Chemische verbindingen in voedingsmiddelen of dranken zoals groene thee, Muscadine-druiven en donkere chocolade kunnen binden aan en de functie van een bepaald enzym blokkeren, of protease, in het SARS-CoV-2-virus, volgens een nieuwe studie door plantenbiologen aan de North Carolina State University.

Proteasen zijn belangrijk voor de gezondheid en levensvatbaarheid van cellen en virussen, zegt De-Yu Xie, hoogleraar planten- en microbiële biologie bij NC State en de corresponderende auteur van de studie. Als proteasen worden geremd, cellen kunnen niet veel belangrijke functies uitvoeren, zoals replicatie, bijvoorbeeld.

"Een van de aandachtspunten van ons laboratorium is het vinden van nutraceuticals in voedsel of medicinale planten die ofwel remmen hoe een virus zich hecht aan menselijke cellen of de verspreiding van een virus in menselijke cellen, ' zei Xie.

In de studie, de NC State-onderzoekers voerden zowel computersimulaties als laboratoriumstudies uit die aantoonden hoe het zogenaamde 'hoofdprotease' (Mpro) in het SARS-CoV-2-virus reageerde wanneer het werd geconfronteerd met een aantal verschillende plantaardige chemische verbindingen die al bekend staan ​​om hun krachtige anti- ontstekingsremmende en antioxiderende eigenschappen.

"Mpro in SARS-CoV-2 is nodig om het virus te laten repliceren en zichzelf te verzamelen, " zei Xie. "Als we dit protease kunnen remmen of deactiveren, het virus zal sterven."

Computersimulaties toonden aan dat de bestudeerde chemische verbindingen uit groene thee, twee soorten muscadine-druiven, cacaopoeder en donkere chocolade konden binden aan verschillende porties Mpro.

"Mpro heeft een deel dat lijkt op een 'zak' die werd 'gevuld' door de chemische verbindingen, ' zei Xie. 'Toen deze zak gevuld was, het protease verloor zijn belangrijke functie."

In vitro laboratoriumexperimenten voltooid door Yue Zhu, een NC State Ph.D. student in Xie's lab, vergelijkbare resultaten lieten zien. De chemische verbindingen in groene thee en muscadine-druiven waren zeer succesvol in het remmen van de functie van Mpro; chemische verbindingen in cacaopoeder en donkere chocolade verminderden de Mpro-activiteit met ongeveer de helft.

"Groene thee heeft vijf geteste chemische verbindingen die binden aan verschillende plaatsen in de zak op Mpro, het in wezen overweldigen om zijn functie te remmen, " zei Xie. "Muscadine-druiven bevatten deze remmende chemicaliën in hun schil en zaden. Planten gebruiken deze verbindingen om zichzelf te beschermen, dus het is niet verwonderlijk dat plantenbladeren en huiden deze heilzame verbindingen bevatten."