METABOLITE PROFILE OF VISCUM ALBUM L. AQUEOUS EXTRACTS BY LC-HRMS/MS
Vol 1, 2020 - 131623
PD - PostDoctoral
Abstract
Viscum album L., (family: Santalaceae) is a semi-parasitic evergreen shrub and presents subspecies growing on different host-trees. This medicinal plant, known as mistletoe, is largely prescribed in European complementary therapy, for oncological patients. Lectins and viscotoxins are considered the most important substances involved with antitumoral activity of these natural products. Because of this, the mistletoe extracts are standardized regarding lectins concentration per 1 mL of ampoule. Nevertheless, as an herbal complex extract, small molecules could also contribute to its anticancerogenic properties. In this study, ampoules of fermented aqueous extract of V. album (FAEVA) from two different host trees, Malus domestica and Pinus sylvestris, and prepared by different manufacturing process (anthroposophically processed V. album extract (APVAE) and manually mixed V. album extract (VAE)) were submitted to the metabolomic analyses using LC-HRMS/MS. MATERIAL AND METHODS: 300 µL of FAEVA were added to 900 µL of acetonitrile, mixed for 1 min and incubated at -20°C for 20 min. Then, samples were centrifuged, and the supernatant were dried and stored until analysis. Dry extracts were suspended in 250 µL of ACN:H2O 15:85 % (v/v). 10 µL of each sample was removed and mixed to generate a pooled quality control (QC) samples. All samples were analyzed by LC-HRMS/MS. Datasets were pre-processed using the MS-Dial software and the resulting data matrix was submitted to Unscrambler X for the multivariate analysis (PCA and PLS-DA). RESULTS AND CONCLUSION: 212 metabolites were identified by MS and MS/MS, including metabolites related to the antitumoral profile, such as: flavonoids (naringenin), terpenoids (loliolide), phenolic acids, among other substances. Moreover, PCA and PLS-DA showed a clear separation of V. album samples and allowed the biomarkers identification from P. sylvestris and M. domestica samples. However, it was not possible to distinguish APVAE and VAE regarding the manufacturing processes. In conclusion, the variety of small molecules identified in these commercial samples are probably involved with V. album antitumoral potential, in addition to the lectins and viscotoxins traditionally described, highlighting the importance of the metabolomic tools to the natural products research.
Institutions
- 1 Metabolomics Laboratory, Institute of chemistry, Federal University of Rio de Janeiro
- 2 Multidisciplinary Laboratory of Pharmaceutical Sciences, Faculty of Pharmacy, Federal University of Rio de Janeiro
- 3 Hiscia Research Institute, Society for Cancer Research
- 4 Walter Mors Institute of Research on Natural Products (IPPN), Federal University of Rio de Janeiro
- 5 Institute of Integrative Medicine, University of Witten/Herdecke
Track
- Genomics, Proteomics and Metabolomics
Keywords
Mistletoe
Metabolites
Metabolite profiling
LC-MS/MS
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Evelyn Maribel Condori Penaloza
Prezada Juliana,
Primeiramente muito obrigada pelas perguntas.
No mercado é comercializado os extratos de Viscum album, na maioria das vezes, a planta inteira, ou também são utilizadas apenas os frutos e folhas. Têm várias empresas que comercializam este tipo de produtos.na terapia complementar contra diversos tipos o cancêr. As principais subtâncias presentes nos extratos de V. album são as lectinas e viscotoxinas, em que são atribuídas as propriedades antitumorias. Porém há estudos que indicam que a sinérgia com outras substâncias contribuiriam com a atividade biológica.
Neste estudo foi avaliado os extratos fermentados aquosos de Viscum album, com dois diferentes tipos de fabricação.
- A primeira foi chamada de "common V. album extract (VAE)"; está tipo de preparação é baseada na preparação tradicional (conhecimento da medicina tradicional) usada para estes fins e os fabricantes emularam.
- O segundo tipo de preparação é baseada na teoría da filosófia antroposófica (Fundada pelo Filosófo Rodulf Steiner, 1917) na qual usa apenas elementos da natureza "pura" ou seja, máterias-primas sem intervenção do homem ou provenientes dele (ex. plantas sem pesticidas ou fertilizantes que ajudem a crecer, etc.). Então, a chamada "anthroposophically processed V. album extract (APVAE)" contêm estes ingredientes puros e um procedimento próprio que eles desenvolveram seguindo toda a filosofia antroposófica.
Não posso afirmar se há diferença da atividade antitumoral desses dois extratos V. album (proveniente do hospedeiro: M. domestica) e V. album (proveniente do Pinus sylvestris), pois no meu alcançe bibliográfico não achei aquela informação. Porém, eu posso perceber muitos destes medicamentos Viscum album provenientes de diferentes hospedeiros (não apenas esses dois) senão outros hospedeiros, pouco se sabe se existe ou não diferença da atividade farmacológica.
Este estudo tenta criar bases para futuros estudos na qual se tome em conta se existe ou não as diferenças farmacológicas da espécie Viscum album e sua influencia metabolica por parte do hospedeiro. Além de estabelecer um método para o controle de qualidade dos extratos aquosos fermentados de Viscum album.
Juliana Maria Motta
Qual a proporção de lectinas e vicotoxinas nesses extratos? Quanto de cada uma é encontrada em determinada massa da planta? Ambas estão presentes na planta inteira (folhas e frutos)?
Evelyn Maribel Condori Penaloza
Neste estudo foram avaliadas ampoulas de 1mL (200 mg.mL-1) de extrato fermentado aquoso de Viscum album; estes extratos foram preparados apenas para fins de pesquisa e em maiores concentrações. Porém o que é comercializado no mercado está na faixa entre 0.0001 mg\mL - 20 mg\mL. Nas ampolas de nosso estudo não especifica a proporção das substâncias Viscotoxinas e Lectinas. Assim como outras produtos comercializados no mercado em que são doseadas apenas como mg\mL de extrato ou ng\mL de lectinas. As viscotoxinas e as lectinas estão presentes em ambas partes e em diferentes proporções. Maior quantidade de viscotoxinas nas folhas; e dependendo da época do ano as lectinas se concentram no inverno e as viscotoxinas no verão.
Evelyn Maribel Condori Penaloza
Foi um prazer ter interagido com você Juliana!
Juliana Maria Motta
Obrigada! Parabéns pelo trabalho! Há quanto tempo vc desenvolve esse trabalho?
Evelyn Maribel Condori Penaloza
O nosso grupo de pesquisa (liderada pelo Profa. Carla Holandino e Prof. Rafael Garrett) está trabalhando com a espécie Viscum album desde há alguns anos atrás. Especificamente a profa. Carla está com outros projeto com Viscum album.
Este belo trabalho começou no Junho 2019 e terminou em fevereiro 2020.
Muito obrigadissíma pela sua resposta.