17.4.4.3 saponinen
in een poging de bijdrage van saponinen aan het antidiabetisch en antiobesiteitseffect van fenegriekzaden, Uemura et al. (2011) onderzocht leverlipide metabolisme/lipogenese in diabetische obese KK-Ay muizen die werden gevoed met HFD (60% van de energie als vet) gedurende 4 weken in aanwezigheid of afwezigheid 0,5% of 2% fenegriek. Zij merkten op dat de lever-en plasmatg-en mRNA-expressieniveaus van lipogene genen werden verlaagd door de 2% – suppletie, maar niet door 0,5% zaden. Interessant, in vitro studies met behulp van hepatocyten HepG2 cellen toonden aan dat het de gehydrolyseerde saponine fractie, maar niet het hele saponine, die verantwoordelijk was voor de waargenomen remming van TG accumulatie was. Een verdere bioassay-geleide fractioneringsstudie toonde aan dat diosgenin het actieve principe was aangezien de concentratie van 5 of 10 µM genoeg was om de accumulatie van TG en de uitdrukking van lipogenic genen in HepG2 cellen te remmen. Verdere luciferase-en gelmobiliteitsverschuivingstests bevestigden dat diosgenine de transactivatie van lever-X-receptor-α (LXR-α) remt. In het model van IGGT-test bij muizen die HFD kregen, werd verbetering van de glucosecontrole opgemerkt door fenegriek furostanolic saponinen samen met het serum TG dat verhoogd was na het voeden met HFD (Hua et al., 2015).
bij dierproeven die T1D en T2D nabootsen, is diosgenine naar voren gekomen als een prominent actief bestanddeel dat serieus moet worden beschouwd als een potentieel therapeutisch middel. In de STZ-geïnduceerde en andere T2D rat modellen, bijvoorbeeld, hypoglykemische effecten (Kalailingam et al., 2014; Pari et al., 2012; Saravanan et al., 2014; Sangeetha et al., 2013) zijn goed aangetoond, terwijl andere markers van diabetes zoals HbA1c ook zijn aangetoond te worden onderdrukt (Kalailingam et al., 2014; Pari et al., 2012). De diabetes geassocieerde afwijkingen zoals blijkt uit de onderdrukking van serumspiegels van markers zoals ALAT en ASAT, versterking van antioxidant afweer zoals blijkt uit verhoogde SOD, CAT, GSH, GSH-peroxidase (GPx) of vermindering van TBARS en ROS (Kalailingam et al., 2014; Pari et al., 2012; Sangeetha et al., 2013; Son et al., 2007; Tharaheswari et al., 2014) worden allen waargenomen voor deze samenstelling. Een andere interessante biologische activiteit van deze verbinding in deze diermodellen die relevant zijn voor de glykemische controle is het onderdrukkende effect op glucose-6-fosfatase (G6Pase) terwijl de GK-activiteit wordt versterkt en de glycogeenspiegel in de lever wordt verhoogd (Kalailingam et al., 2014; Tharaheswari et al., 2014). Het lipidenverlagende effect van de verbinding is ook aangetoond in de verschillende diabetische, HFD en diabetische obese muizen (b.v. KK-Ay muizen) modellen. Vandaar dat een vermindering van het serum LDL, serum TC, FFA ‘ s, serum TG, hepatische cholesterol, hepatische steatose, kleinere adipocyt grootte, en een verhoging serum HDL, cholesterol excretie, galair cholesterol secretie, verhoogde adipogenese werden gedocumenteerd (Kalailingam et al., 2014; Sangeetha et al., 2013; Tang et al., 2011; Tharaheswari et al., 2014; Turer et al., 2012). De verbetering van de lipide-en glykemische controle door de stof kan ook het gevolg zijn van het bekende anti-inflammatoire effect, zowel in vitro als in vivo, zoals blijkt uit de onderdrukking van het niveau en de activiteit van macrofagen chemoattractant proteïne-1 (MCP-1), TNF-α, interleukine-6 (IL-6), NF-kB, en verhoogde leptine, PPAR-γ, vermindering van macrofaaginfiltratie en adipocytenontsteking (Hirai et al., 2010; Tharaheswari et al., 2014; Uemura et al., 2010). Een reductie van SREBP-1c, FAS, stearoyl-CoA desaturase (SCD-1), acetyl-CoA carboxylase (ACC) en lxra activering in cellulaire (HEPO-G2) en diabetische obese modellen bij dieren is ook gemeld (Turer et al., 2012). Het anti-inflammatoire en antioxiderende potentieel van deze steroïdale verbinding op de verschillende primaire gekweekte cellen (bijvoorbeeld endotheliale cellen, Manivannan et al., 2013a) en diermodellen van ischemie (Badalzadeh et al., 2014; Liu et al., 2012b; Manivannan et al., 2013b), nierschade (Manivannan et al., 2014; Salimeh et al., 2013) zijn ook uitgebreid gerapporteerd. Al deze gegevens toonden aan dat een verlaging van het niveau van pro-inflammatoire cytokines (TNF-α, IL-1 en IL-6), pro-inflammatoire signalen (IKK-β en NF-kB), darmontsteking (bijv. Yamada et al., 1997); ROS, NO, lipide peroxidatie en LDH; verhoogd in antioxidant afweer (GSH, SOD, en kat) worden veroorzaakt door deze verbinding. De Suppressieve effecten in inflammatoire veranderingen binnen specifieke interacties tussen adipocyten en macrofagen zijn ook goed gedocumenteerd (Hirai et al., 2010).
behandeling van KK-Ay-muizen met een HFD aangevuld met 2% fenegriek heeft aangetoond diabetes te verbeteren in combinatie met het verminderen van de grootte van adipocyten en verhoogde mRNA-expressieniveaus van differentiatiegerelateerde genen in vetweefsels; remming van macrofaaginfiltratie in vetweefsels en verlaagde mRNA-expressieniveaus van ontstekingsgenen (Uemura et al., 2010). Eveneens, bevordert diosgenin adipocyte differentiatie en remt de uitdrukkingsniveaus van verscheidene moleculaire kandidaten verbonden aan ontsteking in 3T3-L1 cellen (Uemura et al., 2010). De hypocholesterolemische eigenschappen van het ethanolextract uit ontvette fenegriekzaden werden ook onderzocht door Stark en Madar (1993). Fractionering van het ruwe ethanolextract door dialyse leidde tot het ophopen van de saponinen zoals geïdentificeerd met hun TLC-profiel en hemolytische eigenschappen. Het dialysaat, dat saponinen bleek te bevatten wanneer beoordeeld met dunnelaagchromatografie, bleek de taurocholaat-en deoxycholaatabsorptie op een dosisafhankelijke manier te remmen; terwijl in twee afzonderlijke voedingsexperimenten (30 of 50 g ethanolextract/kg gedurende een periode van 4 weken), hypercholesterolemische ratten een verlaging van het cholesterolgehalte in het plasma vertoonden, variërend van 18% tot 26%. Een neiging tot lagere concentraties levercholesterol werd ook waargenomen. Het ethanolextract van fenegriekzaden verrijkt met saponinen kan zo hypocholesterolemisch effect vertonen door interactie met galzouten in het spijsverteringskanaal.
Petit et al. (1995) hebben aangetoond dat saponinen (furostanol-type) die geconcentreerd waren op ten minste 90% van het extract, een diepgaand effect hebben op het voedingsgedrag en metabole endocriene veranderingen bij normale en STZ diabetische ratten bij chronische toediening (12,5 mg/dag per 300 g lichaamsgewicht, p.o.). Zij constateerden een significante toename van de voedselinname en de motivatie om te eten bij normale ratten, terwijl zij het circadiaanse ritme van het voedselgedrag wijzigden. Fenegriek saponinen stabiliseerde ook de voedselconsumptie bij diabetische ratten, wat resulteerde in een progressieve gewichtstoename bij deze dieren. Zowel bij normale als diabetische ratten verlaagde steroïdale saponinen TC zonder enige verandering in tg.
aangezien uit alle bovengenoemde dierproeven is gebleken dat diosgenine goed wordt verdragen met beperkte toxiciteit in de therapeutisch toepasbare doses, heeft de verbinding een therapeutisch potentieel om als antidiabetisch en lipidenverlagend middel te worden gebruikt. Subchronische toxiciteitsstudies op de verbinding zijn ook in goede overeenstemming met deze conclusie (Qin et al., 2009). Gezien de lange lijst van saponinen geïsoleerd uit fenegriek zaden (paragraaf 17.3.2), Er is geen twijfel dat meer saponine gebaseerde actieve bestanddelen van fenegriek zaden in de toekomst zou worden ontdekt. Deze verbindingen zijn ook zeer goed oplosbaar in water en gaan door membranen toe te schrijven aan hun amfifilic aard. In feite, na orale enkelvoudige dosis (200 mg/kg) bij ratten, kon furostanolglycosiden worden gedetecteerd in de longen en zelfs in de hersenen; wat erop wees dat ze de bloed–hersenbarrière konden passeren. Ze vertonen ook langzame distributie naar weefsels, maar heeft een snelle renale eliminatie (Kandhare et al., 2015).