A Jeju vizes koncentrátumból származó, vanádiumot tartalmazó tápoldatú Brassica napus kivonat antidiabetikus hatása

Ji-Hyun Yun

1 Hurum Central Research Institute Co., Ltd., Seogwipo, 63608 Koreai Köztársaság

Sung-Hwan park

1 Hurum Central Research Institute Co., Ltd., Seogwipo, 63608 Koreai Köztársaság

Goo-Hee Choi

1 Hurum Central Research Institute Co., Ltd., Seogwipo, 63608 Koreai Köztársaság

In-Jae Park

1 Hurum Central Research Institute Co., Ltd., Seogwipo, 63608 Koreai Köztársaság

Jin-Ha Lee

2 Élelmiszertudományi és Biotechnológiai Tanszék, Kangwon Nemzeti Egyetem, Chuncheon, 24341 Koreai Köztársaság

Ok-Hwan Lee

2 Élelmiszertudományi és Biotechnológiai Tanszék, Kangwon Nemzeti Egyetem, Chuncheon, 24341 Koreai Köztársaság

Jung-Hyon Kim

3 Kulináris Művészetek Tanszék, Jeju Turisztikai Egyetem, Jeju, 63063 Koreai Köztársaság

Yun-Hee Seo

4 EBO Co., Ltd., Cheongju, 28116 Koreai Köztársaság

Ju-Hyun Cho

1 Hurum Central Research Institute Co., Ltd., Seogwipo, 63608 Koreai Köztársaság

Absztrakt

A vizsgálat célja annak megállapítása volt, hogy vanádiumot (BECV) tartalmazó tápkultúrájú Brassica napus kivonat antidiabetikus hatást fejt ki. A BECV-t a B. napus táplálkozását követően készítettük Jeju vizes vanádium-koncentrátummal 7 napig. A BECV-t db/db egereknek adtuk be 8 héten át, különböző dózisokban (0,028, 0,14 és 0,7 μg/kg; vanádium-koncentrációként BECV-ben). 8 hét után a BECV eredmények azt mutatták, hogy az egér vércukorszintje dózisfüggő módon szignifikánsan csökken, összehasonlítva a kontroll egerek eredményével. Ezenkívül a triglicerid, az összes koleszterin és a glikált hemoglobin koncentrációja szignifikánsan alacsonyabb volt 8 hetes 0,7 μg/kg BECV adagolás után. Ezért a BECV védőhatással bírhat a 2-es típusú cukorbetegség ellen.

Bevezetés

További vizsgálatokat kell azonban végezni az antidiabetikus hatású gyógynövények pontos hatásmechanizmusának tisztázása érdekében. Általában úgy gondolják, hogy a növényi alapú gyógyszerek biztonságosak, de sok növényi anyag nem biztonságos az ember számára; ezért az ilyen növények toxicitási vizsgálatait el kell végezni, mielőtt egyes növényi anyagok vagy termékek fogyasztására utalnának.

Lenyűgöző antidiabetikus aktivitása ellenére a vanádiumvegyületek számos toxikus hatással társultak (Domingo et al., 1995). A leggyakoribb toxikus hatások a hasmenés, a folyadék- és táplálékfelvétel csökkenése, a kiszáradás és a csökkent testtömeg-gyarapodás, amelyeket azonban korrigálhatunk NaCl hozzáadásával az ivóvízhez, az oldat pH-jának semlegességhez igazításával és a adag vanádiumot (Bendayan és Gingras, 1989; Bollen és mtsai, 1990; Ramanadham és mtsai, 1989; Sakurai és mtsai, 1990; Sekar és mtsai, 1989; Strout és mtsai, 1990). Összehasonlító tanulmány kimutatta, hogy a szerves vanádiumvegyületek sokkal biztonságosabbak antidiabetikus szerként, mint a szervetlen vanádiumsók (Reul et al., 1999). Ezekben a kísérletekben a szerves vegyületeket kapó diabéteszes patkányok nem mutattak emésztőrendszeri mellékhatásokat, és nem alakultak ki hasmenésük.

Jeju-sziget, Korea legnagyobb szigete, egy vulkanikus sziget, amely a Koreai-félszigettől mintegy 140 km-re délre található. Nemrégiben arról számoltak be, hogy a vanádiumot tartalmazó Jeju-víz jótékony hatással van a cukorbetegség kezelésére az AMP-aktivált protein-kináz aktiválása révén (Hwang és Chang, 2012), és elhízási állatmodellekben gátolja a preadipocita differenciálódást és az adipogenezist (Park et al., 2013 ).

Jelen tanulmányhoz a B. napust vanádiumot tartalmazó Jeju vízzel táplálták. E folyamat során a B. napus bio-felhalmozódott vanádium a Jeju vizes vanádium-koncentrátumból. Ez a tanulmány a BEVC antidiabetikus hatásaira összpontosított, hogy értékelje annak funkcionális élelmiszer-összetevő forrásként való potenciálját.

Anyagok és metódusok

Vanádiumot tartalmazó B. napus kivonása

Állatmodell és kísérleti csoportok

Az antidiabetikus hatásvizsgálat előtt a DH Biolink-től (Chungbuk, Korea) vásárolt 6 hetes db/db hím egereket 1 hétig akklimatizálták. Az összes kísérleti protokollt a Csungbuki Nemzeti Egyetem Intézményi Állattenyésztési és Felhasználási Bizottsága hagyta jóvá (CBNUA-306-11-02). Ketrecenként három egeret tartottak ellenőrzött környezeti körülmények között (22 ± 3 ° C, 50 ± 10% relatív páratartalom, 200–300 Lux). A db/db egereket öt csoportra osztottuk (n = 6 minden csoportban). A kontroll csoportnak desztillált vizet, a pozitív kontroll csoportnak metformint (30 mg/testtömeg-kg), a három kísérleti csoportnak BEVC-t adtak, amelyek különböző koncentrációjú vanádiumot tartalmaztak. Az összes beadást naponta, szájon át történő szondával végeztük. A vanádium-koncentráció a három BECV-vel kezelt csoportban 0,028, 0,14 és 0,7 μg/kg egér testtömeg volt. Az egerek testtömegét, takarmányfelvételét és vízbevitelét hetente ellenőriztük. Az egér vércukorszintjét kéthetente ellenőriztük a 8 hetes vizsgálati időszak alatt. A glikált hemoglobin (HbA1c) szintjét a 8 hetes vizsgálati időszak vége után mértük.

Intraperitoneális glükóz tolerancia teszt

A db/db egereket 12 órán keresztül éheztettük a tolerancia-kísérlet megkezdése előtt, és a BECV-t (0,028, 0,14 vagy 0,7 μg/kg; vanádiumkoncentrációként BECV-ben) intraperitoneálisan adtuk be 30 perccel a glükózfertőzés előtt. A glükózt (2 g/kg) intraperitoneálisan adtuk 0 percen keresztül, és a vércukorszintet 0, 30, 60, 90, 120 és 180 perccel mértük a glükóz beadása után.

A vércukorszint és a glikált hemoglobin (HbA1c) szintje

A 8 hetes kísérlet során kéthetente mértük a vércukorszintet, miután az állatokat 3 órán keresztül éheztettük. A vércukorszintet a farokvénából nyert vérmintákban határoztuk meg Accu-Chek Performa vércukorszintmérővel (Roche, Mannheim, Németország).

A 8 hetes vizsgálati periódus végén db/db egerekből gyűjtött vérminták felhasználásával a HbA1c szint százalékát HbA1c analizátorral (EasyA1c, Infopia, Anyang, Korea) határoztuk meg.

Vér biokémiai vizsgálat

Szérummintákat használtunk az összkoleszterin (TC), a triglicerid és a nagy sűrűségű lipoprotein (HDL) koleszterinszintjének meghatározására enzimatikus módszerek és automatikus analizátor alkalmazásával (Hitachi 7080 Clinical Analyzer, Hitachi, Tokió, Japán).

Statisztikai analízis

Az összes adatot SPSS 12.0 statisztikai szoftverrel (SPSS, Chicago, IL, USA) elemeztük. Az adatokat átlag ± standard eltérés értékekben fejezzük ki. A statisztikai különbségeket egymástól függetlenül vizsgáltuk Student's t teszt és Pearson korrelációs teszt alkalmazásával. A p értéke 1). Az összes egér testtömege hasonlóan növekedett a 8 hetes vizsgálati periódus alatt. A három kísérleti csoport (BECV-vel kezelt csoportok), a pozitív kontroll csoport (metforminnal kezelt csoport) és a kontroll csoport láthatatlannak tűnt a takarmányfelvétel és a vízbevitel között.

A BECV-t, metformint vagy vizet (kontroll) szájon át beadott db/db egerek testtömegének heti változásai. Az adatpontok az átlag ± SD értéket mutatják (n = 6 minden csoportban)

A BECV hatása a glükóz toleranciára

Az intraperitoneális glükóz toleranciát értékeltük annak érdekében, hogy meghatározzuk a BECV egyetlen orális dózisának hatását a glükóz toleranciára db/db egerekben (1. táblázat). A glükóz-kihívás drámaian megnövelte a vércukorszintet a kontrollcsoport egerekben, míg a pozitív kontrollcsoportban a metformin-kezelés szignifikánsan megakadályozta a vércukorszint emelkedését, különösen a glükózterhelés után 30 perccel. A három BECV-vel kezelt csoport vércukorszint-változásai nem különböztek a kontrollcsoportétól.

Asztal 1

Glükóz tolerancia teszt eredményei db/db egereknél, akiknek BECV-t, metformint vagy vizet adtak be (kontroll)

GroupsTime (perc)0306090120180

Vezérlés a	322 ± 37	583 ± 22	600 ± 0	600 ± 0	600 ± 0	600 ± 0
Metformin 30 mg/kg	260 ± 57	472 ± 58 **	581 ± 24 *	529 ± 18 **	468 ± 35 **	395 ± 52 **
BECV 0,028 μg/kg	322 ± 29	570 ± 45	600 ± 0	600 ± 0	600 ± 0	600 ± 0
BECV 0,14 μg/kg	303 ± 27	580 ± 18	600 ± 0	600 ± 0	600 ± 0	594 ± 8
BECV 0,7 μg/kg	322 ± 29	570 ± 45	600 ± 0	600 ± 0	600 ± 0	567 ± 27

Az adatokat átlag ± SD-ként fejezzük ki (n = 6)

BECV: Táplált Brassica napus kivonata, amely vanádiumot tartalmaz

a Negatív kontroll: kivonat nélkül; aszeptikus vízzel kezeljük

* 2. o.). Ezzel szemben a 0,7 μg/kg BECV-vel kezelt csoport vércukorszintje hasonló volt a pozitív kontroll csoportéval (473 ± 70 vs. 430 ± 16 mg/L).

2. táblázat

Kéthetes vércukorszint a db/db egerekben BECV-vel, metforminnal vagy vízzel beadva (kontroll)

GroupsWeeks02468

Vezérlés a	323 ± 57	365 ± 48	419 ± 11	486 ± 34	600 ± 0
Metformin 30 mg/kg	350 ± 82	361 ± 47	365 ± 54	372 ± 29 **	430 ± 16 **
BECV 0,028 μg/kg	303 ± 18	369 ± 44	400 ± 39	480 ± 34	542 ± 38
BECV 0,14 μg/kg	313 ± 12	372 ± 42	424 ± 79	455 ± 65	487 ± 44 **
BECV 0,7 μg/kg	320 ± 10	318 ± 79	377 ± 38	408 ± 56	473 ± 70 **

Az adatokat átlag ± SD-ként fejezzük ki (n = 6)

BECV: Táplált Brassica napus kivonata, amely vanádiumot tartalmaz

a Negatív kontroll: kivonat nélkül; aszeptikus vízzel kezeljük

** 2. o.). Ezenkívül a 0,7 μg/kg BECV-vel kezelt csoport HbA1c-szintje hasonló volt a pozitív kontroll csoportéhoz (8,40 ± 0,36% vs. 8,36 ± 0,38%).

Glikált hemoglobin (HbA1c) szintek db/db egerekben, BECV-vel, metforminnal vagy vízzel (kontroll) adva a 8 hetes kezelési periódus végén. Az adatpontok az átlag ± SD értéket jelzik (n = 6 minden csoportban). ** 3. o.). A triglicerid szérumkoncentrációja a 0,7 μg/kg BECV-vel kezelt csoportban alacsonyabb volt, mint a kontroll csoportban (106,5 ± 14,3 vs. 161,1 ± 29,8 mg/l). Ezenkívül mind a három BECV-vel kezelt csoport (0,028, 0,14 és 0,7 μg/kg csoport) TC-szintje szignifikánsan alacsonyabb volt, mint a kontroll csoporté (172,3 ± 7,5, 174,6 ± 8,7 és 177,1 ± 4,9 vs. 206,1) ± 15,3 mg/l). Azonban a BECV-vel kezelt egerek HDL-koleszterinszintjének különbségei nem különböztek szignifikánsan a kontrollcsoportétól.

3. táblázat

BECV-vel, metforminnal vagy vízzel (kontroll) beadott db/db egerek szérum lipidszintje a 8 hetes kezelési időszak végén

Csoportok Összes koleszterin (mg/dl) Triglicerid (mg/dl) HDL – koleszterin (mg/dl)

Vezérlés a	206,1 ± 15,3	161,1 ± 29,8	109,4 ± 8,6
Metformin 30 mg/kg	149,1 ± 35,6 **	94,0 ± 14,3 **	100,0 ± 11,7
BECV 0,028 μg/kg	172,3 ± 7,5 **	153,1 ± 19,9	108,0 ± 4,6
BECV 0,14 μg/kg	174,6 ± 8,7 **	146,7 ± 27,7	107,9 ± 5,9
BECV 0,7 μg/kg	177,1 ± 4,9 *	106,5 ± 14,3 **	104,4 ± 7,9

Az adatokat átlag ± SD-ként fejezzük ki (n = 6)

BECV: Táplált Brassica napus kivonata, amely vanádiumot tartalmaz

a Negatív kontroll: kivonat nélkül; aszeptikus vízzel kezeljük