Sterilisert fermentert drikk retter seg mot fedme og diabetes type 2 i en datastudie

Sterilisert fermentert drikk retter seg mot fedme og diabetes type 2 i en datastudie

Ved å analysere drikkene folk faktisk ville konsumere, avslører forskere hvordan steriliserte plantefermenter teoretisk kan påvirke insulin, lipider og inflammatoriske veier, og legge grunnlaget for fremtidig eksperimentell testing.

En fersk studie i tidsskriftetVitenskapelige rapporteridentifiserte, karakteriserte og evaluerte bioaktive molekyler i en terminalt sterilisert, probiotisk fermentert, medisinsk mathomolog (MFH) drikke som kan motvirke fedme og type 2 diabetes (T2D).i silicoMulti-target modulering av metabolsk betennelse.

Global byrde av fedme og type 2 diabetes

Mer enn én av åtte voksne lider av fedme og over 500 millioner lider av diabetes type 2, en syndemisk sykdom som fører til hjertesykdom, nyresvikt og produktivitetstap. Dette føler familier i kassen og i apotekdisken. Effektive legemidler som glukagon-lignende peptid-1 (GLP-1) reseptoragonister virker, men kostnader, bivirkninger og tilgang begrenser praktisk bruk.

Mat og fermenter veiledet av tradisjonell kinesisk medisin (TCM) er rimelige, hyllestabile alternativer som folk kan drikke daglig.

Likevel karakteriserer mest forskning rå urter i stedet for den endelige steriliserte drikken som folk faktisk konsumerer. Integrerte kjemiske analyser og systemanalyser er nødvendig for å avklare hvilke molekyler som overlever prosessering og hvordan de påvirker insulin, lipider og betennelse.

Videre forskning bør teste disse mekanismene i celler og mennesker, ettersom nåværende funn er basert utelukkende på beregningsanalyser.

Profilering av bioaktive stoffer i en sterilisert MFH-drikk

Forskere analyserte en drikkeklar, terminalt sterilisert fermentert drikk (FH03FS) laget av fem MFH-planter som Radix ofMillettia speciosaLotusblad, munkefrukt, mandarinskall ogCinnamomi cortex. Av sikkerhetsgrunner blir de først varmebehandlet og deretter fermentertLacticaseibacillus paracaseiOgLactiplantibacillus plantarumog til slutt pasteurisert for stabilitet.

Fytokjemikalier ble profilert ved bruk av ultra-ytelses væskekromatografi-tandem massespektrometri (UPLC-MS/MS). Forbindelser med en relativ overflod på >0,1 % ble evaluert for oral biotilgjengelighet og medikamentlikhet.

I silicoForutsigelser om absorpsjon, distribusjon, metabolisme, utskillelse og toksisitet (ADMET) inkluderte gastrointestinal (GI) absorpsjon, blod-hjerne-barrierepermeabilitet, P-glykoprotein (P-gp) substratstatus og cytokrom P450 (CYP) hemming.

Systemanalyser brukte nettverksfarmakologi for å krysse predikerte sammensatte mål med fedme- og T2D-gensett, protein-protein-interaksjonsnettverk (PPI), genontologi (GO) og Kyoto Encyclopedia of Genes and Genomes (KEGG) pathway-anrikningsanalyser for å definere kjernenoder og veier.

Molekylær dokking kvantifisert binding (kcal/mol) mellom prioriterte forbindelser og navproteiner, molekylær mekanikk/Poisson-Boltzmann overflateareal (MM-PBSA), guidet molekylær dynamikk (MD) simuleringer (100 ns) vurdert stabilitet ved bruk av rotmiddelkvadratavvik (RMSD), rotmiddelkvadratavvik (root mean square fluktuasjon av SFR-areal) (RMgy-flaktuasjon) (SASA).

Sammen kobler denne rørledningen "hva er i flasken" til "hva det kan gjøre" i metabolsk-inflammatoriske nettverk, som forutsagt av beregningsmodeller i stedet for eksperimentelle tester.

Kjemisk profilering identifiserer ti viktige bioaktive stoffer

UPLC-MS/MS påviste 3387 molekyler fra fenylpropanoider/polyketider, organoheterocykler, lipider, benzoider og alkaloider. Dette resulterte i ti farmakokinetisk gunstige aktive ingredienser, dominert av aporfinalkaloider (nuciferin, asimilobin) og flavonoider (isosinensetin, morin, 5,7,3',4'-tetramethoxyflavon, 7,4'-di-O-methylapigenin, 3,3',4',5,6,7,8-heptametoksyflavon, 5-desmetylsinensetin), pluss (S)-koklaurin og lignan eudesmin.

ADMET antydet høy gastrointestinal absorpsjon og generelt lave sikkerhetsproblemer; De fleste forbindelsene utløste ikke humane eter-à-go-go-relaterte gen (hERG) eller Ames test (AMES) mutagenitetsindikatorer, mens noen viste CYP-interaksjoner som bør overvåkes i polyfarmasi.

Systemmodellering kobler bioaktive stoffer til metabolsk betennelse

Målprediksjon krysset 338 antatte sammensatte mål med tusenvis av fedme- og T2D-gener, og ga 144 overlappende noder. Nettverkstopologien destillerte 20 kjerneproteiner som er sentrale for metabolsk betennelse og insulinsignalering, inkludert peroksisomproliferatoraktivert reseptor gamma (PPARG), østrogenreseptor 1 (ESR1), RAC alfa-serin/treoninproteinkinase (AKT1), tumornekrosefaktor (TNF), interleukinscript og beta-1B-signaler, transducernscript og transducernscript. (STAT3), apoptoseregulator B-celle lymfom 2 (BCL2), cellulært tumorantigen p53 (TP53), proto-onkogen tyrosinproteinkinase Src (SRC), mekanistisk mål for rapamycin (MTOR) og matrisemetalloproteinaser (MMP2/MMP9).

GO- og KEGG-berikelse fremhevet signalveier som er relevante for biologien til metabolske sykdommer, inkludert insulinresistens, lipid- og åreforkalkningssignalering, avansert glykeringssluttproduktreseptor for AGE (AGE-RAGE) signalveier, og kjernekaskader som fosfoinositid 3-kinase-aktivt (PI3KMA-aktivt), protein (PI3KMA-aktivt), protein. adenosinmonofosfat (cAMP), TNF og østrogensignalering.

Disse nettverkene reflekterer statistisk berikede baneassosiasjoner og knytter en daglig drink til økt glukosetransport via glukosetransportør type 4 (GLUT4), redusert leverglukoneogenese via gaffelboksprotein O1 (FOXO1), svekket inflammatorisk signalering og endret lipidhåndtering i beregningsbaserte nettverksmodeller.

Dokking og simuleringer demonstrerer bindingsstabilitet

Molekylær dokking støttet multi-target engasjement. Morin bundet ESR1, BCL2 og SRC med høy affinitet; Flere flavonoider og (S)-koklaurin fremmet PPARG, og 5-desmetylsinensetin målrettet mot AKT1. Spesielt viste nuciferin bred forutsagt binding over flere metabolske sentre.

To representative komplekser ble utsatt for MD-simuleringer. Morin-ESR1 stabiliserte seg raskt (RMSD ≈ 0,26 nm), beholdt hydrogenbindinger og viste van der Waals-drevet binding gjennom MM-PBSA med konsistente SASA og Rg, karakteristikker av en lavenergibindingsposisjon.

Asimilobin-PPARG viste lignende stabilitet (RMSD ≈ 0,28 nm) med større elektrostatiske bidrag og vedvarende hydrofobe kontakter etter mindre optimalisering i midten av banen.

Til sammen avslørte banene et enkelt dypt minimum i det frie energilandskapet, noe som indikerer vedvarende bindingsmoduser i de simulerte systemene.

Potensial for tilgjengelig, fermentert metabolsk støtte

I lokalsamfunn som balanserer matbudsjetter mot apotekregninger, er det nødvendig med en hyllestabil fermentert drikk som overlever sterilisering med intakte aporfiner og flavonoider.i silicoinvolverer PPARG, AKT1, ESR1 og inflammatoriske noder, og gir et plausibelt, tilgjengelig tillegg til kosthold og trening som en hypotese generert ved beregningsanalyse. Det erstatter ikke GLP-1 eller natrium-glukose cotransporter-2 (SGLT2) terapier, men kan hjelpe husholdninger med å håndtere glukose, lipider og betennelser i riktig retning hvis fremtidige eksperimentelle og kliniske studier bekrefter den biologiske relevansen.

Konklusjoner og fremtidige eksperimentelle retninger

En terminalt sterilisert MFH-fermentert drikk (FH03FS) inneholder aporfinalkaloider og flavonoider med gunstige ADMET-profiler, høy predikert GI-absorpsjon og multi-target-effekter på tvers av insulin-, lipid- og inflammatoriske veier identifisert ved hjelp av integrerte metoderi silicotilnærminger.

Nettverksfarmakologi, molekylær dokking og 100 ns MD-simuleringer (med MM-PBSA) indikerer stabil binding til kjernenoder som PPARG, ESR1, AKT1, TNF og andre, på linje med KEGG insulinresistensveier, PI3K-Akt, MAPK og AGE-RAGE-signalering.

Disse beregningsresultatene genererer testbare hypoteser om at en daglig, rimelig drikke kan utfylle livsstilsendringer og konvensjonell omsorg, i påvente av validering gjennom eksperimentelle og menneskelige studier. De neste trinnene bør inkludere biofysisk testing, cellemodellering og menneskelige forsøk for å bekrefte effekt, sikkerhet, dose og interaksjoner i virkelige omgivelser.

Kilder: