The benefits of Bitter melon (Momordica charantia)

Hoạt động kháng khuẩn của khổ qua (mướp đắng)

Tinh dầu của hạt M. charantia có tác dụng ức chế đáng kể đối với S. aureus , trong khi ít ảnh hưởng hơn đối với E. coli và C. albicans [ 129 ]. Dịch chiết nước từ hạt M. charantia thể hiện hoạt tính kháng khuẩn đáng kể chống lại một số vi khuẩn theo thứ tự tăng dần sau: P. multocida , S. typhi , S. cholermidis và L. bulgaricus . Đối với dịch chiết etanolic, trình tự là S. aureus , M. luteus , E. coli , S. epidermidis và L. bulgaricus, trong khi chiết xuất n-hexane và ether dầu khí có hiệu quả chống lại S. aureus [ 130 ].

Chiết xuất bột giấy M. charantia đã được chứng minh là có hoạt tính kháng khuẩn phổ rộng [ 131 ], giống như chiết xuất lá ưa nước, có hoạt tính kháng khuẩn chống lại E. coli , Staphylococcus , Pseudomonas , Salmonella và Streptobacillus . Điều này có thể là do 5-a-stigmasta-7, 25-dien-3-b-ol, elasterol và lanosterol [ 15 ]. Chiết xuất ethanol của lá M. charantia thể hiện sự ức chế đối với B. cereus và S. aureus. Phần etanol không có tác dụng rõ ràng đối với E. coli, điều này trái ngược với việc xử lý các chất chiết xuất etyl axetat [132 ]. Chiết xuất metanol từ lá M. charantia cho thấy hoạt tính kháng khuẩn mạnh nhất trong số một số chiết xuất dung môi hữu cơ, với tác dụng ức chế đáng kể đối với E. coli và S. aureus [ 133 ].

Không quan sát thấy có hoạt tính ức chế đối với S. aureus hoặc P. aeruginosa kháng methicillin trong dịch chiết ưa nước hoặc trong metanol của một số loài M. charantia L. var hoang dã. abbreviata Seringe, nhưng một số trong số chúng cho thấy tác dụng ức chế mạnh đối với sự phát triển của E. coli và S. enterica [ 134 ]. Một peptit có khối lượng phân tử thấp (xấp xỉ 10 kDa) được tinh chế từ M. charantia có hiệu quả chống lại S. aureus và E. coli hơn so với S. typhi và P. aeruginosa. Khi nồng độ tăng lên 200 µg/mL, tỷ lệ tăng sinh biểu kiến ​​củaTụ cầu vàng , E. coli , S. typhivà P. aeruginosa lần lượt giảm 57%, 49%, 29% và 18% [ 42 ]. α-MMC phân lập từ M. charantia ức chế mạnh P. aeruginosa và sự phát triển sợi nấm của F. solani và F. oxysporum [ 135 ]. Chất chiết xuất từ ​​hạt cũng ức chế đáng kể sự phát triển của F. solani theo cách phụ thuộc vào liều lượng, lời giải thích có thể xảy ra là nó làm suy yếu tính toàn vẹn của nhân tế bào và DNA [ 136 ].

Hoạt động chống viêm của khổ qua (mướp đắng)

Sử dụng đường uống 2% và 5% bột khô M. charantia làm giảm đáng kể sự xâm nhập của đại thực bào vào mô mỡ biểu mô (EAT) và mô mỡ màu nâu (BAT) của chuột được nuôi bằng chế độ ăn nhiều chất béo (HFD) và điều chỉnh giảm biểu hiện của pro- protein hóa học đơn nhân cytokine gây viêm-1, TNF-α và IL-6 trong ĂN [ 137 ]. Tuy nhiên, một kết quả ngược lại đã được quan sát thấy đó là bột mướp đắng có thể cải thiện đáng kể các cytokine tiền viêm (TNF-α, IL-6) và cytokine chống viêm (IL-10) thông qua việc ngăn chặn sự kích hoạt các con đường truyền tín hiệu NF-κB. [ 138 ]. M. charantiabình thường hóa nội dung của các dấu hiệu viêm thần kinh (ví dụ: NF-B1, TNF-α, IL-16, IL-22, IL-17R), giảm đáng kể căng thẳng oxy hóa não do sử dụng chế độ ăn nhiều chất béo và ngăn ngừa viêm thần kinh hiệu quả [ 139 ]. Các nghiên cứu cũng cho thấy M. charantia ức chế tiết IL-7 và thúc đẩy tiết TGF-β và IL-10, do đó dẫn đến giảm tế bào lympho và tăng tế bào Th và tế bào giết tự nhiên (NK) trong cơ thể [ 140 ] .

Nghiên cứu trên mô hình tổn thương do thiếu máu cục bộ-tái tưới máu não ở chuột Sprague Dawley đực cho thấy polysacarit của M. charantia có tác dụng bảo vệ thần kinh chống lại tổn thương do thiếu máu cục bộ/tái tưới máu toàn bộ não bằng cách loại bỏ các gốc tự do (O ₂ -, NO và ONOO-) và làm giảm tế bào thần kinh chết trong ống nghiệm ; nó cũng ức chế giải phóng cytochrom C, phosphoryl hóa JNK3 và biểu hiện Fas-L trong cả điều trị tiền thiếu máu cục bộ và sau thiếu máu cục bộ [ 141 ]. M. charantia hoang dã trong chế độ ăn làm giảm căng thẳng do viêm ở chuột bị nhiễm trùng huyết thông qua việc giảm tiết các cytokine tiền viêm và biểu hiện của protein (COX-2, iNOS và NF-κB) liên quan đến viêm [ 142 ]. M. charantiapolysacarit tăng cường hoạt động và sản xuất superoxide dismutase, catalase, sulfhydryls phi protein và Bcl-2 ở chuột được điều trị trước khi bị nhồi máu cơ tim do isoproterenol, cùng với sự biểu hiện của các cytokine tiền viêm (IL-6 và IL-10), trong khi viêm các chất đánh dấu (nitric oxide, myeloperoxidase, và NO synthase cảm ứng) và các chất đánh dấu apoptotic (caspase-3 và BAX) đã được điều chỉnh xuống [ 71 ]. Đối với chuột được điều trị bằng cyclophosphamide, M. charantia polysaccharid đã bình thường hóa các thông số miễn dịch và không có sự khác biệt đáng kể giữa nhóm dùng liều cao (300 mg/kg/ngày) và nhóm đối chứng bình thường vào ngày thứ 30. Hoạt động điều hòa miễn dịch chủ yếu cho thấy khả năng thực bào và tế bào NK được cải thiện sức sống so với đối chứng mô hình [ 33 ].

Chiết xuất phenol toàn phần của M. charantia làm giảm đáng kể các phản ứng viêm do P. acnes gây ra, ức chế sự xâm nhập của bạch cầu trung tính và bạch cầu IL-1β và kích hoạt NF-κB, làm giảm nồng độ MMP-9 và sản xuất IL-8, IL-1β, TNF -α trong ống nghiệm và protein kinase hoạt hóa bằng mitogen (MAPK) bất hoạt [ 143 ].

Hoạt động chống khối u của khổ qua (mướp đắng)

Chiết xuất M. charantia và các thành phần monome của nó đã cho thấy hoạt động chống ung thư mạnh mẽ chống lại các khối u khác nhau như bệnh bạch cầu lympho, ung thư hạch, ung thư màng đệm, ung thư hắc tố, ung thư vú, ung thư da và ung thư tuyến tiền liệt [ 6 ]. Các kháng thể đơn dòng kháng CD5 được liên kết với momordin (một loại protein làm bất hoạt ribosome được tinh chế từ M. charantia ) hoạt động tốt hơn các chất tiếp hợp miễn dịch dựa trên kháng CD5 khác có chứa chuỗi ricin A trên bệnh bạch cầu tế bào T ở người Jurkat. Trong mô hình chuột nu/nu mang bệnh bạch cầu Jurkat, động vật được điều trị bằng độc tố miễn dịch có kích thước khối u nhỏ hơn và sự ức chế đáng kể ( p < 0,01) sự phát triển của khối u được quan sát thấy vào ngày thứ 120 [ 144 ].

Chiết xuất toàn bộ trái cây của M. charantia làm tăng nồng độ GST ​​và –SH ở gan, làm giảm đáng kể gánh nặng khối u trong quá trình tạo u nhú do DMBA, và trong các nhóm, không có u nhú da nào được quan sát thấy trong toàn bộ thời gian thử nghiệm [ 145 ]. Đối với quá trình tạo u nhú do PN và do TPA thúc đẩy ở chuột, quá trình hình thành u nhú bị trì hoãn và số lượng u nhú trung bình trên mỗi con chuột giảm khoảng 33% và 36% ở hai nhóm được điều trị bằng triterpenes [ 25 ]. Hạt M. charantia cũng thể hiện hoạt tính ức chế mạnh tế bào khối u in vivo [ 146]. Nghiên cứu đã chứng minh tác dụng trên các tế bào Su9T01, HUT-102 và Jurkat khi so sánh với chiết xuất của các loại thực vật khác và tác dụng ức chế sự tăng sinh tế bào có thể một phần là do axit α-eleostearic [ 147 ]. Axit α-eleostearic, được biết đến là thành phần chính trong hạt M. charantia , cũng như dẫn xuất dihydroxy của nó, đã được chứng minh là chất chống ung thư hiệu quả nhất được chiết xuất bằng ethanol; nó ức chế mạnh mẽ sự phát triển của một số dòng tế bào ung thư và nguyên bào sợi, bao gồm cả ung thư bạch cầu HL60 và ung thư biểu mô ruột kết HT29 [ 148 ]. Axit eleostearic ức chế sự tăng sinh của cả hai dòng tế bào ung thư vú của thụ thể estrogen (ER) α-âm tính và ER α-dương tính và gây ra khối G2-M trong chu kỳ tế bào và quá trình chết theo chương trình [ 149].

Matrix metallicoproteinase (MMP) đóng một vai trò quan trọng trong sự xuống cấp của ma trận ngoại bào và có liên quan chặt chẽ với sự xuất hiện và thúc đẩy nhiều bệnh, chẳng hạn như xâm lấn khối u, di căn và tân mạch trong các trường hợp bệnh lý. Do đó, ngăn chặn sự thoái hóa của ma trận ngoại bào và ức chế hoạt động của MMP đã dần trở thành mục tiêu mới trong điều trị khối u [ 150 ]. Các nghiên cứu phát hiện ra rằng chiết xuất ethanol của lá mướp đắng có thể làm giảm đáng kể sự di chuyển và xâm lấn của các tế bào tuyến tiền liệt trong ống nghiệm bằng cách ức chế sự tiết MMP-2 và MMP-9 [ 151]. Chiết xuất metanol của nó đã ức chế khả năng vận động của dòng tế bào CL1 ung thư biểu mô tuyến phổi ở người theo cách phụ thuộc vào liều lượng và làm giảm hoạt động của các enzym liên quan đến di căn. Đối với CL1-0 và CL1-5, chiết xuất methanolic ức chế Src và FAK ở các mức độ khác nhau, đóng vai trò quan trọng trong quá trình xâm lấn khối u thành kiểu hình xâm lấn ác tính [ 152 ].

Nước ép M. charantia đã kích hoạt AMPK trong tế bào ung thư biểu mô tuyến tụy ở người, làm giảm khả năng sống sót của tế bào trong cả bốn dòng tế bào ung thư biểu mô tuyến tụy (tế bào BxPC-3, MiaPaCa-2, AsPC-1 và Capan-2), gây ra hoạt động gây chết tế bào chết theo chương trình mạnh mẽ và ức chế đáng kể Sự tăng trưởng xenograft khối u MiaPaCa-2 mà không có độc tính đáng chú ý ở chuột trần [ 153 ]. Các tế bào ung thư tuyến tiền liệt (tế bào ung thư tuyến tiền liệt ở người, PC3 và LNCaP) được điều trị bằng chiết xuất M. charantia tích lũy các quần thể tế bào pha S, điều chế cyclin D1, cyclin E và biểu hiện p21, tăng cường biểu hiện Bax, tạo ra sự phân cắt PARP và làm chậm quá trình phát triển thành cao- tân sinh nội biểu mô tuyến tiền liệt ở chuột TRAMP (ung thư biểu mô tuyến biến đổi gen của tuyến tiền liệt chuột) [ 154]. Tác dụng ức chế không phải do tác dụng gây độc tế bào của chiết xuất nước M. charantia mà là ngăn chặn sự phát triển của tế bào ung thư biểu mô tuyến tiền liệt và làm giảm mức cơ bản của GMP vòng trong ống nghiệm và trong cơ thể [ 155 ]. Protein tái tổ hợp MAP30, được biểu hiện bởi các tế bào E. coli BL21 (DE3), đã ức chế sự phát triển của các tế bào ung thư bàng quang 5637 bằng cách gây ra quá trình chết theo chương trình theo cách phụ thuộc vào liều lượng và thời gian ở 100, 200 và 400 µg/mL [ 156 ]. RNase MC2 được phân lập từ M. charantia đã được chứng minh là có tác dụng ức chế sự tăng sinh của Hep G2, dẫn đến ngừng chu kỳ tế bào và chết theo chương trình [ 157]. Điều trị các tế bào MCF-7 bằng RNase MC2 gây ra tổn thương hạt nhân và cuối cùng dẫn đến quá trình chết theo chương trình sớm/muộn, và quá trình chết theo chương trình sớm được gây ra theo cách tăng liều sau khi tiếp xúc với nồng độ RNase MC2 ngày càng tăng [ 158 ].

GADD45 được xác định là chất trung gian quan trọng của quá trình chết theo chương trình được kích hoạt bằng cách kích hoạt JNK và/hoặc p38, thông qua đường dẫn tín hiệu MAPK MTK1/MEKK4 [ 159 ]. Xử lý dầu hạt M. charantia đã điều chỉnh tăng biểu hiện GADD45, p53 và PPARγ mRNA, và do đó gây ra quá trình chết theo chương trình trong các tế bào Caco-2 và hoạt động tốt hơn troglitazone ở 25 µM [ 160 ]. Đối với mô hình tiêu điểm mật mã dị thường do azoxymethane (AOM) gây ra ở đại tràng, việc bổ sung chế độ ăn uống với dầu hạt từ M. charantia đã tăng cường biểu hiện mức protein PPAR và giảm đáng kể tỷ lệ mắc cũng như số lượng khối u [ 161 ]. Mặc dù cơ chế kích hoạt AMPK đóng vai trò như thế nào trong các tế bào khối u vẫn chưa được hiểu đầy đủ, Kwatra et al. [162 ] đã phát hiện ra rằng chiết xuất metanol của quả M. charantia có thể kích hoạt AMPK bằng cách giảm mức ATP nội bào, dẫn đến quá trình tự thực bào của tế bào khối u đối với tế bào gốc ung thư ruột kết và tế bào tổ tiên.

P-glycoprotein (P-gp) là một glycoprotein xuyên màng có Mw là 170 kD (P170), hoạt động như một “máy bơm thuốc” phụ thuộc vào năng lượng; nó làm giảm nồng độ thuốc trong tế bào và có liên quan đến tình trạng đa kháng thuốc [ 163 ]. Chiết xuất lá M. charantia có thể đảo ngược kiểu hình MDR bằng cách tăng tích lũy nội bào của thuốc hóa trị liệu [ 164 ].

Chiết xuất mướp đắng làm giảm đáng kể khả năng sống sót của tế bào (>80%) của các tế bào MDA-MB-231 và MCF-7 ở nồng độ 2% và 5% trong khi khả năng gây độc tế bào trên các tế bào biểu mô sơ cấp là không đáng kể; nó tạo ra sự phân cắt PARP và kích hoạt caspase trong các tế bào MCF-7 và ức chế các protein báo hiệu apoptotic (survivin, XIAP và claspin) trong cả hai dòng tế bào. Hơn nữa, sự biểu hiện của các protein chống apoptotic là khác nhau, điều này dẫn đến kết luận rằng một số con đường truyền tín hiệu có liên quan đến cái chết của tế bào ung thư vú [ 165 ]. Sự tăng trưởng tế bào của LNCaP bị ức chế đáng kể bởi chiết xuất lá M. charantia thông qua việc bắt giữ các tế bào trong pha G1; chiết xuất cũng ức chế sự biểu hiện của cyclin D1, PCNA và Bcl-2, đồng thời tăng caspase-3 đã phân cắt [ 166]. M. charantia có thể làm giảm sự phát triển của tế bào ung thư trong môi trường thí nghiệm; các hoạt động chống ung thư của nó có thể được quy cho một phần là do MAP30, α-MMC,-MMC và các protein dược liệu khác. Tóm lại, các thành phần hoạt tính sinh học của M. charantia đóng vai trò là tác nhân chống khối u chủ yếu thông qua việc ức chế sự tăng sinh tế bào khối u, gây ra quá trình chết theo chương trình của tế bào khối u, ảnh hưởng đến quá trình chuyển hóa năng lượng, ức chế sự di căn của tế bào khối u và tăng cường hoạt động của gen ức chế khối u có liên quan (ban 2).

Hoạt động chống oxy hóa của khổ qua (mướp đắng)

Nhiều nghiên cứu đã chứng minh rằng M. charantia là một nguồn chất chống oxy hóa tự nhiên, nó có hoạt tính chống lại tác hại của oxy hóa in vitro và in vivo [ 48 , 60 , 114 ]; các hoạt chất có hoạt tính sinh học chủ yếu bao gồm polysacarit, saponin và phenolics [ 9 , 91 ]. Bột mướp đắng và chiết xuất của nó, tiếp theo là bột hạt và chiết xuất ethanol/nước của nó thể hiện hoạt tính chống oxy hóa mạnh hơn so với các chiết xuất dung môi khác, được xác định thông qua một số mô hình in vitro [ 115 ]. Các hoạt động chống oxy hóa của dịch chiết bột giấy M. charantia được đánh giá bằng cách sử dụng các xét nghiệm để đánh giá các hoạt động thu nhặt gốc tự do DPPH và hydroxyl, hoạt động thải kim loại và khả năng khử của dịch chiết [ 119 ]. Hoạt động của một polysacarit pectic hòa tan trong nước được phân lập từ dịch chiết nước nóng của quả M. charantia chưa chín đối với khả năng thu dọn gốc tự do được đánh giá là EC ₅₀ = 2,22 mg/mL [ 64 ].

Flavonoid được biết đến là một trong những chất làm sạch gốc tự do và chất chống oxy hóa hiệu quả nhất từ ​​M. charantia . Khả năng chống oxy hóa được tăng cường dần dần khi tăng nồng độ flavonoid và hiệu quả nhặt rác thậm chí đạt tới 96,14 ± 1,02% ở nồng độ 1,2 mg/mL [ 5 ]. Mặc dù cũng có sự khác biệt lớn về khả năng chống oxy hóa giữa chúng, nhưng trong số 13 chất được xác định là glycoside triterpene loại cucurbitane, hợp chất 1 cho thấy hoạt tính loại bỏ DPPH yếu nhưng tác dụng ức chế mạnh đối với gốc XO và ABTS. Khả năng chống oxy hóa được biểu thị bằng O ₂ – hoạt động nhặt rác đối với các hợp chất khác như hợp chất 2 – 4. Các giá trị khả năng hấp thụ gốc oxy (ORAC)-pyrogallol red (PGR) cũng khác nhau giữa các hợp chất 2 và 3 (tương ứng là 0,88 ± 0,02 và 0,55 ± 0,09) [ 120 ]. 9c, 11t, 13t-axit linolic liên hợp (CLN), phân bố chủ yếu trong hạt mướp đắng, có thể làm tăng đáng kể hoạt tính acyl CoA oxidase trong dòng tế bào u gan ở chuột đáp ứng với chất tăng sinh peroxisome, H4IIEC3, và được xác định là chất kích hoạt PPARα trong mướp đắng dại. bầu, có thể hoạt động trên đường truyền tín hiệu PPARα [ 92 ]. Đối với các mô hình tổn thương oxy hóa do H ₂ O ₂ và HX-XO gây ra, tổng chiết xuất phenolic từ M. charantiacho thấy tác dụng chống oxy hóa phụ thuộc vào liều lượng đối với nguyên bào sợi tim NIH 3T3 và tế bào sừng A431 ở khoảng 50–300 µg/mL; dịch chiết đã bảo vệ cả hai dòng tế bào khỏi tác hại của H ₂ O ₂ ở nồng độ 1 × 10 ^-4 mol/L [ 121 ].

Hoạt động chống đái tháo đường của khổ qua (mướp đắng)

Đái tháo đường, một trong những bệnh phát triển nhanh nhất trên thế giới, là một nhóm các bệnh chuyển hóa đặc trưng bởi tăng đường huyết do khiếm khuyết trong bài tiết insulin, tác dụng của insulin hoặc cả hai [ 96 ]. Nhiều nghiên cứu cho rằng nhiều loại chiết xuất M. charantia có thể được sử dụng như một phương thuốc để điều trị bệnh tiểu đường [ 8 , 31 , 97 , 98 , 99 , 100 , 101 ]. Nó cũng đã được sử dụng rộng rãi như một loại thuốc trị đái tháo đường ở các quốc gia khác nhau trong hàng nghìn năm [ 8 , 10 , 102 ].

Nhiều nghiên cứu đã chứng minh rằng M. charantia có hoạt tính trị đái tháo đường mạnh thông qua các thử nghiệm dựa trên tế bào, mô hình động vật và thử nghiệm lâm sàng trên người [ 6 , 103 , 104 , 105 , 106 ]. Dùng đường uống chiết xuất nước từ quả M. charantia có thể làm giảm đáng kể lượng đường trong máu ở chuột mắc bệnh tiểu đường do streptozotocin- (STZ-) gây ra với liều 250 mg/kg [ 107 ]. Dịch chiết nước của quả M. charantia có thể kích thích tiết insulin của tế bào β ở đảo tụy được phân lập từ chuột béo phì tăng đường huyết [ 102 ]. Một nghiên cứu khác cho thấy rằng M. charantiachiết xuất nước từ trái cây cũng có hoạt tính hạ đường huyết ở chuột bị tiểu đường do cyproheptadine gây ra [ 108 ]. Dịch chiết nước M. charantia dùng đường uống làm giảm nồng độ glucose không phụ thuộc vào sự hấp thụ glucose ở ruột và liên quan đến tác dụng ngoại tụy [ 103 ]. Nó cũng đóng một vai trò trong việc đổi mới các tế bào β ở chuột mắc bệnh tiểu đường STZ hoặc phục hồi các tế bào β bị phá hủy [ 12 ]. Chiết xuất nước sôi từ M. charantia có tác dụng sửa chữa đáng kể các tế bào HIT-T15 chống lại các gốc anion superoxide, cho thấy hoạt động sửa chữa tế bào tiềm năng trên các tế bào β tuyến tụy HIT-T15 bị tổn thương alloxan; phân số của nó với một Mwdưới 3 kDa (2%) hoạt động tốt hơn trong việc kích thích tiết insulin [ E109 ]. Người ta cũng đã báo cáo rằng trong các thử nghiệm lâm sàng, polypeptide-P được phân lập từ mướp đắng đã được phát hiện có hoạt tính hạ đường huyết [ 110 ]. Với việc sử dụng lâu dài nước ép trái cây M. charantia ở mức 20 mg/kg bằng đường uống, khả năng dung nạp đường huyết của chuột do alloxan gây ra đã được cải thiện đáng kể từ ngày thứ 7 đến ngày 22 và giảm xuống mức bình thường [ 111 ]. Các hợp chất cucurbutanoid tinh khiết chính của M. charantia , 5β,19-epoxy-3β,25-dihydroxycucurbita-6,23( E )-diene và 3β,7β,25-trihydroxycucurbita-5,23()-dien-19-al đã được chứng minh là có tác dụng hạ đường huyết ở chuột đực ddY gây ra bệnh tiểu đường. Mặc dù tác dụng hạ đường huyết thấp hơn so với glibenclamide ở cùng nồng độ (400 mg/kg) nhưng chúng vẫn có ý nghĩa [ 80 ]. Nước ép trái cây M. charantia có thể làm giảm đáng kể lượng đường trong máu ở chuột mắc bệnh tiểu đường do alloxan gây ra và có thể khôi phục chu kỳ động dục bị suy yếu ở chuột mắc bệnh tiểu đường. Các cơ chế mà chiết xuất M. charantia tác động lên bệnh tiểu đường là thông qua cả cơ chế trong và ngoài tuyến tụy [ 112 ]. Fernandes và cộng sự. [ 113 ] cho rằng cơ chế trị đái tháo đường của M. charantiachất chiết xuất có thể là do tăng cường bài tiết insulin bởi các tiểu đảo Langerhans, làm giảm quá trình tạo glycogen trong mô gan, tăng cường sử dụng glucose ngoại biên và tăng nồng độ protein huyết thanh.