A fokhagymaolaj és a hagymaolaj elhízás elleni és hipolipidémiás hatása magas zsírtartalmú étrenddel ellátott patkányokban

Absztrakt

Háttér

Eddig kevés kutatást végeztek a fokhagymaolaj és a hagymaolaj lipidcsökkentő és elhízás elleni funkcióival kapcsolatban. Ennek a tanulmánynak a célja a fokhagymaolaj és a hagymaolaj hiperlipidémiás modellpatkányok szérum lipidszintjére gyakorolt hatásainak feltárása volt, tudományos alapok biztosítása a hiperlipidémia diétás megközelítéssel történő megelőzésére, valamint a fokhagyma és a fokhagyma lehetséges egészségügyi előnyeinek feltárása. hagyma.

Módszer

Kilencvenhat hím Sprague-Dawley patkányt véletlenszerűen nyolc csoportba osztottak testtömegük, trigliceridek (TG) és teljes koleszterin (TC) szintje alapján. A patkányok fokozatosan fokhagymából és hagymából kivont illékony olajokat kaptak 60 napig. A szérum lipideket és az elhízás paramétereit vizsgáltuk.

Eredmények

Az illékony olajok elnyomták a HFD által kiváltott testtömeg-növekedést, és hajlamosak voltak csökkenteni a zsírszövet súlyát. Az olajok csökkentették a TG, a TC és az LDL-C szintjét, és megemelték a HDL-C szérumszintjét a hiperlipidémia modellcsoportokban lévő patkányokhoz képest (P

Háttér

Fokhagyma (Allium sativum L.) széles körben használták élelmiszerként, és sok évszázadon át hagyományos gyógyszerként is alkalmazták a betegségek megelőzésében és gyógyításában észlelt hatása miatt [1]. Kína 33,3 millió négyzetmétert szán a fokhagyma termesztésére, és több mint 500 millió tonna fokhagymát termel, ami Ázsiában a termesztett fokhagyma teljes területének felét és a világon a termesztett fokhagyma teljes területének 1/3-át teszi ki [2]. A fokhagymaolajban jelen lévő számos szerves kénvegyületről kimutatták, hogy számos biológiai aktivitással rendelkezik. A négy legfontosabb szerves kénvegyület, amelyet a fő biológiai ágensnek tekintenek, a diallil-szulfid (DAS), a diallil-diszulfid (DADS), a diallil-triszulfid (DATS) és az allil-metil-triszulfid [3]. Számos biológiai előnyről számoltak be, mint például hipolipidémiás és hipokoleszterinémiás hatások [4], antioxidáns potenciál [5, 6] és antimikrobiális aktivitás [7]. A fokhagyma csípős frakciói többnyire kéntartalmú részek, míg két kémiai csoportja, nevezetesen a flavonoidok és az ALK (EN) alapú cisztein-szulfoxidok (ACSO) jelentős hatással vannak az emberi egészségre [8].

Mód

Vegyszerek

Vegyszereket, például kazeint, koleszterint, epesókat, DL-metionint, kolin-kloridot és pudingport a Sinopharm Chemical Reagent Company-tól (Sanghaj, Kína) vásároltak, míg a vitamin-keveréket a pekingi Days Restoration Exploration Food Co. Ltd.-től. A sertészsírt, kukoricakeményítőt, szacharózt és repcét a piacon vásárolták.

Fokhagymaolaj és hagymaolaj elkészítése

A hiperlipidémiás és elhízott patkánymodell indukciója és kísérleti tervezés

Kilencvenhat hím Sprague-Dawley patkány, súlya 120

150 g-ot a Zhejiang-i Kísérleti Állatközpontból nyertek, és az engedély száma SCXK (ZHE) 6008–0033 volt. Ketrecenként hatot helyeztek el egy 12/12-órás világos/sötét ciklusú és 22 ° C-os környezeti hőmérsékletű szobában.

25 ° C. Valamennyi patkányt pelletizált kereskedelmi chow-val etettük az érkezés után 7 napig. A hiperlipidémiát az AIN-93 félszintetikus étrend alapján magas zsírtartalmú étrend táplálásával indukálták patkányokban; az étrend részletes összetevőit az 1. táblázat mutatja. Az elhízási modellt akkor ítélték sikeresnek, amikor az intervenciós csoportok testtömege 10% -kal magasabb volt, mint a kontrollcsoportban [20]. Az ásványi keveréket és a vitamin-keveréket az AIN-93 M ajánlott adagjaival követték [21].

A trigliceridek (TG) és az összkoleszterin (TC) testtömegének és szérumszintjének megfelelően kilencvenhat hím patkányt véletlenszerűen nyolc csoportba osztottak, beleértve a normál kontroll csoportot (NC); a hiperlipidémia modellcsoport vizet kapott (HFD-A); a hiperlipidémia modellcsoport Tween 80-at kapott (HFD-B); az alacsony, mérsékelt és nagy dózisú fokhagymaolaj-csoportok (GO-L, GO-M és GO-H, 11,6 mg/kg · testtömeg/nap, 46,3 mg/kg · testtömeg/nap és 92,6 mg/kg · bw/d); valamint az alacsony és nagy dózisú hagymaolaj-csoportok (OO-L és OO-H, 46,3 mg/kg · testtömeg/nap, illetve 92,6 mg/kg/testtömeg/nap kezeléssel).

A fokhagymás olajat és a hagymaolajat feloldottuk 1% Tween 80-ban [22], és minden nap 60 napon át intragasztrikusan adtuk be a patkányoknak. A HFD-A csoportot és az NC csoportot felkészítették a hiperlipidémia modell sikerességének értékelésére, míg a HFD-B csoportot a tween-80 patkányokra gyakorolt hatásainak kiküszöbölésére és annak bizonyítására, hogy a Tween 80 nem volt hatással a hiperlipidémiás patkányok.

Valamennyi vizsgálatot az NIH „Laboratóriumi állatok gondozásának elvei” és a kínai Jiangsu tartomány Állatkezelési Bizottságának állatkísérleti protokolljának megfelelően hajtották végre.

Vér- és szövetminták gyűjtése

A kísérlet végén az összes patkányt pentobarbitál-nátriummal altattuk, és 12 órán át éjszakai éhezés után méhnyak lefejezésével felöltettük. Vérmintákat vettek a femoralis artériából; a májat, a vesét és a zsírszövetet (beleértve az epididymális zsírpárnákat és a perirenalis zsírpárnákat) műtéti úton eltávolítottuk és azonnal lemértük. A vérmintákat hagyjuk koagulálni, majd 3000 ° C-on centrifugáljuk r/perc 15 percig. A szérumot az elemzésig -20 ° C-on tároltuk. A májat, a vesét és a zsírszöveteket lemértük, azonnal jégzsákokra helyeztük, majd további elemzés céljából -80 ° C-on tároltuk. Az állatok naso-anális hosszát (orrtól a végbélnyílásig terjedő távolságot) az állatok feláldozása előtti 60. napon is megmértük. Az állatkísérleti protokollokat a Délkeleti Egyetem Intézményi Állatgondozási és Felhasználási Bizottságának irányelvei szerint hajtották végre.

A szérum lipidkoncentrációinak elemzése

A TG, a TC, a nagy sűrűségű lipoprotein koleszterin (HDL-C) és az alacsony sűrűségű lipoprotein koleszterin (LDL-C) szintjét enzimatikusan elemeztük egy kereskedelmi készlet (Nanjing Jiancheng Bioengineering Institute, Jiangsu, Kínai Népköztársaság) segítségével.

Néhány egyéb értékelési paraméter kiszámítása [23,24,25]

Statisztikai analízis

Az adatokat átlag ± SEM (\ (\ overline \ pm s \)) értékként adtuk meg. Az összes statisztikai elemzést SPSS 17.0 szoftverrel végeztük. A csoportok közötti különbségek jelentőségét egyirányú varianciaanalízissel (egyirányú ANOVA) elemeztük, és a különbségeket Tukey többszörös összehasonlító tesztjével választottuk el. Értékei P

Eredmények

Testtömeg és táplálékfelvétel

Amint azt a 2. táblázat és az 1. kiegészítő fájl: S1 táblázat mutatja, a nyolc csoport kezdeti testtömege nem különbözött szignifikánsan. 60 napos kezelés után azonban a végső testtömeg és a testtömeg-növekedés szignifikánsan alacsonyabb volt az NC-csoportban. Ezenkívül a HFD-A és a HFD-B csoportban a testtömeg és a testtömeg-növekedés is jóval magasabb volt, mint a fokhagymás olajjal és a hagymaolajjal kezelt patkányokénál, bár ugyanolyan étrendet kaptak és hasonló táplálékot fogyasztottak. Ezenkívül a fokhagymaolaj és a hagymaolaj nem volt hatással a magas zsírtartalmú étrendet tápláló patkányok táplálékfelvételére, amint azt a 2. táblázat és a 2. kiegészítő fájl: S2 táblázat mutatja.

A máj és a vese súlyának aránya a testtömeghez

A máj és a vese testtömeghez viszonyított arányát 100 g testtömegre vonatkoztatott relatív tömegként fejeztük ki (3. táblázat). A máj és a testtömeg aránya magasabb volt a HFD-A és a HFD-B csoportokban, mint az NC csoportban, míg a vese és a testsúly aránya ellentétes volt. Ezenkívül a máj testtömegaránya a GO-M, GO-H, OO-L és OO-H csoportokban, valamint a vese testtömegaránya a GO-M, OO-L, OO-H csoportokban szignifikánsan magasabbak voltak, mint a HFD-B csoportban.

Lee index és a zsírszövetek testtömeg aránya

A Lee index tükrözi az állatok testzsírszintjét. Az összes patkányt elemeztük, és az eredmények a zsírszövet jelentős növekedését jelezték a HFD-A és a HFD-B csoportokban. A HFD csoportokban a patkányok Lee indexe szignifikánsan magasabb volt, mint a többi csoporté, amint azt a 4. táblázat mutatja. Ezenkívül a Lee index a GO-M, GO-H, OO-L és OO-H csoportokban szignifikánsan alacsonyabb, mint a HFD-B csoportban. Ezenkívül az összes epididymális zsírpárnát és a perirenalis zsírpárnákat kivágtuk és lemértük; a HFD-A és a HFD-B csoportok tényleges és relatív súlya nagyobb volt, mint az NC csoporté. A HFD-B csoporthoz képest a GO-M, GO-H, OO-L és OO-H csoportokban található epididymális zsírpárnák, valamint a GO-H és OO-H perirenalis zsírpárnák súlya lényegesen kisebb volt, és a zsírszövet testtömegaránya a GO-H, OO-L és OO-H csoportokban szintén szignifikánsan alacsonyabb volt, mint a HFD-B csoportban.

A szérum lipidkoncentrációi

Az 5. táblázat tartalmazza a patkányok TG és TC szérumszintjét a kísérlet elején a különböző csoportokban, jelezve, hogy abban az időben nem volt szignifikáns különbség a nyolc csoport között.

A kísérlet végén a TG, TC és LDL-C szérumszintje a HFD-A és HFD-B csoportban szignifikánsan magasabb volt, mint az NC csoport patkányaiban, míg a HDL-C szignifikánsan alacsonyabb volt, ami ösztönözte a hiperlipidémia modell sikeres létrehozását. A 6. táblázatban felsorolt eredmények tovább szemléltetik, hogy a fokhagymaolaj, különösen a nagy dózisú csoportban, képes volt csökkenteni a TC szintjét, miközben növelte a HDL-C szintjét a HFD-B csoportba tartozó patkányokhoz képest. Ezenkívül a hagymaolaj, különösen a nagy dózisú csoportban, képes volt csökkenteni a TG, TC és az LDL-C szintjét a szérumban, ugyanakkor növelte a HDL-C szintet, mint a HFD-B csoport patkányaiban.

A HFD-B csoportba tartozó patkányokkal összehasonlítva a fokhagymaolaj és a hagymaolaj csoportokban a patkányok ateroszklerózis indexei szignifikánsan alacsonyabbak voltak, míg a HFD-A és a HFD-B csoportokban magasabbak voltak, mint az NC csoportban (P 7. táblázat: Patkányok májának hisztopatológiai megfigyelései mikroszkóp alatt (HE festés)

A fokhagyma illóolaj és a hagyma illóolaj májra gyakorolt hatása a patkányok májának szövettani elemzésével mutatja a különböző csoportokban (a májrészeket hematoxilinnal és eozinnal festették; nagyítás_400)

Vita

A diszlipidémia és az elhízás a fejlődő országok közegészségügyi tisztviselői részéről jelentős figyelmet kapnak, mivel ezek a cukorbetegség, a májzsírok beszivárgásának és a szív- és érrendszeri betegségek kockázati tényezőinek elképesztő növekedését eredményezhetik. Tekintettel az élelmiszer és a táplálkozás vélt szerepére a krónikus betegségek etiológiájában és megelőzésében, hatékony táplálkozási beavatkozási stratégiákra lenne szükség a krónikus betegségek megelőzésére vagy kezelésére. Ebben az összefüggésben a legmegfelelőbb lenne a nem tápanyagos fitokémiai anyagok, különösen a hipolipidémiás és antioxidáns tulajdonságú fitokemikáliák táplálkozási potenciáljának értékelése.

Az elhízás egy kardiometabolikus kockázati tényező, amely hátrányosan befolyásolja a szérum lipidjeit a TG-szint növelésével és a HDL-C-szint csökkentésével [26]. A magas zsírtartalmú étrend fogyasztása, amely megkönnyítheti a pozitív energiamérleg kialakulását és a zsigeri zsírlerakódás növekedését eredményezheti, az elhízás egyik fő kockázati tényezője [26, 27]. Beszámoltak arról, hogy a fokhagyma és a hagyma egyes komponensei hatékonyak az elhízás és a hiperlipidémia kezelésében [28,29,30].

A vizsgálatunk során alkalmazott fokhagymaolaj és hagymaolaj adagjai elegendőek voltak ahhoz, hogy mellékhatások nélkül elérjék az élettani előnyöket. Amint az 1. ábrán látható, a szövettani májanalízisek azt mutatták, hogy a HFD-vel táplált patkányok súlyos gyulladásos sejtek beszűrődtek (1. és 2. ábra), míg a táplálékkal táplált bazális patkányok normális és egészséges hisztokémiai struktúrát mutattak (1. ábra.) ). Ezenkívül a fokhagymaolaj és a hagymaolaj csoportba tartozó patkányok jelentősen csökkentették a gyulladásos sejtek beszivárgását (az 1. ábrán ④-től ⑧-ig) a HFD-csoporthoz képest. Összefoglalva, a fokhagymaolaj és a hagymaolaj fontos szerepet játszhat a testzsír megváltoztatásában és a lipid-anyagcsere szabályozásában.

Jelen tanulmány kimutatta, hogy a rágcsálóban lévő hagymaolaj és a fokhagymaolaj elhízásellenes és hipolipidémiás hatásai hasznosak lehetnek az emberi egészségre nézve, mivel a hagyma és a fokhagyma fenntartható erőforrás, illékony olajaikban sok komponensnek magas alkalmazási értéke van. Hagyományos élelmiszerértékük mellett széles körben alkalmazhatók az orvostudományban, az élelmiszer-adalékanyagok, a takarmányok és más, széles fejlődési kilátásokkal rendelkező területeken is [39, 40].

Következtetés

Összefoglalva, ennek a tanulmánynak fontos következményei lehetnek, mert ez az első jelentés, amely bizonyítja, hogy a fokhagymaolaj és a hagymaolaj elhízáscsökkentő hatásúak és javítják a zsírtartalmú étrendben táplált patkányok lipidprofilját. További vizsgálatokra van szükség azonban annak megvizsgálására, hogy a fokhagymaolajban és a hagymaolajban mely vegyületek felelősek a hatásokért, valamint hogy meghatározzuk az elhízás és a hipolipidémiás aktivitásokért felelős molekuláris mechanizmusokat.