A csíráztatott Sang-Yod rizs májvédő hatása elhízott egerekben

Wangpradit N 1, Prom-in S 1, Kumar J 2, Hui Chua K 2, Ugusman A 2, Kamisah Y 3 és Kaewsrichan J 1 *

¹ Gyógyszerészeti Kémia Tanszék, Gyógyszerésztudományi Kar és Kábítószer-szállító Rendszer Kiválósági Központ, Songkla Egyetem Hercege, Thaiföld

² Orvostudományi Kar Élettani Tanszék, Universiti Kebangsaan Malaysia, Malajzia

³ Farmakológiai Tanszék, Orvostudományi Kar, Universiti Kebangsaan Malaysia, Malajzia

*Levelezési cím: Jasadee Kaewsrichan, Gyógyszerészeti Kémia Tanszék, Gyógyszerésztudományi Kar, Songkla Egyetem Hercege, Hat-yai, Songkhla 90112, Thaiföld

Fogadott: 2020. május 05 .; Elfogadott: 2020. június 03 .; Közzétett: 2020. június 10

Absztrakt

Háttér: Az elhízás hajlamos lehet az alkoholmentes zsírmáj betegségre (NAFLD). A NAFLD patogenezise többszörös hatást mutat, de főleg gyulladást és apoptózist okoz a májban. Az élelmiszerekben található γ-amino-vajsav (GABA) előnyös volt a májgyulladás csökkentésében.

Cél: A csíráztatott Sang-Yod rizst vizsgálták az elhízott egerek májában a szérum lipidprofilok és a zsír felhalmozódásának javítására irányuló képességek szempontjából.

Mód: Négy egércsoportot (n = 8) önállóan etettek külön diétával 12 hétig, beleértve a normál étrendet (CONTROL csoport), a magas zsírtartalmú étrendet (HFD csoport), a magas zsírtartalmú étrendet plusz 20 mg/kg/nap szimvasztatint (POSITÍV csoport) ) és a magas zsírtartalmú étrend plusz 0,5% csírázott Sang-Yod rizs/kg/nap (HFD-GR csoport). Az egerek testtömegét hetente rögzítettük. A viszcerális zsír% -ának, a vércukorszintnek, a szérum lipidprofiloknak a mérését és a szövettani elemzést is elvégeztük.

Eredmények: Az egerek testtömege a HFD-GR és HFD csoportokban összehasonlítható volt. Kevesebb testtömeg volt látható a POSITIVE csoportba tartozó egereknél. Az egerek zsigeri zsírja a HFD-GR csoportban szignifikánsan magasabb volt, mint a többi HFD-etető csoporté, beleértve a CONTROL csoportot is. A vércukorszint és a szérum lipidek, például a trigliceridek, az LDL, az összes koleszterin és a HDL koncentrációja az összes HFD-vel táplálkozó egér esetében hasonló tartományban volt. De a kontroll egerekben az LDL és az összkoleszterinszint jelentősen csökkent. Az egerek napi 0,5% csírázott Sang-Yod rizzsel történő etetésével a zsír degenerációjának és a májszövetekben a lipid felhalmozódásának mértéke összehasonlíthatóvá vált a CONTROL egerekével.

Következtetés: A csíráztatott Sang-Yod rizsnek valószínűleg szerepe volt a lipid metabolizmusban, és az aláhúzási mechanizmusok meg fogják tudni.

Kulcsszavak: Sang-Yod Rice; Csírázás; Amino-vajsav; Májvédelem; Elhízott egerek

Rövidítések

HFD: magas zsírtartalmú étrend; GR: Csíráztatott Sang-Yod Rice; NAFLD: Alkoholmentes zsírmáj betegség; GABA: y-amino-vajsav; TG: Trigliceridek; LDL: alacsony sűrűségű lipoprotein; TC: teljes koleszterin; HDL: nagy sűrűségű lipoprotein; H&E: hematoxilin és eozin

Háttér

Az emberek modern életmódjának változása, különösen a magas zsírtartalmú étrend fogyasztása leginkább hozzájárul az elhízáshoz. Az állatkísérletekkel összhangban a zsírok teljes energiájának legalább 30% -át tartalmazó magas zsírtartalmú étrend patkányokban, egerekben, kutyákban és főemlősökben a fokozott energiafogyasztás és a hatékony energiatárolás következtében elhízást okoz. Az elhízás hajlamosító tényező számos anyagcsere-betegségre, köztük a 2-es típusú cukorbetegségre, a szív- és érrendszeri betegségekre és az alkoholmentes zsírmáj betegségre (NAFLD). A NAFLD előfordulása világszerte 6 és 35% között mozog. A közelmúltban ez a tendencia jelentősen növekszik a nyugati étrend-preferencia miatt [1]. A NAFLD patogenezise többszörös hatásokat mutat, mérsékelt vagy súlyos gyulladást és apoptózist okozva a különféle szövetekben és szervekben, beleértve a májat is [2]. A nyugati gyógyszerek biztonságossága és hatékonysága a NAFLD kezelésében jelenleg korlátozott. Ehelyett az étrend kontrollja bizonyítottan jobb a májbetegségek megelőzésében és gyógyításában a lipid metabolizmus és a kapcsolódó utak modulálásával. Mindazonáltal a gyógyszerek és az életmódbeli változások kombinációja egy általános kezelési terv a vér koleszterinszintjének korrigálására [3].

A szimvasztatin egy HMG-CoA reduktáz inhibitor, amelyet hiperlipidémiás betegeknek adnak az LDL és a triglicerid szint csökkentése és a HDL szint növelése érdekében. A gyógyszer az Egészségügyi Világszervezet alapvető gyógyszerek listáján szerepel, mert alacsonyabb kockázatot okoz a szív- és érrendszerre nézve [4]. Ennek megfelelően ebben a vizsgálatban a szimvasztatint pozitív kontrollként magas zsírtartalmú étrenddel kiegészítve 20 mg/testtömeg-kg/nap dózisban egészítették ki a 12 héten át [5].

Az Egyesült Államok Élelmiszer- és Gyógyszerügyi Hivatala a szójafehérjét és az izoflavonokat egészséges táplálékként engedélyezte a triglicerid és az összkoleszterinszint szabályozásában [6]. A kínai orvoslásban mung babot (Vigna radiata) tartalmazó levest készítettek a test méregtelenítésére [7]. A mung bab nagy mennyiségű fehérje, esszenciális aminosavak és -aminosavsav (GABA) tartalma miatt potenciálisan antioxidáns és hepatoprotektív szerként hat [8]. A csíráztatott barna rizs a GABA gazdag forrása [9], és a vér lipidprofiljainak szabályozására használták fel [10]. A csíráztatott Sang-Yod rizs in vivo hipolipidémiás és hepatoprotektív hatásait eddig nem vizsgálták. Ebben a projektben a csírázott Sang-Yod rizs ilyen egészségügyi előnyeit értékeltük a magas zsírtartalmú diéta által kiváltott elhízott egerek vércukorszintjének, szérum lipidprofiljainak és máj hisztopatológiájának meghatározásával.

Mód

Csírázott Sang-Yod rizs készítése

A Sang-Yod Thaiföld déli részén vörös rizsfajták egyike. A tökéletes csírákkal rendelkező hámozott magokat szobahőmérsékleten sötétben 12 órán át csapvízben áztatták, és 4 óránként új vízzel helyettesítették. Ezt követően a rizst cheesecloth-be csomagolták, és 18 órán át jó szellőzés mellett, nedves légkörben tartották a csírázás elérése érdekében. A csíráztatott rizst forró levegő kemencében 45 o C-on 8 órán át szárítottuk, többfunkciós dezintegrátorral (WF-20B) finom porig őröltük, és felhasználásig 4 o C-on tartottuk.

Állatok

Harminckét hím C57BL/6J egeret, 6 hetesek és 22 ± 3 g súlyúak, a Malash-i Kuala Lumpur-i Monash Egyetemtől vásároltunk. Ketrecenként 4-et egy 22 ± 2 ° C-os, 12 órás megvilágítású, ételhez és vízhez ad libitum hozzáférhető helyiségben helyeztek el. A normál és a magas zsírtartalmú étrendet (HFD) az Altromin Spezialfutter GmbH & Co., KG, Németország cégtől szereztük be. A diéták összetételét az 1. táblázat részletezte. A HFD-GR-t úgy készítettük el, hogy naponta testtömeg-kilogrammonként 0,5% csírázott Sang-Yod rizst alaposan összekevertünk a fent leírt HFD-vel, és egy formában pelletáltuk, hogy utánozzuk korábbi formáját. 2 hét adaptáció után az egereket 4 csoportra osztottuk, csoportonként azonos kezdő testtömeg megtartásával. Ezek közé tartozott a CONTROL (egerek egy csoportja, akik normál étrend mellett táplálkoztak); HFD (HFD-vel táplálkozó egerek csoportja); POSITÍV (HFD-vel plusz 20 mg/kg/nap szimvasztatinnal táplált egerek csoportja; és HFD-GR (HFD-GR étrenddel etetett egerek csoportja). Az etetési programokat 12 hétig folytattuk. A súlyt és a bevitt mennyiséget hetente rögzítették. Az állatkísérleteket a laboratóriumi állatokra vonatkozó etikai irányelveknek megfelelően végezték el a Universiti Kebangsaan Malaysia, Kuala Lumpur, Malajzia területén.

A zsigeri zsír, a vérminta és a májszövet manipulációi

Az egereket intra-peritonealisan altattuk pentobarbitál (80 mg/kg) túladagolásával 0,1 ml/10 g testtömeg térfogatban 1 ml-es 23-as fecskendőben, 5/8 hüvelykes tűvel, és szívszúrással felöltettük. A zsigeri zsírt eltávolítottuk, és súlymérővel azonnal lemértük. A májat felhasználásig megfelelő edényekben -80 ° C-on tartották. A vérmintákat összegyűjtöttük, és a szérumokat 2000 rcf-vel 15 percig végzett centrifugálással elválasztottuk.

A vércukorszint és a szérum lipidek meghatározása

A vérminták glükózszintjét Accu-Chek kit alkalmazásával mértük, a gyártó (Roche Diagnostic Co., Ltd) ajánlása szerint. Szérummintákat használtunk trigliceridek (TG), alacsony sűrűségű lipoproteinek (LDL), teljes koleszterin (TC) és nagy sűrűségű lipoproteinek (HDL) elemzésére. Pathlab, Petaling Jaya, Selangor, Kuala lumper, Malajzia területére küldték és vizsgálták meg őket.

Szövettani elemzés

A májszöveteket 5 mm vastag szeletekre vágtuk, egy éjszakán át 10% semleges pufferolt formalinban rögzítettük és paraffinba ágyazottuk. A beágyazott mintát 3 μm vastagságban metszettük Leica RM2235 kézi rotációs mikrotóm alkalmazásával. A szakaszt egy tárgylemezen kibővítettük, és 1 órán át -20 o C-on tartottuk. Ezután Hematoxylinnal és Eosinnal (H&E) (Sigma-Aldrich, St. Louis, MO, USA) festettük a bevett standard eljárások szerint, és fénymikroszkóppal (Olympus-bx53-ccd) tettük láthatóvá. Olajvörös O-festéshez kriómetszeti módszerrel 5-10 μm vastagságú beágyazott szakaszt készítettünk. 30 percig szobahőmérsékleten levegőn szárítottuk, 10% -os jéghideg formalinban rögzítettük és ismét levegőn szárítottuk. Miután dH2O-val mostuk és teljesen megszárítottuk, a metszetet olajvörös O-val festettük szokásos technikák alkalmazásával. A Slice mintáit fénymikroszkóppal tettük láthatóvá.

Statisztikai analízis

Az adatokat átlag ± SEM-ben fejeztük ki (n = 8). Az átlagok közötti egyéni csoportok közötti különbséget egyirányú varianciaanalízissel (ANOVA) értékelték, majd Tukey több tartományú tesztjei követték az SPSS 19.0 statisztikai szoftvercsomagokat. A különbségek statisztikailag szignifikánsak voltak a p Close-nál

Megjegyezték, hogy az egyes étrendekhez való alkalmazkodáshoz szükséges időtartam minden egércsoport esetében eltérő volt, amely alatt az egerek nem híztak. Ezek 3 hétnek felelnek meg a CONTROL csoportnál, 4 hét a HFD csoportnál, 7 hét a HFD-GR csoportnál és 8 hét a POSITIVE csoportnál.

Zsigeri zsírtartalom

Az 1. ábra 12 hétig különböző étrenddel etetett egerek% zsigeri zsírtartalmát mutatja. A megnövekedett zsigeri zsírtartalmat a CONTROL Bezárás sorrendben találtuk

Vércukorszint

Az egerek vércukorszintjét a CONTROL, HFD, POSITIVE és HFD-GR csoportokban határoztuk meg és a 2. ábrán tüntettük fel. A vércukorszint különbségeket az egerek ezen csoportjai között az etetési program 12 hete nem tárta fel (lásd: Módszerek).

Szérum lipid profilok

A 12 héten át külön diétával etetett egerek szérum lipidjeit, beleértve a TG, az LDL, a TC és a HDL-t, a 3. ábra mutatja. A TG és HDL szintekben hasonló volt az egerek összes csoportja. Az egerek LDL-szintje a HFD, a POSITIVE és a HFD-GR csoportokban meglehetősen magasabb volt, mint a CONTROL csoporté. Ezenkívül a HFD, POSITIVE és HFD-GR csoport egerei egyértelműen magasabb TC-szintet mutattak a CONTROL egerekhez képest.

A máj szövettani elemzése

A CONTROL egerek májszöveteiben nem voltak szövettani rendellenességek (4a. Ábra). Ezzel szemben a HFD-vel kezelt egerekben egyértelműen megfigyelték a májsejtekben a zsír degenerációját és a citoplazmatikus vakuolákat (4b. Ábra). A szimvasztatin-kezelés nem tudta enyhíteni a máj zsírleépülését (4c. Ábra). Azonban a napi testtömeg-kilogrammonként 0,5% csírázott Sang-Yod rizzsel kiegészítve csökkent máj steatosis mutatkozott (4d. Ábra). A szimvasztatin-kezelés hisztopatológiai jeleiben kissé különbözött a kezeletlen kontrolltól (4b és c ábra).

Ezenkívül a gyulladásra reagálva sejtszintű komponenseket nem detektáltak. A megnövekedett sejten belüli lipid lerakódást jelentősen detektálták a HFD-vel tápláló egerekben, összehasonlítva a CONTROL egerekkel (5a. És b. Ábra). A lipidcseppek jelentősen csökkentek 20 mg/kg/nap szimvasztatinnal történő kezeléssel (5c. Ábra). Érdekes módon ez a csökkenés sokkal nagyobb volt a HFD egerekben, kiegészítve 0,5% csírázott Sang-Yod rizzsel/testtömeg-kilogramm/nap (5d. Ábra).

Vita

Az egerek táplálása magas zsírtartalmú étrenddel súlygyarapodást eredményezett. A súlyváltozás mértéke megfelelt annak, hogy a bevitt zsír mennyi energiát tartalmaz (az adatokat nem mutatjuk be). Úgy tűnt azonban, hogy a zsigeri zsír növelése közvetetten arányos a súlygyarapodással (1. ábra). A korábbi jelentésekkel összhangban a testtömeg változása jelentősen függ attól, hogy az egyének milyen étrendet fogyasztanak. Mindazonáltal a zsigeri zsír és a testtömeg növelése egymástól függetlenül társul [11]. Azt, hogy a zsigeri zsír változásai összefüggenek-e a hiperlipidémia jövőbeli fejlődésével, később leírjuk.

A NAFLD-t az endogén lipid-anyagcsere változásainak kíséretében ismerik el [2]. Ebben a vizsgálatban a szérum TG, LDL és TC szintje szignifikánsan emelkedett a HFD-vel táplálkozó egerekben 12 hét után, ami arra utal, hogy valószínűleg hiperlipidémia alakult ki ezekben az egerekben. Megállapítottuk, hogy a szérum TG, LDL és TC nem csökkent a normális szintre, miután 12 hétig szimvasztatinnal és csíráztatott Sang-Yod rizzsel kezelték (3. ábra). Ugyanakkor kevesebb lipidcsepp halmozódott fel a HFD-GR egerek májjában a HFD egerekéhez képest, amit az olajvörös O festés csökkenése bizonyít (5. ábra). Így a csíráztatott Sang-Yod rizs jelentősen megfordította a hiperlipidémia okozta májkárosodást és diszfunkciót. Becslések szerint az ebben a csírázott rizsben található bioaktív vegyületek antioxidáns és gyulladáscsökkentő tevékenységeket eredményezhetnek a károsodott májsejtek egészségesebb társaikhoz történő visszanyerésére, a korábbi vizsgálatokból kiindulva [12].

A vércukorszint emelkedését a NAFLD többszörös találatú hipotézisében az „első találatnak” tekintik [13]. Amint a 2. ábrán látható, a POSITIVE és a HFD-GR csoport egereinek magasabb volt a vércukorszintje, bár jelentéktelen mértékben különbözött a CONTROL és a HFD egereknél meghatározottaktól. Megállapítottuk, hogy a HFD egerek májsejtjei jelentősen rosszul működtek, még a vércukor viszonylag alacsony koncentrációja is kihívást jelentett számukra, ami lipid metabolikus rendellenességet eredményezett a fokozott lipidcseppek felhalmozódásával (5. ábra). Érdekes módon az egerek HFD-GR-vel történő etetésével jeleztük a csökkent zsírdegenerációt, a citoplazmatikus vakuolákat és a lipidfelhalmozódást (4. és 5. ábra). A csíráztatott Sang-Yod rizzsel kimutatott ilyen teljesítmények a telítetlen zsírsavakból, többnyire olajsavakból és linolsavakból származnak (személyes kommunikáció, adatok nem láthatók), amelyek korábbi vizsgálatokból állnak [14]. Ennek megfelelően a csíráztatott Sang-Yod rizs kiegészítő napi 0,5%/testtömeg-kilogramm dózisban előnyös volt a NAFLD számára azáltal, hogy a kóros májsejteket normál sejtállapotba hozta, hozzájárulva annak hepatoprotektív tulajdonságához.

Következtetés

Összegzésképpen elmondható, hogy az egerek modelljében a NAFLD a lipid felhalmozódás szignifikáns növekedését mutatta mind a szérumban, mind a májban. A csíráztatott Sang-Yod rizs markánsan moduláló hatást mutatott a lipid anyagcserére, valószínűleg a test számos útvonalát érintve. Bármely feltételezett útvonal molekuláris mechanizmusait, amelyeket a csírázott Sang-Yod rizs befolyásol, meg fogják vizsgálni.

Etikai jóváhagyás

Ennek a vizsgálatnak az állatként történő felhasználását a Malajziai Universiti Kebangsaan, Kuala Lumpur, Malajzia laboratóriumi állatainak etikai bizottsága hagyta jóvá.

Finanszírozás

A projekt pénzügyi támogatását a thaiföldi ASEAN-országok oktatási központja szerezte Ph.D. Tanulmányok; A Songkla Egyetem Herceg Doktori Iskolájának tengerentúli téziskutatási ösztöndíja (PHA6102034N); FF-2018-401; és az FF-2018-401/1.

A szerzők közreműködése

NW és SP részt vettek a tanulmányok tervezésében, az adatgyűjtésben, az elemzésben és az értelmezésben, valamint a kézirat tervezetének megírásában. JK, KH, AU, Egyesült Királyság és JK részt vettek a tanulmányok tervezésében, a protokollok kidolgozásában, az adatok és az eredmények felülvizsgálatában, valamint a kézirat véglegesítésében. Minden szerző jóváhagyás előtt elolvasta a kézirat végleges változatát.

Elismerés

A szerzők köszönetet szeretnének mondani a Songkla Egyetem Prince (Thaiföld) Gyógyszerésztudományi Kar Gyógyszerészeti Kémia Tanszékének; Malajzia, Malajzia Universiti Kebangsaan Egyetem Élettani és Farmakológiai Tanszéke laboratóriumi felszerelésekkel, kísérletekkel, adatgyűjtéssel és értékes tanácsokkal kapcsolatban.

Hivatkozások

Idézet: Wangpradit N, Prom-in S, Kumar J, Hui Chua K, Ugusman A, Kamisah Y és mtsai. A csíráztatott Sang-Yod rizs májvédő hatása elhízott egerekben. Austin J Nutr Metab. 2020; 7 (2): 1080.