الفحص السريع واكتشاف مثبطات ستيرويل-CoA ديساتوراز 1 (SCD1) من الزنجبيل وفعاليتها في تحسين مرض الكبد الدهني غير الكحولي Rapid screening and sensing of stearoyl-CoA desaturase 1 (SCD1) inhibitors from ginger and their efficacy in ameliorating non-alcoholic fatty liver disease

المجلة: Journal of Food Measurement & Characterization، المجلد: 18، العدد: 8
DOI: https://doi.org/10.1007/s11694-024-02697-2
تاريخ النشر: 2024-06-21

الفحص السريع واكتشاف مثبطات ستيرويل-CoA ديساتوراز 1 (SCD1) من الزنجبيل وفعاليتها في تحسين مرض الكبد الدهني غير الكحولي

شين زينغ شانغ وانغ زي بنغ منغ وانغ كوي زهاو بن بن شو شيونغوي ين محمد م. إبراهيم جابر أ. م. مرسال زينهم م. البحى زهانهو قوه وي شيانغ جيانوي وانغ

تاريخ الاستلام: 27 يناير 2024 / تاريخ القبول: 11 يونيو 2024 / تاريخ النشر على الإنترنت: 21 يونيو 2024
© المؤلفون 2024

الملخص

مرض الكبد الدهني غير الكحولي هو حالة مزمنة شائعة في الأيض، ولا توجد أدوية معتمدة متاحة لها. كتوابل ودواء تقليدي صيني، يمكن أن يكون الزنجبيل مفيدًا في تقليل أعراض مرض الكبد الدهني غير الكحولي. على الرغم من أن مكوناته النشطة وآليات عمله غير معروفة، إلا أن هناك نقصًا في الأبحاث حولها. الغرض من هذه الدراسة هو تحضير المغنتيت. تمت دراسة مواد ديساتوراز ستيرويل- CoA 1 (SCD1) وتحليلها باستخدام الكروماتوغرافيا السائلة عالية الأداء-مطياف الكتلة (UPLC-MS) للكشف السريع عن مثبطات محتملة لـ SCD1 في الزنجبيل. استنادًا إلى هذا التحليل، أظهرت النتائج أن المكونات الرئيسية في الزنجبيل التي ترتبط مباشرة بـ SCD1 هي الزنجبيلول، حيث يتمتع 10-زنجبيلول بقدرة أكبر على الارتباط بـ SCD1 مقارنة بـ 8-زنجبيلول و 6-زنجبيلول. علاوة على ذلك، أشارت دراسات إضافية إلى أن تراكم الدهون الناتج عن الأحماض الدهنية الحرة (FFA) يتحسن بواسطة هذه الفئة من المركبات في خلايا الكبد البشرية الطبيعية (THLE-3)، حيث يعتبر 10-زنجبيلول هو المركب الأكثر فعالية. توفر هذه الدراسة رؤى جديدة حول الآلية التي يساهم بها الزنجبيل في تحسين مرض الكبد الدهني غير الكحولي (NAFLD) وتدعم الاستخدام الفعال لـ 10-زنجبيلول في علاج NAFLD.

الكلمات الرئيسية: الزنجبيل • المغنتيت • مثبط • الكبد الدهني

مقدمة

الأمراض مثل السرطانات [1-8]، وخاصة الأورام [9-12]، قد تسببت في الكثير من المتاعب وتسبب التوتر/القلق للإنسان [13،14]. لقد جذبت طرق الوقاية والعلاج اهتمامًا كبيرًا [15-19]. مرض الكبد الدهني غير الكحولي (NAFLD)، المعروف أيضًا بأنه مرتبط بالتمثيل الغذائي
مرض الكبد الدهني (MAFLD) هو متلازمة استقلابية تتميز بتراكم كميات هائلة من الدهون في الكبد. يبدأ مرض الكبد الدهني غير الكحولي (NAFLD) بتشحم الكبد، المعروف عادةً بالكبد الدهني، وقد يتطور إلى التهاب الكبد الدهني غير الكحولي (NASH) وفي النهاية إلى تليف الكبد (HF). يمكن أن يتطور إلى تصلب الكبد (HS) أو حتى سرطان الخلايا الكبدية (HCC).
لقد وصلت انتشار مرض الكبد الدهني غير الكحولي الآن إلى على مستوى العالم، تشكل خطرًا صحيًا جادًا بالإضافة إلى تكلفة اقتصادية كبيرة على المجتمع [21]. من المهم التأكيد على أنه لا توجد أدوية مصنعة كيميائيًا معتمدة لعلاج هذه الحالة [22]. تتمتع المنتجات الطبيعية بميزة علاج هذه الحالة [23]، لكنها تعاني من قيود تتعلق بأسسها المادية وآليات عملها غير الواضحة.
مع تزايد الوعي بالرعاية الصحية [24-26] ومتطلبات ظروف المعيشة عالية المعايير [27-29]، تم تصميم وبناء مواد وأجهزة أكثر تقدمًا [30] و [31-34]. لقد جذبت المنتجات الطبيعية مثل الخيزران [36-38] واللجنين [39-41] المزيد من الانتباه بسبب استخدامها المتزايد في حياتنا اليومية [42-46]. تم إنتاج العديد من المنتجات ذات القيمة المضافة مثل البوليسكاريد من المنتجات الطبيعية [47-52]. هناك العديد من الفوائد الطبية والطهي للزنجبيل، جذر نبات الزنجبيل الرسمي زينجيبر أوفيسينال ريسك. الزنجبيل ليس فقط توابل شائعة، بل هو أيضًا دواء تقليدي صيني له استخدامات طبية وطهي. يحتوي الزنجبيل على عدة مركبات نباتية، بما في ذلك الفلافونويدات، والأحماض الفينولية، والتربينات، وما إلى ذلك، والتي لها مجموعة واسعة من الأنشطة البيولوجية، مثل مضادات الأكسدة، ومضادات الالتهابات، ومضادات البكتيريا، ومضادات السمنة [53، 54]. كعنصر من الزنجبيل، تعتبر الزنجبيلات هي العنصر الأكثر نشاطًا وقد تكون فعالة في علاج الأمراض الأيضية [55]. يُعتقد أن 6-زنجبيلول فعّال في علاج مرض الكبد الدهني غير الكحولي [56]. أظهرت الدراسات السابقة أن 6-زنجبيلول قد يحسن من الكبد الدهني الناتج عن الشيخوخة من خلال آليات متعددة [57]، بما في ذلك تثبيط تكوين الدهون الجديد، وتعزيز أكسدة الأحماض الدهنية، وتقليل الإجهاد التأكسدي. من غير المعروف ما إذا كانت مكونات أخرى من الزنجبيل يمكن أن تحسن من NAFLD على أساس دوائي وبأي طرق، في حين أن الزنجبيلات متشابهة هيكليًا وقد تمارس تأثيرات مماثلة. يمكن أن تساعد الأبحاث حول هذه الفئة من المكونات في توضيح الأساس لآثار الزنجبيل الدوائية، فضلاً عن آلية عمله في تحسين NAFLD، من خلال تقديم رؤى حول أساسه المادي وآلية عمله.
إنزيم ستيرويل-CoA ديساتوراز 1 (SCD1)، الذي يتم التعبير عنه بشكل أساسي في الكبد والأنسجة الدهنية، هو إنزيم ميكروسومي مرتبط بالشبكة الإندوبلازمية. بالإضافة إلى تنظيم استقلاب الأحماض الدهنية، يلعب هذا الإنزيم دورًا مهمًا في تخليق الدهون الجديد في الكبد من خلال تحفيز تحويل الأحماض الدهنية المشبعة (SFA) إلى أحماض دهنية أحادية غير مشبعة (MUFA) [58]. يقوم SCD1 بتحفيز إنتاج الأحماض الدهنية الأحادية غير المشبعة إلى ثلاثي الجليسريد (TG) بواسطة دياسيلغليسيرول أسيل ترانسفيراز-1 (DGAT1)، مما يعزز تنكس الكبد الدهني [59]. إن تنكس الكبد الدهني وترسب الدهون المميزان لمرض الكبد الدهني غير الكحولي (NAFLD) هما ميزات مرضية للمرض. استنادًا إلى الدراسات السريرية، وُجد أن نشاط SCD1 الكبدي يكون بشكل ملحوظ
أعلى في المرضى البدينين الذين يعانون من مرض الكبد الدهني غير الكحولي مقارنة بالمرضى البدينين الذين لا يعانون من مرض الكبد الدهني غير الكحولي. لذلك، يبدو من المحتمل أن نشاط SCD1 الكبدي مرتبط ارتباطًا وثيقًا بمرض الكبد الدهني غير الكحولي، وقد تم إثبات أن تثبيط SCD1 بشكل خاص في الكبد يخفف من تقدم الكبد الدهني. وقد أظهرت الدراسات أن SCD1 أيضًا يشارك في أكسدة الدهون داخل الخلايا وأن كتم أو تثبيط تعبير SCD1 يزيد من الأحماض الدهنية داخل الخلايا. -الأكسدة، يقلل من مستويات الدهون في الكبد، ويحسن من تنكس الكبد الدهني. قامت شركة غالميد للأدوية بتطوير دواء جديد عن طريق الفم، أرامشول (حمض الأراكيديل أميد الكولانيك)، الذي يستهدف ويثبط SCD1. لقد قلل هذا الدواء من دهون الكبد بشكل كبير لدى الأشخاص الذين يعانون من مرض الكبد الدهني غير الكحولي/التهاب الكبد الدهني غير الكحولي. تظهر التجارب السريرية من المرحلة الثالثة [61] أن تثبيط SCD1 يمكن أن يكون هدفًا فعالًا لعلاج مرض الكبد الدهني غير الكحولي [62].
يمكن لمستخلص الزنجبيل أن يقلل بشكل كبير من نشاط SCD1 ويخفف من ترسب الدهون الكبدية في الهامستر المصاب بفرط شحميات الدم [63]، لكن المكون المحدد المسؤول عن هذه التأثيرات غير معروف. استخدمت هذه الدراسة مادة نانوية مغناطيسية تُعرف بالمغنيتيت ( تم تثبيت SCD1 لاختبار مثبطات SCD1 في الزنجبيل، واستخدام الكروماتوغرافيا السائلة مع مطياف الكتلة (LC-MS/MS) لتحديد المكونات النشطة التي تم اختبارها. تم استخدام الربط الجزيئي لفحص وضع الارتباط بين المكون المستهدف وSCD1. تم استخدام خلايا الكبد البشرية الطبيعية (THLE-3) المستحثة بالأحماض الدهنية الحرة (FFA) لتقييم تأثير كل مركب على تقليل تراكم الدهون في خلايا الكبد. تم استكشاف الأساس المادي الكامن وراء التأثيرات الدوائية وآلية العمل التي من خلالها يعزز الزنجبيل حالة مرض الكبد الدهني غير الكحولي (NAFLD).

المواد والأساليب

الإجراءات التجريبية العامة

تم الحصول على بروتين SCD1 المأشوب من الفئران (CSB-CF319560MO) من شركة ووهان هوماي للهندسة الحيوية المحدودة (ووهان، الصين). تم شراء 3-أمينوبروبيل ثلاثي إيثوكسي سيليان (APTES، 99%)، وحمض الأوليك، وحمض النخيل من شركة شنغهاي ألادين للتكنولوجيا الحيوية المحدودة (شنغهاي، الصين). تم شراء الجلوتارالدهيد (GA، 50%) من شركة ماكلين للتكنولوجيا الحيوية المحدودة (شنغهاي، الصين). تم الحصول على المواد الكيميائية اللازمة لزراعة الخلايا من جيبكو (كارلسباد، كاليفورنيا، الولايات المتحدة الأمريكية). وقدمت هذه المصادر مواد كيت عد الخلايا-8 (CCK-8) المطلوبة من سولار بيو (بكين، الصين).

المادة النباتية

تم طلب شرائح الزنجبيل المجفف من شركة سيتشوان هونغشينغ للأدوية المحدودة، والتي تعود أصولها إلى سيتشوان، الصين، وتحمل رقم الدفعة 20,221,201.

تحضير الاستخراج

خلال التجربة الموصوفة أعلاه، تم سحق شرائح الزنجبيل المجفف وخلطها مع الإيثانول بنسبة مادة إلى سائل 1:20 ). تم استخراجها ثلاث مرات في درجة حرارة الغرفة لمدة 30 دقيقة لكل منها باستخدام الموجات فوق الصوتية (700 واط) [64]. للحصول على مستخلص الزنجبيل (GE)، تم تصفية المستخلص وتركيزه في باستخدام مبخر دوار Rotavapor R-100 (Büchi، فلويل، سويسرا) ثم تم تجفيفه بالتجميد باستخدام مجفف تجميد فراغي Lab-1 C-50E (Biocool، بكين، الصين) للحصول على مستخلص فرع التوت (MBE).

تركيب المواد

تم اعتماد الطرق الموضحة في الأدبيات السابقة [65]. باختصار، تم استخدام الطريقة الهيدروحرارية لتخليق المغنتيت. جزيئات نانوية مغناطيسية باستخدام الطريقة المبلغ عنها سابقًا. الجزيئات ثم تم تنشيطها بـ APTES (1 مل) للحصول على . كخطوة نهائية، تم استخدام الجلوتارالدهيد لـ
رابط مع بروتين SCD1 للحصول على والتي ستستخدم في الفحص التالي. لتسهيل الفهم، تم توضيح تفاصيل إعداد المواد واختبار الخصائص اللاحق في المخطط 1.

توصيف المواد

تمت دراسة المواد المُركبة باستخدام المجهر الإلكتروني الماسح (SEM) ومقياس مغناطيسية العينة المهتزة (VSM) وطيف تحويل فورييه للأشعة تحت الحمراء (FT-IR) [66]. تضمنت الطريقة ضغط العينات بالأشعة تحت الحمراء مع بروميد البوتاسيوم (KBr) وتم قياس الخصائص المغناطيسية باستخدام مقياس مغناطيسية العينة المهتزة عند درجة حرارة الغرفة في نطاق المجال المغناطيسي من تم قياس إشارات المجموعة الوظيفية في النطاق .

الفحص السريع للمكونات النشطة

عينتان من تم إدخال المواد إلى مذيب فارغ (تحكم) وحل GE مذاب في محلول مخزن بالفوسفات (PBS). ثم تم حضن الخليط لمدة ساعتين في درجة حرارة الغرفة. حتى تم تحقيق الفصل المغناطيسي، تم اتباع إجراء الإيلاطة كما هو موصوف أعلاه للحصول على الإيلا. أخيرًا، تم تحديد الإيلا باستخدام الكروماتوغرافيا السائلة عالية الأداء-مطياف الكتلة (UPLC-MS)، و
المخطط 1 إعداد المواد والخطوات الاختبارية اللاحقة
تم إجراء تحليل طيف الكتلة على المكونات التي تم فحصها.

تحليل UPLC-MS/MS

خلال التجربة، تم استخدام جهاز Waters ACQUITY UPLC Class المزدوج مع جهاز Xevo G2-XS Q-Tof (شركة ووترز، ميلفورد، ماساتشوستس، الولايات المتحدة الأمريكية) لتحليل UPLC-MS/MS.
تم الحفاظ على ظروف الطور السائل: العمود المستخدم في هذه الدراسة هو عمود ACQUITY BEH-C18 UPLC ) في عند حجم حقن عند درجة حرارة العمود تكونت المرحلة المتنقلة A من الأسيتونيتريل، بينما كانت المرحلة المتنقلة B تتكون من حمض الفورميك مع الماء، بمعدل تدفق محدد عند 0.4 فيما يتعلق بظروف الإيلاution، تم اتباع ما يلي: ، .
معايير تحديد مطيافية الكتلة هي كما يلي: أوضاع الأيونات الإيجابية/السلبية بتقنية ESI، جهد الكابيلاري 3.0 كيلو فولت (Vcap)، درجة حرارة المصدر، جهد سكينر 40 فولت، درجة حرارة إزالة الذوبان تدفق غاز إزالة الرطوبة، طاقة تصادم 30 فولت، نطاق المسح 100-1200 )، وجمع بيانات مطيافية الكتلة الثانوية الآلي.
تم الحصول على بيانات من مطيافية الكتلة في كلا الوضعين الإيجابي والسالب، مع نطاقات المسح من 1200 وزن جزيئي ) وتم الحصول على LC-MS/MS تلقائيًا.
كانت المعلمات المستخدمة لتحديد مطيافية الكتلة كما يلي. كانت درجة الحرارة عند المصدر، جهد السكينر، تدفق غاز إزالة الحل، طاقة الاصطدام، ودرجة حرارة إزالة الحل هي ، و ، على التوالي.

الربط الجزيئي

أظهر التثبيت الجزيئي قدرته على فحص وضع الارتباط وغيرها [67-71]. تم إجراء ذلك باستخدام برنامج AutoDock Vina [72] مع الهيكل البلوري لبروتين ستيرويل-كوإنزيم A ديساتوراز 1 (SCD1، معرف PDB: 4YMK) الذي تم الحصول عليه من بنك بيانات البروتين RCSB.http://www.rcsb.org“). تم تحديد الأحماض الأمينية الستة التي تعتبر حاسمة لارتباط SCD1 و ستيرويل coenzyme A كأحماض أمينية رئيسية [73]. في نموذج التفاعل هذا، فإن الإحداثي المركزي t هو تم ربط الجزيئات الصغيرة بموقع النشاط لبروتين SCD1 لتحديد نموذج التفاعل. تم استخدام Pymol لعرض الصور بناءً على درجات الربط المحسوبة لكل مركب.

زراعة الخلايا

في هذه الدراسة، تم زراعة خلايا الكبد البشرية الطبيعية THLE-3 في وسط كامل 1640 يحتوي على مصل الجنين البقري (FBS) و أجسام مضادة مزدوجة من البنسلين-ستربتوميسين، عند درجة حرارة محيطة من ، في حاضنة مع .

اختبار حيوية الخلايا

تم تقييم حيوية الخلايا بواسطة طريقة CCK-8. تم زراعة الخلايا في خلايا لكل بئر في أطباق 96 بئر. بعد الحضانة طوال الليل، تم معالجة كل مجموعة بتركيز معين من ، و ) أو دواء ، و )، مع ست تكرارات في كل مجموعة. بعد 24 ساعة من الحضانة، تم التخلص من الوسط. من عام 1640 و تم إضافة CCk-8 من الكواشف. بعد الحضانة لمدة ساعة واحدة، تم قياس قيمة الكثافة الضوئية (OD) عند 450 نانومتر باستخدام جهاز قراءة الميكرو بلايت Synergy H1 (BioTek، VT، الولايات المتحدة الأمريكية)، وتم حساب حيوية الخلايا لتقييم السمية الخلوية لـ FFA أو الأدوية.

بناء نموذج ترسيب الدهون

تم إجراء التجربة باستخدام FFA (نسبة 2:1، حمض الأوليك: حمض النخيل) كنموذج لتراكم الدهون في الخلايا الكبدية، حيث تم زراعة خلايا THLE-3 بتركيز من خلايا لكل بئر في لوحة 6 آبار. بمجرد أن نمت الخلايا إلى تقدير تم إضافة FFA بتركيز معين ضمن نطاق التركيز الآمن إلى كل مجموعة، مع ثلاث تكرارات في كل مجموعة، وتم الحصول على محتوى TG داخل الخلايا بعد 24 ساعة.

تحديد محتوى الدهون الثلاثية داخل الخلايا

تمت عملية حضانة الخلايا المعالجة لمدة 24 ساعة، تلتها ثلاث غسلات بمحلول PBS معقم، ثم تم التخلص من الوسط الأصلي. تم حضانة كل بئر مع 500 مل من محلول RIPA لمدة 10 دقائق على الثلج. تم كشط المحلول باستخدام ملعقة وقلبه بسرعة 5000 دورة في الدقيقة لمدة 5 دقائق للحصول على الطور العلوي. بناءً على التعليمات في مجموعة اختبار ثلاثي الجليسريد (Nanjing JianCheng Bio، الصين)، تم تحديد محتوى TG في المحلول، وتم حساب محتوى TG في العينة بناءً على حجم المحلول المضاف. بالإضافة إلى قياس تركيز البروتين في المحلول بمساعدة مجموعة اختبار بروتين BCA (Nanjing JianCheng Bio، الصين)، تم أيضًا قياس الكمية النسبية لـ TG في الخلايا من خلال قسمة كمية TG في العينة (ملغ) على كمية البروتين الكلي (غ).

صبغة الزيت الأحمر 0

تم هضم خلايا THLE-3 باستخدام التربسين وتم توزيعها بشكل جيد، بعد ذلك تم إضافة 1640 إلى كل بئر من صفيحة الـ 12 بئر. ثم تم زراعة الخلايا بتركيز الخلايا لكل بئر وتنمو على شريحة الزجاج. تم مقارنة FFA بتركيز محدد من 6-جينجيرول و10-جينجيرول في كل بئر بعد 24 ساعة من الحضانة. تم التخلص من الوسط بعد 24 ساعة، تلاه تطبيق بارافورمالدهيد للتثبيت لمدة 15 دقيقة، ثم الغسل بمحلول PBS ثلاث مرات، تليها إضافة زيت أحمر O للتلوين لمدة 15 دقيقة، ثم ثلاث شطفات أخرى بمحلول PBS، ثم إضافة صبغة الهيماتوكسيلين لمدة 0.5 دقيقة، تليها ثلاث شطفات أخرى بمحلول PBS، وأخيرًا، المراقبة تحت المجهر والتقاط الصور.

تحليل البيانات

تم إجراء التحليل الإحصائي وتنظيم البيانات التجريبية باستخدام برنامج SPSS 26.0. تم التعبير عن النتائج كـ “المتوسط “SEM”. تم تحليل الفروق الإحصائية في البيانات بين المجموعات باستخدام تحليل التباين الأحادي واختبار النطاق المتعدد لدنكان. ).

النتائج

توصيف المواد

نظرًا لخصائصه المغناطيسية الممتازة [74-77]، يستخدم على نطاق واسع كركيزة للإنزيمات المثبتة. يمكن رؤية في الشكل 1A أن المجهر الإلكتروني الماسح يمكن أن يعكس بدقة الخصائص الشكلية للعينة وأن المركب المُصنّع له شكل كروي بقطر حوالي 200 نانومتر. بشكل عام، يُعتبر VSM أداة مهمة لتحديد الخصائص المغناطيسية للمواد المغناطيسية. كما يتضح من بيانات VSM لـ (الشكل 1B)، يظهر المادة خصائص بارامغناطيسية جيدة مع مغنطة تشبع قدرها 71.4 تظهر نتيجة مشابهة في الشكل 1C، الذي يظهر أن يتم توزيعها في المحلول وقادرة على أن تُغنى عند الطرف المغناطيسي لتُفصل عن المحلول من خلال تطبيق مجال مغناطيسي. استنادًا إلى نتائج نمط FT-IR (الشكل 1D)، الإشارة المميزة لـ رابطة عند [78]، الـ اهتزاز تمدد الرابطة عند (إشارة رابطة الأميد للبروتين) [79]، وقمة اهتزاز الشد لـ -OH عند يشير إلى أن المادة قد تم تفعيلها بنجاح.
الشكل 1 توصيف المواد النانوية المغناطيسية: أ. صورة SEM لـ ; صورة VSM لـ @SCD1; ج. تشتت @SCD1; طيف FT-IR لـ
الشكل 2 كروماتوغرامات الأيونات الكلية لاستخراج الزنجبيل (A)، المحلول (B) في وضع الأيونات الموجبة، والضبط (C)
الشكل 3 طيف الكتلة وأنماط التفتت للمركب ومركب في وضع الأيونات الموجبة

تحليل المكونات لمثبطات SCD1 المحتملة في مستخلص الزنجبيل

تم إخضاع المكونات التي تم تحديدها من خلال الفحص لتحليل UPLC-MS/MS، وتمت ملاحظة مخططات التيار الأيوني الكلي (TIC) في وضع الأيونات الموجبة (الشكل 2). كان هناك تركيز كبير من المركبات 1 و2 و3 في المحلول، مع أوقات احتباس لـ و 13.65 دقيقة، على التوالي. من الجدير بالذكر أن المركب 3
أظهرت أكبر استجابة، مما يشير إلى أنها قد تكون لديها ميول أكبر تجاه SCD1.
تشير بيانات الطيف الكتلي ونمط الانقسام للمركب 3 (الشكل 3C) إلى أن و توجد الإشارات في و 701.4868، على التوالي، بينما الشظايا (أيونات الشظايا) عند و 315.2455 تت correspond إلى و أظهر تحليل مطيافية الكتلة أن فقدان جزيئات الماء من أيون السلف أدى إلى تكوين شظايا من ، و 137.0753. تم ملاحظة أقوى إشارة لـ حيث التخصص الرئيسي
تم إظهار أيون الكتلة/الشحنة 179.0848 كإشارة تفتت تم توليدها بواسطة أيون السلف بعد أن فقد المكون الألكيلي المحايد. تجزئة إضافية لـ تمت ملاحظته في كنتيجة لفقدان إضافي لـ CHCHO.
أظهرت أنماط الانقسام للمركبين 1 و 2 في الشكل 3A و B أنها مشابهة لتلك الخاصة بالمركب 3 كما يتضح من تشابهها في التركيب، مما يشير إلى أنها قد تنتمي إلى مركبات ذات هياكل مشابهة للمركب 3. بالإضافة إلى ذلك، كانت أنماط انقسامها متسقة مع تلك الموجودة في أوراق بحثية أخرى تم نشرها بالفعل في الأدبيات. وبالتالي، تؤكد النتائج التحليلية أن المركبات 1 و 2 و 3 هي 6-جينجيرول و 8-جينجيرول و 10-جينجيرول، على التوالي.
يتضح من كروماتوغرامات الأيونات الكلية (TIC) للمستخلص في وضع الأيون السالب (الشكل 4B) أن المركب 3 والمركب 2 كانا المكونين الرئيسيين في المستخلص، بينما كان للمركب 1 إشارة ضعيفة. بالإضافة إلى ذلك، تم ملاحظة الإشارة القوية عند زمن الاحتفاظ 15.49 دقيقة أيضًا في التحكم (الشكل 4C)، مما يشير إلى أن هذا المركب لم يكن محددًا بشكل خاص لارتباط SCD1 بالزنجبيل. بالإضافة إلى ذلك، أكدت طيف الكتلة وأنماط الانقسام للمركبين 2 و3 في وضع الأيون السالب (الشكل 5) أن هذين المركبين هما على التوالي 8-جينجيرول و10-جينجيرول.

تنبؤ وضع الارتباط للمكونات النشطة المحتملة

تم إجراء تحليل تقنية ربط الجزيئات للتحقيق في مواقع الربط للمكونات المستهدفة فيما يتعلق بـ SCD1 (كما هو موضح في الشكل 6). وقد تم إثبات أن طاقات الربط لـ 6-جينجيرول (الذروة 1) و 8-جينجيرول (الذروة 2) و 10-جينجيرول (الذروة 3) كانت – ، و ، على التوالي، مما يؤكد أن 10-جينجيرول لديه أقوى قدرة على الارتباط بـ SCD1. نظرًا لأن هذه المركبات الثلاثة لها تشابهات هيكلية، فإن مواقع ارتباطها مع SCD1 متشابهة أيضًا. الفرق الملحوظ بين 10-جينجيرول والمركبين الآخرين هو وجود المزيد من مواقع الارتباط.
يظهر أن Asn144 وAsp152 في الجيب النشط لـ SCD1 [73]. وهذا يشير إلى أن 6-جينجيرول و8-جينجيرول و10-جينجيرول تحتوي على مواقع ارتباط تقع في الجيب التحفيزي لـ SCD1 وقادرة على الارتباط به مباشرة.

المكون المستهدف يحسن تراكم الدهون في الخلايا الكبدية

استنادًا إلى الشكل 7A، تم تحديد أن التركيز الأمثل للنمذجة لـ FFA يقع بين 25 و 150. . لذلك، التركيزات التي تقل عن يمكن اختيارها لمزيد من تطوير النموذج. كما هو موضح في الشكل 7B، تم تحديد مستويات الدهون الثلاثية داخل الخلايا بعد التعرض لتركيزات متغيرة من الأحماض الدهنية الحرة لمدة 24 ساعة. تشير النتائج إلى أن محتوى الدهون الثلاثية داخل الخلايا يزيد مع زيادة تركيز الأحماض الدهنية الحرة من 12.5 إلى . على وجه الخصوص، أدى FFA إلى زيادة كبيرة في مستويات TG داخل الخلايا ( ). في ضوء حقيقة أن نتائج الـ مجموعة العلاج لم تكن مختلفة بشكل ملحوظ عن تلك الخاصة بـ مجموعة العلاج، تم اتخاذ القرار بأن سيكون التركيز الأمثل للنمذجة. يبدو أن محتوى TG في الخلايا كان متسقًا مع تلك المقاسة بواسطة صبغة الزيت الأحمر O (الشكل 7C)، وزاد عدد قطرات الدهون داخل الخلايا (الجزيئات الحمراء) بشكل ملحوظ استجابةً للعلاج مع و من FFA مقارنةً مع الضوابط.
في البداية، تم تحديد السمية الخلوية لكل مركب قبل تقييم قدرته على تحسين تراكم الدهون في الخلايا الكبدية (الشكل 8A) الذي يظهر أن 6-جينجيرول (6-G) و8-جينجيرول (8-G) لم تؤثر بشكل كبير على بقاء خلايا THLE-3 عند تطبيقها في النطاق من . من بينها، 10 -جينجيرول ( ) لم يكن له تأثير كبير على بقاء الخلايا في نطاق لكنها أثرت بشكل كبير على بقاء الخلايا في . عند العثور على ميل مع 8-G و 10-G لانخفاض بقاء الخلايا مع التركيزات التي تتجاوز تركيزات أقل من تم اختيارهم لاحقًا لاختبار القابلية للحياة.
الشكل 8B يوضح تأثير كل مركب على محتوى TG داخل الخلايا. جميع المركبات خفضت محتوى TG داخل الخلايا، مع أفضل تأثير عند تركيز.
الشكل 4 كروماتوغرامات الأيونات الكلية لاستخراج الزنجبيل (A)، المحلول (B)، والضبط (C) في وضع الأيون السالب

أ

الشكل 5 طيف الكتلة وأنماط التفتت للمركب 2 (أ) والمركب 3 (ب) في وضع الأيون السالب

ب

الشكل 6 أوضاع الارتباط المتوقعة لـ 6-جينجيرول (A)، 8-جينجيرول (B)، و10-جينجيرول (C) مع SCD1
الشكل 7 تحديد التركيز الأمثل للتشكيل: أ. تم ملاحظة المستويات التالية من السمية الخلوية في الخلايا المعالجة بتركيزات مختلفة من FFA؛ ب. تم ملاحظة المستويات التالية من محتوى TG داخل الخلايا في الخلايا المعالجة بتركيزات مختلفة
عندما تكون في تركيز، 6-G و 10-G خفضت TG بنسبة و ، على التوالي، والتي كانت أكثر فعالية من 8-G (8.3%). أظهرت الخلايا الكبدية الملونة بزيت أحمر O (الشكل 8C) انخفاضات ملحوظة في تراكم الدهون بواسطة كل من 6-G و في .

نقاش

يتم غالبًا إجراء الفحص السريع لمثبطات الإنزيمات في الخلائط عن طريق تثبيت الإنزيمات باستخدام المواد النانوية المغناطيسية. لا تتطلب هذه الطريقة عمليات معقدة مثل استخراج وفصل الخلائط وتحديد البنية، بل تستخدم الكروماتوغرافيا السائلة-مطياف الكتلة (LC-MS) مباشرة لتحليل المكونات المفحوصة، وهي طريقة أسرع وأكثر كفاءة من الطرق التقليدية. يتم تطبيق هذه الاستراتيجية في الدراسة الحالية، والمركبات الموجودة في مستخلصات الزنجبيل التي ترتبط مباشرة بـ SCD1 هي بشكل رئيسي الزنجبيلول. استنادًا إلى تحليل مطياف الكتلة، وُجد أن
من FFA؛ تمت ملاحظة المستويات التالية من صبغة الزيت الأحمر O في الخلايا المعالجة بتركيزات مختلفة من FFA ( ). يتم تقديم النتائج كمتوسطات SD. **
لقد تم تقسيمها عند MS (الشكل 4). قد يكون هناك سبب لذلك لأن الزنجبيل نفسه لا يتمتع باستقرار حراري جيد [82]. إنه ينتج منتج أكسي كيتون تحت ظروف درجة حرارة مرتفعة و/أو بيئة حمضية، نتيجة لامتلاكه عدم استقرار. -مجموعة الكيتون الهيدروكسي. إنها عرضة للجفاف، مما يؤدي إلى تشكيل الكيتون غير المشبع [83، 84]. بسبب درجة حرارة إزالة الحلول العالية لـ عند مدخل مطياف الكتلة، كانت المكونات المستهدفة في العينات عرضة للجفاف الحراري أثناء تحليل مطياف الكتلة. في طيف الكتلة، كانت هناك دلالات هامة و تمت ملاحظة الإشارات. نتيجة لإعادة ترتيب هذه الإشارات، يتم إنتاج شظايا أصغر. وبالتالي، يجب إعداد هذه الفئة من التركيبات بطريقة تمنع التغيرات في المكونات الهيكلية الناتجة عن العوامل البيئية.
توجد مجموعة متنوعة من الآليات المسؤولة عن تحسين مرض الكبد الدهني غير الكحولي من خلال الزنجبيل، ويعتبر 6-زنجبيلول واحدًا من أكثر المكونات فعالية [85]. على سبيل المثال، HNF4 تسلسل miR-467b-3p/GPAT1 [56] له ارتباط مع
الشكل 8 تأثير المركبات المختلفة على تراكم الدهون في خلايا الكبد: أ. تم ملاحظة مستويات النشاط الخلوي التالية في الخلايا المعالجة بمركبات مختلفة بتركيزات مختلفة؛ ب. تم ملاحظة مستويات محتوى TG داخل الخلايا التالية في الخلايا
المعالجة بتركيزات مختلفة من المركبات؛ . تم ملاحظة مستويات صبغة الزيت الأحمر O التالية في الخلايا المعالجة بمركبات مختلفة ( ). يتم تقديم النتائج كمتوسطات SD. , ** , “ns” تعني
تنظيم تكوين الدهون، أكسدة الأحماض الدهنية، الإجهاد التأكسدي، والخلل الوظيفي الميتوكوندري [57]. بالمقابل، تشير تقارير قليلة جدًا إلى أن مكونات أخرى من الزنجبيل تساهم في تحسين مرض الكبد الدهني غير الكحولي. أظهرت الدراسة الحالية أن الزنجبيل يحتوي على مركب جديد (10-زنجبيلول) يزيد من تراكم الدهون في الكبد من خلال العمل المباشر لـ SCD1. توفر الدراسة الحالية مستوى إضافيًا من الفهم للآلية التي من خلالها يحسن الزنجبيل مرض الكبد الدهني غير الكحولي وتساهم أيضًا في اكتشاف مكونات نشطة جديدة يمكن أن تحسن مرض الكبد الدهني غير الكحولي. من الضروري
إجراء دراسات إضافية حول الآلية الدقيقة التي من خلالها يحسن 10-زنجبيلول مرض الكبد الدهني غير الكحولي في تجارب الحيوانات لتحديد تأثيره الدقيق.
تم ربط التغيرات غير الطبيعية في SCD1 بمجموعة واسعة من الأمراض في عدة دراسات. هناك زيادة في تعبير SCD1 في مجموعة واسعة من خلايا الأورام، ويرتبط التعبير المتغير بزيادة التكاثر، والغزو، والصلابة، ومقاومة العلاج الكيميائي [86]. يؤدي تثبيط SCD1 إلى تقليل نمو أورام الرئة، مما يشير إلى أن نظائر الزنجبيلول قد تمتلك أيضًا
خصائص مضادة للأورام [87]. أظهرت عدة دراسات حديثة أن الجمع بين 6-زنجبيلول وسيسبلاتين يحفز موت الخلايا المبرمج في خلايا سرطان المبيض ويثبط تكوين الأوعية بشكل أكثر فعالية من أي دواء بمفرده [88]. هناك أدلة على أن 10-زنجبيلول له نشاط مضاد للأورام من خلال عدة مسارات [89، 90]، بما في ذلك PI3K/Akt وMAPK. على الرغم من ذلك، لا يبدو أن الزنجبيلول له تأثير مباشر على SCD1، والذي يمكن أن يكون أيضًا آلية العمل المضادة للأورام لهذه الفئة من المركبات.
لا يوجد توافق حول ما إذا كان تثبيط SCD1 مفيدًا في جميع الحالات. في الفئران التي تم علاجها بإسقاط SCD1 النظامي، لوحظت أحداث سلبية عينية وجلدية، بما في ذلك الحول وفقدان الشعر بسبب الشذوذات العينية والجلدية [91]، تسبب مثبطات SCD1 التي يتم توزيعها بشكل نظامي آثارًا سلبية على العينين والجلد على أساس آلي [92]. عندما تكون الفئران ناقصة في SCD1، تتفاقم الالتهابات المزمنة ويحدث تصلب الشرايين [93]. لذلك، من الممكن التحقيق بشكل أكبر في vivo في امتصاص وتوزيع مثبطات SCD1 وإجراء تعديلات هيكلية أو تغييرات ستعزز استهدافها للكبد وتحسن نشاطها المثبط ضد SCD1 [94].

الاستنتاجات

في هذه الدراسة، من خلال بناء وتحليل واكتشاف هذه المكونات بالاشتراك مع UPLC-MS/MS، تم تحديد ثلاثة مكونات مثبطة محتملة لـ SCD1 وتم فحصها من مستخلصات الزنجبيل في هذه الدراسة. وفقًا لنتائج الربط الجزيئي، كانت جميع المركبات الثلاثة قادرة على الارتباط بـ SCD1، مع وجود 10-زنجبيلول له ألفة أقوى لـ SCD1 من 6-زنجبيلول و8-زنجبيلول. أظهر اختبار النشاط أن جميع المركبات الثلاثة حسنت تراكم الدهون في خلايا الكبد، مع وجود 10-زنجبيلول له أقوى تأثير. يتم الإبلاغ عن ذلك لأول مرة كتحسين للكبد الدهني. يُظهر الزنجبيلول أنه المركب الرئيسي في الزنجبيل الذي يثبط SCD1. وهذا له آثار مهمة لفهم آلية عمل الزنجبيل في تخفيف مرض الكبد الدهني غير الكحولي واستخدامه في علاج هذا المرض. من الضروري إجراء مزيد من التحقيقات لتحديد الفعالية الدقيقة لـ 10-زنجبيلول في علاج مرض الكبد الدهني غير الكحولي.
الشكر يمد المؤلفون تقديرهم لجامعة الطائف، المملكة العربية السعودية لدعمهم هذا العمل من خلال رقم المشروع (TU-DSPP-2024-21).
تم دعم هذا العمل من قبل المؤسسة الوطنية للعلوم الطبيعية في الصين (أرقام المنح 82274164، 81973653)، مشروع فريق وراثة وابتكار الطب الصيني التقليدي في تشونغتشينغ (رقم المنحة 2023090006KJZX2022WJW008)، المؤسسة الوطنية للعلوم الطبيعية في تشونغتشينغ، الصين (رقم المنحة CSTB2023N-SCQ-BHX0048)، ومؤسسة العلوم ما بعد الدكتوراه في الصين الممولة
المشروع (رقم المنحة 2023MD744147). تم تمويل البحث من قبل جامعة الطائف، الطائف، المملكة العربية السعودية (TU-DSPP-2024-21).
توفر البيانات ستتوفر البيانات عند الطلب.

الإعلانات

الموافقة الأخلاقية لم تتضمن الأبحاث الحالية تجارب على الحيوانات أو البشر.
المصالح المتنافسة يعلن المؤلفون أنهم ليس لديهم مصالح مالية متنافسة معروفة أو علاقات شخصية قد تكون قد أثرت على العمل المبلغ عنه في هذه الورقة.
الوصول المفتوح هذه المقالة مرخصة بموجب رخصة المشاع الإبداعي للاستخدام والمشاركة والتكيف والتوزيع وإعادة الإنتاج في أي وسيلة أو صيغة، طالما أنك تعطي الائتمان المناسب للمؤلفين الأصليين والمصدر، وتوفر رابطًا لرخصة المشاع الإبداعي، وتوضح ما إذا كانت هناك تغييرات قد تم إجراؤها. الصور أو المواد الأخرى من طرف ثالث في هذه المقالة مشمولة في رخصة المشاع الإبداعي للمقالة، ما لم يُذكر خلاف ذلك في سطر ائتمان للمادة. إذا لم تكن المادة مشمولة في رخصة المشاع الإبداعي للمقالة واستخدامك المقصود غير مسموح به بموجب اللوائح القانونية أو يتجاوز الاستخدام المسموح به، ستحتاج إلى الحصول على إذن مباشرة من صاحب حقوق الطبع والنشر. لعرض نسخة من هذه الرخصة، قم بزيارةhttp://creativecommons. org/licenses/by/4.0/.

References

  1. J. Zhang, B. Zhang, C. Pu, J. Cui, K. Huang, H. Wang, Y. Zhao, Nanoliposomal Bcl-xL proteolysis-targeting chimera enhances anti-cancer effects on cervical and breast cancer without on-target toxicities. Adv. Compos. Hybrid. Mater. 6, 78 (2023). https://doi. org/10.1007/s42114-023-00649-w
  2. U. Malik, D. Pal, Cancer-fighting isoxazole compounds: Sourcing Nature’s potential and synthetic Advancements- A Comprehensive Review. ES Food Agrofor. 15, 1052 (2024). https://doi. org/10.30919/esfaf1052
  3. M. Sudhi, V.K. Shukla, D.K. Shetty, V. Gupta, A.S. Desai, N. Naik, B.M.Z. Hameed, Advancements in bladder Cancer Management: a Comprehensive Review of Artificial Intelligence and Machine Learning Applications. Eng. Sci. 26, 1003 (2023). https://doi.org/10.30919/es1003
  4. Z. Ou, Z. Li, Y. Gao, W. Xing, H. Jia, H. Zhang, N. Yi, Novel triazole and morpholine substituted bisnaphthalimide: synthesis, photophysical and G-quadruplex binding properties. J. Mol. Struct. 1185, 27-37 (2019). https://doi.org/10.1016/j. molstruc.2019.02.073
  5. Z. Ou, Y. Qian, Y. Gao, Y. Wang, G. Yang, Y. Li, K. Jiang, X. Wang, Photophysical, G-quadruplex DNA binding and cytotoxic properties of terpyridine complexes with a naphthalimide ligand. RSC Adv. 6, 36923-36931 (2016). https://doi.org/10.1039/ C6RA01441K
  6. Q. Ban, J. Du, W. Sun, J. Chen, S. Wu, J. Kong, Intramolecular copper-containing hyperbranched polytriazole assemblies for label-free Cellular Bioimaging and Redox-Triggered Copper Complex Delivery. Macromol. Rapid Commun. 39, 1800171 (2018). https://doi.org/10.1002/marc. 201800171
  7. T. Bai, J. Du, J. Chen, X. Duan, Q. Zhuang, H. Chen, J. Kong, Reduction-responsive dithiomaleimide-based polymeric micelles for controlled anti-cancer drug delivery and bioimaging.
Polym. Chem. 8, 7160-7168 (2017). https://doi.org/10.1039/ C7PY01675A
8. D. Bhargava, P. Rattanadecho, K. Jiamjiroch, Microwave imaging for breast Cancer detection – A Comprehensive review. Eng. Sci. Press. (2024). https://doi.org/10.30919/es31116
9. L. Xiao, W. Xu, L. Huang, J. Liu, G. Yang, Nanocomposite pastes of gelatin and cyclodextrin-grafted chitosan nanoparticles as potential postoperative tumor therapy. Adv. Compos. Hybrid. Mater. 6, 15 (2022). https://doi.org/10.1007/s42114-022-00575-3
10. D.S. Uplaonkar, V. Virupakshappa, N. Patil, An efficient Discrete Wavelet transform based partial Hadamard feature extraction and hybrid neural network based Monarch Butterfly optimization for liver tumor classification. Eng. Sci. 16, 354-365 (2021). https:// doi.org/10.30919/es8d594
11. S. Wu, K. Zhao, J. Wang, N.N. Liu, K.D. Nie, L.M. Qi, L.A. Xia, Recent advances of tanshinone in regulating autophagy for medicinal research. Front. Pharmacol. 13, 1059360 (2023). https://doi.org/10.3389/fphar.2022.1059360
12. X. Duan, J. Chen, Y. Wu, S. Wu, D. Shao, J. Kong, Drug selfdelivery systems based on Hyperbranched Polyprodrugs towards Tumor Therapy. Chem. Aian J. 13, 939-943 (2018). https://doi. org/10.1002/asia. 201701697
13. E. Sharifi, F. Reisi, S. Yousefiasl, F. Elahian, S.P. Barjui, R. Sartorius, N. Fattahi, E.N. Zare, N. Rabiee, E.P. Gazi, A.C. Paiva-Santos, P. Parlanti, M. Gemmi, G.-R. Mobini, M. Hash-emzadeh-Chaleshtori, De P. Berardinis, I. Sharifi, V. Mattoli, P. Makvandi, Chitosan decorated cobalt zinc ferrite nanoferrofluid composites for potential cancer hyperthermia therapy: anti-cancer activity, genotoxicity, and immunotoxicity evaluation. Adv. Compos. Hybrid. Mater. 6, 191 (2023). https://doi.org/10.1007/ s42114-023-00768-4
14. W. Chen, X. Li, C. Liu, J. He, M. Qi, Y. Sun, B. Shi, H. Sepehrpour, H. Li, W. Tian, (2020) -Cyclodextrin modified Pt (II) metallacycle-based supramolecular hyperbranched polymer assemblies for DOX delivery to liver cancer cells. Proceedings of the National Academy of Sciences 117:30942-30948
15. V.K. Shukla, M. Sudhi, D.K. Shetty, S. Banthia, P. Chandrasekar, N. Naik, B.M.Z. Hameed, S.G. Balakrishnan JM, Transforming disease diagnosis and management: a comprehensive review of AI-driven urine analysis in clinical mdicine. Eng. Sci. 26, 1009 (2023). https://doi.org/10.30919/es1009
16. S. Zhao, G. Yue, X. Liu, S. Qin, B. Wang, P. Zhao, A.J. Ragauskas, M. Wu, X. Song, Lignin-based carbon quantum dots with high fluorescence performance prepared by supercritical catalysis and solvothermal treatment for tumor-targeted labeling. Adv. Compos. Hybrid. Mater. 6, 73 (2023). https://doi.org/10.1007/ s42114-023-00645-0
17. M. Ghomi, E.N. Zare, H. Alidadi, N. Pourreza, A. Sheini, N. Rabiee, V. Mattoli, X. Chen, P. Makvandi, A multifunctional bioresponsive and fluorescent active nanogel composite for breast cancer therapy and bioimaging. Adv. Compos. Hybrid. Mater. 6, 51 (2023). https://doi.org/10.1007/s42114-022-00613-0
18. S. Zhang, Y. Hou, H. Chen, Z. Liao, J. Chen, B.B. Xu, J. Kong, Reduction-responsive amphiphilic star copolymers with longchain hyperbranched poly( -caprolactone) core and disulfide bonds for trigger release of anticancer drugs. Eur. Polymer J. 108, 364-372 (2018). https://doi.org/10.1016/j.eurpolymj.2018.09.014
19. W. Chen, J. He, H. Li, X. Li, W. Tian, A quinolone derivativebased organoplatinum(II) metallacycle supramolecular selfdelivery nanocarrier for combined cancer therapy. Supramol. Chem. 32, 597-604 (2020). https://doi.org/10.1080/10610278.2 020.1846739
20. Q. Tan, Q.F. He, Z. Peng, X. Zeng, Y.Z. Liu, D. Li, S. Wang, J.W. Wang, Topical rhubarb charcoal-crosslinked chitosan/ silk fibroin sponge scaffold for the repair of diabetic ulcers improves hepatic lipid deposition in mice via the AMPK
signalling pathway. Lipids Health Dis. 23, 52 (2024). https://doi. org/10.1186/s12944-024-02041-z
21. R. Loomba, S.L. Friedman, G.I. Shulman, Mechanisms and disease consequences of nonalcoholic fatty liver disease. Cell. 184, 2537-2564 (2021). https://doi.org/10.1016/j.cell.2021.04.015
22. P. Wu, S. Liang, Y. He, R. Lv, B. Yang, M. Wang, C. Wang, Y. Li, X. Song, W. Sun, Network pharmacology analysis to explore mechanism of Three Flower Tea against nonalcoholic fatty liver disease with experimental support using high-fat dietinduced rats. Chin. Herb. Med. 14, 273-282 (2022). https://doi. org/10.1016/j.chmed.2022.03.002
23. X. Dai, J. Feng, Y. Chen, S. Huang, X. Shi, X. Liu, Y. Sun, Traditional Chinese medicine in nonalcoholic fatty liver disease: molecular insights and therapeutic perspectives. Chin. Med. 16, 68 (2021). https://doi.org/10.1186/s13020-021-00469-4
24. Y. Liu, J. Wang, J. Chen, Q. Yuan, Y. Zhu, Ultrasensitive iontronic pressure sensor based on rose-structured ionogel dielectric layer and compressively porous electrodes. Adv. Compos. Hybrid. Mater. 6, 210 (2023). https://doi.org/10.1007/ s42114-023-00765-7
25. W. Jiang, X. Zhang, P. Liu, Y. Zhang, W. Song, D.-G. Yu, X. Lu , Electrospun healthcare nanofibers from medicinal liquor of Phellinus Igniarius. Adv. Compos. Hybrid. Mater. 5, 3045-3056 (2022). https://doi.org/10.1007/s42114-022-00551-x
26. N. Goswami, S. Raj, D. Thakral, J.F. Arias-Gonzãi Les JLa-G, Flores-Albornoz, E.A. Asnate-Salazar, D. Kapila, S. Yadav, S. Kumar, Intrusion detection system for IoT-based Healthcare Intrusions with Lion-salp-swarm-optimization algorithm: Meta-heuristic-Enabled Hybrid Intelligent Approach. Eng. Sci. 25, 933 (2023). https://doi.org/10.30919/es933
27. S. Sahu, S. Sharma, M.S. Al, A. Shrivastava, P. Gupta, K. Hait M, Impact of Mucormycosis on Health of Covid patients: a review. ES Food Agrofor. 13, 939 (2023). https://doi.org/10.30919/ esfaf939
28. P. Gupta, S. Biswas, A.K. Chaturwedi, U. Janghel, G. Tamrakar, R. Verma, M. Hait, Health Impact of Ground Water Sample and its Effect on Flora of Kanker District, Chhattisgarh, India. ES Food Agrofor. 13, 940 (2023). https://doi.org/10.30919/esfaf940
29. SC. Izah, L. Sylva, M. Hait, Cronbach’s Alpha: A Cornerstone in Ensuring Reliability and Validity in Environmental Health Assessment. ES Energy & Environ. 3, 1057 (2024). https://doi. org/10.30919/esee31057
30. X. Wang, Y. Qi, Z. Hu, L. Jiang, F. Pan, Z. Xiang, Z. Xiong, W. Jia, J. Hu, W. Lu, PVP@DOX magnetic vortex hybrid nanostructures with magnetic-responsive heating and controlled drug delivery functions for precise medicine of cancers. Adv. Compos. Hybrid. Mater. 5, 1786-1798 (2022). https://doi. org/10.1007/s42114-022-00433-2
31. J. Liu, K. Liu, X. Pan, K. Bi, F. Zhou, P. Lu, M. Lei, A flexible semidry electrode for long-term, high-quality electrocardiogram monitoring. Adv. Compos. Hybrid. Mater. 6, 13 (2022). https:// doi.org/10.1007/s42114-022-00596-y
32. Y. Shen, W. Yang, F. Hu, X. Zheng, Y. Zheng, H. Liu, H. Algadi, K. Chen, Ultrasensitive wearable strain sensor for promising application in cardiac rehabilitation. Adv. Compos. Hybrid. Mater. 6, 21 (2023). https://doi.org/10.1007/s42114-022-00610-3
33. A. Huang, Y. Guo, Y. Zhu, T. Chen, Z. Yang, Y. Song, P. Wasnik, H. Li, S. Peng, Z. Guo, X. Peng, Durable washable wearable antibacterial thermoplastic polyurethane/carbon nanotube@silver nanoparticles electrospun membrane strain sensors by multiconductive network. Adv. Compos. Hybrid. Mater. 6, 101 (2023). https://doi.org/10.1007/s42114-023-00684-7
34. Q. Xu, Z. Wu, W. Zhao, M. He, N. Guo, L. Weng, Z. Lin, M.F.A. Taleb, M.M. Ibrahim, M.V. Singh, J. Ren, Z.M. El-Bahy, Strategies in the preparation of conductive polyvinyl alcohol hydrogels for applications in flexible strain sensors, flexible supercapacitors,
and triboelectric nanogenerator sensors: an overview. Adv. Compos. Hybrid. Mater. 6, 203 (2023). https://doi.org/10.1007/ s42114-023-00783-5
35. O.S.S.S. Chowdary, N. Naik, V. Patil, K. Adhikari, B.M.Z. Hameed, B.P. Rai, B.K. Somani, 5G technology is the future of Healthcare: opening up a New Horizon for Digital Transformation in Healthcare Landscape. ES Gen. 2, 1010 (2023). https:// doi.org/10.30919/esg1010
36. B. Fei, D. Wang, N. Almasoud, H. Yang, J. Yang, T.S. Alomar, B. Puangsin, B.B. Xu, H. Algadi, Z.M. El-Bahy, Z. Guo, Z. Shi, Bamboo fiber strengthened poly(lactic acid) composites with enhanced interfacial compatibility through a multi-layered coating of synergistic treatment strategy. Int. J. Biol. Macromol. 249, 126018 (2023). https://doi.org/10.1016/j.ijbiomac.2023.126018
37. B. Fei, H. Yang, J. Yang, D. Wang, H. Guo, H. Hou, S. Melhi, B.B. Xu, H.K. Thabet, Z. Guo, Z. Shi, Sustainable compressionmolded bamboo fibers/poly(lactic acid) green composites with excellent UV shielding performance. J. Mater. Sci. Technol. (2024). https://doi.org/10.1016/j.jmst.2024.03.074
38. S. Ge, G. Zheng, Y. Shi, Z. Zhang, A. Jazzar, X. He, S. Donkor, Z. Guo, D. Wang, B.B. Xu, Facile fabrication of high-strength biocomposite through -enhanced bonding in bamboo fiber. Giant. 18, 100253 (2024). https://doi.org/10.1016/j. giant.2024.100253
39. D. Wang, H. Yang, J. Yang, B. Wang, P. Wasnik, B.B. Xu, Z. Shi, Efficient visible light-induced photodegradation of industrial lignin using silver- CuO catalysts derived from Cu -metal organic framework. Adv. Compos. Hybrid. Mater. 6, 138 (2023). https:// doi.org/10.1007/s42114-023-00708-2
40. Y. Yang, L. Zhang, J. Zhang, Y. Ren, H. Huo, X. Zhang, K. Huang, M. Rezakazemi, Z. Zhang, Fabrication of environmentally, high-strength, fire-retardant biocomposites from smalldiameter wood lignin in situ reinforced cellulose matrix. Adv. Compos. Hybrid. Mater. 6, 140 (2023). https://doi.org/10.1007/ s42114-023-00721-5
41. M. Culebras, G.A. Collins, A. Beaucamp, H. Geaney, M.N. Collins, Lignin/Si Hybrid Carbon nanofibers towards highly efficient sustainable Li-ion anode materials. Eng. Sci. 17, 195-203 (2022). https://doi.org/10.30919/es8d608
42. Y. Tian, L. Zhong, X. Sheng, X. Zhang, Corrosion inhibition property and promotion of green basil leaves extract materials on conversion composite coatings. Adv. Compos. Hybrid. Mater. 5, 1922-1938 (2022). https://doi.org/10.1007/s42114-022-00523-1
43. R. Scaffaro, A. Maio, M. Gammino, Hybrid biocomposites based on polylactic acid and natural fillers from Chamaerops humilis dwarf palm and Posidonia oceanica leaves. Adv. Compos. Hybrid. Mater. 5, 1988-2001 (2022). https://doi.org/10.1007/ s42114-022-00534-y
44. X.-Y. Ye, Y. Chen, J. Yang, H.-Y. Yang, D.-W. Wang, B.B. Xu, J. Ren, D. Sridhar, Z. Guo, Z.-J. Shi, Sustainable wearable infrared shielding bamboo fiber fabrics loaded with antimony doped tin oxide/silver binary nanoparticles. Adv. Compos. Hybrid. Mater. 6, 106 (2023). https://doi.org/10.1007/s42114-023-00683-8
45. S. Rakesh, A.K. Pandey, A. Roy, Assessment of secondary metabolites, In-Vitro antioxidant and anti-inflammatory activity of root of Argemone mexicana L. ES Food Agrofor. 15, 1007 (2024). https://doi.org/10.30919/esfaf1007
46. J. Cai, S. Xi, C. Zhang, X. Li, M.H. Helal, Z.M. El-Bahy, M.M. Ibrahim, H. Zhu, M.V. Singh, P. Wasnik, B.B. Xu, Z. Guo, H. Algadi, J. Guo, Overview of biomass valorization: case study of nanocarbons, biofuels and their derivatives. J. Agric. Food Res. 14, 100714 (2023). https://doi.org/10.1016/j.jafr. 2023.100714
47. K. Zhao, X.Y. Wu, G.Q. Han, L. Sun, C.W. Zheng, H. Hou, Z.M. El-Bahy, C. Qian, M. Kallel, H. Algadi, Z.H. Guo, Z.J. Shi, Phyllostachys nigra (Lodd. Ex Lindl.) Derived polysaccharide with enhanced glycolipid metabolism regulation and mice gut
microbiome. Int. J. Biol. Macromol. 257, 128588 (2024). https:// doi.org/10.1016/j.ijbiomac.2023.128588
48. A. Kaur, M.V. Singh, N. Bhatt, S. Arora, A. Shukla, Exploration of Chemical Composition and Biological activities of the essential oil from Ehretia acuminata R. Br. Fruit. ES Food Agrofor. 15, 1068 (2024). https://doi.org/10.30919/esfaf1068
49. D. Pal, S. Thakur, T. Sahu, M. Hait, Exploring the Anticancer potential and phytochemistry of Moringa oleifera: a multi-targeted Medicinal Herb from Nature. ES Food Agrofor. 14, 982 (2023). https://doi.org/10.30919/esfaf982
50. K. Sur, A. Kispotta, N.N. Kashyap, AK. Das, J. Dutta, M. Hait, G. Roymahapatra, R. Jain, T. Akitsu, Physicochemical, Phytochemical and Pharmacognostic Examination of Samanea saman. ES Food Agrofor. 14, 1011 (2023). https://doi.org/10.30919/ esfaf1011
51. J. Xu, R. Liu, L. Wang, A. Pranovich, J. Hemming, L. Dai, C. Xu, C. Si, Towards a deep understanding of the biomass fractionation in respect of lignin nanoparticle formation. Adv. Compos. Hybrid. Mater. 6, 214 (2023). https://doi.org/10.1007/ s42114-023-00797-z
52. B. Wang, Y. Kuang, M. Li, X. Wang, X. Zhang, Q. Rao, B. Yuan, S. Yang, Magnetic surface molecularly imprinted polymers for efficient selective recognition and targeted separation of daidzein. Adv. Compos. Hybrid. Mater. 6, 196 (2023). https://doi. org/10.1007/s42114-023-00775-5
53. T.L. Ersedo, T.A. Teka, S.F. Forsido, E. Dessalegn, J.A. Adebo, M. Tamiru, T. Astatkie, Food flavor enhancement, preservation, and bio-functionality of ginger (Zingiber officinale): a review. Int. J. Food Prop. 26, 928-951 (2023). https://doi.org/10.1080/10942 912.2023.2194576
54. M. Crichton, S. Marshall, W. Marx, E. Isenring, A. Lohning, Therapeutic health effects of ginger (Zingiber officinale): updated narrative review exploring the mechanisms of action. Nutr. Rev. 81, 1213-1224 (2023). https://doi.org/10.1093/nutrit/nuac115
55. Z. Peng, Y. Zeng, Q. Tan, Q.F. He, S. Wang, J.W. Wang, 6-Gingerol alleviates ectopic lipid deposition in skeletal muscle by regulating CD36 translocation and mitochondrial function. Biochem. Biophys. Res. Commun. 708, 149786 (2024). https://doi. org/10.1016/j.bbrc.2024.149786
56. J. Ahn, H. Lee, C.H. Jung, S.Y. Ha, H.D. Seo, Y.I. Kim, T. Ha, 6-Gingerol ameliorates hepatic steatosis via -467b-3p/GPAT1 Cascade. Cell. Mol. Gastroenterol. Hepatol. 12, 1201-1213 (2021). https://doi.org/10.1016/j.jcmgh.2021.06.007
57. J. Li, S. Wang, L. Yao, P. Ma, Z. Chen, T.L. Han, C. Yuan, J. Zhang, L. Jiang, L. Liu, D. Ke, C. Li, J. Yamahara, Y. Li, J. Wang, 6-gingerol ameliorates age-related hepatic steatosis: Association with regulating lipogenesis, fatty acid oxidation, oxidative stress and mitochondrial dysfunction. Toxicol. Appl. Pharmacol. 362, 125-135 (2019). https://doi.org/10.1016/j.taap.2018.11.001
58. U. Sen, C. Coleman, T. Sen, Stearoyl coenzyme a desaturase-1: multitasker in cancer, metabolism, and ferroptosis. Trends Cancer. 9, 480-489 (2023). https://doi.org/10.1016/j.trecan.2023.03.003
59. J. Wang, L. Wang, X.J. Zhang, P. Zhang, J. Cai, Z.G. She, H. Li , Recent updates on targeting the molecular mediators of NAFLD. J. Mol. Medicine-Jmm. 101, 101-124 (2023). https:// doi.org/10.1007/s00109-022-02282-4
60. S.M. Jeyakumar, A. Vajreswari, Stearoyl-CoA desaturase 1: a potential target for non-alcoholic fatty liver disease?-perspective on emerging experimental evidence. World J. Hepatol. 14, 168179 (2022). https://doi.org/10.4254/wjh.v14.i1. 168
61. D. Bhattacharya, B. Basta, J.M. Mato, A. Craig, D. FernandezRamos, F. Lopitz-Otsoa, D. Tsvirkun, L. Hayardeny, V. Chandar, R.E. Schwartz, A. Villanueva, S.L. Friedman, Aramchol downregulates stearoyl CoA-desaturase 1 in hepatic stellate cells to attenuate cellular fibrogenesis. Jhep Rep. 3, 100237 (2021). https://doi.org/10.1016/j.jhepr.2021.100237
62. V. Ratziu, De L. Guevara, R. Safadi, F. Poordad, F. Fuster, J. Flores-Figueroa, M. Arrese, A.L. Fracanzani, D. Ben Bashat, K. Lackner, T. Gorfine, S. Kadosh, R. Oren, M. Halperin, L. Hayardeny, R. Loomba, S. Friedman, A.I.S. Group, A.J. Sanyal, Aramchol in patients with nonalcoholic steatohepatitis: a randomized, double-blind, placebo-controlled phase 2b trial. Nat. Med. 27, 1825-1835 (2021). https://doi.org/10.1038/s41591-021-01495-3
63. M.G. Carnuta, M. Deleanu, T. Barbalata, L. Toma, M. Raileanu, A.V. Sima, C.S. Stancu, Zingiber officinale extract administration diminishes steroyl-CoA desaturase gene expression and activity in hyperlipidemic hamster liver by reducing the oxidative and endoplasmic reticulum stress. Phytomedicine. 48, 62-69 (2018). https://doi.org/10.1016/j.phymed.2018.04.059
64. Q. Li, L.M. Qi, K. Zhao, W. Ke, T.T. Li, L.A. Xia, Integrative quantitative and qualitative analysis for the quality evaluation and monitoring of Danshen medicines from different sources using HPLC-DAD and NIR combined with chemometrics. Front. Plant Sci. 13, 932855 (2022). https://doi.org/10.3389/fpls.2022.932855
65. Y.Y. Zhu, W. Xiang, Y. Shen, Y.A. Jia, Y.S. Zhang, L.S. Zeng, J.X. Chen, Y. Zhou, X. Xue, X.Z. Huang, L. Xu, New butyrylcholinesterase inhibitor derived from mulberry twigs, a kind of agricultural byproducts. Ind. Crops Prod. 187, 115535 (2022). https:// doi.org/10.1016/j.indcrop.2022.115535
66. M. Nodehi, A. Kiasadr, G. Babaee Bachevanlo, Modified glassy carbon electrode with mesoporous Silica-Metformin/MultiWalled carbon nanotubes as a biosensor for ethinylestradiol detection. Mater. Chem. Horizons. 1, 219-230 (2022). https://doi. org/10.22128/mch.2022.601.1024
67. Y. Niu, X. Li, C. Wu, Z. Shi, X. Lin, H.M.A. Mahmoud, E.M.A. Widaa, H. Algadi, B.B. Xu, Z. Wang, Chemical composition, pharmacodynamic activity of processed Aconitum Brachypodum Diels., and molecular docking analysis of its active target. Adv. Compos. Hybrid. Mater. 6, 75 (2023). https://doi.org/10.1007/ s42114-023-00640-5
68. G. Roymahapatra, S. Pradhan, S. Sato, D. Nakane, M. Hait, S. Bhattacharyya, R. Saha, T. Akitsu, Computational study on Docking of Laccase and Cyanide-Bridged Ag-Cu Complex for Designing the Improved Biofuel Cell Cathode. ES Energy Environ. 21, 957 (2023). https://doi.org/10.30919/esee957
69. M.I. Abdjan, N.S. Aminah, A.N. Kristanti, I. Siswanto, M.A. Saputra, Y. Takaya, Pharmacokinetic, DFT modeling, Molecular Docking, and Molecular Dynamics Simulation approaches: Diptoindonesin A as a potential inhibitor of Sirtuin-1. Eng. Sci. 21, 794 (2023). https://doi.org/10.30919/es8d794
70. H. Long, S. Ryu, X.-L. Zheng, L.-S. Zhang, L.-Y. Li, Z.-S. Zhang, Peptide L1H9 derived from the interaction of structural human rhomboid family 1 and subunit of Ku antigen sensitizes breast cancer to chemoradiotherapy. Adv. Compos. Hybrid. Mater. 6, 208 (2023). https://doi.org/10.1007/s42114-023-00784-4
71. R.C. Shivamurthy, S.R.B.H.S.K. Brn M, S S, S EN, Comparative Genomics based putative drug targets identification, homology modeling, virtual screening and molecular Docking studies in Chlamydophila Pneumoniae. Eng. Sci. 19, 125-135 (2022). https://doi.org/10.30919/es8d645
72. X.W. Shi, L. Xu, J.Q. Zhang, J.F. Mo, P. Zhuang, L. Zheng, Oxyresveratrol from mulberry branch extract protects HUVECs against oxidized low-density lipoprotein-induced oxidative injury via activation of the Nrf-2/HO-1 pathway. J. Funct. Foods. 100, 105371 (2023). https://doi.org/10.1016/j.jff.2022.105371
73. Y. Huang, H. Wang, H. Wang, R. Wen, X. Geng, T. Huang, J. Shi, X. Wang, J. Wang, Structure-based virtual screening of natural products as potential stearoyl-coenzyme a desaturase 1 (SCD1) inhibitors. Comput. Biol. Chem. 86, 107263 (2020). https://doi. org/10.1016/j.compbiolchem.2020.107263
74. Y. Yi, C. Zhao, H.L. Shindume, J. Ren, L. Chen, H. Hou, M.M. Ibrahim, Z.M. El-Bahy, Z. Guo, Z. Zhao, J. Gu, Enhanced
electromagnetic wave absorption of magnetite-spinach derived carbon composite. Colloids Surf., a 694, 134149 (2024). https:// doi.org/10.1016/j.colsurfa.2024.134149
75. I. Galarreta-Rodriguez, A. Lopez-Ortega, E. Garayo, J.J. BeatoLópez, La P. Roca, V. Sanchez-Alarcos, V. Recarte, C. GómezPolo, J.I. Pérez-Landazábal, Magnetically activated 3D printable polylactic acid/polycaprolactone/magnetite composites for magnetic induction heating generation. Adv. Compos. Hybrid. Mater. 6, 102 (2023). https://doi.org/10.1007/s42114-023-00687-4
76. K. Zhou, Y. Sheng, W. Guo, L. Wu, H. Wu, X. Hu, Y. Xu, Y. Li, M. Ge, Y. Du, X. Lu, J. Qu, Biomass porous carbon/polyethylene glycol shape-stable phase change composites for multisource driven thermal energy conversion and storage. Adv. Compos. Hybrid. Mater. 6, 34 (2023). https://doi.org/10.1007/ s42114-022-00620-1
77. J. Lu, Y. Yang, Y. Zhong, Q. Hu, B. Qiu, The study on activated Carbon, Magnetite, Polyaniline and Polypyrrole Development of Methane Production Improvement from Wastewater Treatment. ES Food Agrofor. 10, 30-38 (2022). https://doi.org/10.30919/ esfaf802
78. E.A. Dil, A.H. Doustimotlagh, H. Javadian, A. Asfaram, M. Ghaedi, Nano-sized -molecular imprinted polymer as a sorbent for dispersive solid-phase microextraction of melatonin in the methanolic extract of Portulaca oleracea, biological, and water samples. Talanta. 221, 121620 (2021). https://doi. org/10.1016/j.talanta.2020.121620
79. Y. Tao, X.H. Gu, W.D. Li, B.C. Cai, Fabrication and evaluation of magnetic phosphodiesterase-5 linked nanoparticles as adsorbent for magnetic dispersive solid-phase extraction of inhibitors from Chinese herbal medicine prior to ultra-high performance liquid chromatography-quadrupole time-of-flight mass spectrometry analysis. J. Chromatogr. A 1532, 58-67 (2018). https://doi. org/10.1016/j.chroma.2017.11.062
80. F.S. Feng, W. Xiang, H. Gao, Y.A. Jia, Y.S. Zhang, L.S. Zeng, J.X. Chen, X.Z. Huang, L. Xu, Rapid screening of nonalkaloid alpha-glucosidase inhibitors from a Mulberry twig extract using enzyme-functionalized magnetic nanoparticles coupled with UPLC-MS/MS. J. Agric. Food Chem. 70, 11958-11966 (2022). https://doi.org/10.1021/acs.jafc.2c03435
81. X. Xu, Y. Guo, M. Chen, N. Li, Y. Sun, S. Ren, J. Xiao, D. Wang, X. Liu, Y. Pan, Hypoglycemic activities of flowers of Xanthoceras sorbifolia and identification of anti-oxidant components by off-line UPLC-QTOF-MS/MS-free radical scavenging detection. Chin. Herb. Med. 16, 151-161 (2024). https://doi.org/10.1016/j. chmed.2022.11.009
82. L. Zhong, R. Wang, Q.H. Wen, J. Li, J.W. Lin, X.A. Zeng, The interaction between bovine serum albumin and [6]-,[8]- and [10]-gingerol: an effective strategy to improve the solubility and stability of gingerol. Food Chem. 372, 131280 (2022). https://doi. org/10.1016/j.foodchem.2021.131280
83. K.R. Kou, X.Q. Wang, R.Y. Ji, L. Liu, Y.N. Qiao, Z.X. Lou, C.Y. Ma, S.M. Li, H.X. Wang, C.T. Ho, Occurrence, biological activity and metabolism of 6-shogaol. Food Funct. 9, 1310-1327 (2018). https://doi.org/10.1039/c7fo01354j
84. S.M. Sang, H.D. Snook, F.S. Tareq, Y. Fasina, Precision research on Ginger: the type of ginger matters. J. Agric. Food Chem. 68, 8517-8523 (2020). https://doi.org/10.1021/acs.jafc.0c03888
85. S. Salaramoli, S. Mehri, F. Yarmohammadi, S.I. Hashemy, H. Hosseinzadeh, The effects of ginger and its constituents in the prevention of metabolic syndrome: a review. Iran. J. Basic. Med. Sci. 25, 664-674 (2022). https://doi.org/10.22038/ IJBMS.2022.59627.13231
86. J. Chen, S. Lv, B. Huang, X. Ma, S. Fu, Y. Zhao, Upregulation of SCD1 by ErbB2 via LDHA promotes breast cancer cell migration and invasion. Med. Oncol. 40, 40 (2022). https://doi.org/10.1007/ s12032-022-01904-8
87. Y. Zhang, Z. Gu, J. Wan, X. Lou, S. Liu, Y. Wang, Y. Bian, F. Wang, Z. Li, Z. Qin, Stearoyl-CoA Desaturase-1 dependent lipid droplets accumulation in cancer-associated fibroblasts facilitates the progression of lung cancer. Int. J. Biol. Sci. 18, 6114-6128 (2022). https://doi.org/10.7150/ijbs. 74924
88. Z. Salari, A. Khosravi, E. Pourkhandani, E. Molaakbari, E. Salarkia, A. Keyhani, I. Sharifi, H. Tavakkoli, S. Sohbati, S. Dabiri, G. Ren, M. Shafie’ei, The inhibitory effect of 6-gingerol and cisplatin on ovarian cancer and antitumor activity: In silico, in vitro, and in vivo. Frontiers in oncology 13, 1098429 (2023). https:// doi.org/10.3389/fonc.2023.1098429
89. M.K. Ediriweera, J.Y. Moon, Y.T.K. Nguyen, S.K. Cho, 10-Gingerol targets lipid rafts associated PI3K/Akt signaling in radioresistant triple negative breast cancer cells. Molecules. 25, 3164 (2020). https://doi.org/10.3390/molecules25143164
90. J.H. Joo, S.S. Hong, Y.R. Cho, D.W. Seo, 10-Gingerol inhibits proliferation and invasion of MDA-MB-231 breast cancer cells through suppression of akt and p38(MAPK) activity. Oncol. Rep. 35, 779-784 (2016). https://doi.org/10.3892/or.2015.4405
91. M. Miyazaki, W.C. Man, J.M. Ntambi, Targeted disruption of stearoyl-CoA desaturasel gene in mice causes atrophy of sebaceous and meibomian glands and depletion of wax esters in the eyelid. J. Nutr. 131, 2260-2268 (2001). https://doi.org/10.1093/ jn/131.9.2260
92. Z. Zhang, N.A. Dales, M.D. Winther, Opportunities and challenges in developing stearoyl-coenzyme A desaturase-1 inhibitors as novel therapeutics for human disease. J. Med. Chem. 57, 5039-5056 (2014). https://doi.org/10.1021/jm401516c
93. M.L.E. Macdonald, Van M. Eck, R.B. Hildebrand, B.W.C. Wong, N. Bissada, P. Ruddle, A. Kontush, H. Hussein, M.A. Pouladi, M.J. Chapman, C. Fievet, Van T.J.C. Berkel, B. Staels, B.M. Mcmanus, M.R. Hayden, Despite antiatherogenic metabolic characteristics, SCD1-deficient mice have increased inflammation and atherosclerosis. Arterioscler. Thromb. Vasc Biol. 29, 341-347 (2009). https://doi.org/10.1161/atvbaha.108.181099
94. T. Iida, M. Ubukata, I. Mitani, Y. Nakagawa, K. Maeda, H. Imai, Y. Ogoshi, T. Hotta, S. Sakata, R. Sano, H. Morinaga, T. Negoro, S. Oshida, M. Tanaka, T. Inaba, Discovery of potent liver-selective stearoyl-CoA desaturase-1 (SCD1) inhibitors, thiazole-4-acetic acid derivatives, for the treatment of diabetes, hepatic steatosis, and obesity. Eur. J. Med. Chem. 158, 832-852 (2018). https://doi.org/10.1016/j.ejmech.2018.09.003
Publisher’s Note Springer Nature remains neutral with regard to jurisdictional claims in published maps and institutional affiliations.

  1. Zhanhu Guo
    zhanhu.guo@northumbria.ac.uk
    Wei Xiang
    xiangwei@cqctcm.edu.cn
    Jianwei Wang
    wjwcq68@163.com
    Chongqing Key Laboratory of Traditional Chinese Medicine for Prevention and Cure of Metabolic Diseases, Chongqing Medical University, Chongqing 400016, China
    Chongqing college of Traditional Chinese Medicine, Chongqing 402760, China
  2. 3 Department of Pharmaceutical and Pharmacological Sciences, Pharmaceutical Analysis, KU Leuven – University of Leuven, Herestraat 49, O&N2, PB 923, Leuven 3000, Belgium
    4 College of Material Science and Chemical Engineering, Southwest Forestry University, Kunming 650224, China
    5 Department of Mechanical and Civil Engineering, Northumbria University, Newcastle upon Tyne NE1 8ST, UK
    6 Department of Chemistry, College of Science, Taif University, P.O. Box 11099, Taif 21944, Saudi Arabia
    7 Department of Chemistry, Faculty of Science, Al-Azhar University, Nasr City, Cairo 11884, Egypt

Journal: Journal of Food Measurement & Characterization, Volume: 18, Issue: 8
DOI: https://doi.org/10.1007/s11694-024-02697-2
Publication Date: 2024-06-21

Rapid screening and sensing of stearoyl-CoA desaturase 1 (SCD1) inhibitors from ginger and their efficacy in ameliorating non-alcoholic fatty liver disease

Xin Zeng Shang Wang Ze Peng Meng Wang Kui Zhao Ben Bin Xu Xiongwei Yin Mohamed M. Ibrahim . Gaber A. M. Mersal Zeinhom M. El-Bahy Zhanhu Guo (D Wei Xiang Jianwei Wang

Received: 27 January 2024 / Accepted: 11 June 2024 / Published online: 21 June 2024
© The Author(s) 2024

Abstract

Non-alcoholic fatty liver disease is a prevalent chronic metabolic condition, for which no approved medications are available. As a condiment and traditional Chinese medicine, ginger can be useful in reducing the symptoms of non-alcoholic fatty liver disease. Although its active ingredients and mechanisms of action are unknown, there is a lack of research on them. The purpose of this study is to prepare magnetite Stearoyl-CoA desaturase 1 (SCD1) materials and analyze them using ultra-high performance liquid-chromatography-mass spectrometry (UPLC-MS) for rapid screening of potential inhibitors of SCD1 in ginger. Based on this analysis, it has been shown that the primary components in ginger that bind SCD1 directly are gingerols, with 10 -gingerol having a greater affinity for binding to SCD1 than 8-gingerol and 6-gingerol. Moreover, further studies indicated that free fatty acids (FFA)-induced lipid accumulation is improved by this class of compounds in normal human hepatocytes (THLE-3), with 10 -gingerol being the most effective compound. This study provides a new insight into the mechanism, by which ginger contributes to the improvement of non-alcoholic fatty liver disease (NAFLD) and provide support for the effective use of 10-gingerol for the treatment of NAFLD.

Keywords Ginger • Magnetite • Inhibitor • Fatty liver

Introduction

Diseases such as cancers [1-8] especially tumors [9-12] have caused too much trouble and cause stress/anxiety to human being [13,14]. The way to prevent and treat have attracted great attention [15-19]. The non-alcoholic fatty liver disease (NAFLD), also known as metabolic associated
fatty liver disease (MAFLD), is a metabolic syndrome characterized by the accumulation of massive amounts of fat in the liver. NAFLD commences with hepatic steatosis, commonly referred to as fatty liver, and may progress to nonalcoholic steatohepatitis (NASH) and, eventually, hepatic fibrosis (HF). It can be developed into hepatic sclerosis (HS) or even hepatocellular carcinoma (HCC) [20]. The
prevalence of NAFLD has now reached up to worldwide, posing a serious health risk as well as a considerable economic cost to society [21]. It is important to emphasize that there are no approved chemically synthesized drugs for the treatment of this condition [22]. Natural products have the advantage of treating this condition [23], but they have the limitations of unclear material bases and mechanisms of its action.
With increasing awareness of healthcare [24-26] and required high-standard living conditions [27-29], more advanced materials [30] and devices [31-34] have been designed and built [35]. Natural products such as bamboo [36-38] and lignin [39-41] have attracted more attentions due to their increasing usage in our daily lives [42-46]. Many value-added products such as polysaccharide have been produced from natural products [47-52]. There are many medicinal and culinary advantages to ginger, the root of the plant Zingiber officinale Roscoe. Ginger is not only a common spice, but also a traditional Chinese medicine with both medicinal and culinary uses. Ginger contains several phytochemicals, including flavonoids, phenolic acids, terpenes, etc., which have a wide range of biological activities, such as antioxidant, anti-inflammatory, antibacterial, and anti-obesity [53, 54]. As a constituent of ginger, gingerols are considered to be the most active constituent and they may be effective in treating metabolic diseases [55]. 6-gingerol is believed to be effective in treating non-alcoholic fatty liver disease [56]. Previous studies have shown that 6-gingerol may ameliorate hepatic steatosis caused by aging through multiple mechanisms [57], including the inhibition of de novo lipogenesis, enhancement of fatty acid oxidation, and reduction of oxidative stress. It is unknown whether other components of ginger can improve NAFLD on a pharmacological basis and in what ways, whereas gingerols are structurally similar and may exert similar effects. Research of this class of components can help to clarify the basis for ginger’s pharmacological effects, as well as the mechanism of its action in improving NAFLD, by providing insight into its material basis and mechanism of action.
Stearoyl-CoA desaturase 1 (SCD1), which is primarily expressed in liver and adipose tissue, is a microsomal enzyme bound to the endoplasmic reticulum. In addition to regulating fatty acid metabolism, this enzyme plays an important role in hepatic de novo lipid synthesis by catalyzing the conversion of saturated fatty acids (SFA) to monounsaturated fatty acids (MUFA) [58]. SCD1 catalyzes the generation of monounsaturated fatty acids to triglyceride (TG) by diacylglycerolacyltransferase-1 (DGAT1), which promotes hepatocyte steatosis [59]. The hepatocellular steatosis and lipid deposition characteristic of NAFLD are pathological features of the disease. Based on clinical studies, the activity of hepatic SCD1 is found to be significantly
higher in obese patients with NAFLD in comparison to obese patients without NAFLD. Therefore, it seems likely that hepatic SCD1 activity is closely linked to NAFLD, and it has been demonstrated that hepatic-specific inhibition of SCD1 attenuates the progression of hepatic steatosis [60]. Studies have demonstrated that SCD1 is also involved in the oxidation of fats within cells and that silencing or inhibiting SCD1 expression increases intracellular fatty acid -oxidation, lowers hepatocyte lipid levels, and ameliorates hepatocyte steatosis. Galmed Pharmaceuticals has independently developed a new oral drug, Aramchol (arachidyl amido cholanoic acid), which targets and inhibits SCD1. This drug has reduced liver fat significantly in people with NAFLD/NASH. The Phase III clinical trials [61] demonstrate that inhibiting SCD1 can be an effective target for the treatment of non-alcoholic fatty liver disease [62].
Ginger extract can significantly reduce SCD1 activity and ameliorated hepatic lipid deposition in hyperlipidemic hamsters [63], but the specific component responsible for these effects is unknown. This study used magnetic nanomaterial magnetite ( ) immobilized SCD1 for screening SCD1 inhibitors in ginger, and liquid chromatography with tandem/mass spectrometry (LC-MS/MS) for identifying the screened active ingredients. Molecular docking was used to examine the binding mode between the target component and SCD1. Free fatty acids (FFA)-induced normal human hepatocytes (THLE-3) cells were used to evaluate the effect of each compound on reducing lipid accumulation in hepatocytes. The underlying material basis for the pharmacodynamic effects and mechanism of action through which ginger enhances the condition of NAFLD were explored.

Materials and methods

General experimental procedures

Recombinant mouse SCD1 protein (CSB-CF319560MO) was obtained from Wuhan Huamei Bioengineering Co., Ltd. (Wuhan, China). 3-Aminopropyltriethoxysilane (APTES, 99%), oleic acid, and palmitic acid were purchased from Shanghai Aladdin Biochemical Technology Co., Ltd. (Shanghai, China). Glutaraldehyde (GA, 50%) was purchased from Macklin Biochemical Technology Co., Ltd. (Shanghai, China). The reagents required for cell culture were obtained from Gibco (Carlsbad, CA, USA). These sources provided the Cell Counting Kit-8 (CCK-8) reagents required from Solarbio (Beijing, China).

Plant material

The dried ginger slices were ordered from the company Sichuan Hongsheng Pharmaceutical Co., Ltd., originating from Sichuan, China, and bearing the lot number 20,221,201.

Extraction preparation

During the experiment described above, dried ginger slices were crushed and mixed with ethanol at a materialliquid ratio of 1:20 ( ). They were extracted three times at room temperature for 30 min each using ultrasonication (700 watts) [64]. To obtain ginger extract (GE), the extract was filtered and concentrated at using a rotary evaporator Rotavapor R-100 (Büchi, Flawil, Switzerland) and was then freeze-dried using a vacuum freeze dryer Lab-1 C-50E (Biocool, Beijing, China) to obtain mulberry branch extract (MBE).

Synthesis of materials

The methods outlined in the preceding literature were adopted [65]. In brief, the hydrothermal method was utilized to synthesize magnetite magnetic nanoparticles using the previously reported method. The particles were then aminated with APTES ( 1 mL ) to yield . As a final step, glutaraldehyde was used to
crosslink with the SCD1 protein to obtain , which will be used for the following screening. For easy understanding, the details of the materials preparation and the subsequent property testing is shown in Scheme 1.

Characterization of materials

The synthesized materials were characterized using scanning electron microscopy (SEM), vibrating sample magnetometer (VSM), and Fourier transform infrared (FT-IR) spectroscopy [66]. The method involved infrared pressing of the samples with potassium bromide ( KBr ) and the magnetic properties were measured using a vibrating sample magnetometer at room temperature in the magnetic field range of . The functional group signals were measured in the range .

Rapid screening of active ingredients

Two aliquots of materials were introduced to a blank solvent (control) and a GE solution dissolved in phosphate buffered solution (PBS). The mixture was then incubated for two hours at room temperature. Until the magnetic separation had been achieved, the elution procedure was followed as described above to obtain the eluate. Finally, the eluent was determined by ultraperformance liquid chromatography-mass spectrometry (UPLC-MS), and
Scheme 1 The preparation of the materials and the subsequent testing steps
a mass spectrum analysis was performed on the screened components.

UPLC-MS/MS analysis

Throughout the experiment, the Waters ACQUITY UPLCIClass tandem with a Xevo G2-XS Q-Tof (Waters Corporation, Milford, MA, USA) was utilized for UPLC-MS/MS analysis.
Liquid phase conditions were maintained: The column used in this study was the ACQUITY BEH-C18 UPLC column ( ) at at an injection volume of at a column temperature of . The mobile phase A comprised acetonitrile, while mobile phase B consisted of a formic acid with water, with a flow rate set at 0.4 . In terms of elution conditions, the following were followed: , .
The parameters for mass spectrometry determination are as follows: ESI positive/negative ion modes, 3.0 kV capillary voltage (Vcap), source temperature, 40 V skimmer voltage, desolvation temperature, Hr desolvation gas flow, 30 V collision energy, 100-1200 scanning range ( ), and automated secondary mass spectrometry data collection.
Data from mass spectrometry were acquired both in positive and negative modes, with scan ranges of 1200 molecular weights ( ) and LC-MS/MS acquired automatically.
The parameters used to determine the mass spectrometry were as follows. The temperature at the source, skimmer voltage, desolvation gas flow, collision energy, and desolvation temperature were , and , respectively.

Molecular docking

Molecular docking has shown its capability for examining the binding mode and others [67-71]. It was conducted using AutoDock Vina software [72] with the crystal structure of the Stearoyl-Coenzyme A Desaturase 1 protein (SCD1, PDB ID: 4YMK) obtained from the RCSB Protein Data Bank (http://www.rcsb.org). The six amino acids that are crucial for SCD1 and stearoyl coenzyme A binding have been identified as key amino acids [73]. In this interaction model, the center coordinate t is , and small molecules are docked to the active site of the SCD1 protein to determine the interaction model. Pymol was used to display pictures based on the docking scores calculated for each compound.

Cell culture

In this study, normal human hepatocytes THLE-3 were grown in 1640 complete medium containing fetal bovine serum (FBS) and penicillin-streptomycin double antibody, at an ambient temperature of , in an incubator with .

Cell viability assay

Cell viability was assessed by CCK-8 method. Cells were plated at cells per well into 96 -well plates. After overnight incubation, each group was treated with a certain concentration of , and ) or drug , and ), with six replications in each group. Following 24 h of incubation, the medium was discarded. of 1640 and of CCK-8 reagent were added. After incubation for 1 h , the optical density (OD) value at 450 nm was measured using the Synergy H1 microplate reader (BioTek, VT, USA), and the cell viability was calculated to evaluate the cytotoxicity of FFA or drugs.

Lipid deposition model construction

The experiment was performed utilizing FFA (ratio of 2 : 1, oleic acid: palmitic acid) as a model of lipid accumulation in hepatocytes, in which THLE-3 cells were seeded at a concentration of cells per well in a 6 -well plate. As soon as the cells had grown to an estimated , FFA was added at a certain concentration within the safe concentration range to each group, with three replicates in each group, and the intracellular TG content was obtained after 24 h .

Determination of intracellular triglyceride content

Incubation of the treated cells was conducted for 24 h , followed by a three-time wash with sterile PBS buffer, followed by discarding the original medium. Each well was incubated with 500 mL of RIPA lysate for 10 min on ice. The lysate was scraped off with a spatula and centrifuged at 5000 rpm for 5 min to obtain the supernatant. Based on the instructions in the triacylglycerol assay kit (Nanjing JianCheng Bio, China) instruction, the TG content of the solution was determined, and the TG content of the sample was calculated based on the volume of lysate added. In addition to measuring the protein concentration of the lysate with the help of the BCA protein assay kit (Nanjing JianCheng Bio, China), the relative amount of TG in the cells was also measured by dividing the amount of TG in the sample ( mg ) by the amount of total protein (g).

Oil red 0 staining

The THLE-3 cells were digested with trypsin and well dispersed, after which 1640 was added to each well of the 12 -well plate. The cells were then seeded at a concentration of cells per well and growing on the glass slide. FFA was compared with a specific concentration of 6 -gingerol and 10-gingerol in each well after 24 h of incubation. The medium was discarded after 24 h , followed by applying paraformaldehyde for fixation for 15 min , and then washing with PBS three times, followed by the addition of oil red O for staining for 15 min , followed by three more rinses of PBS, then adding hematoxylin staining for 0.5 min , followed by three more rinses of PBS, finally, observing under the microscope and taking pictures.

Data analysis

Statistical analysis and organization of the experimental data were carried out using SPSS 26.0 software. The results were expressed as “mean SEM”. Statistical differences in data between groups were analyzed using a one-way ANOVA and Duncan’s multiple range test ( ).

Results

Characterization of materials

Due to its excellent magnetic properties [74-77], is widely used as a substrate for immobilized enzymes. It can be seen in Fig. 1A that SEM can accurately reflect the morphological characteristics of the sample and that the synthesized has a spherical shape with a diameter of about 200 nm . In general, VSM is considered an important tool for determining the magnetic properties of magnetic materials. As can be seen from the VSM data of (Fig. 1B), the material exhibits good paramagnetic properties with a saturation magnetization of 71.4 . A similar result is shown in Fig. 1C, which shows that is dispersed in solution and is capable of being enriched at the magnet end to be separated from the solution by applying a magnetic field. Based on the results of the FT-IR pattern (Fig. 1D), the characteristic signal of the bond at [78], the bond stretching vibration at (signal of the protein amide bond) [79], and the peak of the stretching vibration of the -OH at indicates that the material has been functionalized successfully.
Fig. 1 Characterization of Magnetic Nanomaterials: A. SEM image of ; B. VSM image of @SCD1; C. Dispersion of @SCD1; D. FT-IR spectrum of
Fig. 2 Total ion chromatograms of ginger extract (A), eluent (B) in positive ion mode, and control (C)
Fig. 3 Mass spectra and fragmentation patterns of compound and compound in positive ion mode

Component analysis of SCD1 potential inhibitors in ginger extract

The components identified through screening were subjected to UPLC-MS/MS analysis, and their total ion current (TIC) plots were observed in the positive ion mode (Fig. 2). There was a significant concentration of compounds 1,2 , and 3 in the eluent, with retention times of , and 13.65 min , respectively. It is noteworthy that compound 3
demonstrated the greatest response, suggesting that it may have a greater affinity for SCD1.
The mass spectral data and the cleavage pattern of compound 3 (Fig. 3C) indicated that and signals are located at and 701.4868 , respectively, while fragments (fragment ions) at and 315.2455 correspond to and . The mass spectrometry analysis showed that the loss of water molecules by the precursor ion resulted in fragments of , and 137.0753 . The strongest signal was observed for , where the major
ion m/z 179.0848 was shown to be the fragmentation signal generated by the precursor ion after it lost the neutral alkyl component . Additional fragmentation of was observed at as a consequence of further loss of CHCHO .
The cleavage patterns of compounds 1 and 2 were shown in Fig. 3A and B to be similar to those of compound 3 as indicated by their similarity in structure, which indicates that they may belong to compounds with similar structures to compound 3. Additionally, their cleavage patterns were consistent with those in other papers that have already been published in the literature. Consequently, the analytical results confirm compounds 1,2 , and 3 to be 6 -gingerol, 8-gingerol, and 10-gingerol, respectively.
It is evident from the total ion chromatograms (TIC) of the eluate in negative ion mode (Fig. 4B) that compound 3 and compound 2 were the primary components in the eluate, with compound 1 having a weak signal. In addition, the strong signal at the retention time of 15.49 min was also observed in the control (Fig. 4C), indicating that this compound was not specifically specific for the binding of SCD1 to ginger. In addition, the mass spectra and cleavage patterns of compounds 2 and 3 in negative ion mode (Fig. 5) confirmed that these compounds are respectively 8 -gingerol and 10-gingerol.

Prediction of the binding mode of potential active ingredients

The molecular docking technique analysis was conducted to investigate the docking sites of the target components concerning SCD1 (as shown in Fig. 6). It has been demonstrated that the binding energies of 6-gingerol (peak 1), 8 -gingerol (peak 2), and 10-gingerol (peak 3) were – , and , respectively, which further confirms that 10-gingerol has the strongest binding ability to SCD1. Since these three compounds have structural similarities, their binding sites with SCD1 are also similar. A notable difference between 10 -gingerol and the other two compounds is the presence of more binding sites
on Asn144 and Asp152 in the active pocket of SCD1 [73]. This suggests that 6-gingerol, 8-gingerol, and 10-gingerol have binding sites located in the catalytic pocket of SCD1 that are capable of directly binding to it.

Target component ameliorates lipid accumulation in hepatocytes

Based on Fig. 7A, it has been determined that the optimal modeling concentration of FFA lies between 25 and 150 . Therefore, concentrations below can be chosen for further development of the model. As shown in Fig. 7B, intracellular triglyceride levels have been determined after the exposure to varying concentrations of FFA for 24 h . The results indicate that intracellular TG content increases as the concentration of FFA increases from 12.5 to . In particular, of FFA resulted in a substantial rise in intracellular TG levels ( ). In light of the fact that the results of the treatment group were not significantly different from those of the treatment group, it was decided that would be the optimal modeling concentration. It appears that the TG content of cells was consistent with those measured by oil red O staining (Fig. 7C), and the number of intracellular lipid droplets (red particles) was significantly increased in response to treatment with and of FFA compared with controls.
Initially, the cytotoxicity of each compound was determined before evaluating its ability to improve lipid accumulation in hepatocytes (Fig. 8A) shows that 6-gingerol (6-G) and 8-gingerol (8-G) did not significantly affect THLE-3 cell survival when applied in the range of . Among them, 10 -gingerol ( ) had no significant effect on cell survival in the range of but significantly affected cell survival at . Upon finding a tendency with 8-G and 10-G for cell survival to decrease with concentrations exceeding , concentrations less than were subsequently chosen for viability assay.
Fig. 8B illustrates the effects of each compound on intracellular TG content. All compounds lowered intracellular TG content, with the best effect at concentration.
Fig. 4 Total ion chromatograms of ginger extract (A), eluent (B), and control (C)in negative ion mode

A

Fig. 5 Mass spectra and fragmentation patterns of compound 2 (A) and compound 3 (B) in negative ion mode

B

Fig. 6 Predicted binding modes of 6-gingerol (A), 8-gingerol (B), and 10-gingerol (C) with SCD1
Fig. 7 Determining the Optimal Molding Concentration: A. the following levels of cytotoxicity were observed in cells treated with different concentrations of FFA; B. the following levels of intracellular TG content were observed in cells treated with different concentrations
When at concentration, 6-G and 10-G reduced TG by percentages of and , respectively, which were more effective than 8-G (8.3%). Hepatocytes stained with oil red O (Fig. 8C) showed significant reductions in lipid accumulation by both 6-G and at .

Discussion

Rapid screening of enzyme inhibitors in mixtures is often performed by immobilizing enzymes with magnetic nanomaterials. This method does not require complex processes such as extraction and separation of mixtures and structural identification but uses liquid chromatography-mass spectrometry (LC-MS) directly to analyze the screened components, which is a faster and more efficient method than traditional methods [80,81]. This strategy is applied in the present study, and the compounds found in ginger extracts that bind directly to SCD1 are mainly gingerols. Based on the mass spectrometry analysis, it was found that
of FFA; . the following levels of oil red O staining were observed in cells treated with different concentrations of FFA ( ). Results are presented as means SD. **
they had been cleaved at the MS (Fig. 4). There may be a reason for this because gingerols themselves do not have good thermal stability [82]. It yields an oxyketone product under conditions of elevated temperature and/or acidic environment, as a result of possessing an instability of the -hydroxyl ketone functional group. It is susceptible to dehydration, consequently forming -unsaturated ketone [83, 84]. Due to the high desolvation temperature of at the mass spectrometry inlet, the target components in the samples were susceptible to thermal dehydration during the mass spectrometry analysis. In the mass spectra, significant and signals were observed. As a result of the rearrangement of these signals, smaller fragments are produced. Thus, this class of compositions should be prepared in a manner that prevents changes in structural components caused by environmental factors.
A variety of mechanisms are responsible for the improvement of NAFLD through gingerols, and 6-gingerol is one of the most effective constituents [85]. For instance, HNF4 miR-467b-3p/GPAT1 Cascade [56] has an association with
Fig. 8 The effect of various compounds on hepatocyte lipid accumulation: A. The following levels of cellular activity were observed in cells treated with different compounds at different concentrations; B. the following levels of intracellular TG content were observed in cells
treated with different concentrations of compounds; . the following levels of oil red O staining were observed in cells treated with different compounds ( ). Results are presented as means SD. , ** , “ns” means
regulating lipogenesis, fatty acid oxidation, oxidative stress, and mitochondrial dysfunction [57]. In contrast, very few reports suggest that other components of ginger contribute to the improvement of NAFLD. The present study has demonstrated that ginger contains a new compound (10-gingerol) that increases hepatic lipid accumulation through the direct action of SCD1. The present study provides an additional level of insight into the mechanism, by which ginger improves NAFLD and also contributes to the discovery of new active ingredients that can improve NAFLD. It is
necessary to undertake further studies on the exact mechanism, by which 10 gingerol improves NAFLD in animal experiments to determine its exact effect.
The abnormal changes in SCD1 have been linked to a wide range of diseases in several studies. There is an increase in SCD1 expression in a wide range of tumor cells, and altered expression is associated with increased proliferation, invasion, sternness, and chemoresistance [86]. The inhibition of SCD1 results in a reduction of lung tumor growth, indicating that gingerol analogs may also have
antitumor properties [87]. Several recent studies have demonstrated that the combination of 6-gingerol and cisplatin induces apoptosis in ovarian cancer cells and inhibits angiogenesis more effectively than either drug alone [88]. There is evidence that 10-gingerol has anti-tumor activity through several pathways [89, 90], including PI3K/Akt and MAPK. Despite this, gingerols do not appear to have a direct effect on SCD1, which can also be the mechanism of anti-tumor action of this class of compounds.
There is no consensus as to whether suppression of SCD1 is beneficial in all cases. In mice that were treated with systemic SCD1 knockouts, ocular and dermal adverse events were observed, including strabismus and hair loss owing to ocular and dermal abnormalities [91], inhibitors of SCD1 that are systemically distributed cause adverse effects on the eyes and skin on a mechanistic basis [92]. When mice are deficient in SCD1, chronic inflammation is exacerbated and atherosclerosis occurs [93]. It is therefore possible to further investigate in vivo the uptake and distribution of SCD1 inhibitors and create structural modifications or alterations that will enhance their liver targeting and improve their inhibitory activity against SCD1 [94].

Conclusions

In this study, by constructing and analyzing and detecting these components in combination with UPLC-MS/MS, three potential inhibitory components of SCD1 were identified and screened from ginger extracts in this study. According to the molecular docking results, all three compounds were capable of binding to SCD1, with 10 -gingerol having a stronger affinity for SCD1 than 6-gingerol and 8 -gingerol. The activity assay showed that all three compounds ameliorated lipid accumulation in hepatocytes, with 10 -gingerol having the strongest effect. This is first reported as ameliorating fatty liver. Gingerols are shown to be the main compounds in ginger to inhibit SCD1. This has important implications for understanding ginger’s mechanism of action in alleviating NAFLD and its use in the treatment of this disease. Further investigation is necessary to determine the precise efficacy of 10-gingerol in the treatment of NAFLD.
Acknowledgements The authors extend their appreciation to Taif University, Saudi Arabia for supporting this work through project number (TU-DSPP-2024-21).
Funding This work was supported by the National Natural Science Foundation of China (grant numbers 82274164, 81973653), Chongqing traditional Chinese Medicine inheritance and Innovation team project (grant number 2023090006KJZX2022WJW008), Natural Science Foundation of Chongqing, China (grant number CSTB2023N-SCQ-BHX0048), and China Postdoctoral Science Foundation funded
project (grant number 2023MD744147). The research was funded by Taif University, Taif, Saudi Arabia (TU-DSPP-2024-21).
Data availability Data will be made available on request.

Declarations

Ethical approval The current research did not involve animal or human experiments.
Competing interests The authors declare that they have no known competing financial interests or personal relationships that could have appeared to influence the work reported in this paper.
Open Access This article is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 International License, which permits use, sharing, adaptation, distribution and reproduction in any medium or format, as long as you give appropriate credit to the original author(s) and the source, provide a link to the Creative Commons licence, and indicate if changes were made. The images or other third party material in this article are included in the article’s Creative Commons licence, unless indicated otherwise in a credit line to the material. If material is not included in the article’s Creative Commons licence and your intended use is not permitted by statutory regulation or exceeds the permitted use, you will need to obtain permission directly from the copyright holder. To view a copy of this licence, visit http://creativecommons. org/licenses/by/4.0/.

References

  1. J. Zhang, B. Zhang, C. Pu, J. Cui, K. Huang, H. Wang, Y. Zhao, Nanoliposomal Bcl-xL proteolysis-targeting chimera enhances anti-cancer effects on cervical and breast cancer without on-target toxicities. Adv. Compos. Hybrid. Mater. 6, 78 (2023). https://doi. org/10.1007/s42114-023-00649-w
  2. U. Malik, D. Pal, Cancer-fighting isoxazole compounds: Sourcing Nature’s potential and synthetic Advancements- A Comprehensive Review. ES Food Agrofor. 15, 1052 (2024). https://doi. org/10.30919/esfaf1052
  3. M. Sudhi, V.K. Shukla, D.K. Shetty, V. Gupta, A.S. Desai, N. Naik, B.M.Z. Hameed, Advancements in bladder Cancer Management: a Comprehensive Review of Artificial Intelligence and Machine Learning Applications. Eng. Sci. 26, 1003 (2023). https://doi.org/10.30919/es1003
  4. Z. Ou, Z. Li, Y. Gao, W. Xing, H. Jia, H. Zhang, N. Yi, Novel triazole and morpholine substituted bisnaphthalimide: synthesis, photophysical and G-quadruplex binding properties. J. Mol. Struct. 1185, 27-37 (2019). https://doi.org/10.1016/j. molstruc.2019.02.073
  5. Z. Ou, Y. Qian, Y. Gao, Y. Wang, G. Yang, Y. Li, K. Jiang, X. Wang, Photophysical, G-quadruplex DNA binding and cytotoxic properties of terpyridine complexes with a naphthalimide ligand. RSC Adv. 6, 36923-36931 (2016). https://doi.org/10.1039/ C6RA01441K
  6. Q. Ban, J. Du, W. Sun, J. Chen, S. Wu, J. Kong, Intramolecular copper-containing hyperbranched polytriazole assemblies for label-free Cellular Bioimaging and Redox-Triggered Copper Complex Delivery. Macromol. Rapid Commun. 39, 1800171 (2018). https://doi.org/10.1002/marc. 201800171
  7. T. Bai, J. Du, J. Chen, X. Duan, Q. Zhuang, H. Chen, J. Kong, Reduction-responsive dithiomaleimide-based polymeric micelles for controlled anti-cancer drug delivery and bioimaging.
Polym. Chem. 8, 7160-7168 (2017). https://doi.org/10.1039/ C7PY01675A
8. D. Bhargava, P. Rattanadecho, K. Jiamjiroch, Microwave imaging for breast Cancer detection – A Comprehensive review. Eng. Sci. Press. (2024). https://doi.org/10.30919/es31116
9. L. Xiao, W. Xu, L. Huang, J. Liu, G. Yang, Nanocomposite pastes of gelatin and cyclodextrin-grafted chitosan nanoparticles as potential postoperative tumor therapy. Adv. Compos. Hybrid. Mater. 6, 15 (2022). https://doi.org/10.1007/s42114-022-00575-3
10. D.S. Uplaonkar, V. Virupakshappa, N. Patil, An efficient Discrete Wavelet transform based partial Hadamard feature extraction and hybrid neural network based Monarch Butterfly optimization for liver tumor classification. Eng. Sci. 16, 354-365 (2021). https:// doi.org/10.30919/es8d594
11. S. Wu, K. Zhao, J. Wang, N.N. Liu, K.D. Nie, L.M. Qi, L.A. Xia, Recent advances of tanshinone in regulating autophagy for medicinal research. Front. Pharmacol. 13, 1059360 (2023). https://doi.org/10.3389/fphar.2022.1059360
12. X. Duan, J. Chen, Y. Wu, S. Wu, D. Shao, J. Kong, Drug selfdelivery systems based on Hyperbranched Polyprodrugs towards Tumor Therapy. Chem. Aian J. 13, 939-943 (2018). https://doi. org/10.1002/asia. 201701697
13. E. Sharifi, F. Reisi, S. Yousefiasl, F. Elahian, S.P. Barjui, R. Sartorius, N. Fattahi, E.N. Zare, N. Rabiee, E.P. Gazi, A.C. Paiva-Santos, P. Parlanti, M. Gemmi, G.-R. Mobini, M. Hash-emzadeh-Chaleshtori, De P. Berardinis, I. Sharifi, V. Mattoli, P. Makvandi, Chitosan decorated cobalt zinc ferrite nanoferrofluid composites for potential cancer hyperthermia therapy: anti-cancer activity, genotoxicity, and immunotoxicity evaluation. Adv. Compos. Hybrid. Mater. 6, 191 (2023). https://doi.org/10.1007/ s42114-023-00768-4
14. W. Chen, X. Li, C. Liu, J. He, M. Qi, Y. Sun, B. Shi, H. Sepehrpour, H. Li, W. Tian, (2020) -Cyclodextrin modified Pt (II) metallacycle-based supramolecular hyperbranched polymer assemblies for DOX delivery to liver cancer cells. Proceedings of the National Academy of Sciences 117:30942-30948
15. V.K. Shukla, M. Sudhi, D.K. Shetty, S. Banthia, P. Chandrasekar, N. Naik, B.M.Z. Hameed, S.G. Balakrishnan JM, Transforming disease diagnosis and management: a comprehensive review of AI-driven urine analysis in clinical mdicine. Eng. Sci. 26, 1009 (2023). https://doi.org/10.30919/es1009
16. S. Zhao, G. Yue, X. Liu, S. Qin, B. Wang, P. Zhao, A.J. Ragauskas, M. Wu, X. Song, Lignin-based carbon quantum dots with high fluorescence performance prepared by supercritical catalysis and solvothermal treatment for tumor-targeted labeling. Adv. Compos. Hybrid. Mater. 6, 73 (2023). https://doi.org/10.1007/ s42114-023-00645-0
17. M. Ghomi, E.N. Zare, H. Alidadi, N. Pourreza, A. Sheini, N. Rabiee, V. Mattoli, X. Chen, P. Makvandi, A multifunctional bioresponsive and fluorescent active nanogel composite for breast cancer therapy and bioimaging. Adv. Compos. Hybrid. Mater. 6, 51 (2023). https://doi.org/10.1007/s42114-022-00613-0
18. S. Zhang, Y. Hou, H. Chen, Z. Liao, J. Chen, B.B. Xu, J. Kong, Reduction-responsive amphiphilic star copolymers with longchain hyperbranched poly( -caprolactone) core and disulfide bonds for trigger release of anticancer drugs. Eur. Polymer J. 108, 364-372 (2018). https://doi.org/10.1016/j.eurpolymj.2018.09.014
19. W. Chen, J. He, H. Li, X. Li, W. Tian, A quinolone derivativebased organoplatinum(II) metallacycle supramolecular selfdelivery nanocarrier for combined cancer therapy. Supramol. Chem. 32, 597-604 (2020). https://doi.org/10.1080/10610278.2 020.1846739
20. Q. Tan, Q.F. He, Z. Peng, X. Zeng, Y.Z. Liu, D. Li, S. Wang, J.W. Wang, Topical rhubarb charcoal-crosslinked chitosan/ silk fibroin sponge scaffold for the repair of diabetic ulcers improves hepatic lipid deposition in mice via the AMPK
signalling pathway. Lipids Health Dis. 23, 52 (2024). https://doi. org/10.1186/s12944-024-02041-z
21. R. Loomba, S.L. Friedman, G.I. Shulman, Mechanisms and disease consequences of nonalcoholic fatty liver disease. Cell. 184, 2537-2564 (2021). https://doi.org/10.1016/j.cell.2021.04.015
22. P. Wu, S. Liang, Y. He, R. Lv, B. Yang, M. Wang, C. Wang, Y. Li, X. Song, W. Sun, Network pharmacology analysis to explore mechanism of Three Flower Tea against nonalcoholic fatty liver disease with experimental support using high-fat dietinduced rats. Chin. Herb. Med. 14, 273-282 (2022). https://doi. org/10.1016/j.chmed.2022.03.002
23. X. Dai, J. Feng, Y. Chen, S. Huang, X. Shi, X. Liu, Y. Sun, Traditional Chinese medicine in nonalcoholic fatty liver disease: molecular insights and therapeutic perspectives. Chin. Med. 16, 68 (2021). https://doi.org/10.1186/s13020-021-00469-4
24. Y. Liu, J. Wang, J. Chen, Q. Yuan, Y. Zhu, Ultrasensitive iontronic pressure sensor based on rose-structured ionogel dielectric layer and compressively porous electrodes. Adv. Compos. Hybrid. Mater. 6, 210 (2023). https://doi.org/10.1007/ s42114-023-00765-7
25. W. Jiang, X. Zhang, P. Liu, Y. Zhang, W. Song, D.-G. Yu, X. Lu , Electrospun healthcare nanofibers from medicinal liquor of Phellinus Igniarius. Adv. Compos. Hybrid. Mater. 5, 3045-3056 (2022). https://doi.org/10.1007/s42114-022-00551-x
26. N. Goswami, S. Raj, D. Thakral, J.F. Arias-Gonzãi Les JLa-G, Flores-Albornoz, E.A. Asnate-Salazar, D. Kapila, S. Yadav, S. Kumar, Intrusion detection system for IoT-based Healthcare Intrusions with Lion-salp-swarm-optimization algorithm: Meta-heuristic-Enabled Hybrid Intelligent Approach. Eng. Sci. 25, 933 (2023). https://doi.org/10.30919/es933
27. S. Sahu, S. Sharma, M.S. Al, A. Shrivastava, P. Gupta, K. Hait M, Impact of Mucormycosis on Health of Covid patients: a review. ES Food Agrofor. 13, 939 (2023). https://doi.org/10.30919/ esfaf939
28. P. Gupta, S. Biswas, A.K. Chaturwedi, U. Janghel, G. Tamrakar, R. Verma, M. Hait, Health Impact of Ground Water Sample and its Effect on Flora of Kanker District, Chhattisgarh, India. ES Food Agrofor. 13, 940 (2023). https://doi.org/10.30919/esfaf940
29. SC. Izah, L. Sylva, M. Hait, Cronbach’s Alpha: A Cornerstone in Ensuring Reliability and Validity in Environmental Health Assessment. ES Energy & Environ. 3, 1057 (2024). https://doi. org/10.30919/esee31057
30. X. Wang, Y. Qi, Z. Hu, L. Jiang, F. Pan, Z. Xiang, Z. Xiong, W. Jia, J. Hu, W. Lu, PVP@DOX magnetic vortex hybrid nanostructures with magnetic-responsive heating and controlled drug delivery functions for precise medicine of cancers. Adv. Compos. Hybrid. Mater. 5, 1786-1798 (2022). https://doi. org/10.1007/s42114-022-00433-2
31. J. Liu, K. Liu, X. Pan, K. Bi, F. Zhou, P. Lu, M. Lei, A flexible semidry electrode for long-term, high-quality electrocardiogram monitoring. Adv. Compos. Hybrid. Mater. 6, 13 (2022). https:// doi.org/10.1007/s42114-022-00596-y
32. Y. Shen, W. Yang, F. Hu, X. Zheng, Y. Zheng, H. Liu, H. Algadi, K. Chen, Ultrasensitive wearable strain sensor for promising application in cardiac rehabilitation. Adv. Compos. Hybrid. Mater. 6, 21 (2023). https://doi.org/10.1007/s42114-022-00610-3
33. A. Huang, Y. Guo, Y. Zhu, T. Chen, Z. Yang, Y. Song, P. Wasnik, H. Li, S. Peng, Z. Guo, X. Peng, Durable washable wearable antibacterial thermoplastic polyurethane/carbon nanotube@silver nanoparticles electrospun membrane strain sensors by multiconductive network. Adv. Compos. Hybrid. Mater. 6, 101 (2023). https://doi.org/10.1007/s42114-023-00684-7
34. Q. Xu, Z. Wu, W. Zhao, M. He, N. Guo, L. Weng, Z. Lin, M.F.A. Taleb, M.M. Ibrahim, M.V. Singh, J. Ren, Z.M. El-Bahy, Strategies in the preparation of conductive polyvinyl alcohol hydrogels for applications in flexible strain sensors, flexible supercapacitors,
and triboelectric nanogenerator sensors: an overview. Adv. Compos. Hybrid. Mater. 6, 203 (2023). https://doi.org/10.1007/ s42114-023-00783-5
35. O.S.S.S. Chowdary, N. Naik, V. Patil, K. Adhikari, B.M.Z. Hameed, B.P. Rai, B.K. Somani, 5G technology is the future of Healthcare: opening up a New Horizon for Digital Transformation in Healthcare Landscape. ES Gen. 2, 1010 (2023). https:// doi.org/10.30919/esg1010
36. B. Fei, D. Wang, N. Almasoud, H. Yang, J. Yang, T.S. Alomar, B. Puangsin, B.B. Xu, H. Algadi, Z.M. El-Bahy, Z. Guo, Z. Shi, Bamboo fiber strengthened poly(lactic acid) composites with enhanced interfacial compatibility through a multi-layered coating of synergistic treatment strategy. Int. J. Biol. Macromol. 249, 126018 (2023). https://doi.org/10.1016/j.ijbiomac.2023.126018
37. B. Fei, H. Yang, J. Yang, D. Wang, H. Guo, H. Hou, S. Melhi, B.B. Xu, H.K. Thabet, Z. Guo, Z. Shi, Sustainable compressionmolded bamboo fibers/poly(lactic acid) green composites with excellent UV shielding performance. J. Mater. Sci. Technol. (2024). https://doi.org/10.1016/j.jmst.2024.03.074
38. S. Ge, G. Zheng, Y. Shi, Z. Zhang, A. Jazzar, X. He, S. Donkor, Z. Guo, D. Wang, B.B. Xu, Facile fabrication of high-strength biocomposite through -enhanced bonding in bamboo fiber. Giant. 18, 100253 (2024). https://doi.org/10.1016/j. giant.2024.100253
39. D. Wang, H. Yang, J. Yang, B. Wang, P. Wasnik, B.B. Xu, Z. Shi, Efficient visible light-induced photodegradation of industrial lignin using silver- CuO catalysts derived from Cu -metal organic framework. Adv. Compos. Hybrid. Mater. 6, 138 (2023). https:// doi.org/10.1007/s42114-023-00708-2
40. Y. Yang, L. Zhang, J. Zhang, Y. Ren, H. Huo, X. Zhang, K. Huang, M. Rezakazemi, Z. Zhang, Fabrication of environmentally, high-strength, fire-retardant biocomposites from smalldiameter wood lignin in situ reinforced cellulose matrix. Adv. Compos. Hybrid. Mater. 6, 140 (2023). https://doi.org/10.1007/ s42114-023-00721-5
41. M. Culebras, G.A. Collins, A. Beaucamp, H. Geaney, M.N. Collins, Lignin/Si Hybrid Carbon nanofibers towards highly efficient sustainable Li-ion anode materials. Eng. Sci. 17, 195-203 (2022). https://doi.org/10.30919/es8d608
42. Y. Tian, L. Zhong, X. Sheng, X. Zhang, Corrosion inhibition property and promotion of green basil leaves extract materials on conversion composite coatings. Adv. Compos. Hybrid. Mater. 5, 1922-1938 (2022). https://doi.org/10.1007/s42114-022-00523-1
43. R. Scaffaro, A. Maio, M. Gammino, Hybrid biocomposites based on polylactic acid and natural fillers from Chamaerops humilis dwarf palm and Posidonia oceanica leaves. Adv. Compos. Hybrid. Mater. 5, 1988-2001 (2022). https://doi.org/10.1007/ s42114-022-00534-y
44. X.-Y. Ye, Y. Chen, J. Yang, H.-Y. Yang, D.-W. Wang, B.B. Xu, J. Ren, D. Sridhar, Z. Guo, Z.-J. Shi, Sustainable wearable infrared shielding bamboo fiber fabrics loaded with antimony doped tin oxide/silver binary nanoparticles. Adv. Compos. Hybrid. Mater. 6, 106 (2023). https://doi.org/10.1007/s42114-023-00683-8
45. S. Rakesh, A.K. Pandey, A. Roy, Assessment of secondary metabolites, In-Vitro antioxidant and anti-inflammatory activity of root of Argemone mexicana L. ES Food Agrofor. 15, 1007 (2024). https://doi.org/10.30919/esfaf1007
46. J. Cai, S. Xi, C. Zhang, X. Li, M.H. Helal, Z.M. El-Bahy, M.M. Ibrahim, H. Zhu, M.V. Singh, P. Wasnik, B.B. Xu, Z. Guo, H. Algadi, J. Guo, Overview of biomass valorization: case study of nanocarbons, biofuels and their derivatives. J. Agric. Food Res. 14, 100714 (2023). https://doi.org/10.1016/j.jafr. 2023.100714
47. K. Zhao, X.Y. Wu, G.Q. Han, L. Sun, C.W. Zheng, H. Hou, Z.M. El-Bahy, C. Qian, M. Kallel, H. Algadi, Z.H. Guo, Z.J. Shi, Phyllostachys nigra (Lodd. Ex Lindl.) Derived polysaccharide with enhanced glycolipid metabolism regulation and mice gut
microbiome. Int. J. Biol. Macromol. 257, 128588 (2024). https:// doi.org/10.1016/j.ijbiomac.2023.128588
48. A. Kaur, M.V. Singh, N. Bhatt, S. Arora, A. Shukla, Exploration of Chemical Composition and Biological activities of the essential oil from Ehretia acuminata R. Br. Fruit. ES Food Agrofor. 15, 1068 (2024). https://doi.org/10.30919/esfaf1068
49. D. Pal, S. Thakur, T. Sahu, M. Hait, Exploring the Anticancer potential and phytochemistry of Moringa oleifera: a multi-targeted Medicinal Herb from Nature. ES Food Agrofor. 14, 982 (2023). https://doi.org/10.30919/esfaf982
50. K. Sur, A. Kispotta, N.N. Kashyap, AK. Das, J. Dutta, M. Hait, G. Roymahapatra, R. Jain, T. Akitsu, Physicochemical, Phytochemical and Pharmacognostic Examination of Samanea saman. ES Food Agrofor. 14, 1011 (2023). https://doi.org/10.30919/ esfaf1011
51. J. Xu, R. Liu, L. Wang, A. Pranovich, J. Hemming, L. Dai, C. Xu, C. Si, Towards a deep understanding of the biomass fractionation in respect of lignin nanoparticle formation. Adv. Compos. Hybrid. Mater. 6, 214 (2023). https://doi.org/10.1007/ s42114-023-00797-z
52. B. Wang, Y. Kuang, M. Li, X. Wang, X. Zhang, Q. Rao, B. Yuan, S. Yang, Magnetic surface molecularly imprinted polymers for efficient selective recognition and targeted separation of daidzein. Adv. Compos. Hybrid. Mater. 6, 196 (2023). https://doi. org/10.1007/s42114-023-00775-5
53. T.L. Ersedo, T.A. Teka, S.F. Forsido, E. Dessalegn, J.A. Adebo, M. Tamiru, T. Astatkie, Food flavor enhancement, preservation, and bio-functionality of ginger (Zingiber officinale): a review. Int. J. Food Prop. 26, 928-951 (2023). https://doi.org/10.1080/10942 912.2023.2194576
54. M. Crichton, S. Marshall, W. Marx, E. Isenring, A. Lohning, Therapeutic health effects of ginger (Zingiber officinale): updated narrative review exploring the mechanisms of action. Nutr. Rev. 81, 1213-1224 (2023). https://doi.org/10.1093/nutrit/nuac115
55. Z. Peng, Y. Zeng, Q. Tan, Q.F. He, S. Wang, J.W. Wang, 6-Gingerol alleviates ectopic lipid deposition in skeletal muscle by regulating CD36 translocation and mitochondrial function. Biochem. Biophys. Res. Commun. 708, 149786 (2024). https://doi. org/10.1016/j.bbrc.2024.149786
56. J. Ahn, H. Lee, C.H. Jung, S.Y. Ha, H.D. Seo, Y.I. Kim, T. Ha, 6-Gingerol ameliorates hepatic steatosis via -467b-3p/GPAT1 Cascade. Cell. Mol. Gastroenterol. Hepatol. 12, 1201-1213 (2021). https://doi.org/10.1016/j.jcmgh.2021.06.007
57. J. Li, S. Wang, L. Yao, P. Ma, Z. Chen, T.L. Han, C. Yuan, J. Zhang, L. Jiang, L. Liu, D. Ke, C. Li, J. Yamahara, Y. Li, J. Wang, 6-gingerol ameliorates age-related hepatic steatosis: Association with regulating lipogenesis, fatty acid oxidation, oxidative stress and mitochondrial dysfunction. Toxicol. Appl. Pharmacol. 362, 125-135 (2019). https://doi.org/10.1016/j.taap.2018.11.001
58. U. Sen, C. Coleman, T. Sen, Stearoyl coenzyme a desaturase-1: multitasker in cancer, metabolism, and ferroptosis. Trends Cancer. 9, 480-489 (2023). https://doi.org/10.1016/j.trecan.2023.03.003
59. J. Wang, L. Wang, X.J. Zhang, P. Zhang, J. Cai, Z.G. She, H. Li , Recent updates on targeting the molecular mediators of NAFLD. J. Mol. Medicine-Jmm. 101, 101-124 (2023). https:// doi.org/10.1007/s00109-022-02282-4
60. S.M. Jeyakumar, A. Vajreswari, Stearoyl-CoA desaturase 1: a potential target for non-alcoholic fatty liver disease?-perspective on emerging experimental evidence. World J. Hepatol. 14, 168179 (2022). https://doi.org/10.4254/wjh.v14.i1. 168
61. D. Bhattacharya, B. Basta, J.M. Mato, A. Craig, D. FernandezRamos, F. Lopitz-Otsoa, D. Tsvirkun, L. Hayardeny, V. Chandar, R.E. Schwartz, A. Villanueva, S.L. Friedman, Aramchol downregulates stearoyl CoA-desaturase 1 in hepatic stellate cells to attenuate cellular fibrogenesis. Jhep Rep. 3, 100237 (2021). https://doi.org/10.1016/j.jhepr.2021.100237
62. V. Ratziu, De L. Guevara, R. Safadi, F. Poordad, F. Fuster, J. Flores-Figueroa, M. Arrese, A.L. Fracanzani, D. Ben Bashat, K. Lackner, T. Gorfine, S. Kadosh, R. Oren, M. Halperin, L. Hayardeny, R. Loomba, S. Friedman, A.I.S. Group, A.J. Sanyal, Aramchol in patients with nonalcoholic steatohepatitis: a randomized, double-blind, placebo-controlled phase 2b trial. Nat. Med. 27, 1825-1835 (2021). https://doi.org/10.1038/s41591-021-01495-3
63. M.G. Carnuta, M. Deleanu, T. Barbalata, L. Toma, M. Raileanu, A.V. Sima, C.S. Stancu, Zingiber officinale extract administration diminishes steroyl-CoA desaturase gene expression and activity in hyperlipidemic hamster liver by reducing the oxidative and endoplasmic reticulum stress. Phytomedicine. 48, 62-69 (2018). https://doi.org/10.1016/j.phymed.2018.04.059
64. Q. Li, L.M. Qi, K. Zhao, W. Ke, T.T. Li, L.A. Xia, Integrative quantitative and qualitative analysis for the quality evaluation and monitoring of Danshen medicines from different sources using HPLC-DAD and NIR combined with chemometrics. Front. Plant Sci. 13, 932855 (2022). https://doi.org/10.3389/fpls.2022.932855
65. Y.Y. Zhu, W. Xiang, Y. Shen, Y.A. Jia, Y.S. Zhang, L.S. Zeng, J.X. Chen, Y. Zhou, X. Xue, X.Z. Huang, L. Xu, New butyrylcholinesterase inhibitor derived from mulberry twigs, a kind of agricultural byproducts. Ind. Crops Prod. 187, 115535 (2022). https:// doi.org/10.1016/j.indcrop.2022.115535
66. M. Nodehi, A. Kiasadr, G. Babaee Bachevanlo, Modified glassy carbon electrode with mesoporous Silica-Metformin/MultiWalled carbon nanotubes as a biosensor for ethinylestradiol detection. Mater. Chem. Horizons. 1, 219-230 (2022). https://doi. org/10.22128/mch.2022.601.1024
67. Y. Niu, X. Li, C. Wu, Z. Shi, X. Lin, H.M.A. Mahmoud, E.M.A. Widaa, H. Algadi, B.B. Xu, Z. Wang, Chemical composition, pharmacodynamic activity of processed Aconitum Brachypodum Diels., and molecular docking analysis of its active target. Adv. Compos. Hybrid. Mater. 6, 75 (2023). https://doi.org/10.1007/ s42114-023-00640-5
68. G. Roymahapatra, S. Pradhan, S. Sato, D. Nakane, M. Hait, S. Bhattacharyya, R. Saha, T. Akitsu, Computational study on Docking of Laccase and Cyanide-Bridged Ag-Cu Complex for Designing the Improved Biofuel Cell Cathode. ES Energy Environ. 21, 957 (2023). https://doi.org/10.30919/esee957
69. M.I. Abdjan, N.S. Aminah, A.N. Kristanti, I. Siswanto, M.A. Saputra, Y. Takaya, Pharmacokinetic, DFT modeling, Molecular Docking, and Molecular Dynamics Simulation approaches: Diptoindonesin A as a potential inhibitor of Sirtuin-1. Eng. Sci. 21, 794 (2023). https://doi.org/10.30919/es8d794
70. H. Long, S. Ryu, X.-L. Zheng, L.-S. Zhang, L.-Y. Li, Z.-S. Zhang, Peptide L1H9 derived from the interaction of structural human rhomboid family 1 and subunit of Ku antigen sensitizes breast cancer to chemoradiotherapy. Adv. Compos. Hybrid. Mater. 6, 208 (2023). https://doi.org/10.1007/s42114-023-00784-4
71. R.C. Shivamurthy, S.R.B.H.S.K. Brn M, S S, S EN, Comparative Genomics based putative drug targets identification, homology modeling, virtual screening and molecular Docking studies in Chlamydophila Pneumoniae. Eng. Sci. 19, 125-135 (2022). https://doi.org/10.30919/es8d645
72. X.W. Shi, L. Xu, J.Q. Zhang, J.F. Mo, P. Zhuang, L. Zheng, Oxyresveratrol from mulberry branch extract protects HUVECs against oxidized low-density lipoprotein-induced oxidative injury via activation of the Nrf-2/HO-1 pathway. J. Funct. Foods. 100, 105371 (2023). https://doi.org/10.1016/j.jff.2022.105371
73. Y. Huang, H. Wang, H. Wang, R. Wen, X. Geng, T. Huang, J. Shi, X. Wang, J. Wang, Structure-based virtual screening of natural products as potential stearoyl-coenzyme a desaturase 1 (SCD1) inhibitors. Comput. Biol. Chem. 86, 107263 (2020). https://doi. org/10.1016/j.compbiolchem.2020.107263
74. Y. Yi, C. Zhao, H.L. Shindume, J. Ren, L. Chen, H. Hou, M.M. Ibrahim, Z.M. El-Bahy, Z. Guo, Z. Zhao, J. Gu, Enhanced
electromagnetic wave absorption of magnetite-spinach derived carbon composite. Colloids Surf., a 694, 134149 (2024). https:// doi.org/10.1016/j.colsurfa.2024.134149
75. I. Galarreta-Rodriguez, A. Lopez-Ortega, E. Garayo, J.J. BeatoLópez, La P. Roca, V. Sanchez-Alarcos, V. Recarte, C. GómezPolo, J.I. Pérez-Landazábal, Magnetically activated 3D printable polylactic acid/polycaprolactone/magnetite composites for magnetic induction heating generation. Adv. Compos. Hybrid. Mater. 6, 102 (2023). https://doi.org/10.1007/s42114-023-00687-4
76. K. Zhou, Y. Sheng, W. Guo, L. Wu, H. Wu, X. Hu, Y. Xu, Y. Li, M. Ge, Y. Du, X. Lu, J. Qu, Biomass porous carbon/polyethylene glycol shape-stable phase change composites for multisource driven thermal energy conversion and storage. Adv. Compos. Hybrid. Mater. 6, 34 (2023). https://doi.org/10.1007/ s42114-022-00620-1
77. J. Lu, Y. Yang, Y. Zhong, Q. Hu, B. Qiu, The study on activated Carbon, Magnetite, Polyaniline and Polypyrrole Development of Methane Production Improvement from Wastewater Treatment. ES Food Agrofor. 10, 30-38 (2022). https://doi.org/10.30919/ esfaf802
78. E.A. Dil, A.H. Doustimotlagh, H. Javadian, A. Asfaram, M. Ghaedi, Nano-sized -molecular imprinted polymer as a sorbent for dispersive solid-phase microextraction of melatonin in the methanolic extract of Portulaca oleracea, biological, and water samples. Talanta. 221, 121620 (2021). https://doi. org/10.1016/j.talanta.2020.121620
79. Y. Tao, X.H. Gu, W.D. Li, B.C. Cai, Fabrication and evaluation of magnetic phosphodiesterase-5 linked nanoparticles as adsorbent for magnetic dispersive solid-phase extraction of inhibitors from Chinese herbal medicine prior to ultra-high performance liquid chromatography-quadrupole time-of-flight mass spectrometry analysis. J. Chromatogr. A 1532, 58-67 (2018). https://doi. org/10.1016/j.chroma.2017.11.062
80. F.S. Feng, W. Xiang, H. Gao, Y.A. Jia, Y.S. Zhang, L.S. Zeng, J.X. Chen, X.Z. Huang, L. Xu, Rapid screening of nonalkaloid alpha-glucosidase inhibitors from a Mulberry twig extract using enzyme-functionalized magnetic nanoparticles coupled with UPLC-MS/MS. J. Agric. Food Chem. 70, 11958-11966 (2022). https://doi.org/10.1021/acs.jafc.2c03435
81. X. Xu, Y. Guo, M. Chen, N. Li, Y. Sun, S. Ren, J. Xiao, D. Wang, X. Liu, Y. Pan, Hypoglycemic activities of flowers of Xanthoceras sorbifolia and identification of anti-oxidant components by off-line UPLC-QTOF-MS/MS-free radical scavenging detection. Chin. Herb. Med. 16, 151-161 (2024). https://doi.org/10.1016/j. chmed.2022.11.009
82. L. Zhong, R. Wang, Q.H. Wen, J. Li, J.W. Lin, X.A. Zeng, The interaction between bovine serum albumin and [6]-,[8]- and [10]-gingerol: an effective strategy to improve the solubility and stability of gingerol. Food Chem. 372, 131280 (2022). https://doi. org/10.1016/j.foodchem.2021.131280
83. K.R. Kou, X.Q. Wang, R.Y. Ji, L. Liu, Y.N. Qiao, Z.X. Lou, C.Y. Ma, S.M. Li, H.X. Wang, C.T. Ho, Occurrence, biological activity and metabolism of 6-shogaol. Food Funct. 9, 1310-1327 (2018). https://doi.org/10.1039/c7fo01354j
84. S.M. Sang, H.D. Snook, F.S. Tareq, Y. Fasina, Precision research on Ginger: the type of ginger matters. J. Agric. Food Chem. 68, 8517-8523 (2020). https://doi.org/10.1021/acs.jafc.0c03888
85. S. Salaramoli, S. Mehri, F. Yarmohammadi, S.I. Hashemy, H. Hosseinzadeh, The effects of ginger and its constituents in the prevention of metabolic syndrome: a review. Iran. J. Basic. Med. Sci. 25, 664-674 (2022). https://doi.org/10.22038/ IJBMS.2022.59627.13231
86. J. Chen, S. Lv, B. Huang, X. Ma, S. Fu, Y. Zhao, Upregulation of SCD1 by ErbB2 via LDHA promotes breast cancer cell migration and invasion. Med. Oncol. 40, 40 (2022). https://doi.org/10.1007/ s12032-022-01904-8
87. Y. Zhang, Z. Gu, J. Wan, X. Lou, S. Liu, Y. Wang, Y. Bian, F. Wang, Z. Li, Z. Qin, Stearoyl-CoA Desaturase-1 dependent lipid droplets accumulation in cancer-associated fibroblasts facilitates the progression of lung cancer. Int. J. Biol. Sci. 18, 6114-6128 (2022). https://doi.org/10.7150/ijbs. 74924
88. Z. Salari, A. Khosravi, E. Pourkhandani, E. Molaakbari, E. Salarkia, A. Keyhani, I. Sharifi, H. Tavakkoli, S. Sohbati, S. Dabiri, G. Ren, M. Shafie’ei, The inhibitory effect of 6-gingerol and cisplatin on ovarian cancer and antitumor activity: In silico, in vitro, and in vivo. Frontiers in oncology 13, 1098429 (2023). https:// doi.org/10.3389/fonc.2023.1098429
89. M.K. Ediriweera, J.Y. Moon, Y.T.K. Nguyen, S.K. Cho, 10-Gingerol targets lipid rafts associated PI3K/Akt signaling in radioresistant triple negative breast cancer cells. Molecules. 25, 3164 (2020). https://doi.org/10.3390/molecules25143164
90. J.H. Joo, S.S. Hong, Y.R. Cho, D.W. Seo, 10-Gingerol inhibits proliferation and invasion of MDA-MB-231 breast cancer cells through suppression of akt and p38(MAPK) activity. Oncol. Rep. 35, 779-784 (2016). https://doi.org/10.3892/or.2015.4405
91. M. Miyazaki, W.C. Man, J.M. Ntambi, Targeted disruption of stearoyl-CoA desaturasel gene in mice causes atrophy of sebaceous and meibomian glands and depletion of wax esters in the eyelid. J. Nutr. 131, 2260-2268 (2001). https://doi.org/10.1093/ jn/131.9.2260
92. Z. Zhang, N.A. Dales, M.D. Winther, Opportunities and challenges in developing stearoyl-coenzyme A desaturase-1 inhibitors as novel therapeutics for human disease. J. Med. Chem. 57, 5039-5056 (2014). https://doi.org/10.1021/jm401516c
93. M.L.E. Macdonald, Van M. Eck, R.B. Hildebrand, B.W.C. Wong, N. Bissada, P. Ruddle, A. Kontush, H. Hussein, M.A. Pouladi, M.J. Chapman, C. Fievet, Van T.J.C. Berkel, B. Staels, B.M. Mcmanus, M.R. Hayden, Despite antiatherogenic metabolic characteristics, SCD1-deficient mice have increased inflammation and atherosclerosis. Arterioscler. Thromb. Vasc Biol. 29, 341-347 (2009). https://doi.org/10.1161/atvbaha.108.181099
94. T. Iida, M. Ubukata, I. Mitani, Y. Nakagawa, K. Maeda, H. Imai, Y. Ogoshi, T. Hotta, S. Sakata, R. Sano, H. Morinaga, T. Negoro, S. Oshida, M. Tanaka, T. Inaba, Discovery of potent liver-selective stearoyl-CoA desaturase-1 (SCD1) inhibitors, thiazole-4-acetic acid derivatives, for the treatment of diabetes, hepatic steatosis, and obesity. Eur. J. Med. Chem. 158, 832-852 (2018). https://doi.org/10.1016/j.ejmech.2018.09.003
Publisher’s Note Springer Nature remains neutral with regard to jurisdictional claims in published maps and institutional affiliations.

  1. Zhanhu Guo
    zhanhu.guo@northumbria.ac.uk
    Wei Xiang
    xiangwei@cqctcm.edu.cn
    Jianwei Wang
    wjwcq68@163.com
    Chongqing Key Laboratory of Traditional Chinese Medicine for Prevention and Cure of Metabolic Diseases, Chongqing Medical University, Chongqing 400016, China
    Chongqing college of Traditional Chinese Medicine, Chongqing 402760, China
  2. 3 Department of Pharmaceutical and Pharmacological Sciences, Pharmaceutical Analysis, KU Leuven – University of Leuven, Herestraat 49, O&N2, PB 923, Leuven 3000, Belgium
    4 College of Material Science and Chemical Engineering, Southwest Forestry University, Kunming 650224, China
    5 Department of Mechanical and Civil Engineering, Northumbria University, Newcastle upon Tyne NE1 8ST, UK
    6 Department of Chemistry, College of Science, Taif University, P.O. Box 11099, Taif 21944, Saudi Arabia
    7 Department of Chemistry, Faculty of Science, Al-Azhar University, Nasr City, Cairo 11884, Egypt