A probiotikus adalékkal ellátott vagy anélküli joghurt hatása a testösszetétel változásaira és az immunrendszerre elhízott modellben

* Levelezési cím:

Absztrakt

A joghurt tejtermék, amelyet a Lactobacillus bulgaricus és a Streptococcus thermophilus fermentált tejjel állítanak elő. Probiotikus baktériumokat adnak a hagyományos joghurthoz annak érdekében, hogy növeljék a fogyasztók egészségének előnyeit.

Kulcsszavak

BEVEZETÉS

A joghurt évezredes erjesztett élelmiszer, magas emészthetőséggel, tápanyagok biológiai hozzáférhetőségével, tejsavbaktériumokat tartalmaz, mint Lactobacillus bulgaricus és Streptococcus thermophilus, amelyek pozitívan befolyásolhatják a bél mikrobiotáját [1]. Méchnikov 1907-ben az „élet meghosszabbodása” című könyvben leírja az erjesztett termék fogyasztásának fontosságát a mikrobiotán [2]. A joghurt fehérjék (tejsavófehérje és kazein 20:80 arányban), zsírok (telített, mono- és többszörösen telítetlen zsírsavak) és szénhidrát (laktóz) összetett keveréke, amely kiváló minőségű tápanyagokat kínál, amelyek széles skálával rendelkeznek. bioaktivitás [3]. A joghurtfogyasztás összefüggésbe hozható az egészséges táplálkozási szokásokkal és életmóddal, az étrend jobb minőségével és az egészségesebb anyagcsere-profilokkal. A legújabb epidemiológiai és klinikai bizonyítékok arra utalnak, hogy a joghurt hozzájárul az anyagcsere-egészség javításához, ideértve az energiaháztartás, a testsúly és a glikémia ellenőrzését.

Manapság az eredeti joghurtot hozzá lehet adni más probiotikumnak tekintett tejsavbaktériumokhoz.

A „probiotikum” szó a görög „életre” jelentéséből származik. A probiotikumok „élő mikroorganizmusok”, amelyek megfelelő mennyiségben történő beadás esetén egészségügyi előnyökkel járnak a gazdaszervezet számára [4].

Több száz különféle baktériumfaj a bél mikrobiota természetes és meghatározó alkotóeleme. A számos bélmikroba közül azokat választják probiotikumnak, amelyek a bél mikrobiotájának modulálása révén potenciális egészségügyi előnyökkel járnak a gazda számára. Beszámoltak arról, hogy a Lactobacillus (L) és a Bifidobacterium (B) nemzetségbe tartozó fajok hasznos probiotikus baktériumtörzsek. A reprezentatív fajok közé tartozik a L. acidophilus, a L. casei, a L. plantarum, a B. lactis, a B. longum és a B. bifidum [5].

Az egészségügyi előnyök a következők: gasztrointesztinális fertőzések kezelése, a laktóz anyagcseréjének javítása, rákellenes és antimutagén tulajdonságok, a szérum koleszterinszint csökkentése és a gyulladásos bélbetegségek javulása, Helicobacter pylori fertőzések és az immunrendszer stimulálása [6].

Az immunrendszer probiotikus organizmusok általi modulációjának mechanizmusa nem teljesen ismert. A probiotikus baktériumok képesek ellensúlyozni a gyulladásos folyamatot azáltal, hogy stabilizálják a bél mikrobiális környezetét és a bélgát permeabilitását. A probiotikus mikroorganizmusok egyik hatásmechanizmusa magában foglalja az immunológiai gát elősegítését a bél szekréciós immunglobulin A (S-IgA) és a veleszületett válaszok javításával, vagy a nem immunológiai bélvédő gáton a bélpermeabilitás szabályozásával, a bél áteresztőképességének növelésével. hám, vagy befolyásolja a bél mikroökológiáját [4,7].

Jelenleg sok bizonyíték van a probiotikumok egészségre gyakorolt szerepére, különös tekintettel a tejsavbaktériumokra (LAB). A probiotikumok tartalmazzák az erjesztett ételeket, jótékony hatást fejthetnek ki az allergiás reakcióra és a laktóz-intoleranciára, és más hatásokat is tulajdonítanak nekik, például a tápanyagok biológiai hozzáférhetőségének növekedését, a szérum koleszterin koncentrációjának csökkenését és az urogenitális egészség javulását [ 8].

A probiotikus erjesztett tej probiotikus törzs hatásainak egy részét a veleszületett immunválasz növekedésének, másokat a megszerzett immunválasz növekedésének tulajdonítják [9]. A probiotikus baktériumokat tartalmazó élelmiszerek szintén képesek stimulálni az immunglobulin A (IgA) immunválaszt.

A probiotikus baktériumok immunológiai tulajdonságait korábban tanulmányozták, és kimutatták, hogy bizonyos LAB, például Lactobacillus casei, Lactobacillus rhamnosus és Lactobacillus plantarum mind a szisztémás, mind a nyálkahártya immunitást fokozza. In vitro vizsgálatok kimutatták, hogy számos LAB-törzs elősegíti a veleszületett immunrendszerből származó sejtek immunpotentátor-kapacitását, mint makrofágok [9].

Azok a betegségek, amelyek rontják az energiafogyasztás és a kalóriakiadások egyensúlyát, mint például az alultápláltság és az elhízás, a táplálkozási állapot romlása, közvetlen hatással lesznek az immunrendszerre, növelve a fertőzések, gyulladásos folyamatok és más, az életminőséget befolyásoló kórképek kockázatát. és akár halálhoz is vezethet [10].

Az alultáplált gazdának a bélgát funkciói károsodnak, ami azt jelzi, hogy a belek egyre jobban átjárhatóvá válhatnak az étrendi és egyéb környezeti antigének felszívódása szempontjából. Súlyos alultápláltság esetén a normál mikrobiota baktériumok transzlokációja következik be. Jól bebizonyosodott, hogy számos növekedési faktor és hormon jelenléte a különféle fajok tejében, beleértve az embert és a szarvasmarhát is, valamint a gyomor-bél traktus alacsony proteolitikus aktivitása együttesen arra utal, hogy ezek a tejek felhasználhatók a táplálkozási folyamatban. A fermentált tejben ugyanúgy a fermentációs folyamat során keletkező peptidek működőképesek, és javíthatják az emésztőrendszert vagy a test más részein, és immunmoduláló hatást fejthetnek ki [11].

Bizonyos probiotikus törzsek testtömegre, metabolikus paraméterekre és néhány elhízási állatmodellben, cukorbetegségre és hiperlipidémiára adott immunológiai paraméterek jótékony hatását korábban leírták [12].

Kimutatták azt is, hogy a probiotikumok javíthatják az elhízás mikrobiotáját és modulálhatják a máj metabolitjaival és a zsírszövetekkel kapcsolatos géneket [13-18]. Ezek a tények azt mutatják, hogy a probiotikus kiegészítés az étrend, mint lehetséges alternatíva az immunitás elősegítésére az elhízás és a kapcsolódó rendellenességek esetén.

Jelen munka célja a diéta joghurttal vagy probiotikus joghurttal történő kiegészítésének a testtömegre, a biokémiai paraméterekre, a bél immunrendszerének javulására és a csecsemőmirigy-helyreállításra gyakorolt hatásának tanulmányozása elhízott egerekben.

ANYAGOK ÉS METÓDUSOK

Állatok és tanulmányterv

Az egereket a CERELA (San Miguel de Tucuman, Argentína) biztosította egy zárt, véletlenül tenyésztett telepről. A kísérleti protokollt 30 hím felnőtt 5 hetes egérrel végeztük. Az egereket két csoportra osztottuk: Normal Control (NC), amelyeket ad libitum tápláltunk hagyományos kiegyensúlyozott táplálékkal (45% szénhidrát, 32% zsír, 23% fehérje, 6% nyers rost, 10% ásványi anyag, 1,3% Ca, 0,8% P, 12% nedvességet és vitaminokat biztosít az állattáplálkozás CA (San Nicolas, Buenos Aires, Argentína) és az elhízott kontroll (OC), amelyek magas zsírtartalmú étrendet tápláltak (HFD). kiegyensúlyozott táplálék szarvasmarhazsírral és cukorral hozzáadva (mind emberi fogyasztásra, a szupermarketből vásárolják). A HFD 43,4% hagyományos kiegyensúlyozott ételt, 43,4% szarvasmarhazsírt és 13,2% cukrot tartalmaz; kalóriabevitele 18,6 kcal/nap.

Alacsony zsírtartalmú tejet, joghurtot és probiotikus joghurtot használtak étrend-kiegészítőként. A joghurtot és a probiotikus joghurtot a DANONE SA szállította, két üvegben, címkézve és hűtőszekrényben, 4 ° C-on tárolva. A hagyományos joghurt joghurt indító kultúrákat (L. delbrueckii subsp. Bulgaricus 108 CFU/ml és Streptococcus thermophilus 108 CFU/ml) tartalmazott. A probiotikus joghurt az indító baktériumokat és a Bifidobacterium animalis (DN-173 010) probiotikus baktériumokat tartalmazta. azonos koncentrációban (108 CFU/ml) annak biztosítására, hogy nagyszámú életképes baktérium jusson el a bélbe [19]. A joghurtkészítés során alkalmazott probiotikum és a beindított baktériumok képesek ellenállni a gyomor-bél traktus kedvezőtlen állapotának, és életben érkeznek a vékonybélbe, anélkül, hogy szükségük lenne egy védőborításba [20,21]. Mindegyik csoportot alcsoportokra osztottuk a beadott étrend-kiegészítők szerint.

Csoportok

Normál kontroll (NC): Az állatokat ad libitum etették hagyományos étellel és vízzel, valamint három alcsoportot, amelyek hagyományos étrend-kiegészítőt kaptak: alacsony zsírtartalmú tejjel (M), joghurttal (Y) vagy probiotikus joghurttal (PY).
Elhízott kontroll (OC): Az állatokat 60 nap alatt ad libitum etették HFD-vel és vízzel. Három alcsoport kapott OC-hoz hasonló HFD-t, és 60 nap alatt kiegészítették őket alacsony zsírtartalmú tejjel (OM), joghurttal (OY) vagy probiotikus joghurttal (OPY) is.

Az egyes elfogyasztott kiegészítések mennyiségét naponta mértük. Minden állat napi 2-3 ml folyadékot fogyasztott. A kiegészítőket tartalmazó palackokat naponta cserélték, hogy megőrizzék minőségüket.

Az egereket egy 12 órás világos/sötét ciklusú szobában tartottuk 20 ± 2 ° C-on; hetente háromszor súlyozták.

Az egyes csoportokból származó egereket 30. és 60. napon méhnyak diszlokációval feláldoztuk. A további vizsgálatokhoz szérumot, bélfolyadékot, vékonybelet, vastagbelet, csecsemőmirigyet, májat és lépet vettünk. Az összes állati protokollt a CERELA Állatvédelmi Bizottság (CRL-BIOT-LI-2010/1A) előzetesen jóváhagyta, és minden kísérlet megfelel az argentin törvényeknek.

A test és a szerv súlyának meghatározása

A biokémiai paraméterek meghatározása

A baktériumok transzlokációjának elemzése

A bél mikrobiota egyes populációinak elemzése

A bélfolyadék és a vékonybél mintavétele szövettani vizsgálatokhoz

Az IgA + sejtek meghatározása a vékonybélben közvetlen immunfluoreszcenciával

A paraffinmentesítést xilol alkalmazásával és csökkentett etanol gradiensben végzett rehidratálás után a vékonybélből származó paraffin metszeteket (4 mM) inkubáljuk FITC-vel konjugált antitest hígításával (Sigma, St Louis, MO, USA) 30 percig 37 ° C-on. sötétségben.

A sejteket fluoreszcens fénymikroszkóppal figyeltük meg (Carl Zeiss, Németország). A vékonybél lamina propriáiban lévő fluoreszcens sejtek számát 30 látómezőben számoltuk meg 1000-szeres nagyítással. Az eredményeket a pozitív sejtek számában fejeztük ki 10 látómezőnként.

A citokinek és a szekréciós IgA (S-IgA) meghatározása a bélfolyadékban

A vékonybélből a bélfolyadékot a fent leírtak szerint összegyűjtöttük 1 ml PBS-sel, és azonnal 5000 g-vel centrifugáltuk 15 percig 4 ° C-on. Meghatároztuk a citokinek (IFNy, IL10, IL6) koncentrációját BD OptEIA ELISA készlet segítségével (BD Bioscience, San Diego, USA). (Az eredményeket az egyes citokinek koncentrációjaként fejeztük ki (pg/ml).

A teljes S-IgA meghatározást de Moreno de LeBlanc és mások [23] leírása szerint hajtottuk végre: kecske anti-egér IgA affinitással tisztított antitesttel történő bevonását alkalmaztuk (BETHYL Laboratories INC, Montgomery, TX, USA). Kappa IgA tisztított immunglobulint (SIGMA, Saint Louis, USA) használtunk standardként. A detektálást Antimouse IgA (a-lánc-specifikus) peroxidázzal végeztük, amelyet kecskében fejlesztettünk ki (SIGMA, Saint Louis, USA). Az összes reakció kiderült, és 2 N kénsavval leállítottuk. Az abszorbancia 450 nm-en volt leolvasva. Az összes S-IgA eredményét koncentrációban fejeztük ki (µg/ml).