| Summary: | Reactive oxygen species (ROS) play a central role in the pathogenesis of type 2 diabetes mellitus (T2DM) and contribute to the onset of many associated complications. Larix laricina is a native medicinal plant highly respected by the Cree elders and healers of James Bay, Québec, and has been used to treat diabetes related symptoms for generations. Previous studies have validated the strong anti-diabetic potential of L. laricina as well as its significant antioxidant activities and high polyphenol content. Here, we explore antioxidant activity as an underlying mechanism of anti-diabetic effects of L. laricina, hypothesizing that polyphenols represent the most active constituents, efficiently scavenging endogenous and deleterious ROS. This thesis investigated the antioxidant capacity and bioavailability of active constituents of L. laricina. Using Oxygen Radical Absorbance Capacity (ORAC) assay, the antioxidant potential of L. laricina extracts and isolated compounds were evaluated and major antioxidants were identified. Using the Caco-2 cell monolayer model of intestinal absorption and liquid chromatography – mass spectroscopy (ESI-LC-MS/MS) to detect and quantify metabolites, the permiability to active constituents were determined. The L. laricina crude extract possessed strong antioxidant potential in vitro (7.1 ± 0.3 Trolox equivalents (TE) μM /mg). Among the L. laricina 16 fractions, fraction 10 showed the highest antioxidant capacity (21.840 ± 1.679 μM TE/mg). Among the isolated pure compounds, the stilbene rhaponticin identified from fraction 10 showed the strongest antioxidant activity (24.620 ± 1.116 μM TE/mg). The subsequent Caco-2 transport study demonstrated that none of the identified compounds were detectable in basolateral samples after treatment with crude extract. In monolayers treated with fraction 10 (60% rhaponticin), however, small quantities of rhaponticin were detected in basolateral samples. The apparent permeability coefficients (Papp) of rhaponticin were 1.857 × 10-8 cm/sec (0 min – 60 min) and 1.455 × 10-9 cm/sec (60 min – 120 min). In the ORAC assay of basolateral samples, L. laricina crude extract and rhaponticin showed a trend for stronger antioxidant benefits compared with control.L. laricina possesses very significant antioxidant potential in vitro, specifically its most active constituent, rhaponticin. However, rhaponticin and other active constituents appear to possess low permeability in the Caco-2 cell monolayer model. More study is needed to elucidate the underlying mechanisms regulating the absorption of polyphenols including rhaponticin of L. laricina. Les espèces réactives de l'oxygène (ROS) jouent un rôle central dans la pathogenèse de diabète de type 2 (DT2) et contribuent à l'apparition de nombreuses complications diabétiques. Une plante médicinale indigène au Canada, Larix laricina est hautement respecté par les aînés et guérisseurs Cris de la région baie James, au Québec, qui l'utilisent pour traiter les symptômes liés au diabète depuis des générations. Plusieurs études antérieures démontrent la potentiel antidiabétique de L. laricina ainsi que ses puissantes propriétés antioxydantes et une richesse en composés polyphénoliques. Ici, nous explorons les activités antioxydantes comme un mécanisme sous-jacent des effets anti-diabétiques de L. laricina en faisant l'hypothèse que les polyphénols représentent les éléments les plus actifs, balayagant ROS. Cette thèse porte sur la capacité antioxydante et la biodisponibilité des principes actifs de L. laricina.En utilisant l'analyse de capacité d'absorption des radicaux oxygénés (ORAC), le potentiel antioxydant des extraits et des composés isolés a été évalué et les antioxydants majeurs ont été identifiés. En servir des cultures monocouche de cellules Caco-2 comme modèle de l'absorption intestinale et la chromatographie liquide - spectrométrie de masse (ESI-LC-MS/MS) pour détecter et quantifier les métabolites, la perméabilité de constituants actifs ont été déterminés.L'extrait brut L. laricina possédait un potentiel antioxydant puissant in vitro (7.1 ± 0.3 équivalents Trolox (TE) μM /mg). On a ensuite poursuivi les actifs par la méthode dite de fractionnement guidé par épreuves les bioessais. Parmi les 16 fractions de l'extrait brut, la fraction 10 a montré la plus grande capacité antioxydante (21.8 ± 1.7 μM TE / mg). Parmi les composés isolés purs, la rhaponticin – un glycoside stilbène identifiés à partir de la fraction 10 – a montré l`activité antioxydante la plus forte (24.6 ± 1.1μM TE / mg). L'étude ultérieure de transport à travers les monocouches Caco-2 a démontré qu'aucun des composés identifiés ont été décelés dans les échantillons basolatérales après le traitement avec l'extrait brut. En monocouches traités par fraction 10 (60% rhaponticin), cependant, de petites quantités de rhaponticin ont été détectés dans des échantillons basolatéral. Les coefficients de perméabilité apparente (Papp) de rhaponticin étaient 1.86 × 10-8 cm / s (0 - 60 mn) et 1.46 × 10-9 cm / s (60 min - 120 min). Toutefois, les analyses ORAC avec les échantillons récoltées basolatérales indiquaient que l'activité antioxydantes ont augmenté avec le temps de manière légèrement et non-significativement plus accélérée si le côté apical a été traitée avec l'extrait brut ou rhaponticin par rapport au témoin.L. laricina possède un potentiel antioxydant très significative in vitro, en particulier sa composante la plus active, rhaponticin. Cependant, rhaponticin et d'autres constituants actifs semblent posséder une faible perméabilité dans le modèle Caco-2 monocouche cellulaire. Plus d'études sont nécessaires pour élucider les mécanismes sous-jacents régissant l'absorption des polyphénols dont rhaponticin de L. laricina.
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