17.4.4.3 Saponins
in an attempt to study the contribution of saponins to the anti diabetes and anti obesity effect of sarviapilan seeds, Uemura et al. (2011) tutki maksan rasva-aineenvaihduntaa/lipogeneesiä diabeettisilla lihavilla KK-Ay-hiirillä, joita ruokittiin HFD: llä (60% energiasta rasvana) 4 viikon ajan 0,5% tai 2% sarviapilalla. He havaitsivat, että lipogeenisten geenien maksan ja plasman tri-ja mRNA-ekspressiotasot laskivat 2%: n lisäyksellä, mutta eivät 0,5%: n siemenillä. Mielenkiintoista, in vitro tutkimukset käyttäen hepatosyyttien HepG2-solut osoittivat, että se oli hydrolysoitu saponiinifraktio, mutta ei koko saponiini, joka oli vastuussa havaittu esto TG kertyminen. Toinen biotestillä ohjattu fraktiotutkimus osoitti, että diosgeniini oli aktiivinen periaate, koska 5 tai 10 µM pitoisuus riitti estämään triglyseridien kertymistä ja lipogeenisten geenien ilmentymistä HepG2-soluissa. Muut luciferaasi – ja geeliliikkuvuuden siirtymätestit vahvistivat, että diosgeniini estää maksa-X-reseptori-α: n (LXR α) transaktivaatiota. HFD-hoitoa saavilla hiirillä tehdyssä IGGT-testimallissa glukoositasapainon paranemisen havaittiin parantuneen sarviapilan furostanolisilla saponiineilla sekä seerumin TRIGLYSERIDIPITOISUUDELLA, joka oli koholla HFD-ruokinnan jälkeen (Hua et al., 2015).
T1D: tä ja T2D: tä jäljittelevissä eläinkokeissa diosgeniini on noussut merkittäväksi aktiiviseksi periaatteeksi, jota on vakavasti pidettävä mahdollisena terapeuttisena aineena. STZ: n indusoimissa ja muissa T2D-rotta-malleissa esimerkiksi hypoglykeemiset vaikutukset (Kalailingam ym., 2014; Pari et al., 2012; Saravanan et al., 2014; Sangeetha et al., 2013) on osoitettu hyvin, kun taas muiden diabeteksen merkkiaineiden, kuten HbA1c: n, on myös osoitettu olevan tukahdutettuja (Kalailingam et al., 2014; Pari et al., 2012). Diabetekseen liittyvät poikkeavuudet, jotka johtuvat seerumin merkkiaineiden kuten alat-ja ASAT-arvojen suppenemisesta, antioksidanttipuolustuksen voimistumisesta, kuten SOD -, CAT -, GSH -, GSH-peroksidaasi – (GPX) – arvojen kohoamisesta tai tuberkuloosin ja ROS-arvon vähenemisestä (Kalailingam et al., 2014; Pari et al., 2012; Sangeetha et al., 2013; Son et al., 2007; Tharaheswari et al., 2014) ovat kaikki havaittu tämän yhdisteen. Toinen mielenkiintoinen tämän yhdisteen biologinen aktiivisuus näissä glukoositasapainon kannalta merkityksellisissä eläinmalleissa on sen suppressiivinen vaikutus glukoosi-6-fosfataasiin (G6Pase) samalla kun GK-aktiivisuus lisääntyy ja maksan glykogeenitaso nousee (Kalailingam et al., 2014; Tharaheswari et al., 2014). Yhdisteen lipidiä alentava vaikutus on osoitettu myös erilaisissa diabeetikko -, HFD-ja diabeettisen liikalihavuuden hiirimalleissa (esim.KK-Ay-hiiret). Näin ollen dokumentoitiin seerumin LDL: n, seerumin TC: n, FFA: n, seerumin TG: n, maksan kolesterolin, rasvamaksan, pienemmän adiposyyttien koon ja seerumin HDL: n, kolesterolin erityksen, sapen kolesterolin erityksen, lisääntyneen adipogeneesin väheneminen (Kalailingam et al., 2014; Sangeetha et al., 2013; Tang et al., 2011; Tharaheswari et al., 2014; Turer et al., 2012). Yhdisteen rasva-ja glukoositasapainon paraneminen voi johtua myös sen tunnetusta tulehdusta ehkäisevästä vaikutuksesta sekä in vitro että in vivo, mikä on osoituksena makrofagi chemoattractant protein-1: n (MCP-1), TNF-α: n, interleukiini-6: n (IL-6), NF-kB: n tason ja aktiivisuuden suppenemisesta sekä leptiinin, PPAR-γ: n, makrofagi-infiltraation ja adiposyyttien tulehduksen vähenemisestä (Hirai et al., 2010; Tharaheswari et al., 2014; Uemura et al., 2010). Srebp-1C: n, FAS: n, stearoyyli-CoA-desaturaasin (SCD-1), asetyyli-CoA-karboksylaasin (ACC) ja lxra: n aktivaation vähenemistä on myös raportoitu solujen (HEPO-G2) ja eläinperäisten diabeettisten lihavien mallien (Turer et al., 2012). Tämän steroidisen yhdisteen anti-inflammatorinen ja antioksidanttipotentiaali erilaisissa primaariviljellyissä soluissa (esim.endoteelisolut, Manivannan ym., 2013a) ja iskemian eläinmallit (Badalzadeh et al., 2014; Liu et al., 2012b; Manivannan et al., 2013b), munuaisvaurio (Manivannan et al., 2014; Salimeh et al., 2013) on myös laajasti uutisoitu. Kaikki nämä tiedot osoittivat, että tulehdussytokiinien (TNF-α, IL-1 ja IL-6), tulehdussignaalien (IKK-β ja NF-kB), suolistotulehduksen (esim.Yamada ym., 1997); ROS, no, lipidiperoksidaatio ja LDH; lisääntynyt antioksidantti puolustus (GSH, SOD, ja CAT) indusoidaan tämän yhdisteen. Suppressiiviset vaikutukset tulehduksellisissa muutoksissa adiposyyttien ja makrofagien välisissä spesifisissä vuorovaikutuksissa on myös hyvin dokumentoitu (Hirai et al., 2010).
KK-Ay-hiirten hoidon HFD: llä täydennettynä 2% sarviapilalla on osoitettu parantavan diabetesta, vähentävän adiposyyttien kokoa ja lisäävän erilaistumiseen liittyvien geenien mRNA-ekspressiotasoja rasvakudoksissa; estävän makrofagin tunkeutumista rasvakudoksiin ja vähentävän tulehdusgeenien mRNA-ekspressiotasoja(Uemura et al., 2010). Samoin diosgeniini edistää adiposyyttien erilaistumista ja estää useiden 3T3-L1-solujen tulehdukseen liittyvien molekyylikandidaattien ilmentymistasoja (Uemura et al., 2010). Stark and Madar (1993) tutki myös rasvattujen sarviapilan siementen etanoliuutteen hypokolesteroleemisia ominaisuuksia. Raa ’ an etanoliuutteen fraktiointi dialyysillä johti saponiinien pullistumiseen niiden TLC-profiilin ja hemolyyttisten ominaisuuksien mukaisesti. Dialysaatin, jonka todettiin sisältävän saponiineja ohutkerroskromatografiassa, osoitettiin estävän taurokolaatin ja deoksikolaatin imeytymistä annosriippuvaisesti; kahdessa erillisessä ruokintakokeessa (30 tai 50 g etanoliuutetta/kg 4 viikon ajan) hyperkolesteroleemisilla rotilla plasman kolesterolipitoisuus laski 18-26%. Myös maksan kolesterolipitoisuuksien alenemistaipumusta havaittiin. Saponiineilla rikastettujen sarviapilan siementen etanoliuute pystyy näin osoittamaan hypokolesteroleemista vaikutusta vuorovaikutuksessa sappisuolojen kanssa ruoansulatuskanavassa.
Petit ym. (1995) ovat osoittaneet, että saponiinit (furostanolityyppiset), joiden pitoisuus oli vähintään 90% uutteesta, vaikuttavat merkittävästi ruokintakäyttäytymiseen ja metabolisiin endokriinisiin muutoksiin terveillä ja STZ-diabeteksessa elävillä rotilla, kun niitä annetaan kroonisesti (12,5 mg/vrk 300 gramman painolastia kohti, SP.). He havaitsivat, että normaaleilla rotilla ravinnonsaanti ja ruokailumotivaatio lisääntyivät merkittävästi, ja samalla ruokintakäyttäytymisen vuorokausirytmi muuttui. Sarviapilan saponiinit myös vakautti elintarvikkeiden kulutusta diabeettisilla rotilla, mikä johti asteittaiseen painonnousuun näillä eläimillä. Sekä terveillä että diabeettisilla rotilla steroidiset saponiinit laskivat TC: tä muuttamatta TRIGLYSERIDIARVOA.
koska kaikki edellä mainitut eläinkokeet osoittivat, että diosgeniini on hyvin siedetty ja että sen toksisuus terapeuttisesti sovellettavina annoksina on vähäistä, yhdisteellä on terapeuttista potentiaalia käytettäväksi diabeteslääkkeenä ja lipidiarvoja alentavana aineena. Subkrooniset myrkyllisyystutkimukset yhdisteellä ovat myös hyvin yhtäpitäviä tämän päätelmän kanssa (Qin et al., 2009). Sarviapilan siemenistä eristettyjen saponiinien pitkä luettelo huomioon ottaen (17.3 kohta).2), ei ole epäilystäkään siitä, että enemmän saponiini-pohjainen aktiivisia periaatteita olisi löydetty sarviapilan siemenet tulevaisuudessa. Nämä yhdisteet ovat myös erittäin vesiliukoisia ja läpäisevät kalvoja amfifiilisen luonteensa vuoksi. Itse asiassa suun kautta annetun kerta–annoksen (200 mg/kg) jälkeen rotilla voitiin havaita furostanoliglykosideja keuhkoissa ja jopa aivoissa, mikä osoitti, että ne saattoivat ylittää veri-aivoesteen. Niillä on myös hidas jakautuminen kudoksiin, mutta niillä on nopea munuaisten eliminaatio (Kandhare et al., 2015).