Preview

Современная наука и инновации

Расширенный поиск

Куркуминоиды: получение, свойства и применение. Сообщение 2. Антиоксидантная и антимутагенная активность куркуминоидов

https://doi.org/10.37493/2307-910X.2022.3.10

Аннотация

Показано, что антиоксидантная активность в ряду куркумин, бис-деметоксикуркумин, деметоксикуркумин снижается. Определена величина TEAС для куркумина, бис-деметоксикуркумина, деметоксикуркумина, которая составляет 0,41, 0,32 и 0,21 соответственно. Суммарный препарат куркуминоидов обладает антимутагенной активностью при концентрации 8,3 мг/л в тест системе штамма S. typhimurium ТА100 и S. typhimurium ТА98.

Об авторах

М. А. Капустин
Белорусский государственный университет; Северо-Кавказский федеральный университет
Беларусь

Капустин Максим Александрович - магистр биологических наук, научный сотрудник НИЛ прикладных проблем биологии биологического факультета БГУ.

Минск

Тел.: +375 29 7720526



А. С. Чубарова
Белорусский государственный университет
Беларусь

Чубарова Анна Сергеевна - кандидат биологических наук, доцент, старший научный сотрудник НИЛ прикладных проблем биологии биологического факультета БГУ.

Минск

Тел.: +375 29 5576722



И. А. Евдокимов
Северо-Кавказский федеральный университет
Россия

Евдокимов Иван Алексеевич - доктор технических наук, профессор, заведующий базовой кафедрой Технологии молока и молочных продуктов Института живых систем СКФУ.

Ставрополь

Тел.: +79624030847



С. В. Лодыгина
Северо-Кавказский федеральный университет
Россия

Лодыгина Светлана Валентиновна - кандидат технических наук, доцент кафедры прикладной биотехнологии Института живых систем СКФУ.

Ставрополь

Тел.: +8652330318



А. Д. Лодыгин
Северо-Кавказский федеральный университет
Россия

Лодыгин Алексей Дмитриевич - доктор технических наук, профессор, заведующий кафедрой прикладной биотехнологии Института живых систем СКФУ, заместитель директора Института живых систем СКФУ по научной работе.

Ставрополь

Тел.: +8652330318



Н. В. Дудчик
Научно-практический центр гигиены
Россия

Дудчик Наталья Владимировна - доктор биологических наук, доцент, заведующий лабораторией микробиологии.

Тел.: +375172841370



В. Г. Цыганков
Научно-практический центр гигиены
Россия

Цыганков Василий Георгиевич – кандидат медицинских наук, доцент, ведущий научный сотрудник лаборатории комплексных проблем гигиены пищевых продуктов.

Тел.: +375293733551



А. М. Бондарук
Научно-практический центр гигиены
Россия

Бондарук Алла Михайловна - кандидат медицинских наук, заведующий лабораторией комплексных проблем гигиены пищевых продуктов.

Тел.: + 375 17 284-13-84



В. П. Курченко
Белорусский государственный университет
Беларусь

Курченко Владимир Петрович - кандидат биологических наук, доцент, заведующий НИЛ прикладных проблем биологии биологического факультета БГУ.

Минск

Тел.: +375 29 6630347



Список литературы

1. Gupta, S. Curcumin, a Component of Turmeric: From Farm to Pharmacy / S. Gupta, G.Kismali, B. B. Aggarwal // BioFactors. – 2013. – Vol. 39, № 1. – P. 2–13.

2. Prasad, S. Curcumin, a component of golden spice: From bedside to bench and back / S. Prasad [et al.] // Biotechnology Advances. – 2014. – Vol. 32, № 6. – P. 1053–1064.

3. Bagchi, A. Extraction of curcumin / A. Bagchi [et al.] // IOSR J. Environ. Sci. Toxicol. Food Technol. – 2012. – Vol. 1. – P. 1–16.

4. Wiggers, H.J. Curcumin, a multitarget phytochemical: challenges and perspectives / H.J. Wiggers [et al.] // Studies in Natural Products Chemistry. – 2017. –Vol. 53. – P. 243–276.

5. Siviero, A. Curcumin, a golden spice with a low Bioavailability / A. Siviero, E. Gallo, V. Maggini // J. Herb. Med. – 2015. – Vol. 5. – P. 57–70.

6. Kathryn, M. Nelson. The Essential Medicinal Chemistry of Curcumin / M. Nelson Kathryn [et al.] // J. Med. Chem. – 2017. – Vol. 60, № 5. – P. 1620–1637.

7. Amalraj, A. Biological activities of curcuminoids, other biomolecules from turmeric and their derivatives – A review / A. Amalraj, A. Pius, S. Gopi // J. of Tradit. and Complem. Medicine. – 2017. – Vol 7, № 2. – P. 205–233.

8. Dohare, P. Dose dependence and therapeutic window for the neuroprotective effects of curcumin in thromboembolic model of rat / P. Dohare, P. Garga, V. Jain, C. Natha, M. Ray // Behav. Brain Res. – 2008. – Vol. 193. – P. 289–297.

9. Gazal, M. Neuroprotective and antioxidant effects of curcumin in a ketamine-induced model of mania in rats / M. Gazal, M.R. Valente, B.A. Acosta // Eur. J Pharmacol. – 2014. –Vol. 724. – P. 132–139.

10. Jayanarayanan, S. NMDA and AMPA receptor mediated excitotoxicity in cerebral cortex of streptozotocin induced diabetic rat: ameliorating effects of curcumin / S. Jayanarayanan [et al.] // Chem. Biol. Interact. – 2013. – Vol. 201. – P. 39–48.

11. Zhang, L.J. Comparison of inhibitory potency of three different curcuminoid pigments on nitric oxide and tumor necrosis factor production of rat primary microglia induced by lipopolysaccharide / L.J. Zhang, C.F. Wu, X.L. Meng // Neurosci. Lett. – 2008. – Vol. 447. – P. 48–53.

12. Kalpravidh, R.W. Improvement in oxidative stress and antioxidant parameters in b-thalassemia/Hb E patients treated with curcuminoids / R.W. Kalpravidh, N. Siritanaratkul, P. Insain // Clin. Biochem. – 2010. – Vol. 43. – P. 424–429.

13. Naik, S.R. Protective effect of curcumin on experimentally induced inflammation, hepatotoxicity and cardiotoxicity in rats: evidence of its antioxidant property / S.R. Naik, V.N. Thakare, S.R. Patil // Exp. Toxicol. Pathol. – 2011. – Vol. 63. – P. 419–431.

14. Dall'Acqua, S. New findings on the in vivo antioxidant activity of Curcuma longa extract by an integrated 1H NMR and HPLCeMS metabolomic approach / S. Dall'Acqua, M. Stocchero, I. Boschiero // Fitoterapia. – 2016. – Vol. 109. – P. 125–131.

15. Jayaprakasha, G.K. Antioxidant activities of curcumin, demethoxycurcumin and bisdemethoxycurcumin / G.K. Jayaprakasha, L.J. Rao, K.K. Sakariah // Food Chem. – 2006. – Vol. 98. – P. 720–724.

16. Galano, A. Role of the reacting free radicals on the antioxidant mechanism of curcumin / A. Galano [et al.] // J. Chem. Phys. – 2009. – Vol. 363. – P. 13–23.

17. Simon, A. Inhibitory effect of curcuminoids on MCF-7 cell proliferation and structure-activity relationships / A. Simon [et al.] // Cancer Lett. – 1998. – Vol. 129. – P. 111–116.

18. Semsri, S. Inhibitory mechanism of pure curcumin on Wilms' tumor 1 (WT1) gene expression through the PKCa signaling pathway in leukemic K562 cells / A. Simon [et al.] // FEBS Lett. – 2011. – Vol. 585. – P. 2235–2242.

19. Jiang, J. Identification of antitumor constituents in curcuminoids from Curcuma longa L. based on the composition-activity relationship / J. Jiang [et al.] // J. Pharm. Biomed. Anal. – 2012. – Vol. 70. – P. 664–670.

20. Man, S. Turmeric enhancing anti-tumor effect of Rhizoma paridis saponins by influencing their metabolic profiling in tumors of H22 hepatocarcinoma mice / S. Man, H. Chai, P. Qiu // Pathol. Res. Pract. – 2015. – Vol. 211. – P. 948–954.

21. Yodkeeree, S. Curcumin, demethoxycurcumin and bisdemethoxycurcumi differentially inhibit cancer cell invasion through the down-regulation of MMPs and uPA / S. Yodkeeree, W. Chaiwangyen, S. Garbisa // J. Nutr. Biochem. – 2009. – Vol. 20. – P. 87–95.

22. Basile, V. Curcumin derivatives: molecular basis of their anti-cancer activity / V. Basile [et al.] // Biochem. Pharmacol. – 2009. – Vol. 78. – P. 1305–1315.

23. Yue, G.G. Turmeric ethanolic extract possesses stronger inhibitory activities on colon tumour growth than curcumin – the importance of turmerones / G.G.Yue, L. Jiang, H. Kwok // J. Funct. Foods. – 2016. – Vol. 22. – P. 565–577.

24. Ye, M. Curcumin reverses cisplatin resistance and promotes human lung adenocarcinoma A549/DDP cell apoptosis through HIF-1a and caspase-3 mechanisms / M. Ye, Y. Zhao, Y. Li // Phytomedicine. – 2012. – Vol. 19. – P. 779–787.

25. Yue, G.G.L. Evaluation of in vitro anti-proliferative and immunomodulatory activities of compounds isolated from Curcuma longa / G.G.L Yue, B.C.L Chan, P. Hon // Food Chem Toxicol. – 2010. – Vol. 48. – P. 2011–2020.

26. Vieira, I.L. In vitro muta-genicity and blood compatibility of paclitaxel and curcumin in poly (DL-lactidecoglicolide) films / I.L. Vieira [et al.] // Toxicol. In Vitro. – 2013. – Vol. 27. – P. 198–203.

27. Hong, D. Altered profiles of gene expression in curcumin-treated rats with experimentally induced myocardial infarction / D. Hong [et al.] // Pharmacol. Res. – 2010. – Vol. 61. – P. 142– 148.

28. Lopez-Jornet, P. Radioprotective effects of lycopene and curcumin during local irradiation of parotid glands in Sprague Dawley rats / P. Lopez-Jornet [et al.] // Br. J. Oral Maxillofac Surg. – 2016. – Vol. 54. – P. 275–279.

29. Sebastia, N. Curcumin and trans-resveratrol exert cell cycle-dependent radioprotective or radiosensitizing effects as elucidated by the PCC and G2-assay / N. Sebastia, A. Montoro, D. Hervas // Mutat. Res. – 2014. – Vol. 766–767. – P. 49–55.

30. Zhang, D. Effects of two curcuminoids on Candida albicans / D. Zhang [et al.] // Chin Herb Med. – 2012. – Vol. 4. – P. 205–212.

31. Chen, D. Curcumin inhibits influenza virus infection and haemagglutination activity / D. Chen, J. Shien, L. Tiley // Food Chem. – 2010. – Vol.119. – P. 1346–1351.

32. Kim, A.N. Up-regulation of heme oxygenase-1 expression through CaMKII-ERK1/2-Nrf2 signaling mediates the anti-inflammatory effect of bisdemethoxycurcumin in LPS-stimulated macrophages / A.N. Kim, W. Jeon, J.J. Lee // Free Radic Biol Med. – 2010. – Vol. 49. – P. 323– 331.

33. Cooney, J.M. A combined omics approach to evaluate the effects of dietary curcumin on colon inflammation in the Mdr1aА/А mouse model of inflammatory bowel disease / J.M. Cooney, M.P.G. Barnett, Y.E.M. Dommels // J Nutr Biochem. – 2016. – Vol. 27. – P. 181–192.

34. Kaur, I.P. Antimutagenicity of curcumin and related compounds against genotoxic heterocyclic amines from cooked food: the structural requirement / I.P. Kaur [et al.] // Food Chem. – 2008. – Vol. 111. – P. 573–579.

35. Fu, S. Bioaccessibility of curcuminoids in buttermilk in simulated gastrointestinal digestion models / S. Fu [et al.] // Food Chem. – 2015. – Vol. 179. – P. 52–59.

36. Laokuldilok, N. Optimisation of microencapsulation of turmeric extract for masking flavor / N. Laokuldilok, P. Thakeow, P. Kopermsub // Food Chem. – 2016. – Vol. 194. – P. 695– 704.

37. Re, R. Antioxidant activity applying an improved ABTS radical cation decolorization assay / R. Re [et al.] // Free Radical Biology and Medicine. – 1999. – Vol. 26, № 9/10. – P. 1231– 1237.

38. Ильясов, И.Р. Применение радикал-катионов АBТS˙+ в оценке антирадикальной активности флаволноидов / И.Р. Ильясов [и др.] // Фармация. – 2008. – № 6. – C. 15–18.

39. Hajime, S. Improvement and Evaluation of High Throughput Fluctuation Ames Test Using 384-well Plate with Salmonella typhimurium TA100 and TA98 / S. Hajime [et al.] // Genes and Environment. – 2009. – Vol. 31, № 2. – P. 47–55.

40. Maron, D. Revised methods for the Salmonella mutagenicity test / D. Maron, B. Ames // Mut. Res. –1983. – Vol.113. – Р. 173–215.

41. Kanai, M. Dose-escalation and pharmacokinetic study of nanoparticle curcumin, a potential anticancer agent with improved bioavailability, in healthy human volunteers / Kanai M. [et al.] // Cancer Chemother Pharmacol. – 2012. – Vol. 69, № 1. – P. 65–70.

42. Hewlings, S.J. Curcumin. A Review of Its‘ Effects on Human Health / Susan J. Hewlings, Douglas S. Kalman // Foods. – 2017. – Vol. 6, № 92. – P. 1–11.

43. Капустин М.А. Антирадикальная активность куркумина, деметоксикуркумина и бисдеметоксикуркумина, выделенных из корневища Curcuma longa L. / М.А. Капустин, А.С. Чубарова // Биологическая осень 2017: к Году науки в Беларуси: тезисы докладов Международной конференции молодых ученых, Минск, 9 ноября 2017 г. / БГУ, Биологический факультет, Совет молодых ученых; редкол.: В.В. Лысак (гл. ред.) [и др.]. – Минск: БГУ, 2017. – С. 22–23.

44. Rice-Evans, C.A. Structure-antioxidant activity relationships of flavonoids and phenolic acids / C.A. Rice-Evans, N.J. Miller, G. Paganga // Free Radic. Biol. Med. – 1996. – Vol. 20, № 7. – P. 933–956.


Рецензия

Для цитирования:


Капустин М.А., Чубарова А.С., Евдокимов И.А., Лодыгина С.В., Лодыгин А.Д., Дудчик Н.В., Цыганков В.Г., Бондарук А.М., Курченко В.П. Куркуминоиды: получение, свойства и применение. Сообщение 2. Антиоксидантная и антимутагенная активность куркуминоидов. Современная наука и инновации. 2022;(3):105-118. https://doi.org/10.37493/2307-910X.2022.3.10

For citation:


Kapustin M.A., Chubarova A.S., Evdokimov I.A., Lodygin A.D., Lodygina S.V., Dudchik N.V., Cigankov V.G., Bondaruk A.M., Kurchenko V.P. Curcuminoids: production, properties and application. Report 2. Antioxidant and antimutagenic activity of curcuminoids. Modern Science and Innovations. 2022;(3):105-118. https://doi.org/10.37493/2307-910X.2022.3.10

Просмотров: 259


Creative Commons License
Контент доступен под лицензией Creative Commons Attribution 4.0 License.


ISSN 2307-910X (Print)