CC BY
1
Для корреспонденции
Саркисян Варужан Амбарцумович — кандидат биологических
наук, старший научный сотрудник лаборатории пищевых
биотехнологий и специализированных продуктов
ФГБУН «ФИЦ питания и биотехнологии»
Адрес: 109240, Российская Федерация, г. Москва,
Устьинский проезд, д. 2/14
Телефон: (495) 698-53-89
E-mail: [email protected]
https://orcid.org/0000-0002-5911-610X
Саркисян В.А., Сидорова Ю.С., Петров Н.А., Бирюлина Н.А., Кочеткова А.А.
Биологическая активность и перспективы пищевого применения циклических пептидов льна обыкновенного (Шит ивПаНзвтит)
Финансирование. Поисково-аналитическое исследование выполнено при поддержке гранта Российского научного фонда (проект № 24-1-00171), https://rscf.ru/project/24-16-00171/
Конфликт интересов. Авторы декларируют отсутствие конфликтов интересов.
Вклад авторов. Дизайн исследования - Кочеткова А.А.; сбор и обработка материала - Саркисян В.А., Сидорова Ю.С., Петров Н А., Бирюлина Н.А.; статистическая обработка результатов - Саркисян В.А.; написание статьи - Саркисян В.А., Сидорова Ю.С., Петров Н.А., Бирюлина Н.А.; редактирование статьи - Кочеткова А.А, Саркисян В.А.; ответственность за целостность всех частей статьи - все авторы. Для цитирования: Саркисян В.А., Сидорова Ю.С., Петров НА., Бирюлина НА., Кочеткова А.А. Биологическая активность и перспективы пищевого применения циклических пептидов льна обыкновенного (Linum usitatissimum) // Вопросы питания. 2024. Т. 93, № 6. С. 37-48. DOI: https://doi.org/10.33029/0042-8833-2024-93-6-37-48 Статья поступила в редакцию 24.09.2024. Принята в печать 05.12.2024.
Funding. This exploratory and analytical study was supported by a grant from the Russian Science Foundation (Project No. 24-16-00171), https://rscf. ru/project/24-16-00171/
Conflict of interest. The authors declare no conflicts of interest.
Contribution. Research design - Kochetkova A.A.; data collection and processing - Sarkisyan V.A., Sidorova Yu.S., Petrov N.A., Biryulina N.A.; data statistical processing - Sarkisyan V.A.; writing of the article - Sarkisyan V.A., Sidorova Yu.S., Petrov N.A., Biryulina N.A.; editing of the article -Kochetkova A.A., Sarkisyan V.A.; responsibility for the integrity of all parts of the article - all authors.
For citation: Sarkisyan V.A., Sidorova Yu.S., Petrov N.A., Biryulina N.A., Kochetkova A.A. Biological activity and prospects for food application of cyclic peptides of flax (Linum usitatissimum). Voprosy pitaniia [Problems of Nutrition]. 2024; 93 (6): 37-48. DOI: https://doi.org/10.33029/0042-8833-2024-93-6-37-48 (in Russian) Received 24.09.2024. Accepted 05.12.2024.
Biological activity and prospects for food application of cyclic peptides of flax (Linum usitatissimum)
Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Федеральный исследовательский центр питания, биотехнологии и безопасности пищи, 109240, г. Москва, Российская Федерация
Federal Research Centre of Nutrition, Biotechnology and Food Safety, 109240, Moscow, Russian Federation
Sarkisyan V.A., Sidorova Yu.S., Petrov N.A., Biryulina N.A., Kochetkova A.A.
В настоящее время во всем мире ведется активный поиск новых перспективных биологически активных веществ и оценка их эффективности и безопасности для использования в составе специализированных пищевых продуктов с целью формирования сбалансированных рационов здорового питания для разных групп потребителей (детей, беременных и кормящих и др.) или включения в специализированные диеты с целью повышения эффективности профилактики и лечения заболеваний алиментарной природы, снижения потребности в медицинской помощи. Такими веществами могут стать циклические пептиды - соединения с уникальной структурой, благодаря которой достигается стабильность их конфигурации и высокая биодоступность, что в свою очередь позволяет им проявлять широкий спектр биологических эффектов. В основном эти биологически активные вещества выделяют из листьев и стеблей лекарственных
растений или растений, которые не имеют традиций пищевого применения в нашей стране. Лен обыкновенный (Linum usitatissimum) - широко используемая в питании культура, является практически единственным их пищевым источником.
Цель работы - обобщение сведений о биологической активности циклических пептидов льна с целью оценки перспектив их пищевого применения. Материал и методы. Систематический анализ научной литературы проводили по ключевым словам (Linseed, или Flaxseed, или Flax, или Linum usitatissimum) и (Orbitide, или Cyclolinopeptide, или Linusorb, или LOMIX) в системах Google Scholar, PubMed. В общей сложности было выявлено и проанализировано 500 публикаций. Для анализа использовали программное обеспечение Publish or Perish. Анализ тематик публикаций проводили при помощи программы KH Coder. Результаты. Циклические пептиды льна относятся к наименее изученным его компонентам, а профиль циклических пептидов семян льна отечественных сортов до настоящего времени не описан. При этом опубликованные в научных изданиях результаты доклинических исследований циклических пептидов льна представляют собой многообещающие данные, открывающие перспективы их использования в комплексной терапии различных заболеваний. Показана иммуносупрессивная и противовоспалительная активность, а также гипохо-лестеринемическое и антиоксидантное действие циклических пептидов льна. Заключение. Имеющиеся в настоящее время сведения о биологической активности циклических пептидов являются неполными и должны быть расширены новыми данными, полученными, в частности, в моделях in vivo и рамках клинических испытаний. Изучение состава циклических пептидов льна из отечественного сырья, разработка и внедрение методов их экстракции будут способствовать устойчивому развитию отрасли и позволят переориентировать производство масличного сырья от его экспорта на внедрение наукоемких технологий.
Ключевые слова:лен обыкновенный (Linum usitatissimum); биологически активные вещества; циклические пептиды льна; иммуно-супрессивная активность; противовоспалительная активность; гипохолестеринемическое действие; безопасность; токсичность
Nowadays all over the world there is an active search for new promising bioactive compounds and evaluation of their efficiency and safety for the usage in food for special dietary uses in order to form balanced healthy diets for different groups of consumers (children, pregnant and lactating women, etc.) or inclusion in diet therapy in order to increase the effectiveness of prevention and treatment of non-communicable diseases and reduce the need for medical care. Such substances can be cyclic peptides - compounds with a unique structure, thanks to which the stability of their configuration and high bioavailability are achieved, which, in turn, allows them to exhibit a wide range of biological effects. Basically, these bioactive compounds are extracted from the leaves and stems of medicinal plants or plants that have no tradition of food use in our country. Common flax (Linum usitatissimum), a crop widely used in nutrition, is practically their only food source.
The purpose of the research was to generalize information on biological activity of flax cyclic peptides in order to assess the prospects of their food application. Material and methods. Systematic analysis of scientific literature was carried out using keywords (Linseed, or Flaxseed, or Flax, or Linum usitatissimum) and (Orbitide, or Cyclolinopeptide, or Linusorb, or LOMIX) in Google Scholar, PubMed systems. A total of 500 publications were identified and analyzed. Publish or Perish software was used for analysis. The topics of the publications were analyzed using KH Coder software. Results. Cyclic peptides are among the least studied components of flax, and the profile of cyclic peptides of domestic flax seed varieties has not been described so far. At the same time, the results of preclinical studies of flax cyclic peptides represent promising data that open prospects for their use in the therapy of various diseases. Immunosuppressive and anti-inflammatory activity, as well as hypocholesterolemic and antioxidant effects offlax cyclic peptides have been demonstrated.
Conclusion. The current information on the biological activity of cyclic peptides is incomplete and should be expanded by new data obtained, in particular, in in vivo models and clinical trials. The study of the composition of flax cyclic peptides from domestic raw materials, the development and implementation of the methods of their extraction will contribute to the sustainable development of the industry and will allow reorienting the production of oilseed raw materials from its export to the introduction of knowledgeintensive technologies.
Keywords: flaxseed (Linum usitatissimum); bioactive compounds; flaxseed cyclic peptides; immunosuppressive activity; anti-inflammatory activity; hypocholesterolemic effect; safety; toxicity
Улучшение качества и продолжительности жизни населения, в том числе путем эффективной профилактики алиментарно-зависимых заболеваний на основе принципов здорового питания, предусматривающих использование различных биологически активных веществ (БАВ), является глобальной проблемой, на решение которой нацелено профессиональное сообщество ученых и практиков. В настоящее время спектр этих веществ является значительным, однако практическое использование в составах пищевых продуктов распространяется на ограниченный перечень, включающий витамины, минеральные вещества, ю-3 полиненасыщенные жирные кислоты, пищевые волокна и про-биотические микроорганизмы. Это связано, в частности, с отсутствием доступных технологий получения БАВ в виде функциональных пищевых ингредиентов. В последние годы все большее внимание уделяется минорным компонентам пищи, высокая биологическая активность которых может обеспечить создание новых видов эффективных специализированных пищевых продуктов [1]. К числу таких соединений относятся циклические пептиды растений [2].
Циклические пептиды были идентифицированы в растениях семейств Анноновые (Annonaceae), Гвоздичные (Caryophyllaceae), Молочайные (Euphorbiaceae, например, маниок), Яснотковые (Lamiaceae, лаванда, базилик, мята, розмарин, чабер, шалфей, майоран, мелисса, тимьян и душица), Льновые (Linaceae), Лако-носовые (Phytolaccaceae), Рутовые (Rutaceae, представители рода Цитрус), Лимонниковые (Schizandraceae), Вербеновые (Verbenaceae) [3]. Различные типы циклических пептидов, выделенные из растений, продемонстрировали разнонаправленные биологические эффекты, такие как гипогликемические, антиоксидантные, гипо-холестеринемические, антиканцерогенные, кардиоза-щитные и иммуносупрессивные [4]. Соответственно, представляется актуальным повышение эффективности использования циклических пептидов из растительного сырья, которые традиционно не являются целевым продуктом, но при этом представляют собой ценный компонент с высокой биологической активностью.
Эти БАВ выделяют в основном из листьев и стеблей лекарственных растений или растений, которые не имеют традиций пищевого применения, поэтому лен
CLA ([1-9-NaC]-linusorb B3)
1 lle-Leu-Val-Pro-Pro-Phe-Phe-Leu-lle
CLB ([1-9-NaC]-linusorb B2)
2 Met-Leu-lle-Pro-Pro-Phe-Phe-Val-lle
3 MetO-Leu-lle-Pro-Pro-Phe-Phe-Val-lle
4 MetO2-Leu-lle-Pro-Pro-Phe-Phe-Val-Ile
CLE ([1-9-NaC]-linusorb B1)
8 Met-Leu-Val-Phe-Pro-Leu-Phe-lle
9 MetO-Leu-Val-Phe-Pro-Leu-Phe-lle
10 MetO2-Leu-Val-Phe-Pro-Leu-Phe-lle
CLQ ([1-9-NaC]-linusorb C1)
19 Met-Leu-Lys-Pro-Phe-Phe-Phe-Trp-lle
20 MetO-Leu-Lys-Pro-Phe-Phe-Phe-Trp-lle
CLD ([1-8-NaC]-linusorb A2)
5 Met-Leu-Leu-Pro-Phe-Phe-Trp-lle
6 MetO-Leu-Leu-Pro-Phe-Phe-Trp-lle
7 MetO2-Leu-Leu-Pro-Phe-Phe-Trp-lle
CLF ([1-8-NaC]-linusorb A3)
11 Met-Leu-Met-Pro-Phe-Phe-Trp-Val
12 Met-Leu-MetO-Pro-Phe-Phe-Trp-Val
13 MetO-Leu-Met-Pro-Phe-Phe-Trp-Val
14 MetO-Leu-MetO-Pro-Phe-Phe-Trp-Val
CLG ([1-8-NaC]-linusorb A1)
15 Met-Leu-Met-Pro-Phe-Phe-Trp-lle
16 Met-Leu-MetO-Pro-Phe-Phe-Trp-lle
17 MetO-Leu-Met-Pro-Phe-Phe-Trp-lle
18 MetO-Leu-MetO-Pro-Phe-Phe-Trp-lle
AFSQO1016651.1
CLR([1-8-NaC]-linusorb D1) 21 Gly-lle-Pro-Pro-Phe-Trp-Leu-Thr-Leu
AFSQ01025165.1
AFSQ01011783.1
Рис. 1. Сведения об аминокислотном составе основных циклических пептидов льна обыкновенного (Linum usitatissimum)
Ile - изолейцин; Pro - пролин; Phe - фенилаланин; Gly - глицин; Leu -лейцин; Val - валин; Trp - триптофан; Met - метионин; MetO - S-оксид метионина; MetO2 - S.S-диоксид метионина.
Fig. 1. Information on the amino acid composition of the main cyclic peptides of Linum usitatissimum
Ile - isoleucine; Pro - proline; Phe - phenylalanine; Gly - glycine; Leu - leucine; Val - valine; Trp - tryptophan; Met - methionine; MetO -S-oxide of methionine; MetO2 - S,S-dioxide of methionine.
обыкновенный является практически единственным их источником, представляющим собой одну из наиболее широко используемых в питании культур и к настоящему времени возделываемой во многих странах мира.
Лен обыкновенный, или лен посевной (Linum usitatissimum) - однолетнее травянистое растение, произрастающее на территории Азии, Америки, Европы и даже части Африки. Одной из самых ценных частей льна является его семя за счет высокого содержания в нем макро- и микронутриентов, а также минорных БАВ [5].
В особенности семя льна является богатым источником циклических пептидов, которые представляют собой циклоолигопептиды (8-10 аминокислотных остатков) с низкой молекулярной массой (~1 кДа). Начиная с 1959 г., в льняном масле, корнях и семенах был идентифицирован 31 циклический пептид, еще 8 пептидов было синтезировано на основе природных вариантов для получения пептидов с заданными свойствами [6]. Циклические пептиды льна имеют различные названия: орбитиды, циклолинопептиды, линусорбы. На рис. 1 представлены сведения об основных натуральных циклических пептидах льна согласно номенклатуре [7].
Несмотря на более чем полувековую историю изучения, систематическая номенклатура циклических пептидов льна была предложена сравнительно недавно, в 2014 г. в работе [7] и пока обсуждается комиссией IUPAC [8].
Считается, что циклические пептиды льна синтезируются из 3 основных последовательностей нуклеотидов AFSQ01016651.1 (1, 2, 8 и 19), AFSQ01025165.1 (5, 11 и 15), AFSQ01011783.1 (21) [9]. После синтеза многие орби-тиды претерпевают посттрансляционную модификацию в результате окисления метионина в S-оксид метионина, а затем в S^-диоксид метионина [10]. Анализ генома льна свидетельствует о большем потенциальном разнообразии циклических пептидов льна, которые в настоящее время еще экспериментально не идентифицированы [11].
Приведенная на рис. 1 номенклатура в настоящее время в большей степени позволяет сформировать понимание разнообразия описываемых в научной литературе циклических пептидов. Тем не менее существует расширенная классификация циклических пептидов льна через обозначение названий посредством термина «линусорб» [6, 12]. Обозначение названий циклических пептидов с использованием новой терминологии обычно приводится в дополнение к более традиционному названию.
В России циклическими пептидами занимаются преимущественно в контексте поиска новых антибиотиков (например, циклические липопептиды - эхинокандины [13]) и пищевой токсикологии (например, циклические пептиды ядовитых грибов - аматоксины). Циклические пептиды льна являются его малоизучаемыми компонентами. Профиль циклических пептидов семян льна отечественных сортов до настоящего времени не описан. Оценка белковых компонентов льняного семени чаще
всего сводится к выделению белка для пищевых и кормовых целей. Исследования биологической эффективности циклических пептидов льна носят косвенный характер и преимущественно затрагивают их действие только в комплексе с другими компонентами льняного семени.
Цель исследования - обобщение сведений о биологической активности циклических пептидов льна обыкновенного (Linum usitatissimum) для выявления перспектив пищевого применения.
Материал и методы
Для выявления основных направлений исследований был проведен систематический анализ научной литературы по ключевым словам (Linseed, или Flaxseed, или Flax, или Linum usitatissimum) и (Orbitide, или Cyclolinopeptide, или Linusorb, или LOMIX) в системах Google Scholar, PubMed. В общей сложности было выявлено и проанализировано 500 публикаций. Для анализа использовали программное обеспечение Publish or Perish (версия 8) [14]. Анализ тематики публикаций проводили при помощи программы KH Coder (версия 3.Beta.07b) [15, 16] для построения карт совместного употребления слов в текстах публикаций. На карту взаимосвязей были выведены слова, имеющие по меньшей мере 15 упоминаний. Были отображены только 60 наиболее часто используемых терминов.
Результаты
Как показано на рис. 2, основными тематиками исследований в настоящее время являются изучение биологической активности циклических пептидов льна, при этом большинство исследований посвящено изучению их иммуносупрессивной активности и потенциальной цито-токсичности по отношению к раковым клеткам. Кроме того, авторы изучают генетическое разнообразие льна, химический состав его семян, разрабатывают методы экстракции и синтеза циклических пептидов льна.
Профиль авторских коллективов специфичен и характеризуется участием небольшого числа малых и средних экспертных сообществ (рис. 3).
Лидером в области разработки методов экстракции орбитидов льна является канадский коллектив в составе Y.Y. Shim, P.D. Jadhav, M.J.T. Reaney и др. из института Саскачевана (Канада). Коллектив находится в тесном сотрудничестве с производителем продуктов из семян льна (Prairie Tide Diversified Inc.), совместно с которым осуществляет выработку коммерческого препарата смеси из 6 орбитидов льна LOMIX. Вторым по публикационной активности является коллектив Наньчан-ского Университета (Китай) в составе X.G. Zou, J.Y. Yang, Z.Y. Deng и др. Данный коллектив занимается преимущественно изучением свойств орбитидов in vitro на культурах клеток, в частности на раковых клетках и в усло-
large ф ®
agrobacteri
?? [Foreign]
m tobsChirbel kaufmann
disease
pathOgen
popUtion dist®ut^y 9-Я
genetic -IsQNN
geme ^ „ ^^
diversity marker time
an@nt
sible trea
Рис. 2. Карта совместного употребления терминов, использованных в выборке статей Fig. 2. Co-occurrence map of terms used in the selected articles
Частота / Frequency: 100
200
виях индуцированного воспаления, также коллектив занимается разработкой аналитических методов исследования циклических пептидов льна. Указанные коллективы, ведя независимые исследования, тем не менее имеют совместные публикации по различным направлениям работ.
Коллективы исследователей из Польской академии наук, Вроцлавского университета и Лодзинского технического университета специализируются преимущественно на методах химического синтеза орбитидов. Коллектив исследователей из Токийского университета фармацевтики и наук о жизни (Япония) занимается идентификацией и выявлением новых вариантов циклических пептидов льна.
В России существует несколько профильных отраслевых научных институтов, занимающихся селекцией льна. Однако в современных экспериментальных и обзорных работах по положительному действию компонентов семян льна на здоровье человека упоминания о циклических пептидах отсутствуют [5, 17, 18].
До сих пор нет единого представления о биологической роли циклических пептидов в самом растении. Имеются отдельные предположения об их антиоксидант-ной [19] и фунгицидной роли [20]. При этом в настоящее время описан ряд свойств циклических пептидов льна как экзогенных БАВ.
Биологическая активность
Авторы некоторых исследований, в том числе обзорных работ [21], предполагают, что биологические эффекты циклических пептидов льна аналогичны эффектам цельного льняного масла, действие которого может быть обусловлено их присутствием. В настоящее время ведутся немногочисленные, но разноплановые исследования их биологической эффективности в условиях in vitro и in vivo (см. таблицу).
Одним из основных направлений изучения циклических пептидов льна является их иммуносупрессивное действие, сравнимое с эффектами циклоспорина А [31]. Так, авторы работы [45] показали, что циклолинопептид A
Рис. 3. Карта совместного упоминания фамилий авторов в использованной выборке статей Fig. 3. Co-occurrence map of authors' surnames used in the selected articles
обладает высокой иммуносупрессивной активностью in vitro и in vivo, по своей силе сравнимой с циклоспорином А, однако не проявляет множественных токсических эффектов последнего, в том числе за счет выраженного гипогликемического эффекта. Как известно, липидный профиль сыворотки напрямую связан с факторами риска сердечно-сосудистых заболеваний, соответственно, полученные данные открывают новые перспективы изучения циклолинопептидов. В исследовании [29] было показано, что циклолинопептид 1 (CL-1) обладает иммуносупрессивной активностью за счет ингибирования кальций-зависимой активации Т-кле-ток. Предполагаемый механизм ингибирования аналогичен механизму ингибирования циклоспорином А (CsA). И CL1, и CsA связываются с циклофилином с образованием комплекса, ингибируя фосфатазную активность кальциневрина. В свою очередь, отсутствие активного кальциневрина приводит к снижению функции Т-эффекторных клеток. Авторы этой работы
подчеркивают, что, в отличие от циклоспорина А, ^-1 продемонстрировал низкий уровень токсичности в терапевтических концентрациях.
В ряде работ показана противоопухолевая активность индивидуальных циклопептидов и их смеси [2226]. В частности, ^А индуцирует цитотоксичность клеток глиомы С6, способствуя апоптозу посредством модуляции экспрессии генов и молекул, связанных с апоптозом. ^А также подавлял подвижность клеток С6, которая имеет решающее значение для миграции, инвазии и метастазирования раковых клеток, путем ингибирования полимеризации актина и снижения активации протоонкогена вгс и активатора транскрипции 3, которые являются протоонкогенными факторами, активируемыми полимеризацией актина в раковых клетках [22]. Циклолинопептиды в низких наномолярных концентрациях проявляют выраженную цитотоксичность по отношению к клеткам рака молочной железы тройного негативного подтипа 1МЮА-МВ-231 [25]. Цикло-
Основные результаты исследования свойств циклических пептидов льна Main results of the study of properties of cyclic peptides from flaxseed
Циклопептид Cyclopeptide Исследуемый показатель Indicator Модель Model Источник Reference
CLA ([1-9-NaC]-linusorbB3) Противораковая активность In vitro [22]
CLB3, CLB2, [MetO]-CLB2, [MetO]-CLB1 Противораковая активность In vitro [23]
Сухой экстракт CL (13 циклопептидов) CL extract powder (13 cyclopeptides) Противораковая активность In vitro [2А]
CLB3 и CLB2 / CLB3 and CLB2 Противораковая активность In vitro [25]
Смесь CL и отдельные CL этой смеси Mixture of CL and individual CLs of this mixture Антимеланогенезные эффекты смеси CL и CL (1-6) на линиях клеток меланомы мышей In vitro [26]
Аналог CLB с заменой остатка метионина в положении 7 CLB analogue with substitution of methionine residue at position 7 Иммуносупрессивная активность, токсичность In vitro [27]
Циклический тетрапептид Pro-Pro-Phep3ho-Phe (4B8M) производное CLA Cyclic tetrapeptide Pro-Pro-Phe$3ho-Phe (4B8M) derivative of CLA Иммуносупрессивная активность и потенциальная терапевтическая ценность In vitro [28]
CLA Иммуносупрессивная активность In vitro [29]
CLA модифицированный гомофенилаланином в положениях 3 (4), 4 (5) или как 3, так и 4 (6) CLA modified with homophenylalanine at positions 3 (4), 4 (5), or both 3 and 4 (6) Иммуносупрессивная активность In vitro [30]
CLA и его линейный предшественник CLA and its linear predecessor Влияние изменений в структуре и аминокислотной последовательности на иммуносупрессивную активность и механизм действия In vitro и in vivo [31]
4-метил-псевдопролин модифицированные пептиды (аналог CLA) 4-methyl-pseudoproline modified peptides (analogue of CLA) Оценка эффектов на пролиферацию спленоцитов мыши, вторичный гуморальный иммунный ответ на эритроцитах овцы, экспрессию выбранных сигнальных молекул на клеточной линии Jurkat T In vitro [32]
Несколько производных CLA / Several derivatives of CLA Вторичный гуморальный иммунный ответ, апоптоз клеток In vitro [33]
Смесь CL из льняного масла / CL Blend of Flaxseed Oil Противовоспалительная активность. Активность против колита, гастрита и гепатита In vitro и in vivo [ЗА]
CLA модифицированный с помощью S или R-c4-бис(гомофенилаланина) в положениях 3 или 4, или в обоих положениях CLA modified with S or R-c4-bis(homophenilalanine) at positions 3 or 4, or at both positions Пролиферация мононуклеарных клеток периферической крови, вызванная фитогемагглютинином A (PHA). Выработка фактора некроза опухоли а (ФНОа), индуцированная липополисахаридом (ЛПС) в культурах клеток цельной крови In vitro [35]
CLA, модифицированный S или R^-бис (гомофенилаланином) в положениях 3 или 4, или в обоих положениях CLA modified with S or R-c4-bis(homophenilalanine) at positions 3 or 4, or at both positions Токсичность для мононуклеарных клеток периферической крови человека. Продукция ФНОа, индуцированной ЛПС в культурах клеток цельной крови человека. Противовоспалительная активность CL на мышиной модели отека подушечек лап In vitro и in vivo [36]
CLA, CLB, CLC Молекулярное моделирование с помощью AutoDock Vina.Потенциальное ингибирование дипептидилпепти-дазы-4 (DPP4) In silico [37]
CLB, CLC Докинг с регулирующим секрецию инсулина в организме глюкагоноподобным пептидом-1 In silico [38]
CLA-I (1-9) и их родственные производные (10-14) CLA-I (1-9) and their related derivatives (10-14) Ингибирование дифференциации остеокластов In vitro [39]
CLA и его аналоги / CLA and its analogs Противомалярийная активность в отношении P. falciparum in vitro In vitro [А0]
CLA Кинетика, энергетика и структура связывания с сывороточным альбумином человека In vitro [А1]
CL 1-11 Аффинное связывание куриного аполипопротеина А1 с CL и аналогами In vitro [А2]
CLA, CLB, CLC (MetO-CLB), CLK (MetO2-CLB) Влияние на культуру клеток гепатокарциномы (HepG2) In vitro [АЗ]
CLJ (MetO2-CLE) Оценка токсичности на линии клеток MC3T3-E1. Оценка потенциальных эффектов CLJ при лечении и профилактике остеопороза in vivo In vitro и in vivo [АА]
CL-1 Иммуносупрессивная активность In vitro [А5]
CL - циклолинопептиды. CL - cyclolinopeptides.
линопептиды в зависимости от дозы проявляли инги-бирующее действие на клетки рака желудка линии SGC-7901, что подтверждалось снижением жизнеспособности клеток, повышением их апоптоза, изменением морфологии клеток и фрагментацией их ДНК. Ингибирование апоптоза клеток SGC-7901, индуцированное содержащим циклолинопептиды экстрактом льняного семени, было сильнее, чем индуцированное отдельными CLA, поэтому экстракт может обладать более высокой потенциальной ценностью применения, учитывая отсутствие необходимости в дополнительной очистке и меньшую стоимость [24].
В исследовании in vitro на модели воспаления макрофагов THP-1 показано, что противовоспалительное действие циклических пептидов льна, индуцированное ЛПС, происходит за счет подавления провоспалительных медиаторов (ФНОа, интерлейкина-1р, интерлейкина-6, NO и COX-2), а также сигнального пути NF-kB [46]. При этом подавляющее действие 2 исследованных пептидов на провоспалительные медиаторы было сопоставимым, а диапазон эффективных концентраций действия был схожим (1-4 мкМ). В работе [34] использовали смесь 6 циклопептидов льна (LOMIX). В первую очередь оценивали острую токсичность препарата in vivo. Показано, что LOMIX не обладает острой токсичностью, не вызывает изменений в экспрессии белков апоптоза кас-пазы-3 или Bcl-2 ни в одном из выделенных органов, соответственно, не влияет на апоптотический процесс или токсичность. Дальнейшая комплексная оценка противовоспалительной активности на экспериментальной модели гастрита, колита и гепатита на мышах линии ICR показала, что потребление LOMIX снижало симптомы гастрита путем ингибирования киназы семейства Src и тирозинкиназы Syk, важных воспалительных ферментов в сигнальном пути NF-kB, а также активации p65, транскрипционного фактора NF-kB. LOMIX уменьшал количество язв желудка, вызванных введением раствора соляной кислоты в этаноле, и значительно уменьшал площадь язвенного поражения желудка. LOMIX облегчал симптомы колита, ингибируя укорочение и повреждение тканей толстой кишки, и гепатита у мышей, предотвращая вызванное воспалением повреждение печени и снижая уровни печеночных ферментов аспартатами-нотрансферазы и аланинаминотрансферазы в сыворотке крови. Механизм противовоспалительного действия циклических пептидов за счет ингибирования сигнальных путей TLR4/NF-kB/MAPK обсуждается авторами работы [47].
При изучении взаимосвязи противомалярийной и иммуносупрессивной активности циклолинопептида А (CLA), который представляет собой циклический пептид с последовательностью c-(-Leu-Ile-Ile-Leu-Val-Pro-Pro-Phe-Phe-), выделенный из семян льна, CLA и ряд его аналогов были протестированы на ингибирование малярийного паразита Plasmodium falciparum на культуре клеток RAW264.7 [40]. Четкой корреляции между структурой пептидов, их иммуносупрессивной и противомалярийной активностью не было выявлено. Авторы
связывают противомалярийную активность пептидов с сильной гидрофобной природой ^А. Замена на менее гидрофобный остаток в пептидной цепи приводила к снижению или даже потере детектируемой активности, хотя такие пептиды сохраняли иммуносупрессивные свойства. Возможное объяснение заключается в том, что противомалярийный эффект ^А и аналогов может быть результатом их влияния на клеточные мембраны, а не на какой-то специфический белок, например, такой как циклофилин А.
Ведутся исследования по оценке влияния циклических пептидов льна на микробиоту кишечника [48]. Было выявлено, что микробиота кишечника человека взаимодействует с циклолинопептидами, однако остается неизвестным, как и в какой степени циклопептиды льняного семени могут влиять на микробиоту человека [49]. Авторы работы [48] показали, что циклолинопептиды могут оставаться стабильными в кишечнике человека, что, в свою очередь, может способствовать их противо-микробному и противомалярийному действию.
Льняное семя и масло льняного семени хорошо зарекомендовали себя в профилактике сахарного диабета 2 типа. Так, например, при ежедневном потреблении 10 г порошка семян льна в течение 1 мес у пациентов наблюдалось снижение уровня глюкозы в крови натощак, гликированного гемоглобина, общего холестерина и триглицеридов [50]. Полученные эффекты обычно связывают с наличием в составе семени льна лигнанов, однако гипогликемическое действие лигнанов льняного семени ограничивается снижением уровня гликиро-ванного гемоглобина [51], не оказывая влияния на уровень глюкозы и липидный профиль сыворотки крови. Соответственно, такие результаты приводят к необходимости поиска в льняном семени других компонентов, помимо лигнанов, которые могут оказывать гипоглике-мические и гиполипидемические эффекты. В исследовании ¡п silico показано, что циклические пептиды льняного семени являются перспективными ингибиторами фермента DPP4 для повышения концентрации инкре-тинов (глюкагоноподобного пептида-1 и глюкозозави-симого инсулинотропного полипептида), что важно для регуляции гомеостаза глюкозы [37].
Перспективы пищевого применения
Ограничением для пищевого применения циклических пептидов льна, наряду с недостаточностью доклинической оценки безопасности и биологического действия, является высокая гидрофобность и возможное проявление горького вкуса отдельными видами циклических пептидов и продуктов их окисления. В настоящее время отсутствуют работы, посвященные разработке новых форм циклических пептидов льна с оптимизированным органолептическим профилем и повышенной растворимостью в воде. Тем не менее разработка подобных форм позволит существенно расширить возможности применения циклических пептидов льна в технологии пищевых продуктов с заданным физиологическим действием.
В исследовании [52] показано, что добавление циклического пептида [1-9-NaC]-linusorb B3 в льняное масло повышает его антиоксидантную стабильность, в частности, за счет хелатирования ионов металлов. Аналогичные данные были получены другими авторами [19].
Несмотря на стабильность данных соединений, при хранении в комнатных условиях в течение 60 дней происходит постепенная деградация большинства циклических пептидов льна, при этом выделяются более стабильные [CLC и CLA] и менее стабильные [CLP-O, CLP-N и CLP-B] [53]. Последние полностью переходили в свои изомеры в течение 40 дней. Окисление циклических пептидов льна зависит от наличия и количества остатков метионина в структуре циклопептида: чем больше его содержание, тем скорость окисления выше [54].
В модели in vitro продемонстрирована способность циклопептидов льна влиять на процессы переваривания жира посредством гидролиза триглицеридов и ингиби-рования образования алкильных и алкоксильных свободных радикалов [55]. Показана возможность повышения биодоступности циклических пептидов за счет эмульгирования с использованием диацилглицеридов и ß-циклодекстрина [56].
Согласно данным FAOSTAT, с 2021 г. Россия является лидером по объему производства масличного льна в мире. В 2021 г. было выращено 1,3 млн тонн льна-кудряша, что составило 39% от глобального урожая [57]. При этом объемы производства отечественного льняного масла многократно уступают объемам производства лидера в этой сфере - Китая [58]. Данное обстоятельство свидетельствует о том, что масличный лен используется преимущественно как сырье на продажу. При этом основным импортером отечественного льна является Китай. Таким образом, на фоне роста отрасли наблюдается огромный сырьевой резерв, связанный с отсутствием
Сведения об авторах
надежных рынков сбыта ввиду низкой востребованности нишевых масел среди россиян и нестабильности его экспорта. Выделение новых биологически активных веществ с широким спектром действия может расширить возможности применения продуктов переработки масличного льна, а их высокая добавленная стоимость (за счет использования побочных продуктов маслопроизводства) может снизить зависимость производства от внутреннего и экспортного спроса на льняное масло.
В связи с этим изучение состава циклических пептидов отечественного сырья, разработка и внедрение методов их экстракции будут способствовать устойчивому развитию отрасли и позволят переориентировать производство масличного сырья от его экспорта на внедрение наукоемких технологий и производство новых продуктов глубокой переработки масличного сырья, способствуя рациональному и эффективному использованию сельскохозяйственных растительных ресурсов страны.
Заключение
Обобщая анализ современного состояния исследований по данной проблеме, можно заключить, что семена льна, как богатейший растительный источник макро-нутриентов, микронутриентов и минорных БАВ пищи, является предметом научных исследований и технологических разработок во многих странах. Описанные в научных публикациях доклинические исследования циклических пептидов льна представляют собой многообещающие данные и открывают перспективы их использования при терапии различных заболеваний, однако эти сведения недостаточны и должны быть расширены новыми данными, полученными, в частности, в моделях in vivo и клинических исследованиях.
ФГБУН «ФИЦ питания и биотехнологии» (Москва, Российская Федерация):
Саркисян Варужан Амбарцумович (Varuzhan A. Sarkisyan) - кандидат биологических наук, старший научный сотрудник лаборатории пищевых биотехнологий и специализированных продуктов E-mail: [email protected] http://orcid.org/0000-0002-5911-610X
Сидорова Юлия Сергеевна (Yuliya S. Sidorova) - кандидат биологических наук, старший научный сотрудник лаборатории пищевых биотехнологий и специализированных продуктов E-mail: [email protected] https://orcid.org/0000-0002-2168-2659
Петров Никита Александрович (Nikita A. Petrov) - кандидат биологических наук, научный сотрудник лаборатории пищевых биотехнологий и специализированных продуктов E-mail: [email protected] https://orcid.org/0000-0001-9755-6002
Бирюлина Надежда Александровна (Nadezhda A. Biryulina) - аспирант, лаборант-исследователь лаборатории пищевых биотехнологий и специализированных продуктов E-mail: [email protected] https://orcid.org/0000-0002-4143-9066
Кочеткова Алла Алексеевна (Alla A. Kochetkova) - член-корреспондент РАН, доктор технических наук, профессор, заведующий лабораторией пищевых биотехнологий и специализированных продуктов E-mail: [email protected] https://orcid.org/0000-0001-9821-192X
Литература
1. Тутельян В.А., Никитюк Д.Б., Батурин А.К., Васильев А.В., Гаппаров М.М.Г, Жилинская Н.В. и др. Нутриом как направление «главного удара»: определение физиологических потребностей в макро- и микронутриентах, минорных биологически активных веществах пищи // Вопросы питания. 2020. Т. 89, № 4. С. 24—34. DOI: https://doi.org/10.24411/0042-8833-2020-10039
2. Nielsen D.S., Shepherd N.E., Xu W., Lucke A.J., Stoermer M.J., Fairlie D.P. Orally absorbed cyclic peptides // Chem. Rev. 2017. Vol. 117, N 12. P. 8094-8128. DOI: https://doi.org/10.1021/acs. chemrev. 6b00838
3. Tan N.-H., Zhou J. Plant cyclopeptides // Chem. Rev. 2006. Vol. 106, N 3. P. 840-895. DOI: https://doi.org/10.1021/cr040699h
4. Costa L., Sousa E., Fernandes C. Cyclic peptides in pipeline: what future for these great molecules? // Pharmaceuticals (Basel). 2023. Vol. 16, N 7. P. 996. DOI: https://doi.org/10.3390/ph16070996
5. Поморова Ю.Ю., Овсепян С.К., Серова Ю.М. Химико-биологические свойства и потенциальная ценность семян масличного льна (обзор) // Масличные культуры. 2023. Т. 193, № 1. С. 73-84.
6. Shim Y.Y., Song Z., Jadhav P.D., Reaney M.J.T. Orbitides from flaxseed (Linum usitatissimum L.): a comprehensive review // Trends Food Sci. Technol. 2019. Vol. 93. P. 197-211. DOI: https://doi.org/10.1016/j. tifs.2019.09.007
7. Shim Y.Y., Gui B., Arnison P.G., Wang Y., Reaney M.J.T. Flaxseed (Linum usitatissimum L.) bioactive compounds and peptide nomenclature: a review // Trends Food Sci. Technol. 2014. Vol. 38, N 1. P. 5-20. DOI: https://doi.org/10.1016/j.tifs.2014.03.011
8. Craik D.J., Young Shim Y., Goransson U., Moss G.P., Tan N., Jadhav P.D. et al. Nomenclature of homodetic cyclic peptides produced from ribosomal precursors: an IUPAC task group interim report // Biopolymers. 2016. Vol. 106, N 6. P. 917-924. DOI: https://doi. org/10.1002/bip.22939
9. Okinyo-Owiti D.P., Young L., Burnett P.G., Reaney M.J. New flaxseed orbitides: detection, sequencing, and (15)N incorporation // Biopolymers. 2014. Vol. 102, N 2. P. 168-175. DOI: https://doi.org/10.1002/ bip.22459
10. Arnison P.G., Bibb M.J., Bierbaum G., Bowers A.A., Bugni T.S., Bulaj G. et al. Ribosomally synthesized and post-translationally modified peptide natural products: overview and recommendations for a universal nomenclature // Nat. Prod. Rep. 2013. Vol. 30, N 1. P. 108-160. DOI: https://doi.org/10.1039/c2np20085f
11. Song Z., Burbridge C., Schneider D.J., Sharbel T.F., Reaney M.J.T. The flax genome reveals orbitide diversity // BMC Genomics. 2022. Vol. 23, N 1. Р. 534. DOI: https://doi.org/10.1186/s12864-022-08735-x Shim Y.Y., Young L.W., Arnison P.G., Gilding E., Reaney M.J. Proposed systematic nomenclature for orbitides // J. Nat. Prod. 2015. Vol. 78, N 4. P. 645-652. DOI: https://doi.org/10.1021/np500802p Tyurin A.P., Alferova V.A., Paramonov A.S., Shuvalov M.V., Kudryakova G.K., Rogozhin E.A. et al. Gausemycins A,B: cyclic lipo-glycopeptides from Streptomyces sp. // Angew. Chem. Int. Ed. Engl. 2021. Vol. 60, N 34. P. 18 694-18 703. DOI: https://doi.org/10.1002/anie. 202104528
Harzing A.W. Publish or Perish. 2007. URL: https://harzing.com/ resources/publish-or-perish
Higuchi K. A two-step approach to quantitative content analysis: KH coder tutorial using Anne of Green Gables (Part I) // Ritsumeikan Soc. Sci. Rev. 2016. Vol. 52. P. 77-91.
Higuchi K. A two-step approach to quantitative content analysis: KH coder tutorial using Anne of Green Gables (Part II) // Ritsumeikan Soc. Sci. Rev. 2017. Vol. 53. P. 137-147.
Миневич И.Э. Функциональная значимость семян льна и практика их использования в пищевых технологиях // Health, Food & Biotechnology. 2019. Т. 1, № 2. С. 97-120. DOI: https://doi. org/10.36107/hfb.2019.i2.s224
18. Porokhovinova E.A., Shelenga T.V., Kerv Y.A., Khoreva V.I., Kona-rev A.V., Yakusheva T.V. et al. Features of profiles of biologically active compounds of primary and secondary metabolism of lines from VIR flax genetic collection, contrasting in size and color of seeds // Plants (Basel). 2022. Vol. 11, N 6. P. 750. DOI: https://doi.org/10.3390/ plants11060750
19. Sharav O., Shim Y.Y., Okinyo-Owiti D.P., Sammynaiken R., Rea-ney M.J.T. Effect of cyclolinopeptides on the oxidative stability of flaxseed oil // J. Agric. Food Chem. 2014. Vol. 62, N 1. P. 88-96. DOI: https://doi.org/10.1021/jf4037744
20. Alves da Costa Ribeiro Quintans I.L., Alves da Costa Ribeiro Souza J., Deyholos M.K. Orbitides and free polyamines have similarly limited fungicidal activity against three common pathogens of flax in vitro // FACETS. 2022. Vol. 7. P. 843-852. DOI: https://doi.org/10.1139/facets-2021-0201
12.
13.
14.
15.
17.
21. Shim Y.Y., Kim J.H., Cho J.Y., Reaney M.J.T. Health benefits of flaxseed and its peptides (linusorbs) // Crit. Rev. Food Sci. Nutr. 2024. Vol. 64, N 7. P. 1845-1864. DOI: https://doi.org/10.1080/10408398.202 2.2119363
22. Sung N.Y., Jeong D., Shim Y.Y., Ratan Z.A., Jang Y.J., Reaney M.J.T. et al. The anti-cancer effect of linusorb B3 from flaxseed oil through the promotion of apoptosis, inhibition of actin polymerization, and suppression of Src activity in glioblastoma cells // Molecules. 2020. Vol. 25, N 24. P. 5881. DOI: https://doi.org/10.3390/molecules25245881
23. Okinyo-Owiti D.P., Dong Q., Ling B., Jadhav P.D., Bauer R., Maley J.M. et al. Evaluating the cytotoxicity of flaxseed orbitides for potential cancer treatment // Toxicol. Rep. 2015. Vol. 2. P. 1014-1018. DOI: https://doi.org/10.1016/j.toxrep.2015.06.011
24. Zou X.G., Li J., Sun P.L., Fan Y.W., Yang J.Y., Deng Z.Y. Orbitides isolated from flaxseed induce apoptosis against SGC-7901 adenocar-cinoma cells // Int. J. Food Sci. Nutr. 2020. Vol. 71, N 8. P. 929-939. DOI: https://doi.org/10.1080/09637486.2020.1750573
25. Yang J., Jadhav P.D., Reaney M.J.T., Sammynaiken R., Yang J. A novel formulation significantly increases the cytotoxicity of flaxseed orbitides (linusorbs) LOB3 and LOB2 towards human breast cancer MDA-MB-231 cells // Pharmazie. 2019. Vol. 74, N 9. P. 520-522. DOI: https://doi. org/10.1691/ph.2019.9055
26. Yoon J.H., Jang W.Y., Park S.H., Kim H.G., Shim Y.Y., Reaney M.J.T. et al. Anti-melanogenesis effects of a cyclic peptide derived from flax-seed via inhibition of CREB pathway // Int. J. Mol. Sci. 2022. Vol. 24, N 1. P. 536. DOI: https://doi.org/10.3390/yms24010536
27. Witkowska R., Donigiewicz A., Zimecki M., Zabrocki J. New analogue of cyclolinopeptide B modified by amphiphilic residue of alpha-hydroxymethylmethionine // Acta Biochim. Pol. 2004. Vol. 51, N 1. P. 67-72.
28. Zimecki M., Artym J., Kaias W., Strz^daia L., Kaleta-Kuratewicz K., Kuryszko J. et al. Anti-inflammatory activity of a cyclic tetrapeptide in mouse and human experimental models // Pharmaceutics. 2020. Vol. 12, N 11. P. 1030. DOI: https://doi.org/10.3390/pharmaceu-tics12111030
29. Gaymes T.J., Cebrat M., Siemion I.Z., Kay J.E. Cyclolinopeptide A (CLA) mediates its immunosuppressive activity through cyclophilin-dependent calcineurin inactivation // FEBS Lett. 1997. Vol. 418, N 1-2. P. 224-227. DOI: https://doi.org/10.1016/s0014-5793(97)01345-8
30. Drygaia P., Olejnik J., Mazur A., Kierus K., Jankowski S., Zimecki M. et al. Synthesis and immunosuppressive activity of cyclolinopeptide A analogues containing homophenylalanine // Eur. J. Med. Chem. 2009. Vol. 44, N 9. P. 3731-3738. DOI: https://doi.org/10.1016/j. ejmech.2009.03.037
31. Zimecki M., Kaczmarek K. Effects of modifications on the immu-nosuppressive properties of cyclolinopeptide A and its analogs in animal experimental models // Molecules. 2021. Vol. 26, N 9. P. 2538. DOI: https://doi.org/10.3390/molecules26092538
32. Katarzynska J., Artym J., Kochanowska I., J^drzejczak K., Zimecki M., Lisowski M. et al. 4-Methylpseudoproline analogues of cyclolinopep-tide A: synthesis, structural analysis and evaluation of their suppressive effects in selected immunological assays // Peptides. 2020. Vol. 132. Article ID 170365. DOI: https://doi.org/10.1016/j.peptides.2020.170365
33. Katarzynska J., Mazur A., Rudzinska E., Artym J., Zimecki M., Jankowski S. et al. Cyclolinopeptide derivatives modify methotrexate-induced suppression of the humoral immune response in mice // Eur. J. Med. Chem. 2011. Vol. 46, N 9. P. 4608-4617. DOI: https://doi. org/10.1016/j.ejmech.2011.07.040
34. Ratan Z.A., Jeong D., Sung N.Y., Shim Y.Y., Reaney M.J.T., Yi Y.S. et al. LOMIX, a mixture of flaxseed linusorbs, exerts anti-inflammatory effects through Src and Syk in the NF-kB pathway // Biomolecules. 2020. Vol. 10, N 6. P. 859. DOI: https://doi.org/10.3390/biom10060859
35. J^drzejczak K., Hrynczyszyn P., Szczesio M., Artym J., Jastrz^bek T., Koci^ba M. et al. Synthesis and biological activity of cyclolinopeptide A analogues modified with Y4-bis(homo-phenylalanine) // Bioorg. Med. Chem. 2017. Vol. 25, N 16. P. 4265-4276. DOI: https://doi. org/10.1016/j.bmc.2017.05.063
36. J^drzejczak K., Hrynczyszyn P., Artym J., Koci^ba M., Zimecki M., Zabrocki J. et al. Synthesis and biological activity of cyclolinopep-tide A analogues modified with Y3-bis(homophenylalanine) // Eur. J. Med. Chem. 2014. Vol. 86. P. 515-527. DOI: https://doi.org/10.1016/j. ejmech.2014.09.014
37. Liao H.J., Tzen J.T.C. The potential role of cyclopeptides from Pseu-dostellaria heterophylla, Linum usitatissimum and Drymaria diandra, and peptides derived from heterophyllin B as dipeptidyl peptidase IV inhibitors for the treatment of type 2 diabetes: an in silico study // Metabolites. 2022. Vol. 12, N 5. P. 387. DOI: https://doi.org/10.3390/ metabo12050387
38. Liao H.J., Tzen J.T.C. Investigating potential GLP-1 receptor agonists 48. in cyclopeptides from Pseudostellaria heterophylla, Linum usitatis-simum, and Drymaria diandra, and peptides derived from hetero-phyllin B for the treatment of type 2 diabetes: an in silico study // Metabolites. 2022. Vol. 12, N 6. P. 549. DOI: https://doi.org/10.3390/ 49. metabo12060549
39. Kaneda T., Yoshida H., Nakajima Y., Toishi M., Nugroho A.E., Morita H. Cyclolinopeptides, cyclic peptides from flaxseed with osteoclast differentiation inhibitory activity // Bioorg. Med. Chem. Lett. 50. 2016. Vol. 26, N 7. P. 1760-1761. DOI: https://doi.org/10.1016/j. bmcl.2016.02.040
40. Bell A., McSteen P.M., Cebrat M., Picur B., Siemion I.Z. Antimalarial activity of cyclolinopeptide A and its analogues // Acta Pol. Pharm. 51. 2000. Vol. 57, suppl. P. 134-136.
41. Rempel B., Gui B., Maley J., Reaney M., Sammynaiken R. Biomo-lecular interaction study of cyclolinopeptide A with human serum albumin // J. Biomed. Biotechnol. 2010. Vol. 2010. P. 1-8. DOI: https:// doi.org/10.1155/2010/737289 52.
42. Jadhav P.D., Shim Y.Y., Reaney M.J.T. Affinity binding of chicken apolipoprotein A1 to a novel flax orbitide (linusorb) // RSC Adv. 2018. Vol. 8, N 32. P. 17 702-17 709. DOI: https://doi.org/10.1039/c8ra01757c
43. Peng C., Li J., Zhao A., Yu S., Zheng L., Deng Z.Y. Non-oxidized and oxidized flaxseed orbitides differently induce HepG2 cell apoptosis: 53. involvement of cellular uptake and membrane death receptor DR4 // J.
Sci. Food Agric. 2024. Vol. 104, N 7. P. 4296-4308. DOI: https://doi. org/10.1002/jsfa.13315
44. Chen J., Li W., Lee Y.Y., Cai Z., Chen J., Wang Y. The synergistic 54. treatment of cyclolinopeptide J and calcium carbonate nanoparticles
for osteoporosis via BMP/Wnt signaling: in vivo and in vitro // J. Funct. Foods. 2023. Vol. 110. Article ID 105826. DOI: https://doi. 55. org/10.1016/j.jff.2023.105826
45. Gorski A., Kasprzycka M., Nowaczyk M., Wieczoreck Z., Siemion I.Z., Szelejewski W. et al. Cyclolinopeptide: a novel immunosuppressive agent with potential anti-lipemic activity // Transplant. Proc. 2001. Vol.
33, N 1-2. P. 553. DOI: https://doi.org/10.1016/S0041-1345(00)02139-4 56.
46. Zou X.G., Shim Y.Y., Cho J.Y., Jeong D., Yang J., Deng Z.Y. et al. Flaxseed orbitides, linusorbs, inhibit LPS-induced THP-1 macrophage inflammation // RSC Adv. 2020. Vol. 10, N 38. P. 22 622-22 630. DOI: https://doi.org/10.1039/c9ra09058d 57.
47. Li J., Chen J., Huang P., Cai Z., Zhang N., Wang Y. et al. The anti-inflammatory mechanism of flaxseed linusorbs on lipopolysaccha- 58. ride-induced RAW 264.7 macrophages by modulating TLR4/NF-kB/ MAPK pathway // Foods. 2023. Vol. 12, N 12. P. 2398. DOI: https://doi. org/10.3390/foods12122398
Kleigrewe K., Haack M., Baudin M., Ménabréaz T., Crovadore J., Masri M. et al. Dietary modulation of the human gut microbiota and metabolome with flaxseed preparations // Int. J. Mol. Sci. 2022. Vol. 23, N 18. Article ID 10473. DOI: https://doi.org/10.3390/yms231810473 Behsaz B., Mohimani H., Gurevich A., Prjibelski A., Fisher M., Vargas F. et al. De novo peptide sequencing reveals many cyclopeptides in the human gut and other environments // Cell Syst. 2020. Vol. 10, N 1. P. 99—108.e5. DOI: https://doi.org/10.1016/j.cels.2019.11.007 Mani U.V., Mani I., Biswas M., Kumar S.N. An open-label study on the effect of flax seed powder (Linum usitatissimum) supplementation in the management of diabetes mellitus // J. Diet. Suppl. 2011. Vol. 8, N 3. P. 257-265. DOI: https://doi.org/10.3109/19390211.2011.593615 Pan A., Sun J., Chen Y., Ye X., Li H., Yu Z. et al. Effects of a flaxseed-derived lignan supplement in type 2 diabetic patients: a randomized, double-blind, cross-over trial. Gagnier J. editor // PLoS One. 2007. Vol. 2, N 11. Article ID e1148. DOI: https://doi.org/10.1371/journal. pone.0001148
Deng S., Li J., Luo T., Deng Z. Flaxseed cyclic peptide [1-9-NaC]-linusorb B3 (CLA) improves oxidative stability of flaxseed oil by chelating metal ions and intermediate oxidative products // J. Agric. Food Chem. 2022. Vol. 70, N 50. P. 15 776-15 786. DOI: https://doi. org/10.1021/acs.jafc.2c06102
Fojnica A., Leis H.J., Murkovic M. Identification and characterization of the stability of hydrophobic cyclolinopeptides from flaxseed oil // Front. Nutr. 2022. Vol. 9. Article ID 903611. DOI: https://doi. org/10.3389/fnut.2022.903611
Aladedunye F., Sosinska E., Przybylski R. Flaxseed cyclolinopeptides: analysis and storage stability // J. Am. Oil Chem. Soc. 2013. Vol. 90, N 3. P. 419-428. DOI: https://doi.org/10.1007/s11746-012-2173-0 Mueed A., Ma H., Madjirebaye P., Ali A., Ali S., Yu J. et al. Effect of flaxseed oil cyclolinopeptides on lipid oxidation, protein oxidation, and lipid profile during in vitro digestion of high-fat beef // Food Chem. 2025. Vol. 463, pt 3. Article ID 141256. DOI: https://doi.org/10.1016/j. foodchem.2024.141256
Liu Z., Lee Y.Y., Tan C.P., Wang Y., Qiu C. Improved solubility and bioavailability of cyclolinopeptides by diacylglycerol in the [3-cyclodextrin Pickering emulsions // Food Chem. 2024. Vol. 464, pt 1. Article ID 141553. DOI: https://doi.org/10.1016/j.foodchem.2024.141553 FAOSTAT [Электронный ресурс]. URL: https://www.fao.org/ faostat/en/#data/QCL/visualize (дата обращения: 12.09.2024). Иванова Е.В., Андроник Е.Л., Батюков Д.А. Лен масличный: ведущие производители и рынок производства (обзор) // Вестник Белорусской государственной сельскохозяйственной академии. 2022. № 3. С. 69-75.
References
Tutelyan V.A., Nikityuk D.B., Baturin A.K., Vasil'ev A.V., Gappa- 10. rov M.M.G., Zhilinskaya N.V., et al. Nutriome as the direction of the «main blow»: determination of physiological needs for macro- and micronutrients, minor biologically active substances of food. Voprosy pitaniia [Problems of Nutrition]. 2020; 89 (4): 24-34. DOI: https://doi. org/10.24411/0042-8833-2020-10039 (in Russian) 11.
Nielsen D.S., Shepherd N.E., Xu W., Lucke A.J., Stoermer M.J., Fairlie D.P. Orally absorbed cyclic peptides. Chem Rev. 2017; 117 (12): 8094-128. DOI: https://doi.org/10.1021/acs.chemrev.6b00838 12.
Tan N.-H., Zhou J. Plant cyclopeptides. Chem Rev. 2006; 106 (3): 840-95. DOI: https://doi.org/10.1021/cr040699h
Costa L., Sousa E., Fernandes C. Cyclic peptides in pipeline: what 13. future for these great molecules? Pharmaceuticals (Basel). 2023; 16 (7): 996. DOI: https://doi.org/10.3390/ph16070996
Povorova Yu.Yu., Ovsepyan S.K., Serova Yu.M. Chemical and biological properties and potential value of oil flax seeds (review). Maslichnye 14. kul'tury [Oil Cultures]. 2023; 193 (1): 73-84. (in Russian) Shim Y.Y., Song Z., Jadhav P.D., Reaney M.J.T. Orbitides from 15. flaxseed (Linum usitatissimum L.): a comprehensive review. Trends Food Sci Technol. 2019; 93: 197-211. DOI: https://doi.org/10.1016/j. tifs.2019.09.007 16.
Shim Y.Y., Gui B., Arnison P.G., Wang Y., Reaney M.J.T. Flax-seed (Linum usitatissimum L.) bioactive compounds and peptide nomenclature: a review. Trends Food Sci Technol. 2014; 38 (1): 5-20. 17. DOI: https://doi.org/10.1016/j.tifs.2014.03.011
Craik D.J., Young Shim Y., Göransson U., Moss G.P., Tan N., Jadhav P.D., et al. Nomenclature of homodetic cyclic peptides produced 18. from ribosomal precursors: an IUPAC task group interim report. Biopolymers. 2016; 106 (6): 917-24. DOI: https://doi.org/10.1002/ bip.22939
Okinyo-Owiti D.P., Young L., Burnett P.G., Reaney M.J. New flaxseed orbitides: detection, sequencing, and (15)N incorporation. Biopoly- 19. mers. 2014; 102 (2): 168-75. DOI: https://doi.org/10.1002/bip.22459
Arnison P.G., Bibb M.J., Bierbaum G., Bowers A.A., Bugni T.S., Bulaj G., et al. Ribosomally synthesized and post-translationally modified peptide natural products: overview and recommendations for a universal nomenclature. Nat Prod Rep. 2013; 30 (1): 108-60. DOI: https://doi.org/10.1039/c2np20085f
Song Z., Burbridge C., Schneider D.J., Sharbel T.F., Reaney M.J.T. The flax genome reveals orbitide diversity. BMC Genomics. 2022; 23 (1): 534. DOI: https://doi.org/10.1186/s12864-022-08735-x Shim Y.Y., Young L.W., Arnison P.G., Gilding E., Reaney M.J. Proposed systematic nomenclature for orbitides. J Nat Prod. 2015; 78 (4): 645-52. DOI: https://doi.org/10.1021/np500802p Tyurin A.P., Alferova V.A., Paramonov A.S., Shuvalov M.V., Kudryakova G.K., Rogozhin E.A., et al. Gausemycins A,B: cyclic lipo-glycopeptides from Streptomyces sp. Angew Chem Int Ed Engl. 2021; 60 (34): 18 694-703. DOI: https://doi.org/10.1002/anie.202104528 Harzing A.W. Publish or Perish. 2007. URL: https://harzing.com/ resources/publish-or-perish
Higuchi K. A two-step approach to quantitative content analysis: KH coder tutorial using Anne of Green Gables (Part I). Ritsumeikan Soc Sci Rev. 2016; 52: 77-91.
Higuchi K. A two-step approach to quantitative content analysis: KH coder tutorial using Anne of Green Gables (Part II). Ritsumeikan Soc Sci Rev. 2017; 53: 137-47.
Minevich I.E. Functional significance of flax seeds and practice of their use in food technologies. Health, Food & Biotechnology. 2019; 1 (2): 97-120. DOI: https://doi.org/10.36107/hfb.2019.i2.s224 (in Russian) Porokhovinova E.A., Shelenga T.V., Kerv Y.A., Khoreva V.I., Konarev A.V., Yakusheva T.V., et al. Features of profiles of biologically active compounds of primary and secondary metabolism of lines from VIR flax genetic collection, contrasting in size and color of seeds. Plants (Basel). 2022; 11 (6): 750. DOI: https://doi.org/10.3390/plants11060750 Sharav O., Shim Y.Y., Okinyo-Owiti D.P., Sammynaiken R., Reaney M.J.T. Effect of cyclolinopeptides on the oxidative stability of
i.
2
4
6
7
8
9.
flaxseed oil. J Agric Food Chem. 2014; 62 (1): 88-96. DOI: https://doi. org/10.1021/jf4037744
20. Alves da Costa Ribeiro Quintans I.L., Alves da Costa Ribeiro Souza J., Deyholos M.K. Orbitides and free polyamines have similarly limited fungicidal activity against three common pathogens of flax in vitro. FACETS. 2022; 7: 843-52. DOI: https://doi.org/10.1139/facets-2021-0201
21. Shim Y.Y., Kim J.H., Cho J.Y., Reaney M.J.T. Health benefits of flaxseed and its peptides (linusorbs). Crit Rev Food Sci Nutr. 2024; 64 (7): 1845-64. DOI: https://doi.org/10.1080/10408398.2022.2119363
22. Sung N.Y., Jeong D., Shim Y.Y., Ratan Z.A., Jang Y.J., Reaney M.J.T., et al. The anti-cancer effect of linusorb B3 from flaxseed oil through the promotion of apoptosis, inhibition of actin polymerization, and suppression of Src activity in glioblastoma cells. Molecules. 2020; 25 (24): 5881. DOI: https://doi.org/10.3390/molecules25245881
23. Okinyo-Owiti D.P., Dong Q., Ling B., Jadhav P.D., Bauer R., Maley J.M., et al. Evaluating the cytotoxicity of flaxseed orbitides for potential cancer treatment. Toxicol Rep. 2015; 2: 1014-8. DOI: https:// doi.org/10.1016/j.toxrep.2015.06.011
24. Zou X.G., Li J., Sun P.L., Fan Y.W., Yang J.Y., Deng Z.Y. Orbitides isolated from flaxseed induce apoptosis against SGC-7901 adenocarci-noma cells. Int J Food Sci Nutr. 2020; 71 (8): 929-39. DOI: https://doi. org/10.1080/09637486.2020.1750573
25. Yang J., Jadhav P.D., Reaney M.J.T., Sammynaiken R., Yang J. A novel formulation significantly increases the cytotoxicity of flaxseed orbitides (linusorbs) LOB3 and LOB2 towards human breast cancer MDA-MB-231 cells. Pharmazie. 2019; 74 (9): 520-2. DOI: https://doi.org/10.1691/ ph.2019.9055
26. Yoon J.H., Jang W.Y., Park S.H., Kim H.G., Shim Y.Y., Reaney M.J.T., et al. Anti-melanogenesis effects of a cyclic peptide derived from flax-seed via inhibition of CREB pathway. Int J Mol Sci. 2022; 24 (1): 536. DOI: https://doi.org/10.3390/yms24010536
27. Witkowska R., Donigiewicz A., Zimecki M., Zabrocki J. New analogue of cyclolinopeptide B modified by amphiphilic residue of alpha-hydroxymethylmethionine. Acta Biochim Pol. 2004; 51 (1): 67-72.
28. Zimecki M., Artym J., Kaias W., Strz^daia L., Kaleta-Kuratewicz K., Kuryszko J., et al. Anti-inflammatory activity of a cyclic tetrapeptide in mouse and human experimental models. Pharmaceutics. 2020; 12 (11): 1030. DOI: https://doi.org/10.3390/pharmaceutics12111030
29. Gaymes T.J., Cebrat M., Siemion I.Z., Kay J.E. Cyclolinopeptide A (CLA) mediates its immunosuppressive activity through cyclophilin-dependent calcineurin inactivation. FEBS Lett. 1997; 418 (1-2): 224-7. DOI: https://doi.org/10.1016/s0014-5793(97)01345-8
30. Drygaia P., Olejnik J., Mazur A., Kierus K., Jankowski S., Zimecki M., et al. Synthesis and immunosuppressive activity of cyclolinopeptide A analogues containing homophenylalanine. Eur J Med Chem. 2009; 44 (9): 3731-8. DOI: https://doi.org/10.1016/j.ejmech.2009.03.037
31. Zimecki M., Kaczmarek K. Effects of modifications on the immuno-suppressive properties of cyclolinopeptide A and its analogs in animal experimental models. Molecules. 2021; 26 (9): 2538. DOI: https://doi. org/10.3390/molecules26092538
32. Katarzynska J., Artym J., Kochanowska I., Jçdrzejczak K., Zimecki M., Lisowski M., et al. 4-Methylpseudoproline analogues of cyclolinopep-tide A: synthesis, structural analysis and evaluation of their suppressive effects in selected immunological assays. Peptides. 2020; 132: 170365. DOI: https://doi.org/10.1016/j.peptides.2020.170365
33. Katarzynska J., Mazur A., Rudzinska E., Artym J., Zimecki M., Jankowski S., et al. Cyclolinopeptide derivatives modify methotrexate-induced suppression of the humoral immune response in mice. Eur J Med Chem. 2011; 46 (9): 4608-17. DOI: https://doi.org/10.1016/j. ejmech.2011.07.040
34. Ratan Z.A., Jeong D., Sung N.Y., Shim Y.Y., Reaney M.J.T., Yi Y.S., et al. LOMIX, a mixture of flaxseed linusorbs, exerts anti-inflammatory effects through Src and Syk in the NF-kB pathway. Biomolecules. 2020; 10 (6): 859. DOI: https://doi.org/10.3390/biom10060859
35. Jçdrzejczak K., Hrynczyszyn P., Szczesio M., Artym J., Jastrz^bek T., Kociçba M., et al. Synthesis and biological activity of cyclolinopep-tide A analogues modified with Y4-bis(homo-phenylalanine). Bioorg Med Chem. 2017; 25 (16): 4265-76. DOI: https://doi.org/10.1016/j. bmc.2017.05.063
36. Jçdrzejczak K., Hrynczyszyn P., Artym J., Kociçba M., Zimecki M., Zabrocki J., et al. Synthesis and biological activity of cyclolinopeptide A analogues modified with Y3-bis(homophenylalanine). Eur J Med Chem. 2014; 86: 515-27. DOI: https://doi.org/10.1016/j.ejmech.2014.09.014
37. Liao H.J., Tzen J.T.C. The potential role of cyclopeptides from Pseu-dostellaria heterophylla, Linum usitatissimum and Drymaria diandra, and peptides derived from heterophyllin B as dipeptidyl peptidase IV inhibitors for the treatment of type 2 diabetes: an in silico study. Metabolites. 2022; 12 (5): 387. DOI: https://doi.org/10.3390/metabo1 2050387
38. Liao H.J., Tzen J.T.C. Investigating potential GLP-1 receptor agonists in cyclopeptides from Pseudostellaria heterophylla, Linum usitatis-
simum, and Drymaria diandra, and peptides derived from heterophyllin B for the treatment of type 2 diabetes: an in silico study. Metabolites. 2022; 12 (6): 549. DOI: https://doi.org/10.3390/metabo12060549
39. Kaneda T., Yoshida H., Nakajima Y., Toishi M., Nugroho A.E., Morita H. Cyclolinopeptides, cyclic peptides from flaxseed with osteoclast differentiation inhibitory activity. Bioorg Med Chem Lett. 2016; 26 (7): 1760-1. DOI: https://doi.org/10.1016/j.bmcl.2016.02.040
40. Bell A., McSteen P.M., Cebrat M., Picur B., Siemion I.Z. Antimalarial activity of cyclolinopeptide A and its analogues. Acta Pol Pharm. 2000; 57 (suppl): 134-6.
41. Rempel B., Gui B., Maley J., Reaney M., Sammynaiken R. Biomo-lecular interaction study of cyclolinopeptide A with human serum albumin. J Biomed Biotechnol. 2010; 2010: 1-8. DOI: https://doi. org/10.1155/2010/737289
42. Jadhav P.D., Shim Y.Y., Reaney M.J.T. Affinity binding of chicken apolipoprotein A1 to a novel flax orbitide (linusorb). RSC Adv. 2018; 8 (32): 17 702-9. DOI: https://doi.org/10.1039/c8ra01757c
43. Peng C., Li J., Zhao A., Yu S., Zheng L., Deng Z.Y. Non-oxidized and oxidized flaxseed orbitides differently induce HepG2 cell apoptosis: involvement of cellular uptake and membrane death receptor DR4. J Sci Food Agric. 2024; 104 (7): 4296-308. DOI: https://doi.org/10.1002/ jsfa.13315
44. Chen J., Li W., Lee Y.Y., Cai Z., Chen J., Wang Y. The synergistic treatment of cyclolinopeptide J and calcium carbonate nanoparticles for osteoporosis via BMP/Wnt signaling: in vivo and in vitro. J Funct Foods. 2023; 110: 105826. DOI: https://doi.org/10.1016/j.jff.2023.105826
45. Górski A., Kasprzycka M., Nowaczyk M., Wieczoreck Z., Siemion I.Z., Szelejewski W., et al. Cyclolinopeptide: a novel immunosuppressive agent with potential anti-lipemic activity. Transplant Proc. 2001; 33 (1-2): 553. DOI: https://doi.org/10.1016/S0041-1345(00)02139-4
46. Zou X.G., Shim Y.Y., Cho J.Y., Jeong D., Yang J., Deng Z.Y., et al. Flaxseed orbitides, linusorbs, inhibit LPS-induced THP-1 macrophage inflammation. RSC Adv. 2020; 10 (38): 22 622-30. DOI: https://doi. org/10.1039/c9ra09058d
47. Li J., Chen J., Huang P., Cai Z., Zhang N., Wang Y., et al. The anti-inflammatory mechanism of flaxseed linusorbs on lipopolysaccharide-induced RAW 264.7 macrophages by modulating TLR4/NF-kB/MAPK pathway. Foods. 2023; 12 (12): 2398. DOI: https://doi.org/10.3390/ foods12122398
48. Kleigrewe K., Haack M., Baudin M., Ménabréaz T., Crovadore J., Masri M., et al. Dietary modulation of the human gut microbiota and metabolome with flaxseed preparations. Int J Mol Sci. 2022; 23 (18): 10473. DOI: https://doi.org/10.3390/yms231810473
49. Behsaz B., Mohimani H., Gurevich A., Prjibelski A., Fisher M., Vargas F., et al. De novo peptide sequencing reveals many cyclopep-tides in the human gut and other environments. Cell Syst. 2020; 10 (1): 99-108.e5. DOI: https://doi.org/10.1016/j.cels.2019.11.007
50. Mani U.V., Mani I., Biswas M., Kumar S.N. An open-label study on the effect of flax seed powder (Linum usitatissimum) supplementation in the management of diabetes mellitus. J Diet Suppl. 2011; 8 (3): 257-65. DOI: https://doi.org/10.3109/19390211.2011.593615
51. Pan A., Sun J., Chen Y., Ye X., Li H., Yu Z., et al. Effects of a flaxseed-derived lignan supplement in type 2 diabetic patients: a randomized, double-blind, cross-over trial. Gagnier J. editor. PLoS One. 2007; 2 (11): e1148. DOI: https://doi.org/10.1371/journal.pone.0001148
52. Deng S., Li J., Luo T., Deng Z. Flaxseed cyclic peptide [1-9-NaC]-linusorb B3 (CLA) improves oxidative stability of flaxseed oil by chelating metal ions and intermediate oxidative products. J Agric Food Chem. 2022; 70 (50): 15 776-86. DOI: https://doi.org/10.1021/acs. jafc.2c06102
53. Fojnica A., Leis H.J., Murkovic M. Identification and characterization of the stability of hydrophobic cyclolinopeptides from flaxseed oil. Front Nutr. 2022; 9: 903611. DOI: https://doi.org/10.3389/fnut.2022.903611
54. Aladedunye F., Sosinska E., Przybylski R. Flaxseed cyclolinopeptides: analysis and storage stability. J Am Oil Chem Soc. 2013; 90 (3): 419-28. DOI: https://doi.org/10.1007/s11746-012-2173-0
55. Mueed A., Ma H., Madjirebaye P., Ali A., Ali S., Yu J., et al. Effect of flaxseed oil cyclolinopeptides on lipid oxidation, protein oxidation, and lipid profile during in vitro digestion of high-fat beef. Food Chem. 2025; 463 (pt 3): 141256. DOI: https://doi.org/10.1016/j.food-chem.2024.141256
56. Liu Z., Lee Y.Y., Tan C.P., Wang Y., Qiu C. Improved solubility and bioavailability of cyclolinopeptides by diacylglycerol in the ß-cyclodextrin Pickering emulsions. Food Chem. 2024; 464 (pt 1): 141553. DOI: https://doi.org/10.1016/j.foodchem.2024.141553
57. FAOSTAT [Electronic resource]. URL: https://www.fao.org/faostat/ en/#data/QCL/visualize (date of access September 12, 2024).
58. Ivanova E.V., Andronik E.L., Batyukov D.A. Oil flax: leading producers and production market (review). Vestnik Belorusskoy gosudarstvennoy sel'skokhozyaystvennoy akademii [Bulletin of the Belarusian State Agricultural Academy]. 2022; (3): 69-75. (in Russian)
