Melidava

Potentialul antioxidant al propolisului, polenului de albine si laptisorului de matca: posibile aplicatii medicale

Antioxidant potential of propolis, bee pollen and royal jelly: possible medical applications

1. Kokot, M. Kielczykowska, D. L. Kokot, J. Kurzepa, I. Musik

Oxidative Medicine and Cellular Longevity, 2018, art. ID 7074209;

https://doi.org/10.1155/2018/7074209

Introducere

Produsele apicole – propolis, ceară de albine, lăptișor de matcă, precum și mierea – au fost cunoscute și folosite în antichitate și în Evul Mediu. În China antică, BP era aplicat ca agent cosmetic, contribuind la albirea pielii. În prezent acestea sunt folosite în apiterapie. Interesul privind utilizarea lor ca agenți în vindecarea cancerelor, neurodegenerare, boli cardiovasculare și ale tractului intestinal, precum și în tratamentul rănilor și arsurilor este în creștere.

Produsele apicole sunt considerate surse potențiale de antioxidanți naturali capabili să contracareze efectele stresului oxidativ implicat în patogeneza a numeroase boli.

În general, compușii cu caracter fenolic pot capta radicalii liberi și determină capacitatea antioxidantă a produselor apicole. Acești compuși cuprind două grupe principale de compuși – flavonoizii și acizii fenolici.

Flavonoizii sunt substanțe din plante cu structură polifenolică și cuprind mai multe subgrupe precum flavone, flavonoli (catechine), antocianine și chalcone, precum și izoflavonele și neoflavonoizii. Subgrupele cele mai cunoscute sunt cele în care compușii care conțin un schelet benzo-γ-pironic. Flavonoizii se găsesc de obicei ca glicozide, în care au rolul de agliconi legați glicozidic de o grupare de carbohidrat. Prezența grupărilor fenolice în moleculele flavonoizilor le imprimă activitatea antiradicalică, întrucât radicalii formați în cursul captării sunt stabilizați prin rezonanță. Exemple în Fig. 1.

Fig. 1. Exemple de flavonoizi și glicozidele lor decelate în produse apicole. Quercetina, naringenina, izorhamnetina și kaempferolul, detectați în propolis și RJ; galangina și pinocembrina detectate în propolis și BP; pinobanksina detectată în propolis și RJ; luteolina, apigenina și rutinul detectate în propolis, BP și RJ; catechina și delfinidina detectate în BP; daidzeina detectată în propolis.

Acizii fenolici sunt compuși care posedă grupări carboxilice și fenolice. Recent a fost remarcat un interes crescând pentru aplicațiile lor posibile în protecția sănătății oamenilor, considerând activitățile lor antioxidante, inclusiv de prevenire a proceselor de oxidare  și a generării de ROS, precum și de chelatizare a metalelor prooxidative. Exemple de acizi fenolici și derivați ai acestora în Fig. 2.

Fig. 2. Exemple de acizi fenolici și derivați ai acestora care se găsesc în produse apicole; (a) derivați de acid benzoic și (b) derivați de acid cinamic. Acizii protocatechuic, siringic, galic, p-cumaric : detectați în propolis și BP; acizii cafeic și ferulic detectați în propolis, BP și RJ; artepilina C, acidul clorogenic și acidul 3,5-dicafeoilquinic detectați în propolis.

Compuși fără caracter fenolic dar determinând capacitatea antioxidantă a propolisului (în special a celui brazilian) sunt amyrinele; α și β-amyrinele aparțin triterpenoidelor de origine vegetală. Ele prezintă numeroase proprietăți benefice fiind antiapoptotice, antioxidante, antiinflamatoare și antifibrotice, precum și având efecte gastro- și hepatoprotectoare. Studiile au relevat aplicații posibile ale β-amyrinei în terapia bolii lui Parkinson. Exemple de amyrine care se găsesc în propolis sunt prezentate în Fig. 3.

Fig. 3. Exemple de amyrine din propolis

Considerând activitatea antioxidantă a RJ merită menționați acizii grași hidroxi dicarboxilici cu 8-12 atomi de carbon în moleculă și derivații lor. Cel mai important este acidul 10-hidroxidecanoic (10-HDA) a cărui prezență nu  a mai fost comunicată în nici un alt material natural brut și nici în alt produs apicol. Alți acizi carboxilici care se găsesc în RJ sunt  acidul 10-hidroxi-2-decenoic (10H2DA) și acidul sebacic (SA) (Fig. 4)

Fig. 4. Principalii acizi carboxilici din RJ și derivații lor

În cercetarea științifică se folosesc extracte din propolis și BP în locul substanțelor brute datorită faptului că ele conțin cantități mai mari de componente bioactive. Totuși folosirea solvenților cu diferite polarități afectează compoziția extractelor obținute, întrucât componentele produselor apicole posedă diferite structuri, iar dacă cele hidrofile sunt mai solubile în solvenți polari precum alcoolii, cele cu proprietăți hidrofobe au o afinitate mai mare pentru solvenți nepolari precum hidrocarburile. Proprietățile extractului depind nu numai de solventul folosit ci și de condițiile de extracție – timp și temperatură. …

Propolis: ”cleiul albinelor”

Propolisul este un amestec rășinos pe care albinele îl produc prin amestecarea salivei lor care conține anumite enzime cu ceară de albine și exudate colectate în principal din mugurii frunzelor și florilor, tulpini și crăpături ale scoarței unor numeroase specii de arbori. Propolisul este folosit în stup ca material de astupare și ca dezinfectant, pentru astuparea găurilor și crăpăturilor, netezirea suprafețelor interioare și păstrarea temperaturii interioare din stup. Datorită activității sale antimicrobiene contribuie la asepsia mediului interior și la acoperirea (mumificarea – pentru a preveni degradarea)  cadavrelor dăunătorilor morți care au încercat să invadeze stupul, dar sunt prea mari pentru a fi îndepărtate în exterior.

Compoziția propolisului

Propolisul brut este compus în proporție de 50-60% din rășini și balsamuri (inclusiv compuși fenolici), 30-40% ceruri și acizi grași, 5-10% uleiuri esențiale, 5% polen și 5% alte substanțe, inclusiv aminoacizi, micronutrienți și vitamine (tiamină, riboflavină, piridoxină, vit. C și E. În propolis au fost identificate peste 300 componente – polifenoli, terpenoizi, steroizi, zaharuri, aminoacizi, ș.a.

Propolisul din zone temperate (Europa, regiunile non-tropicale din Asia, America de Nord și Australia continentală) este clasificat ca propolis de tip plop, întrucât provine în principal din exudatele mugurilor de Populus sp., adeseori Populus nigra L. Principalele componente active din acest tip de propolis sunt flavonoizii (flavone și flavanone), acizii fenolici (acid cinamic) și esterii lor. Propolisul de mesteacăn care se găsește în Rusia provine de la Betula verrucosa Ehrh. și conține flavone și flavonoli (diferiți de cei din propolisul de plop). Propolisul mediteranean este caracteristic pentru regiunile subtropicale precum Grecia și insulele grecești, Croația, Cipru, Sicilia, Malta și Algeria. Provine în principal din rășina Cupressus sempervirus (chiparosul mediteranean) și este caracterizat printr-un conținut bogat în diterpene. În zonele tropicale au fost identificate mai multe tipuri de propolis din diferite surse. De ex. în Brazilia există 13 tipuri diferite de propolis inclusiv roșu, verde și brun, ale căror surse principale sunt Baccharis dracunculifolia, Dalbergia ecastaphyllum și Hyptis divaricata.Cel mai cunoscut tip este cel verde, care își datorează culoarea clorofilei din țesuturile tinere și frunzele nonexpanadate ale B. dracunculifolia din care este colectat de albine. Acest tip de propolis este bogat în fenilpropanoizi (de ex. artepillina C) și diterpene, cu mici cantități de flavonoizi. Propolisul roșu este caracterizat de prezența unui număr mare de flavonoizi (formonetină, liquritigenină, 3-acetat de pinobanksină, pinobanksină, luteolină, rutin, quercetină, pinocembrină, daidzeină și izoliquiritigenină) care se găsesc în exudatele rășinoase de pe suprafața D. ecastaphyllum. Acest tip de propolis este caracteristic și pentru Cuba și Mexic. Propolisul brun este produs în principal în NE Braziliei și provine din H. divaricata. Alte exemple de propolis tropical sunt cel provenit din exudatele florilor Clusia sp. din Cuba și Venezuela, ale cărui componente principale sunt derivații de benzofenonă, și propolisul de Pacific, care provine din arborele tropical Macaranga tanarius din insulele tropicale ale Pacificului (Taiwan, Okinawa și Indonezia) al cărui marker chimic sunt C-prenilflavanonele.

Legătura dintre capacitatea antioxidantă a propolisului și compoziția sa

Proprietățile antioxidante ale extractelor din propolis sunt similare cu cele ale antioxidantului de sinteză hidroxitoluen butilat sau ale acidului ascorbic. Capacitatea antioxidantă a propolisului depinde de conținutul său. În general, conținutul de fenoli al extractelor din propolis este de 30-200 mg echiv. acid galic (GAE)/g subst. uscată, conținutul de flavonoizi este de 30-70 mg echiv. quercetină (QE)/g, iar activitatea de captare a radicalilor liberi este de 20-190µg/mL. Compușii fenolici diferiți de flavonoizi determină activitatea antioxidantă a propolisului brazilian. După Zhang et al. acizii 3,4,5-tricafeoilquinic, 3,5-dicafeoilquinic și 4,5-dicafeoilquinic, împreună cu artepillina C determină activitatea antioxidantă a propolisului verde brazilian. Activitatea antioxidantă a propolisului de plop este determinată de totalul polifenolilor și totalul flavonoizilor pe care îi conține. Rezultatele obținute de Fabris et al. au indicat că mostrele de propolis european (Italia și Rusia) au o compoziție similară în polifenoli și în consecință activități antioxidante similare, în timp ce propolisul brazilian conține cantități mai mici de polifenoli și activitate antioxidantă mai mică. Standardizarea propolisului este dificilă, fiind dependentă de numeroși factori; specia de albine, originea vegetală, locația geografică, variațiile de temperatură și sezonalitate, precum și de condițiile de depozitare. Bonamigo et al. au studiat activitatea antioxidantă a extractului etanolic din propolis brazilian (colectat în aceeași regiune) în funcție de speciile de albine Scaptotrigona depilis, Melipona quadrifasciata anthidioides, Plebeiandroryana și Apis mellifera. Mostrele studiate au avut compoziții diferite și activități diferite de captare a radicalilor liberi și de inhibare a peroxidării lipidelor, iar în general propolisul obținut de Apis mellifera a prezentat cea mai mare activitate. Calegari et al. au arătat că mostrele de propolis brazilian produse în martie și aprilie au culori diferite și conținut total de total compuși fenolici precum și capacitate antioxidantă mai mari decât cele produse în mai și iunie, ceea ce indică că compoziția chimică a propolisului depinde de luna în care a fost produs – efect care poate fi explicat prin variațiile de temperatură. Ei au comunicat și că colonile de albine care au primit suplementare a hranei la fiecare trei zile din întregul an au prezentat conținut mai mare de flavonoizi și de acizi fenolici, precum și capacitate antioxidantă mai mare decât cele care nu au primit suplementare.

Atât compoziția chimică cât și proprietățile biologice ale extractelor din propolis depind de tipul de solvent folosit pentru extracție. Solventul cel mai des folosit pentru extracția propolisului este etanolul apos, în special la concentrații de 70-75%, urmat de eter etilic, apă, metanol, hexan și cloroform. Sun et al. au arătat că randamentele de extracție (raportul între greutatea extractului uscat și greutatea extractului brut) pentru propolisul de Beijing sunt de 1,8-51% cu tendință de creștere odată cu mărirea concentrației de etanol. Conținutul de polifenoli și flavonoizi este variabil și cuprins între 6,68 – 164,20 mg GAE/g și 4,07 – 282,83mg echiv. rutin (RE)/g, iar cea mai mare concentrație a fost decelată în solvent cu 75% etanol, ceva mai mică în etanol 95% și 100%, iar cea mai mică în apă. Extractul în etanol 75% a demonstrat și cea mai mare capacitate antioxidantă măsurată prin metodele DPPH, ABTS, FRAP și ORAC și activitate antioxidantă celulară (CAA). În general, solvenții polari permit obținerea unor proprietăți antioxidante mai bune decât cei nepolari. Au fost observate diferențe importante chiar în cazul folosirii de solvenți cu polaritate similară sau a aceluiași solvent pentru extracția unor mostre diferite de propolis, subliniind și influența altor parametri, precum și impactul structurii moleculare  a solvenților. Bittencort et al. au arătat că partiția cu diclormetan a mărit extracția compușilor antioxidanți, în special în cazul propolisului brun, în timp ce partiția cu hexan a micșorat semnificativ cantitatea compușilor antioxidanți în extractul din propolis verde (Tabelul 1).

Efectul antioxidant al propolisului în studii efectuate pe oameni

Cele mai multe studii privind proprietățile antioxidante ale propolisului au fost efectuate pe culturi de celule sau pe animale.

Mujica et al. au evaluat efectele administrării orale (de două ori pe zi, 15 picături de fiecare dată, timp de 90 de zile) a unei soluții de propolis accesibilă comercial (Beepolis) asupra statusului oxidativ și profilului lipidic la o populație umană din Chile. Suplementarea cu propolis timp de 90 de zile a produs o micșorare cu 67% a cantității de substanțe reactive cu acid tiobarbituric (TBARS; produse derivate din peroxidarea lipidelor) și o creștere cu 175% a concentrației de glutationă redusă (GSH) în comparație cu valorile inițiale. Modificările nete ale ambilor parametri studiați au fost semnificativ mai mari la grupul suplementat cu propolis față de grupul placebo. A fost observată o creștere a concentrației de HDL într-a 90-a zi de suplementare cu propolis în comparație cu valorile inițiale. Autorii au tras concluzia că suplementarea cu propolis a avut efecte pozitive asupra statusului oxidativ și a îmbunătățit HDL micșorând riscul de evenimente cardiovasculare.

Tabelul 1. Dependența dintre solventul folosit pentru extracție și proprietățile antioxidante ale extractelor din propolis și BP obținute

Jasprica et al. au investigat influența unei suplementări cu durata de 30 de zile cu pulbere de extract comercial din propolis (doză totală zilnică de flavonoizi 48.75mg) asupra enzimelor antioxidante SOD, GPx, CAT și a unui marker al peroxidării lipidelor (MDA) pe indivizi sănătoși. În grupul de bărbați după 15 zile de tratament cu propolis a fost observată o scădere cu 23,2% a concentrației de MDA, iar după 30 de zile a fost găsită o creștere cu 20,9% a activității SOD. Concentrația de MA la sfârșitul tratamentului a fost similară cu valoarea inițială. Tratamentul cu propolis nu a avut efect asupra niciunuia dintre parametrii studiați la femei (n = 15). Autorii au concluzionat că efectul propolisului depinde de timp și de sex și sugerează posibilitatea existenței numai a unui efect tranzitoriu al ingestiei de propolis asupra peroxidării lipidelor.

Zhao et al au studiat efectul propolisului verde brazilian asupra pacienților cu diabet de tip 2 (T2DM). Administrarea de propolis (900mg/zi timp de 18 săptămâni) a produs o creștere a concentrației de GSH și total polifenoli și o micșorare a carbonililor (markeri ai oxidării proteinelor) în ser precum și a activității lactat dehidrogenazei. Grupul cu propolis verde brazilian a prezentat o scădere a concentrației de TNF-α și creșteri semnificative ale IL-1β și IL-6 în ser. Tratamentul cu propolis nu a afectat glucoza din ser, hemoglobina glicozilată, insulina, aldoză reductaza sau adiponectina. Aceste rezultate arată că propolisul afectează stresul oxidativ la pacienții cu diabet de tip 2, dar nu și parametrii diabetului.

Woman doctor examining patient’s MR image in her office

Efecte neuroprotectoare ale propolisului

Întrucât distrugerile mitocondriale și stresul oxidativ sunt critice în neurodegenerare, s-a sugerat că proprietățile antioxidante ale unor componente ale propolisului ar putea contribui la efectele sale neuroprotectoare. Bazmandegan et al. au studiat efectul extractului apos din propolis brun (WEBP) provenit din două regiuni din Iran împotriva distrugerilor oxidative induse de ischemie cerebrală într-un model pe șoareci de AVC. Indiferent de regiunea de origine și dozele utilizate, tratamentul cu WEBP a produs o refacere semnificativă a activității enzimelor antioxidante și o scădere a peroxidării lipidelor și a volumului infarctului în comparație cu grupul martor. Tratamentul a fost asociat cu  o îmbunătățire a deficitelor neurologice măsurată pe scara Bederson și a funcției senzorimotorii măsurată prin testul îndepărtării benzii adezive (Tabelul  2). Un alt studiu efectuat cu  celule SH-SY5Y a arătat că pretratamentul cu propolis verde brazilian micșorează generarea de ROS intracelulari, mitocondriile induse cu H₂O₂ precum și 8-oxo-2⸍-dezoxiguanozină (8-oxo-dG, marker al distrugerilor oxidative ) intensitatea semnalului de fluorescență. Propolisul mărește expresia factorilor critici ai eficienței sinapsei, BDNF și proteina asociată citoscheletului reglată prin activitate (Arc). Autorii au sugerat că propolisul are capacități de protecție împotriva distrugerlor neurodegenerative legate de afectarea cognitivă cauzată de boala lui Alzheimer sau de bătrânețe datorită acțiunii sale antioxidante (Tabelul 2).

Tabelul 2. Efectele protectoare ale propolisului împotriva acțiunii prooxidante a unor factori nocivi

 ADMA – dimetilarginină asimetrică; Bax, proteină Killer ovariană legată de Bcl-2; Bcl-2 – limfom 2 al celulei B; GCLC – glutamat-cisteină ligază; subunitate catalitică; GCLM – ligază glutamat-cisteină subunitate de reglare; ERK1/2 – kinază reglată prin semnal extracelular;FRAP – capacitate de reducere a ionului feric; GPx – glutationă peroxidază; GRx – glutationă reductază; GSH –  glutationă redusă; GST – glutationă reductază; HO-1 – hem oxigenază-1; JAK 2 – kinază Janus 2; Nrf2 – factor 2 legat de factorul nuclear eritroid 2; PON1 – paraoxonază; RCR – raport de control respirator;SOCS3 – supresor 3 a semnalării citokinelor;TAS – status antioxidant total; TOS – status oxidant total; TrxR1 – tioredoxin reductază 1; γ-GCS – γ-glutamilciteină sintetază1.

Jin et al. au comunicat că pinocembrina, un flavonoid abundent în propolis, inhibă stresul oxidativ indus de 6-hidroxidopamină (6-OHDA-). Pretratamentul cu pinocembrină induce translocația Nrf2 către nucleu în modul dependent de concentrație și de timp, precum precum și expresia ulterioară a elementului de răspuns antioxidant (ARE), genele antioxidante mediate encodând HO-1 și γ-glutamilcisteină sintetaza (γ-GCS). Nrf2 deține un rol important în răspunsul adaptiv la stresurile oxidativ și electrofil precum și în menținerea autoapărării celulare. În condiții fiziologice Nrf2 este localizat în citosol și este asociat cu regulatorul său negativ, proteina 1 asociată ECH de tip Kelch (Keap1). Ca răspuns la stimuli oxidativi/electrofili, Nrf2 se disociază de Keap1 și este translocat către nucleu, unde formează un heterodimer cu partenerul său obligatoriu Maf, iar apoi se leagă la secvența ARE pentru a activa transcripția genelor care encodează un număr mare de enzime de detoxificare electrofile, inclusiv HO-1 și γ-GCS. De asemenea pinocembrina reduce pierderea  viabilității celulare indusă de 6-OHDA și rata apoptotică și inhibă parțial micșorarea Bcl-2 (un inhibitor al apoptozei) la Bax (un promotor al apoptozei) după tratamentul cu 6-OHDA. Tratamentul celulelor SH-SY5Y cu ARN-ul de interferență mică (siARN) direcționat împotriva Nrf2 (Nrf2-siARN) anulează expresia HO-1 și γ-CGS indusă de pinocembrină și efectele ei de protecție, ceea ce sugerează că pinocembrina protejează împotriva neurotoxinei 6-OHDA legată de boala lui Parkinson prin calea Nrf2/ARE (Tabelul 2). De Oliveira et al. au confirmat că pinocembrina exercită un efect de protecție mitocondrială și celulară prin activarea kinazei ½ reglată prin semnal (Erk1/2-Nrf2) întrucât inhibiția Erk1/2 sau silențarea Nrf2 a anulat aceste efecte. Protein kinaza Erk1/2 este un activator al Nrf2. S-a arătat că pretratamentul cu pinocembrină inhibă peroxidarea lipidelor indusă de paraquat,carbonilarea proteinelor, nitrarea proteinelor și oxidarea grupărilor tiol din membranele mitocondriilor celulelor SH-SY5Y, activează translocația Nrf2 și mărește concentrația subunității de reglare a ligazei glutamat-cisteină (GCLC), GSH și HO-1. GCLM și GCLC sunt respectiv subunități de reglare și catalitice ale glutamat-cisteină ligazei – o enzimă care catalizează prima etapă și limitatoare de viteză din producerea antioxidantului celular GSH. Efectele menționate au fost blocate sau inhibate cu inhibitorul PD98059 al ERK1/2 protein kinazei sau Nrf2 siARN (Tabelul 2).

Efectul neuroprotector al CAPE împotriva pierderii de neuroni dopaminergici indusă de 6-OHDA la șobolani a fost studiat de Barros Silva et al. Cotratamentul cu CAPE a micșorat producerea de peroxid de hidrogen în omogenatele de striatum din creier. CAPE a captat ROS prin neutralizarea electronilor neîmperecheați ai DPPH, dar nu a afectat 4-hidroxi-2,2,6,6-tetrametilpiperidin-N-oxilul (TEMPOL, un antioxidant nitroxil stabil) în zonele afectate din creier. În plus, CAPE a protejat  împotriva creșterii, indusă de 6-OHDA, a concentrațiilor de metale (Cu, Fe, Mn și Zn) și a inhibat tranziția permeabilității mitocondriale (MPT), un mediator al morții neuronale, care declanșează punerea în libertate a citocromului și activarea caspazei-3, efect neasociat cu disfuncția mitocondrială. Autorii consideră că prin capacitatea sa de traversa bariera sânge-creier, CAPE ar putea fi folosit în tratamentul bolii lui Parkinson și a altor boli neurodegenerative (Tabelul 2). Mahmoud et al. au demonstrat că CAPE protejează creierul împotriva toxicității Cr hexavalent prin prevenirea stresului oxidativ/nitrozativ precum și prin modularea căii de semnalare JAK/STAT la șobolani. Au sugerat că stresul oxidativ împreună cu inflamația cauzată de Cr(VI) pot activa  direct calea de semnalare JAK/STAT în cerebrumul șobolanilor, fapt confirmat prin creșterea mARN-ului STAT3 și a fosforilării proteinelor și în consecință a mARN-ului STAT3 și a fosforilării proteinelor în cerebrumul șobolanilor induși cu Cr(VI). La rândul său, CAPE, prin atenuarea stresului oxidativ/nitrozativ a downreglat semnalarea JAK2/STAT3, fapt dovedit printr-o scădere semnificativă a mARN-ului JAK2 și STAT3 și a concentrațiilor de proteină în grupul tratat cu CAPE (Tabelul 2).

Daughter supporting sad, dying woman with cancerous tumor in a hospital room

Rolul propolisului în atenuarea efectelor secundare ale chemoterapiei

Au fost efectuate studii pentru a stabili rolul propolisului ca antioxidant natural în atenuarea efectelor secundare ale chemoterapiei. Mitomicina C, cisplatina și doxorubicina sunt medicamente anticanceroase folosite împreună cu radiațiile sau intervenția chirurgicală. Din păcate, administrarea lor poate cauza efecte secundare diferite, distrugeri de organe și

înrăutățirea condițiilor de viață. Unele aspecte ale acestor efecte nocive au fost atribuite inducerii de distrugeri oxidative.

Kumari et al. au arătat că extractul hidroetanolic din propolis indian (HEIP) are un efect de protecție împotriva genotoxicității și citotoxicității induse de mitomicina C (MMC) care ar putea fi, cel puțin parțial, mediate prin activitatea de captare a radicalilor liberi și inhibării peroxidării lipidelor. Efectele geno- și citotoxice ale MMC în măduva osoasă s-au manifestat prin creșterea semnificativă a frecvenței a celulelor micronculeate (?) și proporția de celule apoptotice, precum și prin micșorarea raportului eritrocitelor policromatice (PCE) față de eritrocitele normocromatice (NCE) (P/N) în comparație cu martorii. Efectele toxice induse de MMC s-au micșorat semnificativ prin pretratament cu HEIP, doza optimă fiind 400mg/kg. În plus, HEIP posedă activitatea de captare a radicalului DPPH (care crește odată cu creșterea concentrației de HEIP) și prezintă aceeași eficiență cu folosirea standard de acid ascorbic. HEIP posedă și o activitate antioxidantă totală (evaluată prin reducerea molibdenului) și prezintă activitate de captare a radicalilor liberi în măsurătorile FRAP, însă în acest caz rezultatele nu sunt comparabile cu cele obținute cu acid ascorbic. HEIP posedă activitate de inhibiție a peroxidării lipidelor, dar mai puțin eficientă decât cea a Trolox (Tabelul 2).

Întrucât se știe că chemoterapia are efecte secundare legate de fertilitate, Kumari et al. au investigat efectul HEIP asupra toxicității testiculare induse de MMC. Efectele antioxidante ale HEIP au fost stabilite prin măsurarea biomarkerilor antioxidant/oxidant în omogenatul din țesut testicular. Tratamentul cu MMC a produs stres oxidativ pe termen lung, în timp ce o singură doză de HEIP preadministrată l-a putut atenua într-o anumită măsură  – în schimb au fost observate o scădere semnificativă a concentrației de MDA și o creștere insignifiantă a concentrației de GSH și a activității CAT. Administrarea de MMC a produs de asemenea o micșorare a funcției testiculare (greutatea testiculelor, numărul de spermatozoizi, motilitatea acestora și a numărului de spermatozoizi cu morfologie normală a capului) în modul dependent de doză, care a fost atenuată prin pretratamentul cu HEIP.

Alyane et al. au demonstrat că pretratamentul cu extract din propolis a atenuat substanțial distrugerile prin peroxidare în mitocondriile inimii produse prin injectarea unei doze acute de doxorubicină. Propolisul a micșorat formarea de MDA în mitocondrii și producerea de anion superoxid, precum și refacerea raportului de control a respirației (RCR – starea III respiratorie/starea IV respiratorie: indicând tăria cuplării dintre respirație și fosforilare) și raportul fosfat/oxigen (raportul P/O; se referă la  cantitatea de ATP produsă prin deplasarea a doi electroni printr-un lanț definit de transport). În plus, s-a observat o scădere a ratei și amplitudinii gonflării mitocondriale (Tabelul 2).

Capacitatea propolisului de a modula markerii bolii cardiovasculare

Proprietățile antioxidante ale propolisului determină capacitatea sa de a modula markerii bolii cardiovasculare. Salmas et al.. au comunicat că modificările oxidative care se produc în țesutul renal al șobolanilor cronic hipertensivi pot fi prevenite folosind propolis, CAPE sau administrarea de polen. În țesutul renal al șobolanilor cu hipertensiune indusă cu L-NAME statusul antioxidant total (TAS) și activitatea  paraoxonazei (PON1, un antioxidant care previne oxidarea lipoproteinelor de joasă densitate) s-au micșorat semnificativ, în timp ce statusul total oxidant (TOS), dimetilarginina asimetrică (ADMA, un inhibitor endogen al NO sintazei) și NF-kB (reglat prin starea redox intracelulară) au crescut semnificativ. Totuși, coadministrarea de propolis, CAPE și polen a refăcut toți parametrii dereglați, mostrele de propolis fiind cele mai eficiente, urmate de polen și CAPE.

Ahmed et al. au arătat că pretratamentul cu propolis malaezian (MP) a ameliorat efectele negative ale infarctului miocardic indus cu izoproterenol la șobolani. MP a prezentat o activitate antioxidantă ridicată determinată prin testele DPPH și FRAP. Administrarea de izoproterenol a produs cantități mari de peroxizi lipidici și a micșorat activitățile enzimelor celulare de apărare antioxidantă în miocard, producând o creștere importantă a enzimelor marker cardiace în ser (creatină kinaza-MB, aspartat transaminaza, lactat dehidrogenaza și alanină transaminaza) și a concentrației cardiace de troponină I precum și modificări ale profilului lipidelor din ser. Totuși, pretratamentul șobolanilor ischemici cu MP supresează parametrii biochimici menționați și îmbunățește datele histopatologice, sugerând un efect de protecție al MP împotriva ischemiei induse de ISO prin activitatea de captare a radicalilor liberi și prin inhibiția peroxidării lipidelor (Tabelul 2).

A fost studiat efectul de protecție a șase componente active ale propolisului chinezesc asupra distrugerilor oxidative ale cadiomiocitelor de șobolan induse de H₂O₂. Toate componentele testate au demonstrat activități citoprotectoare semnificative; totuși, CAPE, cafeatul de benzil (BZC) și cafeatul de cinamil (CNC) au exercitat efecte mai puternice decât chrysina, pinobanksina și acidul 3,4-dimetoxicinamic (DMCA). CAPE, BZC și CHC au mărit potențialul antioxidant al celulelor H9c2 (prin micșorarea concentrației de MDA și mărirea activităților SOD și GPx), au scăzut concentrația ionilor intracelulari de Ca și au prevenit apoptoza celulelor (Tabelul 2).

Au fost studiate de către Fang et al. efectele de protecție ale extractului etanolic din propolis (EEP) împotriva distrugerilor induse de LDL oxidate în HUVEC. Este cunoscut rolul aterogenic al oxLDL în avansarea bolii cardiovasculare aterosclerotice. Pretratamentul cu EEP a ameliorat stresul oxidativ indus de oxLDL prin micșorarea activării NADPH oxidazei, generarea de ROS și MDA și creșterea activității enzimelor antioxidante. În plus, EEP micșorează preluarea oxLDL de către HUVEC și atenuează expresia upreglată de oxLDL a receptorului 1 al oxLDL (o moleculă importantă în preluarea de către oxLDL de către  celulele endoteliale) atât la nivel de mARN cât și la nivel de proteină. EEP protejează în modul dependent de doze împotriva scăderii viabilității celulelor precum și creșterea punerii în libertate de lactat dehidrogenză (LDH), activării caspazei-3 și apoptozei induse de oxLDL. Rezultatele obținute au permis autorilor să concluzioneze că EEP pare să protejeze HUVEC împotriva distrugerilor induse de oxLDL prin, cel puțin parțial, modularea stresului oxidativ mediat de LOX-1.

Tian et al. au arătat că EEP poate proteja macrofagii împotriva apoptozei induse de oxLDL iar mecanismul implicat este capacitatea sa de a supresa preluarea oxLDL mediată de CD36 și activarea ulterioară a căii stresului C din reticulul endoplasmic (ER)/proteina omoloagă EBP (CHOP); a supresat semnificativ fosforilarea protein kinazei de tip ER (PERK) și factorul eucariotic 2α de inițiere a translației (eIF2α) precum și upreglarea proteinei 78 reglată de glucoză (GRP78) și proteina proapoptotică CHOP.

El-Awadi et al. au comunicat că propolisul poate proteja împotriva disfuncției endotelial vasculare induse de concentrații mari de glucoză prin micșorarea stresului oxidativ îm aorta izolată de șobolan. Incubarea inelelor aortice cu extract din propolis previne afectarea contracției induse de fenilefrină determinată de concentrații mari de glucoză și relaxarea indusă de acetilcolină. În plus, cresc activitatea SOD și concentrația de GSH și scade concentrația de MDA.

propolis bee

Propolisul ca agent de protecție împotriva toxicității proooxidanților

Proprietățile antioxidante ale propolisului au încurajat investigațiile legate de aplicarea sa ca agent de prevenire sau de atenuare a proceselor oxidative nocive cauzate de diferiți factori precum triclorfon, tebuconazol, paracetamol, metilmercur sau iradiere UV.

A fost stabilit efectul benefic al propolisului asupra parametrilor prooxidanți/antioxidanți și cei hematologici la crapul Cyprinus carpio. Peștii au fost expuși la concentrații subletale de triclorfon – un pesticid toxic folosit în acvacultură pentru a elimina paraziții peștilor, iar simultan a fost administrat propolis. Tratamentul cu propolis a cauzat atenuarea modificărilor negative induse cu triclorfon ai parametrilor hematologici (numerele de celule albe și roșii, concentrația de hemoglobină, hematocritul, indicii eritrocitelor, volumul corpuscular mediu, hemoglobina corpusculară medie și concentrația medie de hemoglobină corpusculară) precum și markerii oxidanți (MDA, GSH, SOD, CAT și GPx) în mostrele de ficat, rinichi și branhii  (Tabelul 2). Ferreira et al. au arătat că produsele apicole, precum propolisul, BP, RJ și mierea previn sau inversează distrugerile oxidative ale țesuturilor (creier, ficat și rinichi) induse de tebuconazol (un fungicid agrochimic) la pești prin mărirea activităților enzimatice ale SOD, CAT, glutationă-S-transferază (GST) și scăzând peroxidarea lipidelor.

Aksu et al. au investigat efectul pretratamentului cu chrysină (CR) împotriva toxicității reproductive induse de paracetamol (PRC) la masculi. Tratamentul cu PRC produce micșorarea motilității spermatozoizilor, activitatea enzimelor antioxidante (SOD, CAT și GPx) și concentrația de GSH, precum și mărește ratei de moarte a spermatozoizilor, proporția de spermatozoizi anormali, apoptoza și concentrația de MDA în țesutul testicular. CR atenuează aceste efecte în modul dependent de doze, cea mai mare doză fiind și cea mai eficientă. Autorii au concluzionat că mecanismul de protecție ar putea fi dependent de activitatea antioxidantă a CR (Tabelul 2). Efectul de protecție al crysinei împotriva genotoxicității și stresului oxidativ induse de metilmercur a fost studiat de Manzolli et al.. Cotratamentul cu chrysină a produs refacerea concentrației de GSH și a scăzut formarea de comete în leucocite și hepatocite (Tabelul 2).

Saito et al. au demonstrat că propolisul verde brazilian și trei dintre componentele sale (acizii 3,5-di-O-cafeoilquinic, 3,4-di-O-cafeoilquinic și clorogenic) măresc expresia hemoxigenazei-1 (HO-1) și accelerează translocația nucleară a Nrf2 după iradiere UVA (cauza cea mai importantă a îmbătrânirii pielii umane) în celulele de fibroblaste din pielea umană NB1-RGB.

S-a sugerat că propolisul este util în îmbunătățirea vindecării rănilor datorită acțiunii sale antioxidante. Cao et al. au studiat efectele de protecție ale extractului etanolic din propolis chinezesc (EECP) împotriva stresului oxidativ indus de H₂O₂ în liniile celulare de fibroblaste L929. EECP nu numai că a produs efecte semnificative de protecție împotriva morții celulelor L929 stimulată de H₂O₂ dar a micșorat semnificativ și declinul expresiei mARN-ului colagenului. EECP a indus expresia genelor legate de antioxidant precum HO-1 (encodând hemoxigenaza 1), GCLM (encodând subunitatea de reglare a glutamat-cistină ligazei) atât la nivel de mARN cât și de proteină în fibroblastele pielii (Tabelul 2). Hemoxigenaza 1 scindează hemul la monoxid de carbon, ioni de fier și biliverdină care este redusă apoi la bilirubină. Atât biliverdina cât și bilirubina sunt agenți antioxidanți puternici.

Arabameri et al. au dovedit că propolisul iranian poate preveni semnificativ stresul oxidativ (prin atenuarea capacității de reducere a ionului feric, SOD,GPx și MDA) precum și modificările histopatologice (numărul de foliculi ovarieni, ovocite și diametrul ovocitelor) din ovarele șobolanilor neonatali după stresul de separare maternală (puii separați de mame timp de 6 ore pe zi). Toate cele trei doze folosite au exercitat efecte pozitive, dar cea mai eficientă a fost cea de 200mg/kg. Mișe Yonar et al. au investigat efectul propolisului din hrană asupra numărului și dimensiunilor oului pleopodal și a statusului oxidativ/antioxidant al racilor de apă dulce. Suplementarea hranei cu propolis a produs o scădere semnificativă a concentrației de MDA și a activităților CAT și GPx precum și o creștere semnificativă a activității SOD în hepatopancreas și ovar. Numărul de ouă pleopodale produs per gram de greutate corporală și numărul total de ouă pleopodale au crescut semnificativ, iar dimensiunea oului pleopodal a scăzut semnificativ după administrare de propolis. Autorii au sugerat că micșorarea activităților CAT și GPx după suplementarea cu propolis s-a produs prin inhibiția formării radicalului superoxid de către propolis și au concluzionat că propolisul a îmbunătățit eficiența la raci și a micșorat stresul oxidativ în condiții controlate.

Zhang et al. au demonstrat că extractele etanolic din  propolis chinezesc (EECP) pot micșora concentrația de ROS intracelulari nu numai în celulele RAW264.7 tratate cu H₂O₂ ci și în celulele RAW264.7 normale (nesupuse unui alt factor). Aceasta sugerează că propolisul ar putea fi capabil să micșoreze stresul oxidativ generat nu numai în condiții patologice ci și în condiții fiziologice. Autorii au considerat că EEP, în mod dependent de timp și doză mărește expresia genelor antioxidante precum HO-1, GCLM și tioredoxină 1 (TrxR1) atât la nivel de proteină cât și de mARN. TrxR, împreună cu NADPH și tioredoxina, este un component al sistemului tioredoxinei (Trx) care creează un sistem antioxidant important ca apărare împotriva stresului oxidativ prin activitatea disulfuri reductazei, reglând echilibrul ditioli/disulfuri în proteine. Întrucât EECP a mărit și expresia Erk fosforilate și translocația către nucleu a Nrf2, autorii sugerează că propolisul poate modula expresiile ho-1,TrxR1 și GCLM prin calea de semnal Erk kinază/Nrf2.

Propolis drop falling.

Propolisul ca aditiv cosmetic

Cercetările au relevat că propolisul poate acționa ca agent de apărare antisolară (sunscreen), putând fi folosit ca ingredient cosmetic în acest tip de produse. Gismondi et al. au studiat folosirea sa ca agent de protecție în vederea prevenirii efectelor citotoxice și proradicalice împotriva distrugerilor cauzate de radiația UV. Mostre de ulei esențial de Lavandula angustifolia Miller pur sau cu 1% adaus de soluție de propolis în etanol 30% au fost supuse la radiații UV. Expunerea la UV a epuizat activitatea antioxidantă a uleiului esențial (teste DPPH, ABTS și FRAP). Suplementarea cu propolis nu numai că a prevenit acest efect, dar a și mărit acest parametru în mostrele expuse și non-expuse. Aceste rezultate au fost confirmate de experimente efectuate cu celule de melanom murinic B16-F10 înalt metastatice. Adăugarea mostrelor de ulei esențial în mediile de cultură a produs creșterea activităților GPx, CAT și SOD celulare, însă în cazul celulelor expuse la UV acest efect a fost cu mult mai slab. Totuși, suplementarea cu propolis a prevenit deteriorarea proprietăților uleiului de către radiațiile UV, întrucât în acest caz rezultatele obținute prin tratamentele cu ulei + propolis + UV și prin tratamentele cu ulei + propolis nu au fost mai mici decât în cazul uleiului esențial singular.

Polen de albine

BP este produs din polenul floral al plantelor care este colectat de albine și amestecat cu nectar și cu secreții ale glandelor salivare ale insectelor. În această formă, este transportat plasat pe picioarele posterioare. Apoi albinele nezburătoare îl amestecă cu propria salivă și îl depozitează în faguri unde este acoperit cu un amestec de miere și ceară. În aceste condiții se produce fermentația anaerobă cu formare de acid lactic care este folosit drept conservant. Substanța astfel produsă este o sursă de nutrienți atât pentru albinele adulte cât și pentru larve. Apicultorii colectează BP folosind capcane care permit separarea peletelor de picioarele insectelor.

Energia din BP folosit ca hrană este relativ ridicată; BP produs de Apis mellifera colectat în Thailanda și conținând în principal polen de porumb conține 397,16kcal/100g. În 22 de mostre de BP colectat în Portugalia valorile au fost de 396,4- 411,1 kcal/100g.

Compoziția polenului de albine

Componentele BP cuprind un număr mare de diferite substanțe care includ nutrienți (proteine, carbohidrați, lipide), aminoacizi (leucină, izoleucină, valină și aminoacizi exogeni cu catene ramificae), acizi grași și esterii lor, vitamine (carotenoizi, B, E, H și acid folic), macro- și microelemente, compuși fenolici – flavonoizi, acizi fenolici și derivații lor, acizi organici (oxalic, tartaric, malic, citric, succinic, acetic, lactic și gluconic). Dintre macroelemente au fost identificate (Na, K, Ca, Mg), microelemente (Fe, Zn, Mn și Cu) precum și alte metale (Cr, Al, Sr, Ni, V). Conținutul diferă depinzând de originea geografică și cea vegetală.

Drept componente ale BP de rapiță (Brassica campestris); au fost identificați flavonoizii și derivații lor; quercetină, naringerină, kaempferol, izorhamnetină precum și rutin, 3-O-glucozida quercetinei. În BP de Cistus sp. provenit din  Spania au fost găsiți kaempferol, 3-glucozida kaempferolului, quercetină, quercetin-7-rhamnozidă și izorhamnetină, iar în BP de Cystus incanus provenit din Croația au fost detectate galangină, kaempferol, chrysină și pinocembrină. În BP din Egipt au fost identificate quercetină, rutin, catechină, epicatechină, kaempferol, apigenină, naringenină și luteolină. În BP colectat în Spania au fost identificate glucozidele antocianinelor, delfinidinei, petunidinei și malvidinei. După Silva et al. încărcăturile de polen colectate de către albinele fără ac Melipona rufiventris au arătat prezența flavonoizilor dihidroquercetină, luteolină, quercetină, izorhamnetină și glucozida ei, detectată în BP pentru prima dată.                                                    

În privința acizilor fenolici, ei constituie în medie până la 0,19% din BP și sunt compuși din derivați ai acizilor benzoic, cinamic și fenilactic. Acidul galic (3,4,5-trihidroxibenzoic) prezintă o activitate antioxidantă ridicată. În BP au fost identificați și acizii p-hidroxibenzoic, galic, siringic, vanilic și protocatechuic, precum și derivați de acid cinamic – acizii p-cumaric, ferulic, cafeic și esterii lor cu glicerol. Au fost identificați de asemenea și derivați mai complicați, precum dihexozida acidului rosmarinic și derivați amidici ai acizilor hidroxicinamic și ferulic.

Legături între capacitatea antioxidantă a BP și compoziția sa

Proprietățile antioxidante ale BP au fost investigate in vitro folosind metodele DPPH, ABTS și FRAP. Capacitatea antioxidantă a BP depinde de conținutul său, pentru care rezultatele sunt diverse. Unele studii au arătat o corelație pozitivă între conținutul total de compuși fenolici și activitatea antioxidantă a BP, însă altele nu consideră această corelație ca fiind atât de puternică. În alte studii, nu conținutul de compuși fenolici, ci cel de fenilpropanoizi a fost găsit corelat cu activitatea antioxidantă totală măsurată prin inhibiția peroxidării acidului linoleic. După Sousa et al. flavonoizii pot acționa atât ca antioxidanți cât și ca prooxidanți în formele lor redusă și oxidată.  Conținutul și proprietățile BP depind de sursa vegetală și de condițiile în care se dezvoltă plantele, climă și sol. Perioada de colectare constituie un factor suplimentar care afectează aceste proprietăți. A fost comunicată influența potențială a tipului de tratament (congelare sau congelare și uscare ulterioară) asupra conținutului și proprietăților BP. Efectele au fost atribuite efectului scăderii umidității care produce o concentrare a antioxidanților.

Similar cu cazul propolisului cercetările au arătat că solventul de extracție folosit afectează mult proprietățile extractului din BP (Tabelul 1) datorită solubilităților diferite ale componentelor în solvenți cu diferite polarități. Folosirea de solvenți nepolari produce extracte cu capacitate antioxidantă scăzută în timp ce solvenții polari permit obținerea de rezultate superioare. Condițiile optime de extracție au fost studiate de Kim et al. În experimentele lor, extractul total obținut cu metanol 80% (dublă extracție) a fost apoi partiționat cu succes folosind solvenți cu polarități diferite; n-hexan, diclormetan, acetat de etil și n-butanol. Fracțiile în acetat de etil și n-butanol au prezentat cele mai mari activități, astfel încât în etapa următoare au fost studiate condițiile optime de extracție, variabilele fiind concentrația acetatului de etil în metanol, temperatura și timpul. Concentrația solventului a produs cel mai mare impact, iar parametrii optimi au fost: 69,6% acetat de etil în metanol, 10,0°C și 24,2 ore. Extractul obținut în aceste condiții a prezentat activitate antioxidantă și inhibiția tirozinazei similare cu cele teoretice. Dependența proprietăților extractului de solventul folosit a fost confirmată prin experimente pe animale. La șobolani cu edem indus al lăbuței, administrarea orală de BP  a arătat proprietăți scăzute de supresare, iar extractul apos nu a avut practic nici un efect, cea mai mare eficiență fiind prezentată de extractul etanolic.

Rolul BP în atenuarea efectelor secundare ale chemoterapiei

BP atenuează deteriorarea barierei antioxidante și inhibă procesul de peroxidare a lipidelor care succede chemoterapiei.

Huang et al. au găsit că tratamentul intraperitoneal cu cisplatină produce deteriorări extinse ale funcțiilor ficatului și rinichilor. Acest efect nociv implică o creștere semnificativă a concentrației unui marker al peroxidării lipidelor MDA și a iNOS precum și micșorarea activității enzimelor antioxidante. Pretratamentul intragastric cu BP de Schisandra chinensis a putut atenua aceste efecte în modul dependent de doze. Dovada suplimentară a influenței antioxidante a BP a fost comparația acestor rezultate cu efectele observate la animalele tratate cu cisplatină și un antioxidant (acid ascorbic) al cărui impact a fost comparat cu cel al BP (Tabelul 3). Legătura dintre proprietățile antioxidante și influența protectoare a BP împotriva cisplatinei au fost confirmate de Tohamy et al. Într-un studiu efectuat pe șoareci masculi expuși la cisplatină au fost observate simptome ale stresului oxidativ în rinichi, ficat și testicule întrucât procesul de peroxidare a lipidelor s-a intensificat iar activitatea CAT și concentrația GSH au scăzut. Totuși, coadministrarea orală a unui extract apos din BP egiptean a atenuat semnificativ modificările prooxidante. BP singular nu a scăzut nici CAT și nici GSH și a inhibat peroxidarea lipidelor în rinichi și testicule. Întrucât aceste organe prezintă o vulnerabilitate ridicată la acțiunea toxică a cisplatinei, rezultatele obținute sugerează potențialul BP în atenuarea efectelor secundare induse de cisplatină. BP s-a dovedit eficient chiar dacă a fost administrat după aplicarea de cisplatină. Experimentul efectuat în Malaezia a susținut aceste date. Extractul metanolic din BP al albinelor malaeziene fără ac (Lepidotrigona terminata) a prezentat o activitate antioxidantă dependentă de doze și a fost eficient pentru antiproliferarea celulelor. Acest efect a fost observat atât în celulele de cancer (MCF-7) cât și în cele normale (L929) cu valori IC50 mult mai mici în cazul celulelor de cancer. A fost studiat efectul cisplatinei singulare și în cotratament cu BP asupra celulelor MCF-7. Cisplatina a inhibat proliferarea celulelor, iar BP adițional a avut o activitate de potențare asupra acțiunii cisplatinei. În etapa următoare a fost efectuată analiza influenței combinației BP și cisplatină asupra liniei de celule MCF-7, când aceste substanțe au acționat sinergic. A fost deci sugerată posibilitatea aplicării BP în vederea potențării terapiei și a permite scăderea dozelor de medicamente chemopreventive.

BP ca agent de protecție împotriva toxicității prooxidanților

Proprietățile antioxidante ale BP au stimulat investigațiile privind aplicarea sa ca agent de prevenire sau atenuare în procesele oxidante nocive care se produc în organism cauzate de diferiți factori.

Cercetătorii turci au investigat BP ca agent de protecție împotriva hepatotoxicității induse de tetraclorura de carbon. Rezultatele au fost comparate cu cele obținute cu silibinină, o componentă activă a silimarinei, o substanță de origine vegetală folosită în tratamentul afecțiunilor hepatice. Toate tratamentele aplicate au produs scăderea sporului de greutate corporală, iar acest efect a fost cel mai scăzut în cazul coadministrării de CCl₄ și cea mai mare doză de BP. Amplificarea markerilor distrugerilor hepatice – activitatea în plasmă a transferazelor ALT și AST observată la șobolanii expuși la CCl₄ – a fost mult atenuată la animalele cotratrate atât cu silibinină cât și cu BP. Efectul dozelor mari de BP nu a fost cu mult diferit de cel observat în cazul silibinei. MDA în ficat și plasmă a crescut semnificativ prin expunere la CCl₄ iar ambii agenți de protecție au inversat acest proces, deși în ficat silibinina a fost mai eficientă. Activitatea SOD în plasmă, RBC și ficat a fost scăzută la șobolanii expuși la CCl4, iar în acest caz nici BP și nici silibina nu au prezentat activități de protecție. Întrucât BP de castan conține antioxidanți și are o activitate antioxidantă remarcabilă măsurată prin metodele FRAP și DPPH, autorii au sugerat posibilitatea înlocuirii silibininei cu BP în tratamentul bolilor de ficat datorită efectelor nocive observate la animalele tratate cu silibinină – scăderea sporului în greutate corporală, diaree gravă și în consecință, mortalitate (Tabelul 3).

BP a atenuat procesele oxidative induse de aflatoxine în splină prin micșorarea concentrației de H₂O₂ însoțită de stimularea GSH și generarea potrivită de NO.

Într-un alt studiu pe animale, BP a fost investigat ca agent de atenuare a stresului indus de efort. Considerând faptul că  nutrienții conținuți în BP sunt greu absorbți în tractul gastrointestinal datorită învelișului rezistent al componentelor active, care îngreunează digestia, autorii au făcut comparația între BP monofloral de muștar indian ca atare și procesat. Cel procesat a fost obținut prin amestecare cu un amestec surfactant comestibil (Captex 355 și Tween 80 în diferite rapoarte). Compoziția amestecului surfactant a influențat conținutul total de polifenoli din mostrele procesate, cu raportul 1mg BP, 500mg Captex 355: 750 mg Tween 80 având cea mai mare protecție împotriva modificărilor oxidative cauzate de efort (a avut cea mai mare valoare). Din acest motiv mostra  a fost aleasă pentru continuarea studiului folosind modele cu animale ca agent împotriva modificărilor cauzate de efort.  

Tabelul 3. Efectele de protecție ale BP împotriva acțiunilor prooxidative ale diferiților factori nocivi

La șobolanii supuși la efort cronic apare dovada stresului oxidativ întrucât SOD și GSH scad mult, iar MDA și cresc în mușchiul gastrocnenius. Animalele supuse la efort prezintă greutăți micșorate ale corpului și mușchiului gastrocnemius în comparație cu martorii. Toate aceste modificări induse de efort au fost parțial inversate prin tratament oral cu BP brut sau procesat în mod dependent de doze, BP procesat dovedind cea mai mare eficiență. BP procesat, administrat singular animalelor nesupuse la efort, nu a afectat parametrii studiați în comparație cu martorii. Autorii au concluzionat că procesarea îmbunătățește accesibilitatea nutrienților din BP și deci efectele sale benefice (Tabelul 3).

BP a arătat și un efect de protecție împotriva distrugerilor oxidative observate la peștii expuși prin mediu la tebuconazol  (un fungicid toxic pentru organismele acvatice), dar rezultatele obținute au fost ambigui. Tebuconazolul produce o intensificare considerabilă a peroxidării lipidelor în organele alese și o scădere a SOD în ficat, iar BP a inversat aceste efecte. Totuși, în cazul CAT rezultatele obținute nu au fost atât de promițătoare. Tebuconazolul singular și-a intensificat activitatea în ficat și creier și nu a arătat efecte semnificative în rinichi. Cotratamentul cu BP produce efecte diferite, în funcție de doză și de organ, fără tendințe determinante. Faptul cel mai important a  fost scăderea semnificativă a CAT față de martor, observată în rinichii și creierul peștilor expuși la concentrații mai mari de BP. BP singular a micșorat CAT în aceste organe în comparație cu martorul.

Almaraz-Abarca et al. au investigat proprietățile BP din Prosopis juliflora (mesquite) colectat în Mexic dar au obținut rezultate inconsistente. Extracte din BP cu două concentrații de flavonoizi au prevenit peroxidarea lipidelor observată în ficatul șoarecilor expuși la brombenzen, dar rezultatele au prezentat semnificație statistică numai în cazul dozei mai mari. Totuși, extractul cu concentrație mai mare, administrat singular, a produs o intensificare semnificativă a peroxidării lipidelor în ficat la șoareci, în comparație cu valorile observate la animalele tratate cu brombenzen. Extractul cu  cea mai mică concentrație a produs un efect antioxidant mai mare ca peroxidarea lipidelor în acest caz, sau chiar scăzut în comparație cu martorii netratați. Autorii au concluzionat că în lipsa unui factor de inducere de stres oxidativ, administrarea de concentrații mari de flavonoli poate induce distrugeri oxidative. După autori, confirmarea unei astfel de presupuneri ar putea fi comunicările care au arătat că atât polifenolii cât și vitamina C antioxidantă pot acționa ca prooxidanți în prezență de ioni ai metalelor tranziționale. În pofida similarității efectelor, autorii nu au postulat similaritatea mecanismelor influenței prooxidante a flavonoizilor și vitaminei C. Aceste date arată necesitatea anumitor precauții în utilizarea BP, în mod special considerând doza (Tabelul 3).

Concluzii similare au fost extrase din experimentul efectuat de Sousa et al. Studiind BP de Echium plantagineum L., ei au folosit trei substanțe; extractul îmbogățit în flavonoli (fracția I), extractul îmbogățit în antocianine (fracția II), și extractul integral. Extractele I și II conțineau glucozidele kaempferolului, iar în plus fracția II cu antocianine au fost decelate glucozidele delfinidinei și malvidinei.  Toatele cele trei extracte au fost studiate in vitro considerând influența lor asupra viabilității, speciilor reactive și antioxidanților în celulele Caco-2. Extractele au prezentat activități diferite în condiții diferite. Cât despre celulele care nu au fost supuse nici unui factor, nici fracția I și nici fracția II nu au produs modificări ale viabilității celulelor măsurată prin testul MTT, în timp ce extractul integral conținând combinația de flavonoli și antocianine, folosit în concentrații mari (20mg/mL) a produs o scădere semnificativă a viabilității celulelor. A fost evaluat și efectul pretratamentului cu extract din BP asupra viabilității celulelor tratate cu hidroperoxid de butil (t-BHP) a cărui prezență stimulează producerea de ROS. Fracția II folosită în concentrații mari (2,5-10mg/mL) a intensificat efectul nociv produs de t-BHP, în tiimp ce concentrația cea mai mare din fracția I a prezentat un mic efect de protecție. Procentele de viabilitate celulară obținute cu extractul integral aplicat în concentrația de 20mg/mL au fost aceleași, indiferent de prezența sau absența t-BHP. Aceste rezultate au permis autorilor să sugereze că antocianinele acționează ca prooxidanți în timp ce flavonolii susțin bariera antioxidantă, dar în formele lor oxidate pot contribui la procese prooxidante. Concentrațiile mai mici din fracțiile I și II au fost eficiente în scăderea concentrației speciilor reactive. Concentrațiile mari (20mg/mL) au prevenit producerea de specii reactive numai după o scurtă expunere la t-BHP. Împreună cu expunerea, extensia fracției II a fost ineficientă, în timp de fracția I a început să acționeze ca prooxidant întrucât a stimulat producerea de specii reactive. Extractul integral nu a prezentat o eficiență antioxidantă semnificativă, iar concentrațiile mari au exercitat chiar efecte prooxidante, în special după o expunere prelungită la t-BHP. Apoi a fost determinată glutationa redusă în celulele tratate cu diferite concentrații din extractele testate, cu și fără expunere ulterioară la t-BHP. Singurele efecte observate la celulele expuse la t-BHP – o creștere semnificativă după pretratament cu 20mg/mL din extractul integral și o ușoară stimulare după folosirea de doze mai mari din fracția I. Autorii au încercat să explice aceste observații complexe subliniind participarea GSH la dezamorsarea t-BHP, bioactivarea t-BHP de către citocromul P450 precum și inhibiția influenței flavonoizilor (în principal antocianine) asupra activității enzimatice a citocromului P450, capacitatea antocianinelor de a fi transformate în radicali, precum și capacitatea t-BHP  de a forma specii mai active decât cele produse de către procesul de biotransformare.

BP în cosmetică

Sun et al. au confirmat posibilitatea folosirii BP în terapia pielii, legată de capacitatea sa antioxidantă. În China a fost studiată compoziția, activitatea antioxidativă și influența asupra melanogenezei a două extracte din BP de rapiță conținând fenoli liberi sau legați. Ambele extracte au prezentat activitate antioxidantă, măsurată prin metodele DPPH, ABTS și FRAP, deși fenolii liberi au fost mai eficienți ca antioxidanți. În etapa următoare a studiului a fost investigată influența asupra sintezei melaninei. Activitatea tirozinazei a fost inhibată în modul dependent de doză de către ambele extracte, cel liber fiind cel mai eficient. Întrucât unii compuși fenolici au prezentat aelași efect, autorii au presupus existența unei legături între profilul fenolic și influența inhibitoare asupra activității tirozinazei. Înhibiția tirozinazei a fost studiată considerând faptul că melatonina, în pofida rolului său în protecția pielii, în cantități excesive poate exercita efecte nocive precum generarea de ROS și pigmentare. A fost studiat efectul extractului de fenoli liberi din BP asupra melanogenezei, folosind celule B16 de melanom de șoareci. Substanța studiată a micșorat activitatea intracelulară a tirozinazei și conținutul relativ de melatonină în modul dependent de doze. Considerând legătura dintre melanogeneză și generarea de ROS, iar în consecință rolul activității intracelulare reducătoare asupra reglării melanogenezei, a fost măsurată valoarea GSH/GSSG. Extractul de fenoli liberi din BP a prezentat o eficiență ridicată în creșterea capacității reducătoare prin stimularea raportului GSH/GSSG, contribuind indirect la scăderea sintezei melaninei. Toate aceste rezultate arată utilitatea BP în protecția celulelor împotriva melanogenezei anormale, care nu poate fi neglijată întrucât melanogeneza este implicată în numeroase boli ale pielii, de la pistrui la melanoame maligne. Utilitatea BP în fabricarea de cosmetice care protejează pielea împotriva hiperpigmentării pielii a fost confirmată și de cercetătorii din Korea.

Lăptișor de matcă (RJ)

RJ este o secreție a glandelor mandibulare și hipofaringeale ale albinelor Apis mellifera tinere. Este o substanță cu consistența unei creme de culoare albă sau gălbuie, folosită ca hrană pentru larvele tinere ale albinelor (dar nu mai mult de trei zile, după care sunt hrănite cu un amestec de polen, nectar și miere) și drept unica hrană pentru albina regină, atât în stadiul de larvă cât și în cel de adult. Acestă diferență între modurile de hrănire este considerată principalul factor care determină diferențierea între dezvoltările albinelor lucrătoare și a reginei. În comparție cu hrana albinelor lucrătoare, RJ conține mai puțină apă și de 4 ori mai multe zaharuri, mai multă proteină și concentrații diferite de săruri minerale. Această compoziție unică a RJ determină modificări în expresia genelor (probabil prin mecanisme epigenetice, ceea ce permite de ex. dezvoltarea completă a ovarelor). Datorită RJ albina regină poate trăi până la cinci ani (albinele lucrătoare trăiesc în general 45 de zile) și să depună 2000-3000 de ouă în fiecare zi. Pentru utilizări comerciale, RJ este colectat din celulele reginei, cea mai bogată sursă de acest produs, fiind produs în cantitate mai mare decât pot consuma larvele de albină regină. După anumite surse, producția anulă de RJ se ridică la câteva mii de tone – aprox. 2000 de tone sunt produse numai în China.

Compoziția RJ

RJ este o emulsie de proteine, zaharuri  și lipide în apă; conține aprox. 1,5% săruri minerale (în principal săruri de Cu, Zn, Fe, Ca, Mn, K și Na) și mici cantități de flavonoizi, polifenoli și vitamine (biotină, acid folic, inozitol, niacină, acid pantotenic, riboflavină și vit. E). Flavonoizii din RJ sunt flavanone (hesperetină, izosakuranetină, naringenină), flavone (acacetină, apigenină și glicozida sa, chrysină, și glucozida luteolinei), flavonoli (izorhamnetină, kaempferol, ca glucozide) și izoflavonoizi (cumestrol, formonetină, genisteină).

Conținutul de apă al RJ este de 50-70%, iar cel de zaharuri de 7-21,2%, în principal fructoză și glucoză, care împreună constituie 90%  din conținutul de zaharuri. Sucroza se găsește în proporții variabile (0,2-2,1%). Studiile au revelat prezența altor oligozaharide, trehaloză, maltoză, gentiobioză, izomaltoză, rafinoză, erloză și melezitoză.

Conținutul total  de proteine din RJ este de 8-9%. Studiul electroforetic al RJ provenit de la Apis cerana japonica și Apis mellifera a revelat 21 de benzi diferite de proteine în gel, dintre care 14 au fost comune ambelor specii.. Proteinele majore ale RJ (MRJP) reprezintă 90% din conținutul total de proteine. După Kamakura, capacitatea RJ de a modula dezvoltarea larvelor de femele este legată de prezența MRJP1. Silici et al. au subliniat importanța aminoacizilor liberi din RJ; lizină 62,43mg/100g, prolină 58,76mg/100g, cistină 21,76mg/100g, acid aspartic 17,33mg/100g, și sub 5mg/100g valină, acid glutamic, serină, glicină, cisteină, treonină, alanină, tirozină, fenilalanină, hidroxiprolină, leucină, izoleucină și glutamină. Se consideră că activitatea antioxidantă a RJ ar putea fi legată de efectul biologic al aminoacizilor liberi.

Conținutul total de grăsimi și acizi grași al RJ este de 7-18%. În locul acizilor carboxilici cu 14-20 atomi de carbon care se găsesc de obicei în animale și plante, RJ conține  hidroxiacizi cu 8-12 atomi de carbon și acizi dicarboxilici. Aprox. 80-90% din fracția de lipide este constituită din acidul 10-hidroxidecanoic (10-HDA) specific RJ, cu un conținut de 0,75-3,39%. Alți acizi carboxilici sunt acidul 10-hidroxi-2-decenoic (10H2DA) și acidul sebacic (Fig. 4).

Considerând activitatea antioxidantă în RJ sunt deosebit de importanți flavonoizii și compușii fenolici. După Nabas et al. RJ conține 23,3  0,92 GAE µg/mg total acizi fenolici și 1,28 ± 0,09 RE µg/mg total flavonoizi. Liu et al. au găsit un conținut mai mare de polifenoli și proteine în RJ colectat după 24 de ore decât în cel analizat după 48 sau 72 de ore de la colectare și au sugerat că timpul de colectare al RJ poate influența conținutul de compuși antioxidanți și deci potențialul terapeutic al produsului. Analiza GC/MS efectuată de Kanbur et al. a arătat că principalii compuși fenolici ai RJ sunt pinobanksina, acizii organici  și esterii lor ca de ex. acidul 2,3-hexendioic și esterii săi, acidul dodecanoic și esterii săi, acidul 1,2-benzendicarboxilic și acidul benzoic.

RJ captator de radicali liberi

Liu et al. au investigat proprietățile antioxidante ale RJ exprimate prin captarea radicalilor DPPH, hidroxil și superoxid. Ei au evaluat și capacitatea reducătoare, efectul de inhibiție asupra oxidării acidului linoleic și activitatea superoxid dismutazei. Rezultatele obținute au fost comparate în funcție de vârsta larvelor (1, 2 sau 3 zile), și timpul de recoltare după transferul larvelor din celulele reginei în cele ale albinelor (24, 48 și 72 de ore). Autorii au notat efectul de captare al radicalilor DPPH (43,0-62,8%) precum și efectul de inhibiție a formării radicalului superoxid (23,9-37,4%) și a formării radicalului hidroxil (48-68%). Mostra de RJ a demonstrat un efect de inhibiție a peroxidării acidului linoleic (8,6-27,9%). În toate cazurile, cel mai puternic efect de captare al RJ a fost notat la mostrele preluate de la cele mai tinere larve (vîrsta o zi) transferate cel mai rapid în stup (24 ore). În plus, aceleași mostre de RJ au prezentat cea mai mare capacitate reducătoare. Pe de altă parte, activitatea SOD a RJ colectat la 72 de ore după transferul larvelor în vârstă de 3 zile a fost semnificativ mai mare decât a celorlalte. Autorii au sugerat că efectul de captare al radicalului superoxid asupra RJ ar trebui atribuit altor componente antioxidative diferite de SOD.

Guo et al. au găsit proprietăți antioxidante puternice la peptidele obținute după hidroliza proteinelor din RJ cu proteaza N. Proprietățile antioxidative ale peptidelor astfel obținute au fost examinate în termenii mecanismelor, precum activitățile de captare ale peroxidului de hidrogen, radicalilor superoxid și hidroxil și de chelatizare a metalelor. 12 dintre aceste peptide au prezentat activități ridicate de captare a radicalilor hidroxil iar trei dipeptide conținând resturi Tyr la C-terminații (Lys-Tyr, Arg-Tyr și Tyr-Tyr) au prezentat activități puternice de captare a peroxidului de hidrogen. Totuși, în acest studiu nu au fost notate activități semnificative de captare a anionului radical superoxid și  nici activități de chelatizare a metalelor ale peptidelor izolate. Autorii au concluzionat că di- și tripeptidele ar putea prezenta activități antioxidative mai mari decât aminoacizii care le compun.

Efectul antioxidant al RJ în diabetul zaharat la oameni și animale

Au fost efectuate cercetări recente referitoare la influența RJ asupra parametrilor asociați diabetului și stresului oxidativ la persoane cu diabet de tip 2. În studiul efectuat de Pourmorandian et al. 50 de voluntari femei cu diabet de tip 2 au fost suplementate la întâmplare cu RJ (1000mg odată pe zi) sau placebo timp de 8 săptămâni. Înainte și după intervenție au fost determinați parametrii antioxidativi-oxidativi ai sângelui. După suplementare au scăzut concentrațiile de glucoză sanguină a jeun (FBG) și de hemoglobină glicolizată din ser (HbA1c) și a crescut concentrația de insulină la grupul suplementat cu RJ în comparație cu grupul placebo. Mai mult, suplementarea a cauzat o creștere semnificativă a activităților SOD și GPx în eritrocite precum și o scădere a  concentrației de MDA. Rezultate similare au fost comunicate de Shidfar et al. În studiul lor 46 pacienți cu diabet de tip 2 au fost repartizați la întâmplare în grupe suplementate cu RJ (1000mg de 3 ori pe zi, timp de 8 săptămâni), sau cu placebo. În grupul suplementat a scăzut HOMA-IR și a crescut capacitatea antioxidantă totală în comparație cu grupul placebo. De asemenea, în studii care au folosit modele pe animale de diabet au fost  observate îmbunătățirea proprietăților oxidant-antioxidant (MDA, CAT și FRAP) în plasmă și a parametrilor biochimici ALT, AST, ALP și glucoză sanguină a jeun (FBG) precum și modificările histopatologice (indicii de diferențiere tubulară, celule imune mononucleare, grosimea tunixa albuginea, diametrul tubulilor seminiferi, scorul lui Johnsen, indicele spermiogenezei, indicele celulei Sertoli și indicele meiotic) după suplementarea cu RJ. Autorii au sugerat că aceste rezultate au confirmat rolul speciilor cu oxigen reactiv, chiar dacă numai secundar, în patogeneza diabetului de tip 2. Ei au considerat că RJ poate ameliora rezistența la insulină prin efect antioxidant și consideră că suplementarea cu RJ poate fi benefică pentru pacienții cu diabet, însă rămâne necesară stabilirea mecanismului prin care RJ influențează parametrii diabetului.

Efecte antioxidante și neuroprotectoare ale RJ

Mohamed et al. au investigat posibilele efecte neurotoxice ale tartrazinei, un colorant azoic sintetic mult utilizat, precum și rolul potențial modulator al RJ. Grupul de șobolani care au primit numai tartrazină au prezentat tulburări ale biomarkerilor antioxidanți și numeroase celule apoptotice în cortexul cerebral și scăderi semnificative ale concentrațiilor de neurotransmițători din creier (GABA, dopamină și serotonină). Cotratamentul șobolanilor cu RJ a îmbunătățit biomarkerii antioxidanți și concentrațiile de neurotransmițători. RJ a prezentat și un efect de activare a sistemului nervos central reprezentat prin micșorarea distrugerilor și apoptozei în țesutul cerebral. Autorii au concluzionat că componentul care a produs aceste modificări ar putea fi acidul 10-hidroxi-2-decenoic, întrucât s-a demonstrat că în plus față de proprietățile sale antioxidante. 10H2DA poate susține generarea de neuroni.

Legătura dintre efectul de neutralizare al RJ asupra stresului oxidativ a fost studiată de Aslan et al., care au arătat că RJ diminuează distrugerile neuronale secundare după distrugeri experimentale ale cordului spinal la iepuri. Autorii au consemnat că tratamentul cu RJ a prevenit peroxidarea lipidelor și a mărit nivelul sistemelor enzimatice și nonenzimatice de apărare antioxidativă (Tabelul 4). Tratamentul cu RJ a micșorat semnificativ numărul de celule apoptotice induse de distrugerile cordului spinal. Autorii au notat și concentrații semnificativ mai mari de acid ascorbic în grupul cu RJ (laminectomie + 100mg/kg RJ, p.o.) în comparație cu grupul martor (laminectomie + o singură doză de 1mL/kg de soluție salină, p.o.) și au sugerat că efectul de protecție al RJ împotriva stresului oxidativ ar putea fi legat de refacerea accesibilității acidului ascorbic.

Texeira et al. au sugerat existența efectelor antioxidante și neuroprotectoare ale RJ, dar în rezistența la stres de temperatură scăzută (Tabelul 4) și au postulat că activitatea antioxidantă a RJ observată în regiunea striatumului ar putea corespunde N1 oxidului de AMP, component unic al RJ, care poate regla funcțiile neuronale prin receptorii expresați predominat în striatum (receptori A2A ai adenozinei) și au speculat că activarea acestor receptori poate preveni formarea radicalilor și apoptoza.

Efectul RJ de atenuare a stresului oxidativ

Silici et al. au investigat efectul antioxidant al RJ asupra stresului oxidativ indus cu cisplatină care a produs spermiotoxicitate și nefrotoxicitate. Cercetătorii au atribuit proprietățile antioxidante ale RJ prezenței unor substanțe precum acidul 10-hidroxi-2-decenoic  și aminoacizilor liberi, inclusiv prolinei (care acționează ca antioxidant datorită activității de captare a radicalului hidroxil) precum și cistinei și cisteinei (care participă la sinteza glutationei, antioxidant celular eficient). Kinbur et al. au investigat influența RJ asupra efectelor adverse generate prin administrarea de NaF în doze mari la șoareci. Autorii au explicat că efectul antioxidant al RJ poate fi asociat nu numai cu efectul de captare a radicalilor liberi, dar și cu efectul indirect bazat pe inhibiția enzimelor care catalizează peroxidarea lipidelor endogene precum și expresia genelor citocromului P450, care este una dintre sursele intracelulare de H₂O₂, O₂^– și de radicali HO. Alte studii au demonstrat efectul antioxidant al RJ în modele cu animale în condiții de stres oxidativ indus cu substanțe precum CCl₄ (solvent industrial), azatioprină (medicament imunosupresiv), bleomicină, methotrexat, paclitaxel, taxol (agenți chemoterapeutici) și oximetholonă (analog sintetic de androgen). În aceste studii efectul antioxidant al RJ a constat dintr-un efect pozitiv asupra parametrilor oxidativi-antioxidativi (Tabelul 4). În plus, unii cercetători au comunicat alte efecte terapeutice ale RJ; hepatoprotector, cardioprotector sau antiinflamator. Ipoteze care explică acest efect antioxidant sunt refacerea accesibilității acidului ascorbic de către RJ reglarea pierderii de retinol, efectul antioxidant al unor aminoacizi liberi sau activitățile de captare a radicalilor liberi al RJ și componentelor sale.

Efectul antioxidant al RJ a fost confirmat și de studii in vitro. Inoue et al. au investigat efectele de protecție ale derivatului de acid gras, esterului etilic al acidului 4-hidroperoxi-2-decenoic (HPO-DAEE) asupra morții celulare induse de stres oxidativ folosind celule SHSY5Y de neuroblastom uman (Tabelul 4). Cercetătorii au notat că pretratamentul cu HPO-DAEE a protejat împotriva morții celulare induse de 6-hidroxidopamină (6-OHDA) prin creșterea expresiei mARN-ului hemoxigenazei-1 (HO-1) prin semnalarea Nrf2-ARE. Autorii au revelat că tratamentul cu HPO-DAEE a indus rapid generarea de ROS în celulele SHSY5Y. Rezultatele sugerează că stresul oxidativ subletal cauzat de HPO-DAEE este esențial pentru activarea acestei căi, care are ca scop apărarea antioxidantă. Autorii au observat că HPO-DAEE a promovat fosforilarea factorului 2a de inițiere eucariotică (eIF2a) și acumularea nucleară ulterioară a factorului 4 de activare a transcripției (ATF-4). Calea ATF-4 este activată în anumite ccondiții de stres. Se presupune că interacțiunea căii Nrf2-ARE cu calea eIF2a-ATF4 mărește expresia HO-1.

Eshtiyaghi et al. au investigat efectul de protecție al RJ în starea redox a ovocitelor de ovine maturate in vitro și în dezvoltarea embrionică ce urmează fertilizării in vitro. Autorii au explicat că îmbunătățirea maturării ovocitelor în cazul celulelor suplementate cu RJ ar putea fi asociată cu îmunătățirea statusului redox. Unul dintre obiectivele studiului a fost examinarea efectului diferitelor concentrații de RJ (2,5, 5 și 10mg/mL de mediu de maturare) asupra maturării in vitro și a concentrației de glutationă (GSH) al ovocitelor de ovine precum și abundența de mARN al enzimelor antioxidante atât în ovocite cât și în celulele cumulus. Parametrii au fost evaluați după 24 de ore de maturare in vitro. Autorii au notat  că doza de 10mg/mL de RJ nu numai că a mărit numărul de ovocite, dar a și cauzat o creștere a conținutului intracelular de GSH în comparație cu grupul martor și cu grupul care a primit cea mai mică doză de RJ. Suplementarea cu 10mg/mL RJ a mărit mARN-ul GPx atât în ovocite cât și în celulele cumulus precum și expresia SOD în celulele cumulus. Totuși, suplementarea cu RJ nu a influențat concentrația mARN-ului CAT atât în ovocite cât și în celulele cumulus. Expresiile mărite ale fosfofructokinazei și dehidrogenazei 6-fosfatului de glucoză în celulele cumulus după adăugarea de RJ în mediul de maturare au indicat că efectul de protecție observat al RJ ar putea fi legat de activarea căilor metabolice ale glucozei în celulele cumulus înconjurătoare.

Tabelul 4. Efectele de protecție ale RJ împotriva acțiunii prooxidante a diferiților factori nocivi

^{FRAP – capacitatea de reducere a Fe; G6PDH – glucoză-6-fosfat dehidrogenază; GPx – glutationă peroxidază; GSH – glutationă redusă; G6PDH – glucoză-6-fosfat dehidrogenază; HPO-DAEE – ester etilic al acidului hidroperoxi-2-decenoic; Nrf2/ARE – factor 2 legat de factorul nuclear eritroid 2/elemente responsive antioxidant (ARE); TTM – total molecule tiol}

 Negarea rezultatelor menționate pare a fi un studiu efectuat de Filipic et al. cu scopul de a investiga influența RJ și a componentului său bioaciv 10H2DA și interferonul α uman (HuIFN-αN3 – o proteină cu activități antivirale, antiproliferative și antitumorale) asupra proliferării celulelor de adenocarcinom colorectal uman (CaCo-2) și a parametrilor stresului oxidativ  – GSH și concentrația de MDA. RJ și HuIFN-αN3 aplicate în raportul 2:1 și RJ aplicat în combinație cu 10H2DA (raport 2:1) produc o scădere a concentrației de GSH și o creștere a indicatorului peroxidării lipidelor (MDA) în celulele CaCo-2 în comparație cu grupul martor.

_{G6PDH – gluco}z_{ă-6-fosfat dehidrogenază; GPx –glutationă peroxidază; GR – glutationă reductază; GSH – glutationă redusă; G6PDH – glucoză-6-fosfat dehidrogenază; HPO-DAEE – ester etilic al acidului hidroperoxi-2-decenoic; TAC – capacitate antioxidantă totală; TBARS – substanțe care reacționează cu acid tiobarbituric; TTM – total molecule tiol}

Filipic at al. au investigat influența RJ, a componentului său bioactiv 10H2DA și a interferonului uman HuIFN-αN3 – o proteină cu activități antivirale, antiproliferative și antitumorale – asupra proliferării celulelor de adenocarcinom colorectal uman (CaCo-2) și a parametrilor de stres oxidativ GSH și concentrația MDA. RJ și HuIFN-αN3 aplicate în raportul 2:1 și RJ aplicat în combinație cu 10H2DA (raport 2:1) au produs o scădere a concentrației de GSH și o creștere a indicatorului peroxidării lipidelor (MDA) în celulele CaCo-2 în comprație cu grupul martor. Pe de altă parte aceste combinații au prezentat cel mai ridicat efect antiproliferativ. Autorii au sugerat că efectele antiproliferative ale RJ, HuIFN-αN3 și 10H2DA asupra celulelor CaCo-2 ar putea fi conectate nu numai cu inducerea apoptozei și a citotoxicității, dar de asemenea și cu influența lor asupra echilibrului prooxidativ-antioxidativ.

Sugiyama et al. au încercat să explice mecanismul acțiunii de atenuare a RJ asupra stresului nitrozativ examinând capacitatea 10H2DA de a inhiba generarea de NO indusă de LPS folodind linia de celule de macrofagi murinici RAW264. Studiul s-a bazat pe faptul că LPS stimulează producerea de interferon (IFN)-β, inducerea factorului 1 de reglare a IFN și activarea elementului de răspuns stimulată de IFN. Acești factori sunt necesari pentru a induce iNOS. Autorii au notat că 10H2DA nu numai că a inhibat generarea de NO indusă de LPS dar a și restrâns activarea NF-kB indusă de IFN-β și producerea de TNF-α, concluzionând că 10H2DA a inhibat producerile de NO induse de LPS și IFN-β prin inhibiția activării NF-kB indusă de LPS sau de IFN-β. Studii similare au fost efectuate de către Takahashi et al. care, folosind aceeași linie de celule au notat inhibiția producerii de NO indusă de IFN-γ de către 10H2DA prin inhibiția inducerii factorului 8 de reglare a IFN (Tabelul 4).

Comparația potențialului antioxidant al propolisului, BP și RJ

Capacitatea antioxidantă a produselor apicole depinde de compoziția lor chimică. În general, activitatea antioxidantă a propolisului de plop este mult influențată de conținutul total de polifenoli și flavonoizi, în timp de capacitatea antioxidantă a propolisului brazilian este influențată de compușii fenolici,  dar diferiți de flavonoizi. În cazul BP unele rezultate au arătat o corelare pozitivă între conținutul total de compuși fenolici și capacitatea antioxidantă, dar alte rezultate au concluzii diferite. Leja et al. au sugerat că nu compușii fenolici ci fenilpropanoizii din BP cauzează inhibiția peroxidării acidului linoleic. Proprietățile antioxidante ale RJ sunt atribuite în principal prezenței acidului 10-hidroxidecanoic și aminoacizilor liberi prolină, cistină și cisteină, urmate de compușii fenolici.

Propolisul pare a fi cel mai puternic antioxidant dintre produsele apicole analizate și are cel mai mare conținut de flavonoizi și total fenoli, urmat de BP și RJ. Nakajima et al. au sugerat următoarea ordine, măsurată prin capacitățile de captare ale peroxidului de hidrogen, anionului superoxid și radicalului hidroxil; extract apos din propolis, extract etanolic din propolis, și extract etanolic din BP, iar RJ sau 10-HDA nu au avut efect. Astfel, ambele extracte din propolis au prezentat activitate antioxidantă mai mare decât cele din BP și – surprinzător – extractul apos din propolis a fost mai eficient decât cel etanolic.

Pe de altă parte, extractele apoase din BP, RJ și propolis au inversat distrugerile oxidative cauzate de expunerea la tebuconazol. Acestea au afectat creierul, rinichii și peroxidarea lipidelor în ficat, carbonilarea proteinelor și markerii antioxidanți. Toate produsele studiate au fost eficiente, însă efectele au depins de doze și organe, fără tendințe clare. Rezultate similare au fost obținute de cercetătorii din Turcia care au menționat cea mai mare capacitate antioxidantă și cel mai mare conținut de fenoli și flavonoizi în propolis, urmat de BP, miere și RJ. Toate produsele au prezentat activități hepatoprotectoare similare împotriva distrugerilor hepatice induse cu CCl₄ la șobolani. Toate au avut efecte similare asupra parametrilor hepatici și markerilor antioxidant/oxidant, cu un ușor avantaj în cazul propolisului. Cercetătorii au considerat că aceste rezultate pot fi explicate prin bioaccesibilitatea lor în cazul animalelor tratate. În cazul extractelor din BP au fost constatate acțiuni antioxidative, dar și prooxidative. De ex. în macrofagii stimulați cu LPS extractul din BP a captat eficient NO, deși împotriva superoxidului s-a comportat ca antioxidant la concentrații mici și ca prooxidant la concentrații mai mari. Nu au fost comunicate activități prooxidative în cazul propolisului și al RJ. Unele studii au arătat că BP împreună cu propolis prezintă puternice activități antioxidante, iar RJ nu a avut efect.

Tratamentul cu propolis și cel cu pinocembrină generează o creștere a cel puțin uneia dintre căile antioxidante enzimatice inducând translocația Nrf2 către nucleu și expresia ulterioară a genelor antioxidante mediate de elementul de răspuns antioxidant (ARE-) precum HO-1 și γ-CGS.Propolisul sau pinocembrina au reglat expresia, atât la nivel de mARN cât și de proteine, a genelor care encodează alți markeri antioxidanți incluzând LOX-1, γ-CGS, GCLM, GCLC și TrxR1. RJ a afectat expresia HO-1 prin calea Nrf2-ARE precum și expresia citocromului P450, GPx și SOD. Nu există informații privind BP. Mecanismele produselor apicole de inversare a distrugerilor oxidative par să implice micșorarea peroxidării lipidelor (MDA și TBARS) și parametrii oxidanți (de ex. ROS) precum și creșterea activităților enzimelor antioxidante (CAT, SOD, GPx și GST).

Propolisul este creditat cu acțiuni neuroprotectoare și cardioprotectoare legat de proprietățile sale antioxidante, fiind sugerat ca agent de protecție împotriva bolilor Alzheimer și Parkinson precum și împotriva aterosclerozei. Au fost notate și efecte neuroprotectoare ale RJ. Toate produsele apicole analizate au fost testate în micșorarea efectelor negative ale chemoterapiei obținând rezultate promițătoare.

Deși studiile in vitro și pe animale par să confirme efectele de protecție legate de activitatea antioxidantă a produselor apicole, studiile efectuate pe oameni sunt puține. Cele existente evaluează efectele suplementării asupra populației sănătoase sau asupra pacienților cu diabet de tip 2 și implică propolisul și RJ. Rezultatele au fost inconsistente, astfel suplementarea cu propolis a avut efecte pozitive la bărbați dar nu și la femei. În cazul pacienților cu diabet, RJ prezintă un potențial mai ridicat decât propolisul, întrucât s-a arătat că RJ reglează parametrii HOMA-IR asociați diabetului, în timp ce propolisul a afectat numai parametrii legați de stres oxidativ.