नैनो मिल्क प्रोटीन-म्यूसिलेज कॉम्प्लेक्स: कैरेक्टराइजेशन एंड एंटीकैंसर इफेक्ट पार्ट 1

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सार: Theकैंसर विरोधीप्राकृतिक यौगिकों की गतिविधि ने हाल ही में बहु-विषयक अनुसंधान को आकर्षित किया है। इस अध्ययन में, इसबगोल भूसी म्यूसिलेज (आईएचएम) और ज़िज़ीफस स्पाइना क्रिस्टी म्यूसिलेज (एनएबीएम) के साथ दूध प्रोटीन (एमपी) के संयोजन की जांच की गई। इस संदर्भ में, पीएच, कैर के सूचकांक, जल घुलनशीलता और जल अवशोषण सूचकांकों सहित दूध प्रोटीन म्यूसिलेज कॉम्प्लेक्स (एमपीएमसी) के भौतिक रासायनिक गुणों को मापा गया और प्रवाह व्यवहार का अध्ययन किया गया। इसके अलावा, अमीनो एसिड प्रोफाइल, प्रोटीन पाचनशक्ति, और फेनोलिक औरflavonoidsएमपीएमसी की सामग्री का पता लगाया गया था, और ट्रांसमिशन इलेक्ट्रॉन माइक्रोस्कोपी का उपयोग करके परिसरों की सूक्ष्म संरचना की कल्पना की गई थी।एंटीऑक्सिडेंटऔर दो सामान्य कोशिका रेखाओं की तुलना में, दो सामान्य कोशिका रेखाओं, Bj-1 और MCF{{{{{{} 3}} एफ, का परीक्षण तटस्थ लाल तेज परख का उपयोग करके किया गया। परिणामों से पता चला कि एमपीएमसी में डीपीपीएच, एबीटीएस और एचएस रेडिकल्स के खिलाफ मैला ढोने की गतिविधि थी। इसके अलावा, एमपीएमसी में टाइप-फेंटन की प्रतिक्रिया में ऑक्सीडेटिव तनाव से प्रेरित डीएनए क्षति को रोकने की क्षमता है। तटस्थ लाल परख के परिणामों ने एचईपीजी -2, एमसीएफ -7 दोनों के महत्वपूर्ण विकास अवरोध को दिखाया, जबकि बीजे -1 और एमसीएफ -12 एफ के खिलाफ कोई महत्वपूर्ण साइटोटोक्सिक प्रभाव नहीं पाया गया। RT-qPCR परिणामों ने संकेत दिया कि MPMC ने एपोप्टोसिस को प्रेरित किया, जैसा कि प्रो-एपोप्टोसिस जीन मार्करों कैस्पेज़ -3, p53, बैक्स के अपग्रेडेशन से पता चला है। इस बीच, एपोप्टोसिस विरोधी बीसीएल -2 जीन को डाउनग्रेड किया गया था। हालांकि, एमपीएमसी के साथ इलाज किए गए सामान्य सेल लाइनों में कोई महत्वपूर्ण अंतर नहीं देखा गया था। निष्कर्ष में, एमपीएमसी को एक आशाजनक एंटीकैंसर इकाई के रूप में माना जा सकता है जिसका उपयोग पारंपरिक कैंसर कीमोथेरपी की तुलना में तुलनात्मक गतिविधि और न्यूनतम साइड इफेक्ट के साथ उपन्यास कैंसर चिकित्सा विज्ञान के विकास में किया जा सकता है। .

कीवर्ड: दूध प्रोटीन; इसबगोल की भूसी का म्यूसिलेज; नाबेक म्यूसिलेज; दूध प्रोटीन म्यूसिलेज कॉम्प्लेक्स; कैंसर विरोधी गतिविधि

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1 परिचय

कैंसर2020 में लगभग 10 मिलियन मौतों के साथ दुनिया भर में मृत्यु दर का प्राथमिक कारण है [1]। प्रारंभिक निदान और उपन्यास चिकित्सा विज्ञान का विकास ही कैंसर को हराने की एकमात्र आशा है। कीमोथेरेपी और विकिरण जैसे पारंपरिक कैंसर उपचार अपेक्षाकृत महंगे हैं और इसके साथ महत्वपूर्ण दुष्प्रभाव भी होते हैं।

इसलिए, वैज्ञानिक और अनुसंधान रुचि अपने स्रोतों से प्राकृतिक यौगिकों (यानी, प्रोटीन, पॉलीसेकेराइड और पॉलीफेनोल्स) के उपयोग की ओर अग्रसर है, जिसमें एंटीकार्सिनोजेनिक क्षमता होती है क्योंकि उन्हें पारंपरिक उपचारों की तुलना में कम विषाक्त दुष्प्रभाव माना जाता है।

पॉलिसैक्राइडपौधों के स्रोतों से हाल ही में उनके बायोएक्टिव गुणों [2,3] के कारण अधिक ध्यान आकर्षित किया गया है। कई अध्ययनों में बायोएक्टिव पॉलीसेकेराइड और पॉलीफेनोल्स को प्राकृतिक पौधों के स्रोतों जैसे कि फल, सब्जियां, अनाज और जड़ी-बूटियों से उनके लाभकारी औषधीय प्रभावों के कारण अलग करने में रुचि रही है [4]।

प्लांटैगो ओवाटा (साइलियम या इसबगोल) और ज़िज़ीफस स्पाइना-क्रिस्टी (नाबेग या सिडर) बायोएक्टिव पॉलीसेकेराइड के ज्ञात स्रोत हैं। आईएचएम और एनएबीएम को होनहार बायोएक्टिव सामग्री के रूप में चुना गया था। पिछले अध्ययनों से संकेत मिलता है कि दूध प्रोटीन के साथ आईएचएम और एनएबीएम परिसरों ने यकृत समारोह में सुधार किया और हृदय रोगों के जोखिम को कम किया [5]। इसबगोल की भूसी दस्त, कब्ज, अल्सरेटिव कोलाइटिस, इरिटेबल बाउल सिंड्रोम, हाइपरकोलेस्ट्रोलेमिया और मधुमेह के इलाज के लिए कारगर साबित हुई है। इसके अलावा, कोलोरेक्टल कैंसर के खिलाफ इसबगोल की भूसी के एंटीकैंसर प्रभाव को इसकी फाइबर सामग्री के लिए जिम्मेदार ठहराया गया था, जो पारगमन समय को कम करके इसके प्रभाव को कम करने का काम करता है। यह आंत के माइक्रोफ्लोरा द्वारा पित्त चयापचय को कम करने, मल को बाहर निकालने से पित्त अम्लों को कमजोर करने, फाइबर किण्वन के कारण माइक्रोबियल पित्त एसिड चयापचय में परिवर्तन, पीएच में कमी और लघु श्रृंखला फैटी एसिड के उत्पादन, या सीधे बाध्यकारी द्वारा ले जाएगा। पित्त अम्ल और इसलिए उनके चयापचय को रोकना [6]। ज़िज़िफस स्पाइना-क्रिस्टी के मुख्य जैविक रूप से सक्रिय घटक विटामिन सी, फेनोलिक्स, फ्लेवोनोइड्स और ट्राइटरपेनिक एसिड हैं। इसकी जैव-सक्रियताओं में एंटीकैंसर, एंटीबैक्टीरियल, एंटीडायबिटिक, एंटीप्रोलिफेरेटिव और एंटीऑक्सीडेंट गतिविधियां शामिल हैं [7. इसबगोल की भूसी और नबेक के फलों का उपयोग क्रमशः इसबगोल भूसी म्यूसिलेज (IHM) और नाबेक म्यूसिलेज (NabM) के उत्पादन के लिए किया जाता है [5]।

दूसरी ओर, कम साइटोटोक्सिसिटी, मजबूत विशिष्टता और संशोधन में आसानी [8] जैसी प्रमुख विशेषताओं के कारण कैंसर के लिए प्रोटीन-आधारित उपचारों ने बढ़ती रुचि प्राप्त की है। आवश्यक अमीनो एसिड की पोषण संबंधी जरूरतों को प्रदान करने के अलावा, दूध प्रोटीन जैविक मैक्रोमोलेक्यूल्स में से हैं जिनमें कई कार्यात्मक गुण होते हैं जैसे एंटीऑक्सिडेंट, इम्यूनोमॉड्यूलेटरी, एंटीडायबिटिक, एंटीमाइक्रोबियल और एंटीकैंसर गुण [9,10]। उदाहरण के लिए, डेयरी-व्युत्पन्न पेप्टाइड्स की एंटीकैंसर गतिविधि (यानी, -कैसोमोर्फिन -केसीन से अलग और 1-कैसिइन टुकड़े 90-95 और 90-96[Arg90-Tyr-Leu -Gly-Tyr-Leu95-(Glu96)]) गोजातीय दूध में पहचाने गए इस धारणा का समर्थन करते हैं कि दूध प्रोटीन न केवल पौष्टिक मूल्य के हैं बल्कि कैंसर की रोकथाम और उपचार की क्षमता भी रखते हैं [11,12]

दूध प्रोटीन और पॉलीसेकेराइड, जैसे कि दूध प्रोटीन-चिटोसन कॉम्प्लेक्स, के बीच की जटिलता को पहले उनके प्राकृतिक घटकों [13] के कार्यात्मक गुणों को बढ़ाने के प्रयास के रूप में उत्पादित किया गया था। उपलब्धता और तैयारी में आसानी के कारण, ऐसे परिसरों में कम खर्चीले कैंसर रोधी उपचारों के विकास में उपयोग किए जाने की क्षमता है। इस तरह के चिकित्सीय कम खर्चीले होंगे और वर्तमान में उपयोग किए जाने वाले कीमोथेराप्यूटिक्स के लिए तुलनीय गतिविधि दिखाएंगे।

हाइड्रोफोबिक और इलेक्ट्रोस्टैटिक इंटरैक्शन के माध्यम से गैर-सहसंयोजक बंधन दूध प्रोटीन के संबंध में प्राथमिक कारक हैंपॉलीसैकराइड[14]। इसके अलावा, प्रोटीन 2 से 11 तक पीएच की सीमा पर अन्य घटकों के साथ बातचीत के प्रति आश्चर्यजनक लचीलापन दिखाते हैं। एक विशिष्ट पीएच में, प्रोटीन की सतह प्रतिक्रियाशीलता प्रोटीन संरचना के प्रकट होने के माध्यम से बढ़ जाती है [15]।

इस संदर्भ में, हमारे समूह ने हाल ही में मानव स्वास्थ्य पर दूध प्रोटीन परिसरों की कार्यात्मक भूमिका पर ध्यान केंद्रित किया है। हालांकि, आईएचएम या एनएबीएम के साथ दूध प्रोटीन परिसरों ने एंटीहाइपरलिपिडेमिक और यकृत-सुरक्षात्मक गुणों का प्रदर्शन किया है [9]। इस प्रकार, पिछले अध्ययनों के आधार पर, यह माना गया था कि दूध प्रोटीन-पॉलीसेकेराइड परिसरों में दिलचस्प एंटीकैंसर गतिविधि हो सकती है। इसके अतिरिक्त, किसी भी प्रकाशन ने आईएचएम और एनएबीएम के साथ दूध प्रोटीन परिसरों की कैंसर विरोधी गतिविधि का अध्ययन नहीं किया था। इसलिए, इस अध्ययन का मुख्य उद्देश्य नए उत्पादित दूध प्रोटीन म्यूसिलेज कॉम्प्लेक्स के भौतिक-रासायनिक गुणों को चिह्नित करना था, जिसमें इन परिसरों के अमीनो एसिड प्रोफाइल और कार्यात्मक गुण शामिल थे। इसके अलावा, दो मानव कैंसर कोशिकाओं (एमसीएफ 7 और एचईपीजी 2) के खिलाफ आईएचएम और एनएबीएम म्यूसिलेज के साथ दूध प्रोटीन परिसरों की कैंसर विरोधी गतिविधि की जांच गैर-कैंसर वाली सेल लाइनों (बीआई -1 और एमसीएफ -12 एफ की तुलना में की गई थी। ) हम उत्पादित दूध प्रोटीन म्यूसिलेज कॉम्प्लेक्स की क्रिया के तरीके पर भी प्रकाश डालते हैं।

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2. परिणाम और चर्चा

2.1. फूरियर-ट्रांसफॉर्म इन्फ्रारेड (FTIR) स्पेक्ट्रोस्कोपी

IHM, MP, और MP/IHM के इन्फ्रारेड स्पेक्ट्रा को चित्र 1कमें चित्रित किया गया है। IHM के स्पेक्ट्रम ने अरबीनॉक्सिलन्स के विशिष्ट बैंड को 100-1200 सेमी -1 पर और एमाइड I और एमाइड II समूहों के लिए बैंड को क्रमशः 1550 और 1650 सेमी -1 पर दिखाया। MP स्पेक्ट्रम 1700-1600 और 1200-900 cm-I पर बैंड दिखाता है, जो क्रमशः एमाइड I (मुख्य रूप से C=O प्रोटीन का खिंचाव) और दूध कार्बोहाइड्रेट के अनुरूप होता है [16]। IHM और MP की उपरोक्त चोटियाँ IHM/MP परिसर के स्पेक्ट्रम में आरक्षित थीं। इसी तरह, एनएबीएम में गैलेक्टुरोनिक एसिड के विशिष्ट बैंड को एनएबीएम/एमपी कॉम्प्लेक्स (चित्रा 1बी) के स्पेक्ट्रम में बनाए रखा गया था। यह पॉलीसेकेराइड म्यूसिलेज और एमपी के बीच रासायनिक संपर्क की अनुपस्थिति को इंगित करेगा और इस प्रकार एमपी और पॉलीसेकेराइड्स (आईएचएम और एनएबीएम) के बीच इलेक्ट्रोस्टैटिक आकर्षण के प्रस्तावित तंत्र की पुष्टि करेगा। इस तरह के अवलोकन वुकिक एट अल के अनुरूप हैं, जिन्होंने इलेक्ट्रोस्टैटिक और हाइड्रोफोबिक इंटरैक्शन के माध्यम से मट्ठा दूध प्रोटीन और पेक्टिन के बीच जटिल गठन की सूचना दी, जिसके परिणामस्वरूप कॉम्प्लेक्स [17] की अच्छी स्थिरता हुई।

(A) Fourier-transform infrared spectra of MP, IHM, and MP/PHM. (B) Fourier-transform infrared spectra of MP, IHM, and MP/NabM. NabM: Nabeq mucilage, IHM; Isabgol husk mucilage, MP: milk proteins concentrate, MP/IHM: milk proteins/Isabgol husk mucilage complex, MP/NabM: milk proteins/Nabeq mucilage complex

2.2. एमपी और एमपीएमसी के भौतिक रासायनिक और कार्यात्मक गुण

बल्क डेंसिटी (बीडी), टैप्ड डेंसिटी (टीडी), कैर इंडेक्स और पीएच माप के मान तालिका 1 में सूचीबद्ध हैं। एमपी के बीडी और टीडी आईएचएम से अधिक थे, और आईएचएम में परीक्षण किए गए नमूनों की सबसे कम थोक और टैप्ड घनत्व थी। . इसी प्रकार, एमपी/आईएचएम परिसर में महत्वपूर्ण रूप से (पी .)<0.05) lower="" bulk="" and="" tapped="" density="" compared="" to="" mp/nabm.="" the="" obtained="" results="" indicated="" that="" the="" distribution="" and="" solubility="" of="" mp="" have="" been="" improved="" by="" complexation="" with="" the="" ihm.="" carr's="" index="" is="" frequently="" used="" as="" an="" indication="" of="" the="" flowability="" of="" powders.="" the="" results="" in="" table="" 1="" show="" that="" carr's="" index="" of="" mpmc="" was="" significantly="" lower="" than="" ihm="" which="" indicated="" that="" nabm="" improved="" the="" flowability="" of="" mp.="" this="" was="" probably="" due="" to="" the="" lower="" carr's="" index="" value="" of="" mp(30.6±="" 0.10%)="" compared="" to="" ihm="" and="" nabm="" (57.58±0.14="" and="" 53.97±0.11%,="" respectively)which="" are="" vicious.ihm="" is="" alkaline="" (7.79="" ph)="" while="" mp="" and="" the="" complexes="" with="" polysaccharide="" mucilage="" were="" slightly="" acidic="" which="" came="" in="" accordance="" with="" previously="" reported="" results="">

खाद्य प्रौद्योगिकी में WSI और WAI महत्वपूर्ण कार्यात्मक विशेषताएं हैं। तालिका 1 से पता चलता है कि आईएचएम और एनएबीएम के साथ जटिलता के बाद एमपी के डब्ल्यूएसआई और डब्ल्यूएआई में काफी वृद्धि हुई है। यह सबसे अधिक संभावना थी क्योंकि इसबगोल-आधारित सामग्री अत्यधिक पानी में घुलनशील होती है और पर्याप्त मात्रा में पानी मिलाने के बाद गाढ़ा प्रभाव पड़ता है [19]। इसके अतिरिक्त, क़ैसरानी एट अल। ने बताया कि इसबगोल की भूसी के अरबीनॉक्सिलन में अपने सूखे वजन के दस गुना तक जल धारण क्षमता होती है [20]। इसके अलावा, MP/IHM में MP/NAbM की तुलना में WSI और WAI अधिक है क्योंकि IHM में NabM की तुलना में WSI और WAI अधिक है। इसके अतिरिक्त, एमपीएमसी की तुलना में एमपीएमसी के लिए डब्लूएसआई प्रतिशत की वृद्धि ने चिकित्सीय मुद्दों [21] में उनका उपयोग करते समय लक्षित सक्रिय घटकों की फैलाव क्षमता में वृद्धि की। यह एंटीकैंसर परिणामों में स्पष्ट था जिसने प्रदर्शित किया कि इन परिसरों में एमपी की तुलना में साइटोटोक्सिक प्रभाव होता है।

Physicochemical and functional characteristics of MP, NabM, IHM, and MPMC

2.3. जैव सक्रिय घटक

2.3.1. पीएचएम और एनएबीएम के फेनोलिक यौगिक

भोजन में बहुत महत्वपूर्ण बायोएक्टिव यौगिक (यानी, फेनोलिक और फ्लेवोनोइड्स) होते हैं जो एंटीऑक्सिडेंट और कैंसर विरोधी शक्ति के रूप में कार्य करते हैं। एचपीएलसी विश्लेषण ने एनएबी और आईएचएम में कई फेनोलिक यौगिकों की उपस्थिति की पुष्टि की और मात्रा निर्धारित की जैसा कि चित्र 2 में दिखाया गया है। परिणाम विभिन्न जैविक रूप से सक्रिय यौगिकों जैसे गैलिक एसिड (177.96 मिलीग्राम / किग्रा), कैटेचोल (13.87 मिलीग्राम / किग्रा) की उच्च सामग्री दिखाते हैं। पीएचएम अर्क में पी-हाइड्रॉक्सी बेंजोइक एसिड (24.02 मिलीग्राम/किग्रा), कैटेचिन (5.93 मिलीग्राम/किग्रा) और रूटीन (123.70 मिलीग्राम/किग्रा) और कैटेकोल (410.72 मिलीग्राम/किग्रा) पी-हाइड्रॉक्सी बेंजोइक एसिड (426.71 मिलीग्राम/किग्रा) क्लोरोजेनिक (72.05 मिलीग्राम/किग्रा) रुटिन (1750.57 मिलीग्राम/किग्रा), और एनएबीएम (चित्रा 2ए, बी) में रोज़मेरीनिक (1771.72 मिलीग्राम/किग्रा)। इन यौगिकों की सामग्री स्वास्थ्य लाभ के लिए बहुत महत्वपूर्ण है। फेनोलिक यौगिकों का कैंसर विरोधी प्रभाव पहले बताया गया था। इस प्रभाव को मुख्य रूप से इन यौगिकों के एंटीऑक्सीडेंट प्रभाव के लिए जिम्मेदार ठहराया गया था।

2.3.2. एमपी और एमपीएमसी की कुल फेनोलिक, फ्लेवोनोइड और एंटीऑक्सीडेंट गतिविधि

कई रिपोर्टों ने संकेत दिया है कि एंटीऑक्सिडेंट गुणों को प्रदर्शित करने वाले यौगिक ज्यादातर कैंसर विरोधी गतिविधि प्रदर्शित करते हैं [22]। कुल फेनोलिक (टीपी) और कुल फ्लेवोनोइड (टीएफ) सामग्री एनएबीएम, आईएचएम, एमपी और उनके परिसरों (चित्रा 3 ए, बी) में निर्धारित की गई थी। परिणामों ने संकेत दिया कि आईएचएम और एमपी/आईएचएम की तुलना में एनएबीएम और एमपी/एनएबीएम में टीपी और टीएफ अधिक थे। हालांकि, एमपीसी की तुलना में एमपी में टीपी और टीएफ सामग्री काफी कम थी। ये परिणाम सिंह एट अल द्वारा रिपोर्ट किए गए आंकड़ों के अनुरूप आए। [23] जिन्होंने पाया कि एनएबीएम का टीपी और टीएफ क्रमशः 1.6 जीएई मिलीग्राम/100 ग्राम सूखा वजन और 47 मिलीग्राम सीई/100 ग्राम सूखा वजन था। एमपी/एनएबीएम और एमपी/आईएचएम परिसरों ने एमपी की तुलना में टीपी में क्रमशः 309 प्रतिशत और 59 प्रतिशत और टीएफ में 476 प्रतिशत और 123 प्रतिशत की उल्लेखनीय वृद्धि दिखाई। एमपी को आईएचएम और एनएबीएम के साथ मिलाने से टीपीसी के अनुरूप आईएचएम और एनएबीएम की क्रमश: 23 प्रतिशत और 36 प्रतिशत की हानि हुई। एमपी के साथ जटिल होने पर आईएचएम में टीएफ 44 प्रतिशत और एनएबीएम में 46 प्रतिशत कम हो गया था। यह शायद एमपी के कम टीपी और टीएफ के कारण था।

HPLC analysis of polyphenolic profiles of (A) IHM and (B) NabM

DPPH, ABTS और HS का उपयोग करने वाले MP की तुलना में MP/IHM और MP/NabM की संभावित कट्टरपंथी मैला ढोने की गतिविधि को चित्र 3C-E में दर्शाया गया है। तीन एंटीऑक्सिडेंट गतिविधि से प्राप्त आंकड़ों में एक समान प्रवृत्ति थी जो दर्शाती है कि एनएबीएम ने आईएचएम की तुलना में उच्च एंटीऑक्सीडेंट गतिविधि प्रदर्शित की है और यह फिनोलिक्स और के परिणामों के संदर्भ में है।

फ्लेवोनोइड्स सामग्री। एनएबीएम और आईएचएम के साथ संयोजन के बाद एमपी की एंटीऑक्सीडेंट क्षमता में वृद्धि हुई थी। एबीटीएस परख के अपवाद के साथ, एमपी के साथ संयुग्मन द्वारा एनएबीएम की एंटीऑक्सीडेंट गतिविधि में वृद्धि हुई। एंटीऑक्सिडेंट गतिविधि ने संकेत दिया कि एमपीएमसी में एमपी की तुलना में उच्च एंटीऑक्सीडेंट गतिविधि थी। हमारी परिकल्पना एमपी और पॉलीसेकेराइड के बीच एक संभावित बातचीत की ओर इशारा करती है जो ली एट अल द्वारा वर्णित संभावित एंटीऑक्सीडेंट गतिविधि प्राप्त करने की ओर ले जाती है। [24]। यह पहले बताया गया है कि मैला ढोने की क्षमता और फेनोलिक / फ्लेवोनोइड सामग्री 5 के बीच एक सकारात्मक संबंध है। हालांकि, हम इस बात को बाहर नहीं कर सकते हैं कि सल्फर युक्त अमीनो एसिड से समृद्ध नए बायोएक्टिव पेप्टाइड्स का उत्पादन होता है, जो एमपीएमसी की उच्च एंटीऑक्सीडेंट गतिविधि को जटिल घटकों की तुलना में समझाता है। इसके अलावा, उच्च एंटीऑक्सीडेंट गुणों [4] को प्रभावित करने वाले मट्ठा अंशों में छोटे पेप्टाइड्स जारी किए जाते हैं। अंत में, फेनोलिक और फ्लेवोनोइड सामग्री विभिन्न कैंसर कोशिकाओं को प्रभावित करती हैं। इसके अतिरिक्त, इन विट्रो सेल कल्चर एसेज़ के दौरान, इन गतिविधियों और तंत्रों को देखा गया। फेनोलिक्स की एंटीऑक्सिडेंट और एंटीकैंसर गतिविधियों को सुगंधित छल्ले [25] पर दोहरे बंधन और हाइड्रॉक्सिल प्रतिस्थापन के लिए जिम्मेदार ठहराया जाता है।

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2.4. एमपी और एमपीएमसी की एमिनो एसिड प्रोफाइल

MP, NabM, MP/IHM, और MP/NabMare के अमीनो एसिड प्रोफाइल को चित्र 4 में दिखाया गया है। MP और IHM और NABM के साथ इसके परिसरों के अमीनो एसिड प्रोफाइल में कोई महत्वपूर्ण अंतर नहीं थे। इसने संकेत दिया कि पॉलीसेकेराइड म्यूसिलेज के साथ एमपी की गैर-सहसंयोजक बातचीत ने दूध प्रोटीन की संरचना को नहीं बदला। परिणाम एमपी और एमपीएमसी (चित्रा 4) [26] में ग्लूटामिक एसिड की उच्च सामग्री दिखाते हैं।

Amino acid profile of MP, MP/IHM, and MP/NabM. MP: milk proteins concentrate, MP/IHM: milk proteins/Isabgol husk mucilage complex and MP/NabM: milk proteins/Nabeq mucilage complex.* essential amino acids

2.5. एमपी और एमपीएमसी के रियोलॉजिकल गुण

2.5.1. स्पष्ट चिपचिपाहट

चित्रा S1 विभिन्न आरपीएम मूल्यों पर प्रोटीन के नमूनों की चिपचिपाहट को दर्शाता है। IHM और NabM में धीमी गति से उच्च चिपचिपापन था, लेकिन रोटेशन की गति बढ़ने के साथ चिपचिपाहट काफी कम हो गई। ये निष्कर्ष चेन और चे के साथ समझौते में थे जिन्होंने दर्ज किया कि ग्रीन लेवर (मोनोस्ट्रोमा इरिडियम) के पानी में घुलनशील श्लेष्म की स्पष्ट चिपचिपाहट कतरनी दर [27] में वृद्धि से कम हो गई।

चित्र S1 के परिणाम यह भी प्रदर्शित करते हैं कि MP के IHM और NABM के साथ संयोजन के परिणामस्वरूप MP की स्पष्ट चिपचिपाहट में उल्लेखनीय वृद्धि (p 0.05 से कम या बराबर) हुई। यह आईएचएम (हाइड्रोकोलॉइड सामग्री) के अद्वितीय गुणों के लिए जिम्मेदार ठहराया जा सकता है जिसमें चिपचिपापन बढ़ाने वाला प्रभाव होता है [28]।

2.5.2.प्रवाह व्यवहार

दूध प्रोटीन और उनके परिसरों का प्रवाह व्यवहार (कतरनी तनाव / कतरनी दर घटता) चित्र S2 में दिखाया गया है। कतरनी दर में वृद्धि के साथ, कतरनी तनाव में वृद्धि हुई। शीयर स्ट्रेस और शीयर रेट डेटा को पावर-लॉ समीकरण में बदलना, फ्लो कंसिस्टेंसी इंडेक्स (K) और फ्लो बिहेवियर इंडेक्स (n) के मान तालिका S1 में दिखाए गए हैं। IHM और MP/IHM में सबसे अधिक फ्लो कंसिस्टेंसी इंडेक्स था। यह IHM के पानी में घुलनशील म्यूसिलेज की उच्च चिपचिपाहट के कारण हो सकता है, क्योंकि इसकी जलीय माध्यम में पानी और गेलिंग की उच्च क्षमता होती है। परिणामों ने यह भी प्रदर्शित किया कि IHIM, NabM, और MP/IHM में अपरूपण-पतला व्यवहार (गैर-न्यूटोनियन तरल पदार्थ) था, जिसका n मान 0.25 से 0.64 तक था। ये परिणाम थानात्चा और प्रणी के अनुसार आए जिन्होंने ज़िज़िफस मॉरिटियाना के भौतिक-रासायनिक गुणों का अध्ययन किया [29]। दूसरी ओर, MP का n मान लगभग 1(0.99) था जो न्यूटन के प्रवाह को दर्शाता है। इसी तरह, MP/NabM कॉम्प्लेक्स के लिए n मान 0.95 था जैसा कि तालिका S1 में दिखाया गया है।

2.6. एमपी और एमपीएमसी की डिफरेंशियल स्कैनिंग कैलोरीमेट्री

आईएचआईएम और एनएबीएम के साथ एमपी और इसके परिसरों की थर्मल स्थिरता की जांच के लिए डिफरेंशियल स्कैनिंग कैलोरीमेट्री का उपयोग किया गया था। MP और MPMC के थर्मोग्राम चित्र S3 में दिखाए गए हैं, और DSC पैरामीटर तालिका 2 में दिए गए हैं। यह देखा गया कि MP थर्मोग्राम पर कोई स्पष्ट एंडोथर्मिक शिखर नहीं था, लेकिन MP/IHM के लिए एक प्रमुख एंडोथर्मिक शिखर था और एक एमपी / एनएबीएम के लिए व्यापक एंडोथर्मिक शिखर। यह शायद मुक्त पानी के क्रमिक उन्मूलन, एनएबीएम के गलनांक, धीमी गति से जेल, और प्रोटीन विकृतीकरण [30] के कारण है।

यह भी नोट किया गया कि एमपीएमसी असम्बद्ध प्रोटीन की तुलना में अधिक ताप-स्थिर था जैसा कि एमपी/आईएचएम और एमपी/एनएबीएम (क्रमशः 148.24 और 121.4 डिग्री) की तुलना में एमपी (101.44 डिग्री) के निम्न विकृतीकरण तापमान द्वारा देखा गया जैसा कि तालिका 2 में दिखाया गया है। इसके अलावा, एमपी का गिरावट तापमान 302.3 डिग्री दर्ज किया गया था, जबकि एमपीएमसी में 350 डिग्री सेल्सियस तक की वृद्धि के साथ कोई गिरावट नहीं देखी गई थी। ये निष्कर्ष कई अध्ययनों के अनुरूप थे, जिसमें पाया गया कि दूध प्रोटीन की तापीय स्थिरता फेनोलिक यौगिकों के साथ बातचीत से बढ़ी, जिसने प्रोटीन एकत्रीकरण को रोका [2,31]।

किसी अभिक्रिया के दौरान निकाय में या बाहर जाने वाली ऊष्मा एन्थैल्पी (AH) है। गैर-जटिल एमपी की तुलना में एमपी/आईएचएम और एमपी/एनएबीएम की उच्च एन्थैल्पी दूध प्रोटीन (मट्ठा और कैसिइन) के बीच संभावित रासायनिक प्रतिक्रिया और उच्च तापमान पर दूध प्रोटीन और पॉलीसेकेराइड के बीच संभावित रासायनिक प्रतिक्रिया (मैलार्ड प्रतिक्रिया) के कारण हो सकती है। 31.

Differential scanning calorimetry (DSC) parameters of MP and MPMC *

2.7. एमपी और एमपीएमसी की ट्रांसमिशन इलेक्ट्रॉन माइक्रोस्कोपी (टीईएम)

चित्रा 5 आईएचएम, एनएबीएम, एमपी, और एमपीएमसी की सूक्ष्म संरचना को दर्शाता है। यह पाया गया कि एमपीएमसी का कण आकार नैनो रेंज (114-250 एनएम) में था, और यह एमपी (191-300 एनएम) के कण आकार से छोटा था। इसके अतिरिक्त, एमपीएमसी (चित्रा 5डी, ई) के टीईएम ने गठित परिसरों के शाखित पैटर्न को प्रकट किया। इसे दूध प्रोटीन और पॉलीसेकेराइड गोह, एट अल के बीच इलेक्ट्रोस्टैटिक आकर्षण के लिए जिम्मेदार ठहराया जा सकता है। [32]। इसके अलावा, MP/NabM की तुलना में MP/IHM की बड़ी शाखाओं वाली संरचना इसकी उच्च चिपचिपाहट के लिए जिम्मेदार हो सकती है जैसा कि चित्र S1 में दिखाया गया है।

Transmission electron microscopy of (A) MP; (B) IHM; (C) NabM; (D) MP/IHM; and (E) MP/NabM. MP: milk proteins concentrate; MP/NabM: milk proteins/Nabeq mucilage complex; MP/IHM: milk proteins/Isabgol husk mucilage complex.

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2.8. एमपी और एमपीएमसी पर जैविक अध्ययन

2.8.1. एमपी और एमपीएमसी की कैंसर विरोधी गतिविधि

MP और MPMC के विभिन्न सांद्रता (1, 5, 10, और 20 ug/mL) का साइटोटोक्सिक प्रभाव हेपजी -2 और MCF -7 कोशिकाओं पर MCF की तुलना में -12F और Bij{ {7}} सामान्य कोशिकाओं को चित्र 6 और 7 में चित्रित किया गया है। एमपीएमसी ने हेपजी -2 और एमसीएफ -7 कोशिकाओं पर क्रमशः एंटीकैंसर प्रभाव प्रदर्शित किया है। चित्र 6ए, बी, क्रमशः। खुराक-उत्तरदायी वक्र ने उच्च सांद्रता के जवाब में सेल व्यवहार्यता में कमी का प्रदर्शन किया। दूसरी ओर, Bj-1 और MCF-12F सामान्य कोशिकाओं पर MP और MPMC का कोई महत्वपूर्ण साइटोटोक्सिक प्रभाव नहीं देखा गया (चित्र 6C, D)। हमारे परिणामों ने यह भी संकेत दिया कि MP/NabM में HepG-2 और MCF-7 कैंसर सेल लाइनों के खिलाफ उच्च एंटीकैंसर गतिविधि थी, क्रमशः IC50 मान 5.13 और 10.07 ug/mL के साथ। इसके अतिरिक्त, MP/IHM ने संबंधित नियंत्रणों की तुलना में कैंसर सेल लाइनों के खिलाफ एक मध्यम साइटोटोक्सिक प्रभाव प्रदर्शित किया। कुल मिलाकर, हमारे साइटोटोक्सिक डेटा से पता चलता है कि आईएचएम और एनएबीएम के साथ एमपी को जटिल करने से असम्बद्ध दूध प्रोटीन की तुलना में कैंसर विरोधी गतिविधि में काफी वृद्धि होती है, जैसा कि तालिका 3 में दिखाया गया है। यह भी स्पष्ट था कि हेप जी -2 कोशिकाएं एमपी और एमपीएमसी के प्रति अधिक संवेदनशील थीं। MCF -7 कोशिकाओं की तुलना में, जैसा कि IC50 के निम्न मानों से प्रकट होता है।

Morphology of human cancer cell lines and normal cell lines; HepG-2 (A), MCF-7 (B), MCF12F (C), and BJ-1 (D) before and after treatment with MP and MPMC. MP: milk proteins concentrate; MP/NabM: milk proteins/Nabeq mucilage complex; MP/IHM: milk proteins/Isabgol husk mucilage complex.

Cancer cytotoxic IC50 of MP and MPMC on HEPG-2, MCF-7, MCF7-12F, and Bj-1 cells

दूध प्रोटीन-व्युत्पन्न एंटीट्यूमर पेप्टाइड्स का कैंसर विरोधी प्रभाव पहले बताया गया है। इस संदर्भ में, जियोंग और होंग [33] ने देखा कि -लैक्टलबुमिन के ट्रिप्सिन हाइड्रोलिसेट्स का मानव हड्डी के कैंसर एसजेएसए -1, मानव कोलोरेक्टल कैंसर एचसीटी 116, और मानव गैस्ट्रिक कैंसर एनसीआई-एन 87 सेल लाइनों पर साइटोटोक्सिक प्रभाव था। यह पाया गया कि o-lactalbumin, कोशिका की सतह के न्यूनाधिक के साथ परस्पर क्रिया करता है और कोशिका वृद्धि दर, इंट्रासेल्युलर कैल्शियम और कैल्शियम परिवहन दर को बदल देता है [34]। यह ध्यान देने योग्य है कि गोजातीय लैक्टोफेरिन ने MCF7 कोशिकाओं में खुराक पर निर्भर तरीके से एपोप्टोसिस को प्रेरित किया [35]। इसके अलावा, दूध के कैसिइन और मट्ठा प्रोटीन अंशों ने एक पशु मॉडल के साथ-साथ इन विट्रो एंटीप्रोलिफेरेटिव गतिविधि [36] में एंटीट्यूमर प्रभाव दिखाया। इसके अलावा, एल्ज़ोग्बी एट अल। [37] ने बताया कि कैसिइन नैनोपार्टिकल्स का उपयोग हाइड्रोफोबिक एंटीकैंसर ड्रग, फ्लूटामाइड को एनकैप्सुलेट करने के लिए किया जा सकता है, ताकि ड्रग रिलीज को नियंत्रित किया जा सके, इसकी एंटी-ट्यूमर गतिविधि में सुधार किया जा सके और इसकी हेपेटोटॉक्सिसिटी को कम किया जा सके।

IHIM और NABM का कैंसर-रोधी प्रभाव पहले बताया गया था [6,38]। एमपी और एमपीएमसी के साइटोटोक्सिक प्रभाव को ग्लूटामाइन, आर्जिनिन और सिस्टीन जैसे अमीनो एसिड की उपस्थिति के लिए जिम्मेदार ठहराया जा सकता है, जो कोलोरेक्टल कैंसर [39] के खिलाफ एंटीकैंसर गतिविधि प्रदर्शित करने की सूचना है। ये परिणाम एमपीएमसी (चित्रा 5) के ग्लूटामिक एसिड की उच्च सामग्री के अनुरूप हैं।

2.8.2. p53, Bax, Caspase-3, और Bd-2 प्रोटीन स्तर का निर्धारण

MPMC के साइटोटोक्सिसिटी तंत्र की जांच करने के लिए, एपोप्टोसिस मार्कर प्रोटीन p53, Bax, Caspase-3, और Bcl-2 का स्तर HepG-2, MCF-7 में निर्धारित किया गया था। , Bj-1, और MCF-12F सेल लाइनों को ICs के साथ इलाज किया जाता है0 MPMC की (चित्र 8)। प्रो-और एंटी-एपोप्टोटिक मार्करों का स्तर कैंसर सेल लाइनों में एपोप्टोसिस इंडक्शन के साथ जुड़ा हुआ है [40,41]। परिणामों ने संकेत दिया कि MP/NabM और MP/IHM ने HepG-2 और MCF-7 में एपोप्टोसिस को बढ़ाया, लेकिन MCF-12F और Bj-1 सेल लाइनों में नहीं। कैस्पेज़ का स्तर -3, p53, बैक्स संबंधित नियंत्रणों (चित्र 8) की तुलना में काफी बढ़ गया, जबकि सभी उपचारों में बीसीएल -2 प्रोटीन कम हो गया था। दिलचस्प बात यह है कि एमपी ने एपोप्टोसिस प्रोटीन मार्करों में भी महत्वपूर्ण बदलाव दिखाया। यह एंटीकैंसर अध्ययन के परिणामों के अनुरूप था और इसे कई दूध प्रोटीन-व्युत्पन्न पेप्टाइड्स के साइटोटोक्सिक प्रभाव के रूप में संदर्भित किया जा सकता है जैसा कि ऊपर चर्चा की गई है (धारा 2.8.1)।

2.8.3. एमपीएमसी द्वारा आरएनएएच1 प्लास्मिड के ऑक्सीडेटिव दरार के खिलाफ डीएनए क्षति संरक्षण

RNH1 प्लास्मिड डीएनए में agarose gel वैद्युतकणसंचलन पर तीन रूप होते हैं जो ऊपर से नीचे तक खुले गोलाकार, रैखिक और सुपरकोल्ड सर्कुलर डीएनए के रूप में होते हैं। फेंटन के अभिकर्मक द्वारा ऑक्सीडेटिव तनाव ने डीएनए क्षति को प्रेरित किया। इसके बाद, डीएनए रूपों का स्तर बदल जाता है। हालांकि, खुले गोलाकार और रैखिक रूप डीएनए क्षति को इंगित करते हैं और सुपरकोल्ड सर्कुलर डीएनए अधिक सुरक्षा क्षमता को इंगित करता है। इस परख में, हमने परीक्षण किया कि क्या MP और MPMC अपने IC50 पर ऑक्सीडेटिव तनाव के जवाब में सुपरकोल्ड सर्कुलर फॉर्म के क्षरण से बचा सकते हैं। परिणामस्वरूप, MP/NAbM और MP/IHM दोनों ने डीएनए नियंत्रण (गलियों 3 और 4, चित्र 9A) के समान उच्च सुरक्षा क्षमता दिखाई। दूसरी ओर, डीएनए नियंत्रण और केवल फेंटन के अभिकर्मक (लेन 5) के साथ इलाज किए गए डीएनए की तुलना में एमपी के साथ इलाज किए गए डीएनए में कोई महत्वपूर्ण अंतर नहीं देखा गया।

2.8.4. जीनोमिक डीएनए के ऑक्सीडेटिव दरार के खिलाफ एमपीएमसी द्वारा डीएनए क्षति संरक्षण

पीसीआर तकनीक का उपयोग करते हुए, फेंटन प्रतिक्रिया से प्रेरित जीनोमिक डीएनए क्षति पर एमपीएमसी के सुरक्षात्मक गुणों की जांच की गई। सामान्य तौर पर, डीएनए क्षति कुछ जीनों की प्रतिलिपि संख्या को कम कर देती है, इसलिए जेल वैद्युतकणसंचलन में कम बैंड तीव्रता का उत्पादन होता है। MP, MP/NabM और MP/IHM के IC5s0 के साथ और बिना फेंटन के अभिकर्मक के साथ इनक्यूबेट किए गए रक्त जीनोमिक डीएनए के बैंड घनत्व MTHFR जीन का परीक्षण किया गया। यह पाया गया कि MP/NabM और MP/IHM (गलियां 3 और 4, चित्र 9B) ने डीएनए क्षति को रोका, और बाद में MTHFR टेम्पलेट काटने वाली साइट की रक्षा की। इसलिए, संबंधित नियंत्रणों की तुलना में वैद्युतकणसंचलन जेल में उच्च पीसीआर उत्पाद बैंड तीव्रता का उत्पादन किया गया था (चित्र 9बी)। इन परिणामों ने संकेत दिया कि एमपीएमसी की एंटीऑक्सीडेंट गतिविधि मुक्त कणों के उत्पादन को रोकती है जो डीएनए क्षति की मध्यस्थता करते हैं।

2.8.5. जीन अभिव्यक्ति

एपोप्टोसिस प्रोटीन मार्कर प्राप्त डेटा के साथ समझौते में, आरटी-क्यूपीसीआर के परिणामों से पता चला कि एमपी, एमपी/एनएबीएम, और एमपी/आईएचएम के साथ हेपजी-2, एमसीएफ-7 कोशिकाओं के ऊष्मायन ने प्रो- एपोप्टोटिक mRNA मार्कर, अर्थात्, Casp3, p53, और Bax, जबकि एंटी-एपोप्टोटिक मार्कर Bcl -2 का अभिव्यक्ति स्तर काफी कम-विनियमित था (चित्र 10A-D)। कैसपेज़ अभिनेता प्रोटीन हैं जो एपोप्टोसिस दीक्षा और बनाए रखने में महत्वपूर्ण भूमिका निभाते हैं। हालांकि, कस्पासे 3 प्रोटीन का अपचयन एपोप्टोसिस (चित्र 10ए, बी) के मुख्य आंतरिक मार्ग के निष्पादन का संकेत है, जो बैक्स-प्रेरित साइटोक्रोम सी रिलीज के साथ माइटोकॉन्ड्रियल झिल्ली के पतन की विशेषता है, और कैसपेस 9 के सक्रियण के लिए अग्रणी है। कस्पासे 3 [42] की बाद की सगाई। Casp3, p53 और Bax के अप-विनियमन के साथ-साथ Bcl -2 अभिव्यक्ति में कमी से पता चला कि MP, MP/NabM और MP/IHM ने एपोप्टोसिस को ट्रिगर किया। इस संबंध में, बैक्स की p53 उत्तेजित अभिव्यक्ति का अपग्रेडेशन, जो बदले में, साइटोक्रोम सी रिलीज़ को प्रेरित करेगा, इसके बाद कास्पेज़ -9 और -3 सक्रियण होगा। हालांकि, बीसीएल -2 एक एंटी-एपोप्टोसिस के रूप में साइटोक्रोम सी रिलीज को बाधित करने के लिए जाना जाता है [43], उपचार के परिणामस्वरूप एंटी-एपोप्टोटिक मार्कर जीन बीसीएल -2 के एमआरएनए ट्रांसक्रिप्ट स्तर में महत्वपूर्ण कमी आई है। एमपी / एनएबीएम और एमपी / आईएचएम उपचार, जो निर्विरोध बैक्स-प्रेरित साइटोक्रोम सी रिलीज और बाद में एपोप्टोसिस की सुविधा प्रदान करता है। इस अध्ययन में, MP/NabM ने MP/IHM और MP की तुलना में गंभीर रूप से एपोप्टोसिस की मध्यस्थता की, जैसा कि (चित्र 10) में देखा गया है। MP/NabMor MP/IHM के कैंसर-विरोधी प्रभावों का अवलोकन एपी 53-आश्रित एपोप्टोसिस मार्ग के मॉड्यूलेशन के माध्यम से होता है क्योंकि इसके प्रोटीन और mRNA ट्रांसक्रिप्ट स्तर दोनों को काफी विनियमित किया गया था।