मायकोस्पोरिन-जैसे अमीनो एसिड के एंटीऑक्सीडेटिव, एंटी-इंफ्लेमेटरी, और एंटी-एजिंग गुण: त्वचा-उम्र बढ़ने के संरक्षण में आणविक और सेलुलर तंत्र

सिस्टैंच पाने के लिए यहां क्लिक करेंमाइकोस्पोरिन-जैसे अमीनो एसिड

कीवर्ड:माइकोस्पोरिन-जैसे अमीनो एसिड; माइकोस्पोरिन -2-ग्लाइसिन; यूवी-अवशोषित यौगिक;सनस्क्रीन;बुढ़ापा विरोधी; विरोधी ऑक्सीकरण; विरोधी सूजन; एंटी-प्रोटीन-ग्लाइकेशन गतिविधि

1 परिचय

त्वचा, सबसे बड़ा मानव अंग, लगातार बाहरी वातावरण के संपर्क में रहता है। इससे संसर्घविभिन्न पर्यावरणीय तनाव कारक, विशेष रूप से सूर्य के प्रकाश में पराबैंगनी (यूवी) विकिरण, को नुकसान पहुंचा सकते हैंत्वचा। सूर्य के प्रकाश को तीन प्रकार के गैर-आयनीकरण विद्युत चुम्बकीय विकिरण-इन्फ्रारेड में तोड़ा जा सकता है(आईआर) (780-3000 एनएम), दृश्यमान (400-780 एनएम), और यूवी (100-400 एनएम)। विकीर्ण ऊर्जा का प्रतिशतपृथ्वी पर, सूर्य द्वारा उत्सर्जित कुल ऊर्जा में, 53 प्रतिशत IR, 39 प्रतिशत दृश्यमान और 8 प्रतिशत UV हैं [1]। परइसके शारीरिक और जैविक प्रभावों के आधार पर, यूवी विकिरण को आगे तीन मुख्य में विभाजित किया जा सकता हैबैंड—315–400 एनएम बैंड (यूवी-ए के रूप में नामित), 280–315 एनएम बैंड (यूवी-बी के रूप में नामित),और 100-280 एनएम बैंड (यूवी-सी के रूप में नामित) [2]। सौर यूवी विकिरण काफी कम हो गया हैजब यह ओजोन परत और वातावरण से होकर गुजरती है; परिणामस्वरूप, यूवी किरणों का अनुपातपृथ्वी की सतह पर पहुंचने वाली सूर्य की रोशनी 95 प्रतिशत यूवी-ए और 5 प्रतिशत यूवी-बी से बनी होती है।1]. 

हालांकि यहकुल यूवी विकिरण का केवल एक छोटा सा हिस्सा शामिल है, यूवी-बी की तुलना में अधिक हानिकारक माना जाता हैयूवी-ए, चूंकि यूवी-बी त्वचा और आंखों को नुकसान पहुंचाने में सबसे अधिक सक्रिय है [3]। यूवी-ए और यूवी-बी भी ज्ञात हैंजीनोटॉक्सिक होना, जिसका अर्थ है कि वे सेलुलर डीएनए और प्रोटीन में फोटोकैमिकल क्षति को प्रेरित कर सकते हैं [4,5]. नतीजतन, यूवी-ए और यूवी-बी के संपर्क में आने से त्वचा की फोटोएजिंग उत्तेजित होती है और इसके लिए जिम्मेदार हो सकते हैंत्वचा कैंसर का प्रेरण [6]। त्वचा की फोटोएजिंग वर्णक के विकास की विशेषता हैविकार, जैसे कि सोलर लेंटिगिन्स, महीन और मोटे झुर्रियाँ, और सौम्य, प्रीमैलिग्नेंट और मैलिग्नेंटधूप के संपर्क में आने वाली त्वचा पर त्वचा के अर्बुद [7]। अत्यधिक ऊर्जावान यूवी-सी विकिरण का कोई जैविक महत्व नहीं हैक्योंकि यह ओजोन परत द्वारा अपने पूर्ण अवशोषण के कारण पृथ्वी की सतह तक नहीं पहुँच पाता है औरवातावरण [1,3]। पिछले कुछ दशकों में ओजोन परत के क्षरण में वृद्धि हुई हैपृथ्वी की सतह तक पहुंचने वाले सौर यूवी विकिरण की मात्रा [8], विशेष रूप से यूवी-बी स्तर, चूंकि यूवी-ए हैओजोन परत द्वारा अवशोषित नहीं [9]. 

यूवी विकिरण के संपर्क में आने वाले कई समुद्री जीवों ने फोटोप्रोटेक्टिव विकसित किया हैतंत्र [10]। उदाहरण के लिए, सायनोबैक्टीरिया में, जो समुद्री पर्यावरण पर हावी है, यूवीसुरक्षा तंत्र आणविक, सेलुलर और व्यवहारिक स्तरों पर विकसित हुए हैं [11]। साइनोबैक्टीरीयाविभिन्न प्रकार के "सनस्क्रीन" यौगिकों को संश्लेषित कर सकते हैं, जो यूवी विकिरण से सुरक्षा प्रदान करते हैं।माइकोस्पोरिन-जैसे अमीनो एसिड (MAAs), स्टोनमैन और कैरोटेनॉयड्स को प्रमुख यौगिक के रूप में जाना जाता हैसायनोबैक्टीरिया में जो यूवी रेंज में तरंग दैर्ध्य को अवशोषित कर सकते हैं। ये प्राकृतिक उत्पाद आशाजनक हैंCosmeceutical यौगिकों की खोज के क्षेत्र में उम्मीदवार अणु [12]। वास्तव में, MAAs के पास हैहेलीओगार्ड के रूप में पहले से ही व्यावसायीकरण किया गया है®365. इस कॉस्मेटिक अभिकर्मक में लिपोसोमल होता हैMAAs, शिनोरिन (SHI), और पोर्फिरा -334 (P334), जो मूल रूप से लाल शैवाल से निकाले गए थेपोरफाइरा गर्भनाल, और एक प्राकृतिक और सुरक्षित सनस्क्रीन के रूप में सफलतापूर्वक व्यावसायीकरण किया गया हैमिश्रण [12]। इसके अतिरिक्त, MAAs को मल्टीफंक्शनल सेकेंडरी मेटाबोलाइट्स माना जाता हैउत्पादकों की कोशिकाएं [13]। कई MAAs एंटीऑक्सिडेंट के रूप में कार्य करने के लिए जाने जाते हैं [14], जबकि कई हालिया रिपोर्टने सुझाव दिया है कि MAAs में त्वचा की उम्र बढ़ने की प्रक्रिया को कम करने के लिए संभावित चिकित्सीय अनुप्रयोग हैं।इस दृष्टि से, हाल ही में, संभावित उपयोग पर विशेष जोर देने के साथ कई समीक्षा रिपोर्टकॉस्मेटिक उत्पादों में MAAs प्रकाशित किए गए हैं [15–17]। इस पत्र में, हम MAAs और की समीक्षा करते हैंएंटी-स्किन-एजिंग सामग्री के रूप में उनकी क्षमता, पहले उनकी संरचना के मूल अवलोकन का वर्णन करकेइस प्रकार जमा हुए सबसे हालिया प्रयोगात्मक अवलोकनों के विस्तृत खाते पर आगे बढ़ते हुएदूर। तंत्र जिसके द्वारा MAAs त्वचा को उम्र बढ़ने से बचाने के लिए कार्य कर सकते हैं, दोनों पर चर्चा की गई है,सेलुलर और आणविक स्तर। विशेष रूप से, प्रमुख संभावित एंटी-एजिंग गतिविधिMAA mycosporine-2-ग्लाइसिन (M2G), जो हेलोटोलेरेंट सायनोबैक्टीरियम द्वारा जैवसंश्लेषित हैAphanothece halophytic, हाइलाइट किया गया है।

2. यूवी-प्रेरित त्वचा की उम्र बढ़ने के तंत्र
यूवी विकिरण हमारे स्वास्थ्य के लिए महत्वपूर्ण है क्योंकि यूवी-बी एक्सपोजर एक महत्वपूर्ण के उत्पादन को प्रेरित कर सकता हैपोषक तत्व, विटामिन डी, हमारी त्वचा में [18]। हालांकि, यूवी के लिए दीर्घकालिक और बार-बार संपर्क बढ़ावा दे सकता हैत्वचा की फोटोएजिंग प्रक्रिया, जिसमें त्वचा का कैंसर बनना भी शामिल है [19]। तंत्र जिसके द्वारा यूवी-मध्यस्थतासेलुलर क्षति प्रेरित है इस खंड में संक्षेप में वर्णित हैं।

2.1। सेलुलर डीएनए क्षति

प्रत्यक्ष और अप्रत्यक्ष विषाक्त प्रभावडीएनए अणु पर यूवी विकिरण की मध्यस्थता, फोटोएजिंग।डीएनए द्वारा यूवी-बी फोटोन का प्रत्यक्ष अवशोषण, पिरीमिडीन डिमर्स की पीढ़ी में परिणाम कर सकता है,डीएनए स्ट्रैंड में दोष के लिए अग्रणी [20]। यूवी-बी विकिरण ज्यादातर के गठन की ओर जाता हैसीआईएस-सिंकcyclobutadipyrimidines (CPDs) और पाइरीमिडीन (6-4) पाइरीमिडोन फोटोप्रोडक्ट्स (6-4PPs)। 6-4पीपी314 एनएम पर यूवी-उत्तेजना पर संबंधित देवर वैलेंस आइसोमर्स (डीईपीपी) में परिवर्तित किया जा सकता है।इस तरह की डीएनए क्षति डीएनए प्रतिकृति और प्रतिलेखन में हस्तक्षेप करती है, और विभिन्न हानिकारक प्रभाव लाती हैकोशिका के लिए, जैसे उत्परिवर्तन, गुणसूत्र की अस्थिरता और कोशिका मृत्यु। यूवी-ए नहीं करता हैसीधे डीएनए की संरचना को बदल देता है क्योंकि डीएनए यूवी-ए रेंज में विकिरण को दृढ़ता से अवशोषित नहीं करता है [21]. हालांकि, यूवी-ए अप्रत्यक्ष रूप से डीएनए को नुकसान पहुंचा सकता है, एक फोटोसेंसिटाइज़्ड प्रतिक्रिया के माध्यम से उत्पन्न करके मध्यस्थता करता हैरेडिकल सिंगलेट ऑक्सीजन (1O2), प्यूरिन बेस संशोधनों के परिणामस्वरूप [20]। एकल ऑक्सीजन आयन

गुआनिन अंश का ऑक्सीकरण करता है, जिसके बाद 8-ऑक्सो-7,8-डाइहाइड्रो ग्वानिन (8-ऑक्सो-जी) और8-ऑक्सो-7,8-डायहाइड्रो-2'-डीऑक्सीग्वानोसिन (8-ऑक्सो-डीजी)। चूंकि 8-ऑक्सो-जी और 8-ऑक्सो-डीजी एडेनिन के साथ जुड़ सकते हैंसाइटोसिन के बजाय, संक्रमण म्यूटेशन हो सकता है।

2.2। प्रतिक्रियाशील ऑक्सीजन प्रजाति पीढ़ी

प्रतिक्रियाशील ऑक्सीजन प्रजातियां (आरओएस), ऑक्सीडेटिव तनाव के आरंभकर्ता, ऑक्सीजन युक्त प्रतिक्रियाशील हैंरासायनिक प्रजातियां जिनमें हाइड्रोजन पेरोक्साइड (एच2O2), हाइड्रॉक्सिल रेडिकल्स (·ओएच), सुपरऑक्साइड आयनरेडिकल्स (·O2 −), और1O2. हमारी त्वचा में, यूवी विकिरण के संपर्क में आने से जुड़ा हुआ माना जाता हैआरओएस की पीढ़ी ये आरओएस त्वचा-उम्र बढ़ने वाले कैस्केड को सक्रिय कर सकते हैं, जैसे मैट्रिक्स मेटालोप्रोटीनस(MMP)-1-मीडिएटेड एजिंग और NF-κबी-TNF- -मध्यस्थता, सूजन-प्रेरित बुढ़ापा [22]। विविधतायूवी द्वारा आरओएस पीढ़ी तंत्र, यूवी विकिरण तरंग दैर्ध्य रेंज के आधार पर। निम्न के अलावा1O2 पीढ़ी, जैसा कि ऊपर उल्लेख किया गया है, यह बताया गया है कि यूवी-ए विकिरण पीढ़ी को प्रेरित कर सकता हैका·O2 − इंट्रासेल्युलर निकोटिनामाइड एडेनिन डायन्यूक्लियोटाइड फॉस्फेट (NADPH) की सक्रियता सेऑक्सीडेज, एनओएक्स [23], और उन्नत ग्लाइकेशन एंड-प्रोडक्ट्स (AGEs) के साथ जुड़ाव [24]। सकुराई एट अल।स्पष्ट किया कि दोनों1O2 और·O2 - यूवी-ए के संपर्क में आने वाले चूहों की त्वचा में उत्पन्न हुए थे [25]. H2O2, ·O2 −, और·यूवी-ए के संपर्क के दौरान एजीई में ओएच प्रजातियां उत्पन्न हो सकती हैं [24]। यूवी-बी के लिए भी जाना जाता हैएच के उत्पादन के लिए नेतृत्व2O2, ·O2 −, और·ओह [26]। हालांकि इन यूवी-बी-प्रेरित आरओएस का स्रोतअस्पष्ट बनी हुई है, हाल ही में यह बताया गया था कि NADPH ऑक्सीडेज, NOX1, UV-B-प्रेरित जुड़ा हुआ हैp38/MAPK सक्रियण और साइटोटोक्सिसिटी, केराटिनोसाइट्स में ROS पीढ़ी के माध्यम से [26]. 

अतिरिक्त यूवी-प्रेरित आरओएस से प्रेरित त्वचा की क्षति को रोकने और एपिडर्मल होमियोस्टेसिस को विनियमित करने के लिए,त्वचा की कोशिकाओं में एक एंटीऑक्सीडेटिव कार्य होता है जो एक अंतर्जात रक्षा प्रणाली के रूप में कार्य करता है [20]। यह प्रणालीमुख्य रूप से छह एंजाइम होते हैं- सुपरऑक्साइड डिसम्यूटेज (SOD), कैटालेज (CAT), ग्लूटाथियोन पेरोक्सीडेज(GPX), ग्लूटाथियोन रिडक्टेस (GR), थिओरेडॉक्सिन ऑक्सीडेज (TRXR), और पेरोक्सीरेडॉक्सिन (PRDX) (चित्र1). SOD और CAT खत्म करते हैं·O2 − और वह2O2, क्रमशः, और अंततः कनवर्ट करें·O2 − एच के लिए2ओ, जबकिजीपीएक्स, जीआर, टीआरएक्सआर और पीआरडीएक्स एच को खत्म करते हैं2O2, ग्लूटाथियोन की रेडॉक्स स्थितियों के नियमन द्वाराऔर थिओरेडॉक्सिन। इस एंजाइमैटिक सिस्टम के अलावा, गैर-एंजाइमी अणु, जैसे कि विटामिन सी(एस्कॉर्बिक एसिड), विटामिन ई ( -टोकोफेरोल), ग्लूटाथियोन और यूरिक एसिड, एंटीऑक्सिडेंट के रूप में प्रमुख भूमिका निभाते हैंत्वचा में [27]। ये छोटे अणु एक अतिरिक्त प्रदान करके मुक्त कणों को नष्ट करते हैं और बेअसर करते हैंइलेक्ट्रॉन एक इलेक्ट्रॉन जोड़ी बनाने के लिए।

आकृति 1।एक एंटीऑक्सीडेंट रक्षा प्रणाली द्वारा प्रतिक्रियाशील ऑक्सीजन प्रजातियों (आरओएस) को हटाना जिसमें शामिल हैंसुपरऑक्साइड डिसम्यूटेज़ (SOD), कैटालेज़ (CAT), ग्लूटाथियोन पेरोक्सीडेज़ (GPX), ग्लूटाथियोन रिडक्टेज़(जीआर), थिओरेडॉक्सिन ऑक्सीडेज (टीआरएक्सआर), और पेरोक्सीरेडॉक्सिन (पीआरडीएक्स)। GSHred और GSSGox कम होने का संकेत देते हैंग्लूटाथियोन और ऑक्सीकृत ग्लूटाथियोन क्रमशः। TRXred और TRXox कम थिओरेडॉक्सिन का संकेत देते हैंऔर क्रमशः ऑक्सीकृत थिओरेडॉक्सिन

यूवी विकिरण का एक्सपोजर त्वचा में रासायनिक प्रतिक्रियाओं को ट्रिगर करके सूजन को प्रेरित करता है। अलगसूजन के पैटर्न प्रकाश की विशिष्ट तरंग दैर्ध्य के संपर्क में आने के कारण होते हैं।तीन समूह, यूवी-ए,इन विभिन्नताओं के आधार पर यूवी-बी और यूवी-सी को वर्गीकृत किया गया हैसूजन के पैटर्न [28]। पर्विलयूवी-बी विकिरण के संपर्क में आने के बाद त्वचा में प्रेरित, सनबर्न के रूप में जाना जाता है। ज्वलनशीलयूवी-बी द्वारा प्रेरित प्रतिक्रियाएं ज्यादातर नाइट्रिक सहित विभिन्न मध्यस्थों के माध्यम से प्राप्त की जाती हैंऑक्साइड (NO), इंड्यूसिबल NO सिंथेज़ (iNOS), प्रोस्टाग्लैंडीन E2 (PGE2), साइक्लोऑक्सीजिनेज-2 (COX-2),ट्यूमर परिगलन कारक- (टीएनएफ- ), और अन्य साइटोकिन्स, जैसे कि इंटरल्यूकिन -1 (IL -1) और इंटरल्यूकिन -6(आईएल -6) (चित्र2). इन अणुओं को मुख्य रूप से परमाणु कारक-कप्पा बी (एनएफ-) द्वारा नियंत्रित किया जाता है।κB), और ज्यादातर केराटिनोसाइट्स में उत्पन्न होते हैं, जो एपिडर्मिस में प्रमुख कोशिका प्रकार हैं [29]। यह हैबताया गया है कि COX -2 प्रोटीन की अभिव्यक्ति, जो PGE के लिए जिम्मेदार है2 उत्पादन, हैमानव त्वचा और सुसंस्कृत मानव केराटिनोसाइट्स दोनों में यूवी-बी के संपर्क में आने के बाद अपग्रेड किया गया [30]. आरओएस को भड़काऊ प्रतिक्रिया से जुड़ा माना जाता है, जैसा कि देखा गया हैCOX -2 अभिव्यक्ति ROS द्वारा अलग-अलग तरीके से प्रेरित थीकोशिका प्रकार [31]

चित्र 2।यूवी-बी-प्रेरित भड़काऊ प्रतिक्रिया। नाइट्रिक ऑक्साइड (NO), इंड्यूसिबल NO सिंथेज़ (iNOS),प्रोस्टाग्लैंडीन E2 (PGE2), साइक्लोऑक्सीजिनेज -2 (COX -2), ट्यूमर नेक्रोसिस फैक्टर- (टीएनएफ- ), और अन्यसाइटोकिन्स, जैसे इंटरल्यूकिन -1 (IL -1) और इंटरल्यूकिन -6 (IL -6), मध्यस्थ के रूप में दिखाए जाते हैं

2.4। मैट्रिक्स मेटालोप्रोटीनिस का प्रेरण

यूवी विकिरण त्वचा में मैट्रिक्स मेटालोप्रोटीनिस (एमएमपी) की अभिव्यक्ति को बढ़ाता है। MMPsजो कोलेजन जैसे बाह्य मैट्रिक्स (ECM) प्रोटीन के विनाश के लिए जिम्मेदार माना जाता है, जो त्वचा होमियोस्टेसिस और त्वचा की उम्र बढ़ने (32) को बनाए रखने में महत्वपूर्ण भूमिका निभाते हैं। यूवी विकिरण के अलावा, ऑक्सीडेटिव तनाव और साइटोकिन्स सहित कई उत्तेजनाओं के जवाब में, केराटिनोसाइट्स और त्वचीय फाइब्रोब्लास्ट्स द्वारा एमएमपी स्रावित होते हैं। लंबे समय तक इन कोलेजन-डिग्रेडिंग एंजाइमों के बार-बार शामिल होने से, कोलेजन क्षति का कारण माना जाता है, जो फोटोएजिंग के कारणों में से एक है। हालांकि कई एमएमपी स्तनधारी त्वचा में व्यक्त किए जाते हैं, यह सुझाव दिया गया है कि एमएमपी -1 कोलेजन विनाश के लिए जिम्मेदार प्रमुख कोलेजन-अपमानजनक एंजाइम है, कई फोटो-क्षतिग्रस्त खाल (33) में। एमएमपी एक्सप्रेशन का अपरेगुलेशन एक्टीवेटर प्रोटीन -1(एपी-1) द्वारा उत्तेजित होता है, जिसे यूवी-इंड्यूसीबल ट्रांसक्रिप्शन फैक्टर के रूप में जाना जाता है (34 वास्तव में, एपी-1 नियामक तत्व एमएमपी जीन के 5' फ़्लैंकिंग क्षेत्र में मौजूद है। ट्रांसफॉर्मिंग ग्रोथ फैक्टर-बीटा (आईसीएफ-पी) और एनएफ-केबारे भी त्वचा में एमएमपी को शामिल करने में शामिल होने के लिए जाने जाते हैं (34)।

2.5। प्रोटीन ग्लाइकेशन का प्रेरण

प्रोटीन ग्लाइकेशन (गैर-एंजाइमी ग्लाइकोसिलेशन), जिसे माइलार्ड प्रतिक्रिया के पहले चरण के रूप में भी जाना जाता है,प्रोटीन और शर्करा को कम करने के बीच सहसंयोजक बंधों का निर्माण शामिल है। एक संघनन प्रतिक्रियाप्रोटीन के मुक्त अमीनो समूहों और शर्करा के कार्बोनिल समूहों के बीच, एक के गठन में परिणाम होता हैशिफ बेस, उसके बाद एक अमादोरी उत्पाद। अत्यधिक उत्पाद बनने के लिए ऑक्सीकृत और निर्जलित होते हैंस्थिर, आणविक, क्रॉस-लिंकिंग उत्पाद, जिन्हें उन्नत ग्लाइकेशन एंड-प्रोडक्ट्स (AGEs) कहा जाता है [35]। प्रोटीनग्लाइकेशन एक प्रोटीन के भौतिक और कार्यात्मक गुणों को प्रभावित करता है, क्योंकि यह रचना का कारण बनता हैप्रोटीन संरचना में परिवर्तन [36]। त्वचा में, यह बताया गया है कि कोलेजन टाइप I का ग्लाइकेशन हैत्वचा की सुस्ती के विकास से जुड़ा हुआ है और त्वचा की लोच में कमी आई है [37]। उम्र भी हैंआरओएस की पीढ़ी में शामिल। मसाकी एट अल। सूचना दी कि यूवी-ए विकिरण के लिए एजीई का जोखिमकृत्रिम परिवेशीय, जिसके परिणामस्वरूप ROS का निर्माण हुआ, जैसे·O2 −, H2O2, और·ओह, जैसा ऊपर बताया गया है [24]. मनुष्यों में, त्वचा ऑटोफ्लोरेसेंस, एजीई के लिए एक बायोमार्कर, अंतर्जात फोटोसेंसिटाइज़र के रूप में कार्य कर सकता हैजो यूवी-ए विकिरण के संपर्क में आने के बाद आरओएस पीढ़ी को प्रेरित करता है [35]। इस प्रकार, एक ग्लाइकेशन प्रतिक्रियाएजीई गठन के बाद त्वचा से जुड़े मूलभूत तंत्रों में से एक माना जाता हैउम्र बढ़ने, पर्यावरणीय परिस्थितियों में, विशेष रूप से यूवी विकिरण [24]. 

3. प्राकृतिक यौगिक जो यूवी विकिरण (यूवीआर) से प्रेरित फोटो-क्षति को रोकते हैं

फोटोबायोलॉजिकल प्रभावों को निर्धारित करने में तरंग दैर्ध्य निर्भरता महत्वपूर्ण है. लघु-तरंग दैर्ध्य यूवी-सीयूवी का सबसे हानिकारक प्रकार है, लेकिन क्योंकि यह ओजोन परत द्वारा फ़िल्टर किया जाता है, केवल यूवी-बी औरयूवी-ए को जैविक महत्व का माना जाता है। उनके प्रभावों को ध्यान में रखते हुए, केवल यूवी-ए ही कारण बनता हैअप्रत्यक्ष डीएनए क्षति, की पीढ़ी के माध्यम से·O2 −, महत्वपूर्ण आरओएस के एक आरंभकर्ता (अनुभाग देखें2.2). यूवी-ए त्वचा की डर्मिस में गहराई तक प्रवेश करता है। लंबे समय तक यूवी-ए एक्सपोजर से फोटोएजिंग हो सकती हैऔर प्रतिरक्षा प्रणाली का दमन। प्रत्यक्ष डीएनए क्षति, हालांकि, यूवी-बी के माध्यम से होती हैसीपीडी और 6-4पीपी का गठन। यूवी-बी भी त्वचा की क्षति और परिवर्तन का कारण बनता है, उदाहरण के लिए,प्रभावित करकेत्वचा की संरचना और झुर्रियों का कारण (फोटोएजिंग का संकेत), खुरदरापन और समय से पहलेबुढ़ापा, और यहाँ तक कि त्वचा की दुर्दमता और घातक बीमारियाँ, जैसे कि त्वचा कैंसर [38]. इन प्रतिकूल प्रभावों को रोकने या सुधारने के लिए, अत्यधिक यूवी की रुकावट या कम करनायूवी-प्रेरित फोटो-क्षति का झरना महत्वपूर्ण है। सनस्क्रीन एजेंट (या तो भौतिक अवरोधक या रासायनिकएजेंट) अत्यधिक यूवी को अवरुद्ध करने के लिए अक्सर त्वचा पर लगाए जाते हैं। हाल ही में, मांग बढ़ी हैकृत्रिम रासायनिक सनस्क्रीन को प्राकृतिक वाले से बदलने के लिए। यह प्रतिकूलता के कारण हैया साइड इफेक्टकृत्रिम रासायनिक सनस्क्रीन, और पर्यावरणीय चिंताओं के कारण। प्राकृतिकसनस्क्रीन और प्राकृतिक यौगिक जिनमें यूवी-प्रेरित फोटोडैमेज का विरोध करने वाले गुण होते हैं,इसलिए, बहुत रुचि है। कुछ प्राकृतिक यौगिकों से त्वचा में महत्वपूर्ण सुधार हो सकते हैंस्वास्थ्य और प्रदर्शन।प्राकृतिक यौगिक जो यूवीआर-प्रेरित फोटो-क्षति से सुरक्षा प्रदान कर सकते हैं, हो सकते हैंइन तंत्रों के आधार पर वर्गीकृत- (1) यूवी फोटॉन की रुकावट; (2) में शामिल होनाडीएनए की मरम्मत प्रणाली; (3) एंटीऑक्सीडेंट गतिविधि; (4) एंटी-इम्यूनोमॉड्यूलेटरी गतिविधि; (5) सूजन-रोधीगतिविधि; और (6) सेलुलर मैट्रिक्स पर एक निरोधात्मक कार्रवाई होना [39]। इस खंड में, हम वर्णन करते हैंपौधों के अर्क से प्राकृतिक यौगिक और द्वितीयक चयापचयों का एक वर्ग जिनके पास हैबेहतर सनस्क्रीन यौगिकों के रूप में औषधीय प्रासंगिकता, जिसे मायकोस्पोरिन-जैसे अमीनो कहा जाता हैएसिड (एमएए)।

3.1। पौधे का अर्क

प्राकृतिक यौगिकों (NCs) के डेटाबेस में 320 से अधिक, 000 यौगिक शामिल हैं, में रिपोर्ट किया गयासुपर प्राकृतिक द्वितीय. इनमें से 50 से अधिक 000 यौगिक प्राप्त हुएपौधों के अर्क से डाटाबेस को प्रस्तुत किया गया है. प्राकृतिक पौधों के अर्क का सबसे बड़ा वर्ग जिसे सबसे अधिक प्रासंगिक दिखाया गया हैगतिविधि और सबसे लाभकारी प्रभावयूवी-बी-प्रेरित फोटो-क्षति के खिलाफ रिपोर्ट की गई तारीखें हैंजो निरोधात्मक प्रभाव के माध्यम से काम करते हैंसिग्नलिंग रास्ते पर (उदाहरण के लिए, NF-κबी, मार्क, और एपी-1),और लक्ष्य संकेत पथ के बायोमार्कर प्रोटीन (उदाहरण के लिए, COX-2 इन्फ्लेमेटरी मेंसिग्नलिंग)। निरोधात्मक प्रभावइन सिग्नलिंग रास्तों पर सेलुलर सिग्नलिंग लक्ष्यों को और संशोधित करते हैंऔर एंटीऑक्सीडेंट गुण, आरओएस पीढ़ी को समाप्त करने के लिए। उदाहरण के लिए, अनार के फल का अर्क किया गया हैएनएफ- के यूवी-बी-मध्यस्थता फास्फारिलीकरण को रोकने के लिए प्रदर्शित किया गयाκB और MARK पाथवे, सामान्य रूप सेह्यूमन एपिडर्मल केराटिनोसाइट्स (NHEK) [40]। MARK और की UV-B-प्रेरित सक्रियता का निषेधएनएफ-κप्रोएंथोसायनिडिन्स द्वारा बी, अंगूर के बीजों से पृथक पॉलीफेनोल्स का एक वर्ग, पॉलीफेनोल्स सेहरी चाय, और प्याज से क्वेरसेटिन की सूचना मिली है [41]। रेस्वेराट्रोल, प्राकृतिक फिनोल का एक वर्गअंगूर की त्वचा, क्रैनबेरी और मूंगफली से प्राप्त, एनएफ- को कम करने की क्षमता रखता है।κबी सक्रियण [42]. COX-2, इन्फ्लेमेटरी कैस्केड का एक बायोमार्कर प्रोटीन, कैफीन जैसे फेनोलिक यौगिकों द्वारा बाधित होता हैसफेद अंगूर से अम्ल [43], अंगूर से काएम्फेरोल [44], और हल्दी से करक्यूमिन [45]. प्राकृतिक पौधों के एजेंटों में व्यापक अध्ययन जो यूवीबी-प्रेरित फोटोडैमेज से बचा सकते हैंपिछले समीक्षा पत्रों में संक्षेपित किया गया है [46–48].

3.2। माइकोस्पोरिन-जैसे अमीनो एसिड

माइकोस्पोरिन-जैसे अमीनो एसिड (MAAs) सबसे पहले कवक में खोजे गए थे, और एक के साथ जुड़े थेप्रकाश-उत्तेजित स्पोरुलेशन में शारीरिक भूमिका। 1993 में, एक सीधा प्रभावएक फोटो-संरक्षक के रूप मेंफोटॉन को ब्लॉक करने की यौगिक की क्षमता से स्पष्ट किया गया था। यह पता चला था कि MAAs कर सकते थेसायनोबैक्टीरिया में साइटोप्लाज्मिक लक्ष्य से टकराने से 10 में से 3 फोटोन को रोकें [49]। इस क्षमता का नेतृत्व किया हैMAAS को प्राथमिक सनस्क्रीन के रूप में जाना जाता है।संचित साक्ष्यों से पता चला है कि कुछ MAAs के पास अतिरिक्त लाभकारी कार्य हैं। उनकास्पष्ट फोटो-सुरक्षात्मक क्षमता को पहली बार देखा गया था जब वे ROS मैला ढोने वाले साबित हुए थे,एक क्षमता जो उनकी एंटीऑक्सीडेंट क्षमता के माध्यम से उत्पन्न हुई [14,50]। इसके अलावा, विशिष्ट जैविक कार्य हैंजब से सिद्ध किया गया है, डीएनए क्षति संरक्षण, विरोधी भड़काऊ गतिविधि और निरोधात्मक सहितएजीई की ओर कार्रवाई। ये कई लाभकारी कार्य MAAs को बहुत ही रोचक जैव-अणु बनाते हैं।अगले खंड में इन प्राकृतिक यौगिकों के बारे में अधिक जानकारी की समीक्षा की जाएगी।

4. MAAS के आणविक गुण

इस खंड में, MAAs की वर्तमान बुनियादी समझ को तीन भागों में संक्षेपित किया गया है - एक सामान्यMAAs, उनकी रासायनिक संरचना और उनके बायोसिंथेटिक रास्ते का विवरण।

4.1। सामान्य विवरण

'माइकोस्पोरिन' एक सामान्य शब्द है जिसका उपयोग फंगल यूवी-अवशोषित मेटाबोलाइट्स के लिए किया जाता हैअमीनो एसिड अवशेषों के साथ प्रतिस्थापित [51]। 1960 के दशक से, माइकोस्पोरिन डेरिवेटिव, MAAs के रूप में समूहीकृत,समुद्री जीवों सहित जीवों की एक विस्तृत श्रृंखला से पाया और पहचाना गया हैलाल शैवाल, समुद्री तारे, कोरल, डायनोफ्लैगलेट्स, सायनोबैक्टीरिया और लाइकेन के रूप में [12,52]। MAAS में शामिल हैंcyclohexenone या cycloheximide रिंग, उनके कोर क्रोमोफोर रिंग संरचना के साथ प्रतिस्थापित किया जाता हैअमीनो एसिड अवशेष या इमिनो अल्कोहल, या कुछ और संशोधन (चित्र3). उदाहरण के लिए, मेंP334, थ्रेओनाइन और ग्लाइसिन की संरचना कोर क्रोमोफोर की C1 और C3 स्थितियों से जुड़ती हैसंरचना, क्रमशः।MAAs को सबसे प्रभावी माना जाता हैप्रकृति में यूवी-ए-अवशोषित यौगिक [53]। MAASउच्च के साथ यूवी-ए और यूवी-बी रेंज (310 से 362 एनएम तक) के भीतर अधिकतम अवशोषण प्रदर्शित करेंदाढ़ विलुप्त होने के गुणांक (ε = 28,100–50,000 M−1 सेमी−1 ). जीवों में जो MAAs जमा करते हैं,माना जाता है कि ये यौगिक अपव्यय द्वारा यूवी-प्रेरित तनाव के दमन में योगदान करते हैंयूवी विकिरण को अवशोषित करने के बाद आरओएस उत्पन्न किए बिना गर्मी के रूप में अतिरिक्त ऊर्जा। एमएए हैंअत्यधिक पानी में घुलनशील यौगिक, उनके zwitterionic गुणों के कारण, उनके अमीनो एसिड से प्राप्त होते हैंप्रतिस्थापन, और इसलिए, वे आम तौर पर साइटोसोलिक स्थान में जमा होते हैं। बताया गया है किMAAs कोशिकाओं के भीतर बहुक्रियाशील यौगिकों के रूप में कार्य कर सकते हैं। उनकी यूवी-सुरक्षात्मक भूमिका के अलावा, एक औरMAAs की महत्वपूर्ण जैविक भूमिका उनके एंटीऑक्सीडेंट गुण हैं [14]। MAAs के अन्य गुण,अब तक प्रस्तावित, डीएनए-सुरक्षात्मक गतिविधि शामिल करें [54], विरोधी भड़काऊ गतिविधि [55,56], गतिविधि के लिएआसमाटिक संतुलन को बढ़ावा देना [57,58], और सेल-सेल इंटरैक्शन में भागीदारी [13].

चित्र तीन।चयनित माइकोस्पोरिन-जैसे अमीनो एसिड (MAAs) की रासायनिक संरचना-माइकोस्पोरिनग्लाइसिन, शिनोरिन, पोर्फिरा -334, मायकोस्पोरिन -2-ग्लाइसिन, पैलिथीन, और यूहलोथेस -362

4.2। रासायनिक संरचना

MAAs को मोटे तौर पर दो समूहों में विभाजित किया जा सकता है- मोनो-प्रतिस्थापित MAAs और di-प्रतिस्थापित MAAs। मोनो-प्रतिस्थापित MAAs में, साइक्लोहेक्सेनोन संरचना पर C3 की स्थिति को एक अमीनो यौगिक के साथ प्रतिस्थापित किया जाता है। मोनो-प्रतिस्थापित MAAS में से एक, माइकोस्पोरिन-ग्लाइसिन (MG), जो कि di-प्रतिस्थापित MAAs के बायोप्रोडक्शन के लिए एक सामान्य मध्यवर्ती है, को 'O' के उन्मूलन के माध्यम से समुद्री जीवों में सूर्य के प्रकाश की क्षति के खिलाफ एक महत्वपूर्ण रक्षक होने का सुझाव दिया गया है। (591। एमसी का अवशोषण अधिकतम 310 एनएम होने की सूचना दी गई है। दूसरी ओर, डी-प्रतिस्थापित एमएए का अवशोषण मैक्सिमा, 320 से 362 एनएम तक भिन्न होता है, जो कि स्थानापन्न उदाहरण के प्रकार पर निर्भर करता है, P334 का अवशोषण मैक्सिमा ( C1: Thr; C3: Gly), पैलिथीन (C1: -NH; C3: Glyand M2G (C1: Gly; C3: Gly) क्रमशः 334, 320, और 331 nm हैं [14]। डी-प्रतिस्थापित में, MAAS प्रोटोनेटेड इमाइन समूह पर नाइट्रोजन परमाणु, कोर रिंग संरचना पर नाइट्रोजन परमाणु पर धनात्मक आवेश के संयुग्मन और निरूपण के बाद एक ज़्विटेरियन के निर्माण में परिणाम होता है। यह संयुग्मन MAAs द्वारा यूवी अवशोषण को उत्तेजित करता है। अनुनाद निरूपण की सीमा विलुप्त होने के गुणांक को प्रभावित कर सकती है। और प्रत्येक एमएए (14) का अधिकतम अवशोषण। संघनन, निर्जलीकरण, डीकार्बाक्सिलेशन, ऑक्सीकरण, रिडक्शनसल्फोनेशन, या ग्लाइकोसिलेशन द्वारा एमएए के प्रतिस्थापन के आगे संशोधन भी उन्हें प्रभावित कर सकते हैं। आज तक, 30 से अधिक विभिन्न एमएए की पहचान की गई है। इन एमएए की पहचान और विशेषता के लिए, विभिन्न प्रकार की प्रायोगिक तकनीकों का उपयोग किया गया है, जैसे कि उच्च-प्रदर्शन तरल क्रोमैटोग्राफी (एचपीएलसी) विश्लेषण, द्रव्यमान स्पेक्ट्रोमेट्री (एमएस) विश्लेषण तरल क्रोमैटोग्राफी सहित) -एमएस, अमीनो एसिड विश्लेषण, अवरक्त (आईआर) स्पेक्ट्रोस्कोपिक विश्लेषण , परमाणु चुंबकीय अनुनाद (NMR विश्लेषण, और गैस क्रोमैटोग्राफी (GC-MS विश्लेषण। विश्लेषणात्मक उपकरणों में तकनीकी सुधार के साथ-साथ इन विश्लेषणात्मक तकनीकों का एक उपयुक्त संयोजन, MAAs (12) की संरचना को चिह्नित करने में मदद करने में प्रभावी रहा है। टी तैयार करें) मेथनॉल और इथेनॉल (60) जैसे कार्बनिक सॉल्वैंट्स का उपयोग करने वाले जीवों से एमएए के निष्कर्षण के बाद, विश्लेषण के लिए एमएए सामग्री, प्रारंभिक तरल क्रोमैटोग्राफिक तकनीकों का अक्सर उपयोग किया जाता है।