Analysis of the Activity of Hydroxycinnamic Acids from Green and Roasted Coffee Extracts as Acetylocholinesterase Inhibitors Using an Isothermal Method of Titration Calorimetry
Ładowanie...
Data
2019
Autorzy
Tytuł czasopisma
ISSN czasopisma
Tytuł tomu
Wydawca
Wydawnictwo Uczelniane Zachodniopomorskiego Uniwersytetu Technologicznego w Szczecinie
Abstrakt
Acetylcholinesterase (EC 3.1.1.7) is a major enzyme responsible for the pathogenesis
of Alzheimer's disease (AD). This enzyme regulates the nerve impulse conduction by
hydrolyzing the excess of acetylcholine in the synaptic cleft, decreasing its level in the brain.
A low level of acetylcholine observed in neurodegenerative diseases contributes to the
formation of amyloid plaques and neurofibrillary degeneration, which together with the
development of AD spread in the cerebral cortex. That is why natural, non-toxic AChE inhibitors
are sought for. The aim of the study was to assess the degree of inhibition of AChE activity
by single hydroxycinnamic acids and coffee extracts depending on the type of coffee and
its roasting. The study was carried out by means of isothermal titration calorimetry (ITC),
determining thermodynamic interactions and parameters. ITC analysis showed that the most
stable bonds and strong interactions were characterized by 3-caffeoylquinic acid with AChE,
and also was the most effective AChE inhibitor. Analysis of coffee extracts showed that the
highest activity to AChE was characterized by Robusta green coffee.
Acetylocholinoesteraza (EC 3.1.1.7) jest głównym enzymem odpowiedzialnym za patogenezę choroby Alzheimera (AD). Enzym ten reguluje przewodnictwo impulsów nerwowych poprzez hydrolizę acetylocholiny w szczelinie synaptycznej, obniżając jej stężenie w mózgu. Niskie stężenie acetylocholiny obserwowane w chorobach neurodegeneracyjnych przyczynia się do powstania blaszek amyloidowych oraz zwyrodnień neurofibrylarnych, które wraz z rozwojem AD rozprzestrzeniają się w korze mózgowej. Dlatego poszukuje się naturalnych nietoksycznych inhibitorów AChE. Celem przeprowadzonych badań była ocena stopnia hamowania aktywności AChE przez pojedyncze kwasy hydroksycynamonowe oraz ekstrakty z kawy, w zależności od gatunku kawy oraz jej stopnia prażenia. Badanie przeprowadzono metodą izotermicznej kalorymetrii miareczkowej (ITC), określając interakcje i parametry termodynamiczne. Analiza ITC wykazała, że najbardziej stabilnymi wiązaniami i silnym oddziaływaniem z AChE charakteryzował się kwas 3-kawoilochinowy, który był także najskuteczniejszym inhibitorem AChE. Analiza ekstraktów kawy wykazała, że najwyższą aktywnością w odniesieniu do AChE charakteryzowała się kawa zielona robusta.
Acetylocholinoesteraza (EC 3.1.1.7) jest głównym enzymem odpowiedzialnym za patogenezę choroby Alzheimera (AD). Enzym ten reguluje przewodnictwo impulsów nerwowych poprzez hydrolizę acetylocholiny w szczelinie synaptycznej, obniżając jej stężenie w mózgu. Niskie stężenie acetylocholiny obserwowane w chorobach neurodegeneracyjnych przyczynia się do powstania blaszek amyloidowych oraz zwyrodnień neurofibrylarnych, które wraz z rozwojem AD rozprzestrzeniają się w korze mózgowej. Dlatego poszukuje się naturalnych nietoksycznych inhibitorów AChE. Celem przeprowadzonych badań była ocena stopnia hamowania aktywności AChE przez pojedyncze kwasy hydroksycynamonowe oraz ekstrakty z kawy, w zależności od gatunku kawy oraz jej stopnia prażenia. Badanie przeprowadzono metodą izotermicznej kalorymetrii miareczkowej (ITC), określając interakcje i parametry termodynamiczne. Analiza ITC wykazała, że najbardziej stabilnymi wiązaniami i silnym oddziaływaniem z AChE charakteryzował się kwas 3-kawoilochinowy, który był także najskuteczniejszym inhibitorem AChE. Analiza ekstraktów kawy wykazała, że najwyższą aktywnością w odniesieniu do AChE charakteryzowała się kawa zielona robusta.
Opis
Słowa kluczowe
acetylcholinesterase, green and roasted coffee, Alzheimer’s disease, ITC, acetylocholinoesteraza, zielona i prażona kawa, choroba Alzheimera
Cytowanie
Grzelczyk J., Budryn G. (2019). Analysis of the Activity of Hydroxycinnamic Acids from Green and Roasted Coffee Extracts as Acetylocholinesterase Inhibitors Using an Isothermal Method of Titration Calorimetry. Folia Pomer. Univ. Technol. Stetin., Agric., Aliment., Pisc., Zootech. 2019, 349(50)2, 15–24. doi: 10.21005/AAPZ2019.50.2.02