ČASOPIS ČESKÉ FARMACEUTICKÉ SPOLEČNOSTI A SLOVENSKÉ FARMACEUTICKÉ SPOLEČNOSTI

Čes. slov. farm. 2014, 63(1):26-31 | DOI: 10.36290/csf.2014.006

Inhibícia 12/15 lipoxygenázy kurkumínom a extraktom z Curcuma longa L.

Lýdia Bezáková1,*, Daniela Košťálová2, Marek Obložinský1, Peter Hoffman1, Mária Pekárová1, Renáta Kollárová1, Ivana Holková1, Silvia Mošovská2, Ernest Šturdík2
1 Comenius University, Faculty of Pharmacy, Department of Cell and Molecular Biology of Drugs, Bratislava, Slovak Republic
2 Slovak University of Technology, Faculty of Chemical and Food Technology, Institute of Biochemistry, Nutrition and Health Protection, Bratislava, Slovak Republic

Kurkumín (diferuloylmetan) je oranžovo-žlto sfarbená obsahová látka - sekundárny metabolit z rizomy (Curcuma longa L.), korenia (turmeric) často prítomného v prášku curry. Je to jeden z hlavných kurkuminoidov turmeric Curcuma longa L. Po stáročia bol kurkumín používaný v niektorých liečivých preparátoch, alebo ako korigens farby v potravinách. Ukázalo sa, že viaceré enzýmy, ktoré sú úzko spojené so zápalovým a nádorovým procesom, sú modulované kurkumínom. V tejto práci sú sumarizované výsledky inhibičného efektu kurkumínu a etanolického extraktu z Curcuma longa L. na aktivitu lipoxygenázy (LOX) z cytozolovej frakcie pľúc potkana. Stanovenie polohovej špecifity dioxygenácie kyseliny arachidónovej RP- a SP-HPLC metódou ukázalo, že v purifikovanom enzýmovom preparáte z cytozolovej frakcie pľúc potkana je prítomná špecifická forma lipoxygenázy preukazujúca 12/15-LOX duálnu špecifitu (s prevažujúcou 15-LOX aktivitou). Inhibičná aktivita kurkumínu a extraktu z Curcuma longa na aktivitu lipoxygenázy z cytozolovej frakcie pľúc potkana bola vyjadrená v percentách inhibície a hodnotách IC50. Vyjadrením kinetiky enzýmovej reakcie podľa Lineweaver-Burk za prítomnosti inhibítora sa zistilo, že kurkumín je kompetitívny inhibítor 12/15-LOX z cytozolovej frakcie pľúc potkana.

Klíčová slova: Curcuma longa L.; kurkumín; turmeric extrakt; kyselina linolová; inhibícia lipoxygenázy

Inhibition of 12/15 lipoxygenase by curcumin and an extract from Curcuma longa L.

Curcumin (diferuloylmethane) is an orange-yellow secondary metabolic compound from the rhizome of turmeric (Curcuma longa L.), a spice often found in curry powder. It is one of the major curcuminoids of turmeric. For centuries, curcumin has been used in some medicinal preparations or as a food colouring agent. A variety of enzymes that are closely associated with inflammation and cancer were found to be modulated by curcumin. This paper summarized the results of the inhibitory effect of curcumin and a Curcuma longa L. ethanolic extract on lipoxygenase from the rat lung cytosolic fraction. The positional specificity determination of arachidonic acid dioxygenation by RP- and SP-HPLC methods showed that in a purified enzyme preparation from the rat lung cytosol the specific form of lipoxygenase (LOX) is present exhibiting 12/15-LOX dual specificity (with predominant 15-LOX activity). The inhibitory activity of curcumin and Curcuma longa extract on LOX from cytosolic fraction of rat lung was expressed in the percentage of inhibition and as IC50. Lineweaver-Burk plot analysis has indicated that curcumin is the competitive inhibitor of 12/15 LOX from the rat lung cytosolic fraction.

Keywords: Curcuma longa L.; curcumin; turmeric extract; linoleic acid; lipoxygenase inhibition
Grants and funding:

This work was also supported in part by the Agency of the Ministry of Education, Science and Sport - VEGA 1/0885/13 and by the Comenius University Grant for Young Researchers UK/234/2013.

Vloženo: 14. listopad 2013; Přijato: 16. prosinec 2013; Zveřejněno: 1. leden 2014  Zobrazit citaci

ACS AIP APA ASA Harvard Chicago Chicago Notes IEEE ISO690 MLA NLM Turabian Vancouver
Bezáková L, Košťálová D, Obložinský M, Hoffman P, Pekárová M, Kollárová R, et al.. Inhibícia 12/15 lipoxygenázy kurkumínom a extraktom z Curcuma longa L.. Čes. slov. farm. 2014;63(1):26-31. doi: 10.36290/csf.2014.006.
Sdílet...
Stáhnout citaci
  • BibTeX (.bib)
  • Bookends (.ris)
  • EasyBib (.ris)
  • EndNote (.enw)
  • EndNote 8 (.xml)
  • ISI WoS (.isi)
  • Medlars (.medlars)
  • Mendeley (.ris)
  • MODS (.xml)
  • Papers (.ris)
  • RefWorks (.txt)
  • RefManager (.ris)
  • RIS (.ris)
  • MS Word (.xml)
  • Zotero (.ris)
    • Zobrazit celý článek

    Reference

    1. Jayaprakasha G. K., Jagan L., Rao M., Sakariah K. K. Chemistry and biological activities of C. longa. Trends in Food Science Technology 2005; 16, 533-548. Přejít k původnímu zdroji...
    2. Gupta S. C., Prasad S., Kim J. H., Patchva S., Webb L., Priyadarsini I. K., Aggarwal B. B. Multitargeting by curcumin as revealed by molecular interaction studies. Nat. Prod. Rep. 2011; 28, 1937-1953. Přejít k původnímu zdroji... Přejít na PubMed...
    3. Ak T., Gúlcin I. Antioxidant and radical scavenging properties of curcumin. Chemico-Biological Interaction 2008; 174, 27-37. Přejít k původnímu zdroji... Přejít na PubMed...
    4. Basnet P., Skalko-Basnet N. Curcumin: An anti-inflammatory molecule from a curry spice on the path to cancer treatment. Molecules 2011; 16, 4567-4598. Přejít k původnímu zdroji... Přejít na PubMed...
    5. Shehzad A., Khan S., Shehzad D., Lee Y. S. Curcumin therapeutic promises and bioavailability in colorectal cancer. Drug Today 2010; 47(7), 523-532. Přejít k původnímu zdroji... Přejít na PubMed...
    6. Caroll R. E., Bena R. V., Turgeon D. K., Varee S., et al. Phase II clinical trial of curcumin for the prevention of colorectal neoplasia. Cancer Prev. Res. 2011; 4(3), 354-364. Přejít k původnímu zdroji... Přejít na PubMed...
    7. Shureiqi I., Baron J. A. Curcumin Chemoprevention: The long road to clinical translation. Cancer Prev. Res. 2011; 4(3), 296-298. Přejít k původnímu zdroji... Přejít na PubMed...
    8. Ammon H. P., Safayhi H., Mack T., Sabieraj J. Mechanism of anti-inflammatory actions of curcumine and boswellic acids. J Ethnopharmacol. 1993; 38(2-3): 113-119. Přejít k původnímu zdroji... Přejít na PubMed...
    9. Kohll K., All J., Ansari J., Raheman Z. Curcumin: A natural antiinflammatory agent. Indian J. Pharmacol. 2005; 37(3), 141-147. Přejít k původnímu zdroji...
    10. Jankun L., Aleem A. M., Malgorzewicz S., Szkudlarek M., Zavodszky M. I., Devitt D. L., Feig M., Selman S. H., Skrzypczak-Jankun E. Synthetic curcuminoids modulate the arachidonic acid metabolism of human platelet 12-lipoxygenase and reduce sprout formation of human endothelial cells. Mol. Cancer Ther. 2006; 5(5), 1371-1382. Přejít k původnímu zdroji... Přejít na PubMed...
    11. Wu J., Xiang Xia H. H., Ping Tu S., Fan D. M., Lin M. Ch., Kung H. F., Lam S. K., Wong B. Ch. 15-lipoxygenase-1 mediates cyclooxygenase-2 inhibitor-induced apoptosis in gastric cancer. Carcinogenesis. 2003; 24(2), 243-247. Přejít k původnímu zdroji... Přejít na PubMed...
    12. Segraves S., Walther M, Ivanov I., et al. Sequence determinants for the reaction specificity of murine (12R)-lipoxygenase: targeted substrate modification and site-directed mutagenesis. J. Biol. Chem. 2005; 280, 36633-36641. Přejít k původnímu zdroji... Přejít na PubMed...
    13. Werz O., Steinhilber D. Therapeutic options for 5-lipoxygenase inhibitors. Pharmacol. Therapeut. 2006; 112: 701-718. Přejít k původnímu zdroji... Přejít na PubMed...
    14. Montuschi P., Sala A., Dahlén S. E., Folco G. Pharmacological modulation of the leukotriene pathway in allergic airway disease. Drug Discov. Today 2007; 12, 404-412. Přejít k původnímu zdroji... Přejít na PubMed...
    15. Wen Y., Gu J., Vandenhoff G. E., Liu X, Nadler J. L. The role of 12/15-lipoxygenase in the expression of MCP-1 in mouse macrophages. Am. J. Physiol. Heart Circ. Physiol. 2008; 294, H1933-H1938. Přejít k původnímu zdroji... Přejít na PubMed...
    16. Chakrabarti S. K, Cole B. K, Wen Y., Keller S. R., Nadler J. L. 12/15-lipoxygenase products induce inflammation and impair insulin signaling in 3T3-L1 adipocytes. Obesity 2009; 17, 1657-1663. Přejít k původnímu zdroji... Přejít na PubMed...
    17. Yuan H., Lanting L., Xu Z. G., Li S. L., Swiderski P., Putta S., Jonnalagadda M., Kato M., Natarajan R. Effects of cholesterol-tagged small interfering RNAs targeting 12/15-lipoxygenase on parameters of diabetic nephropathy in a mouse model of type 1 diabetes. Am. J. Physiol-Renal 2008; 295, F605-F617. Přejít k původnímu zdroji... Přejít na PubMed...
    18. Martínez-Clemente M., Ferré N., Titos E., Horrilo R., González-Périz A., Morán-Salvador E., López-Vicario C., Miquel R., Arroyo V., Funk C. D., Claria J. Disruption of the 12/15-lipoxygenase gene (Alox15) protects hyperlipidemic mice from nonalcoholic fatty liver disease. Hepatology 2010; 52, 1980-1991. Přejít k původnímu zdroji... Přejít na PubMed...
    19. Krönke G., Katzenbeisser J., Uderhardt S., Zaiss M. M., Scholtysek C., Schabbauer G., Zarbock A., Koenders M. I., Axmann R., Baencler H. W, van den Berg W., Voll R. E., Kuhn H., Joosten L. A., Schett G. 12/15-lipoxygenase counteracts inflammation and tissue damage in arthritis. J. Immunol. 2009; 183, 3383-3389. Přejít k původnímu zdroji... Přejít na PubMed...
    20. Rossaint J., Nadler J. L., Ley K., Zarbock A. Eliminating or blocking 12/15-lipoxygenase reduces neutrophil recruitment in mouse models of acute lung injury. Crit. Care 2012; 16, R166. Přejít k původnímu zdroji... Přejít na PubMed...
    21. Kulkarni A. P., Cai Y., Richards I. S. Rat pulmonary lipoxygenase: dioxygenase activity and role in xenobiotic metabolism. Int. J. Biochem. 1992; 24, 255-261. Přejít k původnímu zdroji... Přejít na PubMed...
    22. Bradford M. M. A rapid and sensitive method for the quantitation of microgram quantities of protein utilizing the principle of protein-dye binding. Anal. Biochem. 1976; 72, 248-254. Přejít k původnímu zdroji...
    23. Kemal C., Louis-Flamberg P., Krupinski-Olsen R., Shorter A. R. Reductive inactivation of soybean lipoxygenase 1 by catechols: a possible mechanism for regulation of lipoxygenase activity. Biochemistry. 1987; 26, 7064-7068. Přejít k původnímu zdroji... Přejít na PubMed...
    24. Hoffman P., Rauová D., Bezáková L., Obložinský M., Mikuš P. HPLC method for determination of lipoxygenase positional specific products. J. Pharm. Biomed. Anal. 2013; 84, 53-58. Přejít k původnímu zdroji... Přejít na PubMed...
    25. Aggarwal B., Harikumar K. Potential therapeutic effects of curcumin, the anti-inflammatory agent, against neurodegenerative, cardiovascular, pulmonary, metabolic, autoimmune and neoplastic diseases. Int. J. Biochem. & Cell Biol. 2009; 41, 40-59. Přejít k původnímu zdroji... Přejít na PubMed...
    26. Lev-Ari S., Strier L., Kazanov D., Shapiro L. M., Sobol H. D., Pinchuk I., Marian B., Lichtenberg D., Arber N. Celecoxib and curcumin synergistically inhibit the growth of colerectal cancer cells. Clin. Cancer Res. 2005; 11, 6738. Přejít k původnímu zdroji... Přejít na PubMed...
    27. Basnet P., Skalko-Basnet N. Curcumin: An anti-inflammatory molecule from a curry spice on the path to cancer treatment. Molecules. 2011; 16, 4567-4598. Přejít k původnímu zdroji... Přejít na PubMed...
    28. Caroll R. E., Bena R. V., Turgeon D. K., Varee S., et al. Phase II clinical trial of curcumin for the prevention of colorectal neoplasia. Cancer Prev. Res. 2011; 4(3), 354-364. Přejít k původnímu zdroji... Přejít na PubMed...
    29. Gupta S. C., Prasad S., Kim J. H., Patchva S., Webb L., Priyadarsini I. K., Aggarwal B. B. Multitargeting by curcumin as revealed by molecular interaction studies. Nat. Prod. Rep. 2011; 28, 1937-1953. Přejít k původnímu zdroji... Přejít na PubMed...
    30. Shureiqi I., Baron J.A. Curcumin Chemoprevention: The long road to clinical translation. Cancer Prev. Res. 2011; 4(3), 296-298. Přejít k původnímu zdroji... Přejít na PubMed...
    31. Began G., Sudharshan E., Appu Rao A. G. Inhibition of lipoxygenase 1 by Phospatidylcholine micelles-bound curcumin. Lipids. 1998; 33(12), 1223-1228. Přejít k původnímu zdroji... Přejít na PubMed...
    32. Skrzypczak-Jankun E., McCabe N. P., Selman S. H., Jankun J. Curcumin inhibits lipoxygenase by binding to its central cavity: theoretical and X-ray. evidence. Int°. J. Mol. Med. 2000; 6, 521-526. Přejít k původnímu zdroji... Přejít na PubMed...
    33. Hajek A. R., Lindley A. R., Favoreto S., Carter R., Schleime R. P., Kuperman, D. A. 12/15-lipoxygenase deficiency protects mice from allergic airways inflammation and increases secretory IgA levels. J. Allergy Clin. Immunol. 2008; 122, 633-639. Přejít k původnímu zdroji... Přejít na PubMed...
    34. Zarbock A., Distasi M. R., Smith E., Sanders J. M., Kronke G., Hardy B. L., Vietinghoff S. Improved survival and reduced vascular permeability by eliminating or blocking 12/15- lipoxygenase in mouse models of acute lung injury (ALI). J. Immunol. 2009; 183, 4715-4722. Přejít k původnímu zdroji... Přejít na PubMed...
    35. Kawakami Y., Hosokawa T., Morinaka T., Irino S., Hirano S., Kobayashi H., Yoshioka A., Suzuki-Yamamoto T., Yokoro M., Kimoto M., Tsuji H., Yamashita H., Doi S., Yutani C., Kato R., Itabe H., Kanada T., Hada T., Takahashi Y. Antiatherogenic effect of guava leaf extracts inhibiting leukocyte-type 12-lipoxygenase activity. Food Chem. 2012; 131, 1069-1075. Přejít k původnímu zdroji...
    36. Rong S., Cao Q., Liu M., Seo J., Lia L., Boudyguina E., Gebre R. K. Macrophage 12/13 lipoxygenase expression increases plasma and hepatic lipid levels and extracerebrates atherosclerosis. J. Lipid Res. 2012; doi: 10.1194/jlr.MO22723. Přejít k původnímu zdroji... Přejít na PubMed...
    37. Huo Y., Zhao L., Hyman M. C., Shashkin P., Harry B. L., Burcin T., Forlow S. B., Stark M. A., Smidth D. F., Clarke S. Critical role of macrophage 12/15-lipoxygenase for atherosclerosis in apolipoprotein E-deficient mice. Circulation 2004; 110, 2024-2031. Přejít k původnímu zdroji... Přejít na PubMed...

    Zpět na obsah


    Česká a slovenská farmacie

    Vážená paní, pane,
    upozorňujeme Vás, že webové stránky, na které hodláte vstoupit, nejsou určeny široké veřejnosti, neboť obsahují odborné informace o léčivých přípravcích, včetně reklamních sdělení, vztahující se k léčivým přípravkům. Tyto informace a sdělení jsou určena výhradně odborníkům dle §2a zákona č.40/1995 Sb., tedy osobám oprávněným léčivé přípravky předepisovat nebo vydávat (dále jen odborník).
    Vezměte v potaz, že nejste-li odborník, vystavujete se riziku ohrožení svého zdraví, popřípadě i zdraví dalších osob, pokud byste získané informace nesprávně pochopil(a) či interpretoval(a), a to zejména reklamní sdělení, která mohou být součástí těchto stránek, či je využil(a) pro stanovení vlastní diagnózy nebo léčebného postupu, ať už ve vztahu k sobě osobně nebo ve vztahu k dalším osobám.

    Prohlašuji:

    1. že jsem se s výše uvedeným poučením seznámil(a),
    2. že jsem odborníkem ve smyslu zákona č.40/1995 Sb. o regulaci reklamy v platném znění a jsem si vědom(a) rizik, kterým by se jiná osoba než odborník vstupem na tyto stránky vystavovala.

    Ne
    Ano

    Pokud vaše prohlášení není pravdivé, upozorňujeme Vás,
    že se vystavujete riziku ohrožení svého zdraví, popřípadě i zdraví dalších osob.