当前位置：
X-MOL 学术
›
Vet. Parasitol.
›
论文详情
Our official English website, www.x-mol.net, welcomes your
feedback! (Note: you will need to create a separate account there.)
Anthelmintic and metabolomic analyses of chicory (Cichorium intybus) identify an industrial by-product with potent in vitro antinematodal activity.
Veterinary Parasitology ( IF 2.0 ) Pub Date : 2020-03-18 , DOI: 10.1016/j.vetpar.2020.109088 Miguel Peña-Espinoza 1 , Angela H Valente 2 , Louis Bornancin 3 , Henrik T Simonsen 3 , Stig M Thamsborg 2 , Andrew R Williams 2 , Rodrigo López-Muñoz 1
Veterinary Parasitology ( IF 2.0 ) Pub Date : 2020-03-18 , DOI: 10.1016/j.vetpar.2020.109088 Miguel Peña-Espinoza 1 , Angela H Valente 2 , Louis Bornancin 3 , Henrik T Simonsen 3 , Stig M Thamsborg 2 , Andrew R Williams 2 , Rodrigo López-Muñoz 1
Affiliation
|
Chicory (Cichorium intybus) is a bioactive forage rich in sesquiterpene lactones (SLs) with reported in vitro and in vivo anthelmintic activity in livestock. However, the on-farm adoption of chicory as an anthelmintic crop is limited and may be facilitated by using standardised industrial chicory material. Chicory root pulp is a by-product obtained from industrial chicory roots after inulin extraction and can potentially retain SLs. However, SL content and associated anthelmintic activity of chicory root pulp have not been investigated. Here, we evaluated the anthelmintic activity of SL-enriched extracts from chicory root pulp and forage chicory, and used untargeted metabolomics and molecular networking to identify potential anthelmintic molecules. Six different sources of chicory material were used: fresh chicory root pulp (from industrial chicory roots C. intybus var. sativum; "Root Pulp"), fresh leaves from chicory cv. Spadona (sampled on four occasions) and fresh leaves from chicory cv. Choice. The resulting extracts were tested for anthelmintic activity against the free-living nematode Caenorhabditis elegans and the pig nematode Ascaris suum. The cytotoxicity of the chicory extracts was evaluated on mammalian (Vero) cells. In the C. elegans assays, the Root Pulp was the most potent extract and induced paralysis in >95% of worms exposed to >250 μg extract/mL (EC50 = 64.2 μg/mL). In the A. suum assays, the Root Pulp was also the most potent chicory extract to inhibit worm motility (EC50 = 87.6 μg/mL), followed closely by two of the Spadona leaf extracts (EC50 = 89.8 μg/mL and 112.2 μg/mL) The Root Pulp extract had the lowest cytotoxicity of all tested extracts towards mammalian cells, with a selectivity index of 5.37. Untargeted metabolomics revealed that chicory Root Pulp had a markedly different chemical profile in comparison with forage chicory extracts. Molecular networking confirmed several SLs and SL-derivatives mainly present in chicory root pulp, that may be responsible of its potent anti-parasitic activity. Bioactivity-based molecular networking of chicory root pulp and the most potent forage chicory extracts revealed a high predicted anthelmintic score for the guaianolide SL 11,13-dihydro-lactucopicrin. In conclusion, chicory root pulp showed potent and selective in vitro anthelmintic activity against C. elegans and A. suum, with low cytotoxicity in mammalian cells. The promising anthelmintic activity of chicory root pulp should be confirmed in vivo to further explore the potential of this agro-industrial by-product as a nutraceutical anthelmintic for livestock and as novel source of anti-parasitic compounds.
中文翻译：
菊苣 (Cichorium intybus) 的驱虫和代谢组学分析确定了一种具有有效体外抗线虫活性的工业副产品。
菊苣 (Cichorium intybus) 是一种富含倍半萜内酯 (SL) 的生物活性饲料，据报道对牲畜具有体外和体内驱虫活性。然而，在农场采用菊苣作为驱虫作物是有限的，并且可以通过使用标准化工业菊苣材料来促进。菊苣根浆是从工业菊苣根中提取菊粉后获得的副产品，有可能保留 SL。然而，菊苣根浆的 SL 含量和相关的驱虫活性尚未得到研究。在这里，我们评估了菊苣根浆和饲料菊苣中富含 SL 的提取物的驱虫活性，并使用非靶向代谢组学和分子网络来识别潜在的驱虫分子。使用六种不同来源的菊苣材料：新鲜菊苣根浆（来自工业菊苣根 C. intybus var. sativum；“根浆”）、来自菊苣 cv. 的新鲜叶。 Spadona（采样四次）和菊苣新鲜叶子。选择。测试所得提取物对自由生活的线虫秀丽隐杆线虫和猪线虫猪蛔虫的驱虫活性。在哺乳动物 (Vero) 细胞上评估了菊苣提取物的细胞毒性。在秀丽隐杆线虫试验中，根浆是最有效的提取物，>95% 的线虫暴露于 >250 μg/mL 提取物（EC50 = 64.2 μg/mL）时会导致麻痹。在 A. suum 测定中，根浆也是抑制蠕虫运动最有效的菊苣提取物 (EC50 = 87.6 μg/mL)，紧随其后的是两种 Spadona 叶提取物 (EC50 = 89.8 μg/mL 和 112.2 μg/mL)。 mL) 在所有测试的提取物中，根浆提取物对哺乳动物细胞的细胞毒性最低，选择性指数为 5.37。 非靶向代谢组学显示，与饲料菊苣提取物相比，菊苣根浆具有明显不同的化学特征。分子网络证实了几种 SL 和 SL 衍生物主要存在于菊苣根浆中，这可能是其有效的抗寄生虫活性的原因。基于生物活性的菊苣根浆和最有效的饲料菊苣提取物的分子网络显示愈创木酚内酯 SL 11,13-二氢乳苦素具有较高的预测驱虫分数。总之，菊苣根浆对秀丽隐杆线虫和猪曲霉表现出有效和选择性的体外驱虫活性，并且在哺乳动物细胞中具有较低的细胞毒性。菊苣根浆的驱虫活性应在体内得到证实，以进一步探索这种农工副产品作为牲畜营养驱虫剂和作为抗寄生虫化合物新来源的潜力。
更新日期：2020-03-20
中文翻译：
菊苣 (Cichorium intybus) 的驱虫和代谢组学分析确定了一种具有有效体外抗线虫活性的工业副产品。
菊苣 (Cichorium intybus) 是一种富含倍半萜内酯 (SL) 的生物活性饲料，据报道对牲畜具有体外和体内驱虫活性。然而，在农场采用菊苣作为驱虫作物是有限的，并且可以通过使用标准化工业菊苣材料来促进。菊苣根浆是从工业菊苣根中提取菊粉后获得的副产品，有可能保留 SL。然而，菊苣根浆的 SL 含量和相关的驱虫活性尚未得到研究。在这里，我们评估了菊苣根浆和饲料菊苣中富含 SL 的提取物的驱虫活性，并使用非靶向代谢组学和分子网络来识别潜在的驱虫分子。使用六种不同来源的菊苣材料：新鲜菊苣根浆（来自工业菊苣根 C. intybus var. sativum；“根浆”）、来自菊苣 cv. 的新鲜叶。 Spadona（采样四次）和菊苣新鲜叶子。选择。测试所得提取物对自由生活的线虫秀丽隐杆线虫和猪线虫猪蛔虫的驱虫活性。在哺乳动物 (Vero) 细胞上评估了菊苣提取物的细胞毒性。在秀丽隐杆线虫试验中，根浆是最有效的提取物，>95% 的线虫暴露于 >250 μg/mL 提取物（EC50 = 64.2 μg/mL）时会导致麻痹。在 A. suum 测定中，根浆也是抑制蠕虫运动最有效的菊苣提取物 (EC50 = 87.6 μg/mL)，紧随其后的是两种 Spadona 叶提取物 (EC50 = 89.8 μg/mL 和 112.2 μg/mL)。 mL) 在所有测试的提取物中，根浆提取物对哺乳动物细胞的细胞毒性最低，选择性指数为 5.37。 非靶向代谢组学显示，与饲料菊苣提取物相比，菊苣根浆具有明显不同的化学特征。分子网络证实了几种 SL 和 SL 衍生物主要存在于菊苣根浆中，这可能是其有效的抗寄生虫活性的原因。基于生物活性的菊苣根浆和最有效的饲料菊苣提取物的分子网络显示愈创木酚内酯 SL 11,13-二氢乳苦素具有较高的预测驱虫分数。总之，菊苣根浆对秀丽隐杆线虫和猪曲霉表现出有效和选择性的体外驱虫活性，并且在哺乳动物细胞中具有较低的细胞毒性。菊苣根浆的驱虫活性应在体内得到证实，以进一步探索这种农工副产品作为牲畜营养驱虫剂和作为抗寄生虫化合物新来源的潜力。
京公网安备 11010802027423号