Research article

Bioinformatics exploration of olive oil: molecular targets and properties of major bioactive constituents

Exploration bio-informatique de l’huile d’olive : cibles moléculaires et propriétés des principaux constituants bioactifs

¹ Department of Biochemistry, Federal University Oye-Ekiti, PMB 373 Oye-Ekiti, Ekiti State, Nigeria
² Department of Industrial Chemistry, Federal University Oye-Ekiti, PMB 373 Oye-Ekiti, Ekiti State, Nigeria

^* Correspondences: hezekiahfatoki@gmail.com; toluwase.fatoki@fuoye.edu.ng

Received: 18 March 2021
Accepted: 19 May 2021

Abstract

Olive oil possesses medicinal properties which include antimicrobial, antioxidant and anti-inflammatory, anti-diabetes, and anti-cardiovascular diseases. Oleic acid is the most abundant (95%) constituent of olive oil and others include linoleic acid, oleuropein, oleanolic acid, maslinic acid, melatonin, and others. The objective of this study is to predict the molecular targets and properties of key bioactive components of olive oil in human. Bioinformatics methods, which involved pharmacokinetics prediction, target prediction and gene network analyses, were used. The results showed that oleic acid has similar targets with linoleic acid, and showed significant probability of binding to several targets such as fatty acid-binding proteins in the adipose, epidermal, liver and muscle as well as alpha, delta and gamma peroxisome proliferator-activated receptors (PPARs). Carbonic anhydrase showed to be the only significant target of tyrosol, while protein-tyrosine phosphatase 1B, and CD81 antigen were targeted by maslinic acid and oleanolic acid. This study has applauded oleic acid, linoleic acid and tyrosol as olive oil bioactive constituents that have several potential pharmacological effects in humans that modulate several enzymes, receptors and transcription factors. The future work will be to investigate the effects of oleic acid on fatty acid-binding proteins and telomerase reverse transcriptase; melatonin on quinone reductase 2; tyrosol on carbonic anhydrase II; maslinic acid and oleanolic acid on protein-tyrosine phosphatase 1B.

Résumé

L’huile d’olive possède des propriétés médicinales, notamment antimicrobiennes, anti-oxydantes et des effets bénéfiques sur le diabète, l’inflammation et les maladies cardiovasculaires. L’acide oléique est le constituant le plus abondant (95 %) de l’huile d’olive et les autres comprennent l’acide linoléique, l’oleuropéine, l’acide oléanolique, l’acide maslinique, la mélatonine, et d’autres. L’objectif de cette étude est de prédire les cibles moléculaires et les propriétés des composants bioactifs clés de l’huile d’olive chez l’homme. Des méthodes bioinformatiques impliquant la prédiction de la pharmacocinétique, la prédiction des cibles et l’analyse des réseaux de gènes ont été utilisées. Les résultats ont montré que l’acide oléique possède des cibles similaires à celles de l’acide linoléique, et ont montré une probabilité significative de se lier à plusieurs cibles telles que la protéine de liaison des acides gras dans les tissus adipeux, épidermiques, hépatiques et musculaires ainsi que les récepteurs alpha, delta et gamma activés par les proliférateurs de peroxysomes (PPARs). L’anhydrase carbonique s’est révélée être la seule cible significative du tyrosol, tandis que la protéine-tyrosine phosphatase 1B et l’antigène CD81 étaient ciblés par l’acide maslinique et l’acide oléanolique. Cette étude a mis en avant l’acide oléique, l’acide linoléique et le tyrosol en tant que constituants bioactifs de l’huile d’olive qui posséderaient plusieurs effets pharmacologiques potentiels chez l’homme, qui moduleraient plusieurs enzymes, récepteurs et facteurs de transcription. Les travaux futurs consisteront à étudier les effets de l’acide oléique sur les protéines de liaison aux acides gras et la transcriptase inverse de la télomérase ; la mélatonine sur la quinone réductase 2 ; le tyrosol sur l’anhydrase carbonique II ; l’acide maslinique et l’acide oléanolique sur la protéine-tyrosine phosphatase 1B.