastaavasti 34 prosenttia, 30 prosenttia ja 31 prosenttia 24 tunnin reaktion jälkeen. p-kumariinihappo tehosti alkuperäistä reaktionopeutta tehokkaammin kuin asetovanilloni, kun taas asetovanilloni indusoi suuremman värinpoistosaannon tasapainotilassa kuin p-kumaarihappo.

cistanche side effects reddit

Välittäjäaineen vaikutus värinpoistoreaktioon LMS:llä käyttäen lacM:ää oli myös hyvin samanlainen kuin LMS:llä lacT:tä käyttämällä. Kun pitsiä käytettiin ilman välittäjää melaniinin värinpoistoon, värinpoistosaanto oli vain 2 prosenttia 5 tunnin reaktion jälkeen. HOBt lacM:n välittäjänä ei parantanut värinpoistosaantoa 5 tunnin reaktion aikana. Kaikki luonnolliset välittäjät, paitsi p-kumaarihappo ja vanilliini, toimivat tehokkaina välittäjinä melaniinin värinpoistossa lacM:n vaikutuksesta. Kun käytettiin asetosyringonia ja syringaldehydiä, värinpoistosaannot olivat 25 prosenttia ja 22 prosenttia, vastaavasti, 5 tunnin reaktion jälkeen. p-kumaarihappoa ja vanilliinia käytettiin tehokkaina välittäjinä molemmille, mutta ne eivät pystyneet tehokkaasti tehostamaan värinpoistonopeutta LMS:ssä pitsiä käyttämällä. Tämä voi johtua lacM:n alhaisemmasta substraattispesifisyydestä p-kumaarihapolle ja vanilliinille. Värinpoistosaannot 24 tunnin lacM:n reaktion jälkeen p-kumaarihapon ja vanilliinin kanssa olivat samanlaiset kuin lacT:llä saadut. Tämä osoittaa, että p-kumaarihapon ja vanilliinin hapetetut muodot voivat tehokkaasti poistaa värin melaniinista, vaikka niiden hapetusnopeus lacM:llä oli paljon alhaisempi kuin lacT:n. Kun lacM:ää ilman välittäjää käytettiin melaniinin värinpoistoon riittävän reaktioajan aikana, värinpoistosaanto oli 5 prosenttia 24 tunnin reaktion jälkeen. Luonnolliset välittäjät, paitsi vanilliinihappo, toimivat myös tehokkaampina välittäjinä kuin HOBt melaniinin värinpoistossa lacM:n vaikutuksesta 24 tunnin reaktion jälkeen. Kun asetosyringonia, syringaldehydiä ja asetovanillonia käytettiin välittäjinä lacM:lle, värinpoistosaannot olivat vastaavasti 34 prosenttia, 28 prosenttia ja 31 prosenttia 24 tunnin reaktion jälkeen. Kun vanilliinihappoa käytettiin välittäjänä sekä lacT:lle että lacM:lle, se osoitti alhaisinta värinpoistosaantoa. Tämä voi johtua vanilliinihapon hapettuneen radikaalimuodon heikosta stabiilisuudesta. Khammuang ja Sarnthima raportoivat, että vanilliinia ja vanilliinihappoa voitaisiin käyttää välittäjinä melaniinin värinpoistossa käyttämällä Lentinus polycarpous -kasvin lakkaasia [28]. Ne osoittivat kuitenkin paljon heikompaa melaniinin värinpoistoaktiivisuutta kuin asetosyringonin, kun niitä käytettiin lakT:n ja pitsin välittäjinä.

Nämä tulokset osoittavat, että luonnolliset välittäjät ovat tehokkaampia melaniinin värinpoistossa LMS:llä kuin HOBt. HOBt:tä on pidetty tehokkaana lakkaasin synteettisenä välittäjänä sen korkean redox-potentiaalin ja HOBt:n NOH-ryhmän katalyyttisen roolin vuoksi [5]. Välittäjien tehokkuus hapettaa kohdesubstraatteja riippuu suuresti kyvystä muodostaa stabiileja radikaaleja sekä steerisestä esteestä, jonka aiheuttavat tilaa vievät alkyylisubstituentit, eikä välittäjien redox-potentiaalista [19,35]. HOBt:n hapettuneen välituotteen alhainen stabiilisuus on määritetty syklisellä voltammetrialla [6]. Siksi alhainen värinpoistosaanto LMS:llä käyttäen HOBt:tä voi johtua HOBt:n alhaisesta stabiilisuudesta lakkaasin reaktio-olosuhteissa. Vaikka syringaldehydin redox-potentiaali oli pienempi kuin HOBt:n, syringaldehydin stabiilisuus oli suhteellisesti korkeampi kuin HOBt:n [6].

cistanche reddit

Kuten kuvasta 2 näkyy, tässä työssä käytetyillä luonnollisilla välittäjäaineilla on erilaisia ​​substituentteja (esim. hydroksyyli, metoksi, karboksyyli, ketoni tai aldehydi) bentseenirenkaan eri kohdissa [12,19]. Välittäjät, joissa oli kaksi metoksiryhmää (asetosyringoni ja syringaldehydi), osoittivat korkeampia värinpoistonopeuksia kuin ne, joissa oli yksi metoksiryhmä. P-kumaarihapolla ilman metoksiryhmää saatu värinpoistonopeus riippui lakkaasin tyypistä. p-kumaarihappo lacT:n kanssa osoitti korkeamman värinpoistonopeuden kuin ne, joissa oli yksi metoksiryhmä, kun taas p-kumaarihappo lacM:n kanssa osoitti alhaisimman värinpoistonopeuden 5 tunnin reaktiossa. Fillat et ai. osoitti myös samanlaisia ​​​​tuloksia fleksomusteiden värinpoistossa luonnollisilla välittäjillä olevien sienilakkasien vaikutuksesta [36]. Fenoliset luonnolliset välittäjät (asetosyringoni, metyyliruisku ja syringaldehydi), joissa oli kaksi metoksisubstituenttia renkaassa, hapettuivat lakkaasin vaikutuksesta nopeammin kuin p-kumaarihappo, jossa ei ollut metoksiryhmää. Tämä osoittaa, että metoksiryhmillä on tärkeämpi rooli elektronien luovuttajina kuin p-kumaarihapon sivuketjun kaksoissidoksella. Kun yhden metoksiryhmän välittäjiä verrattiin, värinpoistosaanto kasvoi seuraavassa järjestyksessä: asetovanilloni > vanilliini > vanillyylialkoholi > vanilliinihappo. Asetovanilloni, jossa on ketoniryhmä, osoitti korkeampaa värinpoistonopeutta ja -saantoa kuin välittäjät, joissa oli aldehydi-, hydroksyyli- ja karboksyyliryhmiä. Asetosyringonilla, jossa oli ketoniryhmä, oli myös suurempi värinpoistonopeus ja saanto kuin syringaldehydillä, jossa oli aldehydiryhmä.

Seuraavissa kokeissa asetosyringoni, syringaldehydi ja asetovanilloni, joilla oli korkea melaniinin värinpoistokyky, valittiin välittäjäaineiksi LMS:lle melaniinin värin poistamiseksi. Välittäjäaineen vaikutusta värinpoistoreaktioon LMS:llä tutkittiin ajan myötä (kuva S1). Värinpoistoreaktio käyttämällä lacT:tä asetosyringonin, syringaldehydin ja asetovanillonin kanssa johti vastaavasti 21 prosentin, 18 prosentin ja 1 prosentin värinpoistosaantoon 1 tunnin reaktion jälkeen. Värinpoistoreaktio käyttämällä lacM:ää asetosyringonin ja syringaldehydin kanssa johti vastaavasti 19 prosentin ja 18 prosentin värinpoistosaantoon 1 tunnin reaktion jälkeen. Molemmat lakkaasit osoittivat samanlaisia ​​reaktioprofiileja, kun käytettiin samaa välittäjää. Asetosyringoni ja syringaldehydi paransivat merkittävästi värinpoistonopeutta alkureaktion aikana. Nämä tulokset osoittavat, että asetosyringonia ja syringaldehydiä sisältävät dimetoksiryhmät tehostivat alkuperäistä värinpoistonopeutta LMS:llä kuin asetovanilloni, joka sisälsi yhden metoksiryhmän. Fillat et ai. raportoivat myös, että välittäjien rengasrakenteissa olevat metoksiryhmät toimivat kiihdyttiminä substraattien hapettumiselle [36]. Toisaalta värinpoistosaanto asetovanillonin 24 tunnin reaktion jälkeen oli samanlainen kuin syringaldehydillä, vaikka asetovanilloni paransi reaktionopeutta kohtalaisesti.

cistanches herba


Lisätietoja: david.deng@wecistanche.com WhatApp:86 13632399501

Saatat myös pitää