A kakaó, a kávé, a zöld tea és a garcinia komplex kiegészítő jótékony hatása az étrendre elhízást váltott ki patkányokban

Csi-Csang Huang

Tajvani Nemzeti Sportegyetem Sporttudományi Intézete, Taoyuan, 33301 Tajvan

Yu-Tang Tung

Tajvani Nemzeti Sportegyetem Sporttudományi Intézete, Taoyuan, 33301 Tajvan

Wen-Ching Huang

Tajvani Nemzeti Sportegyetem, Atlétikai és Edzéstudományi Intézet, Taoyuan, 33301 Tajvan

Yi-Ming Chen

Tajvani Nemzeti Sportegyetem Sporttudományi Intézete, Taoyuan, 33301 Tajvan

Yi-Ju Hsu

Tajvani Nemzeti Sportegyetem Sporttudományi Intézete, Taoyuan, 33301 Tajvan

Mei-Chich Hsu

Sportorvosi Tanszék, Kaohsziung Orvostudományi Egyetem, Kaohsziung, 80708 Tajvan

Társított adatok

Az adatokat mind a cikk tartalmazza.

Absztrakt

Háttér

A kakaó, a kávé, a zöld tea és a garcinia nagy mennyiségű polifenolt tartalmaz. A polifenolok jól ismert fitokémiai anyagok, amelyek a növényekben találhatók, és modulált fiziológiai és molekuláris útvonalakkal rendelkeznek, amelyek szerepet játszanak az energia-anyagcserében, az adipozitásban és az elhízásban.

Mód

A kombinált kivonat (amely kakaót, kávét, zöld teát és garcinia-t tartalmaz; CCGG) elhízáscsökkentő hatásának értékelése magas energiájú étrend (HED) által kiváltott elhízott patkányokban. A hím Sprague Dawley patkányokat (8 hetesek) véletlenszerűen négy csoportba osztották (n = 12 csoportonként): normál étrend vivőanyag-kezeléssel (kontroll) és HED, hogy vivőanyagot vagy CCGG-t kapjanak szájon át történő szoptatással 129, 258 vagy 517 mg dózisban./kg/nap 4 hétig, a HED, 0,5X, 1X és 1X csoportok.

Eredmények

A HED makrovesikuláris zsírt indukált a májban és a zsírszövetek képződését, és jelentősen megemelte a szérum szabad zsírsavak (FFA), a triacil-glicerin (TG), az összes koleszterin (TC), az alacsony sűrűségű lipoprotein-koleszterin (LDL-C) és LDL-C/HDL-C, aszpartát-aminotranszferáz (AST), alanin-aminotranszferáz (ALT) és keton testek a szérumban, valamint a máj TG és TC szintjei, és csökkentették a magas sűrűségű lipoprotein koleszterin (HDL-C) szintjét a szérumban és a lipázban aktivitás a zsírszövetekben. A CCGG-vel végzett kezelés jelentősen csökkentheti az FFA, TG, TC, LDL-C és LDL-C/HDL-C, AST, ALT és keton test szintjét a szérumban, valamint a máj TG és TC tartalmát, és növelheti a HDL-C a szérum- és lipázaktivitásban a zsírszövetekben a HED csoporthoz képest. A máj hisztopatológiája azt is kimutatta, hogy a CCGG jelentősen csökkentheti a májelváltozások előfordulását.

Következtetés

Ezek az eredmények arra utaltak, hogy a CCGG stimulálta a lipid-anyagcserét HED-indukálta elhízott patkányokban, ami a zsírszövet zsírmobilizációjának tulajdonítható.

Háttér

Az elhízás súlyos egészségügyi egészségügyi probléma a világon, és az Egészségügyi Világszervezet szerint 2008-ban több mint 500 millió felnőttre becsülték [1]. Az elhízás, amely az energiafogyasztás és a kiadások közötti egyensúlyhiány, az egészségügyi ellátás költségeinek növekedésével, az életminőség csökkenésével és a különböző krónikus betegségek, például a szív- és szív- és érrendszeri betegségek, a 2-es típusú cukorbetegség, a magas vérnyomás, a hiperkoleszterinemia és a különböző a rák formái [2–4]. Genetikai, fiziológiai, pszichológiai és bélmikrobiális tényezők felelősek az elhízás prevalenciájának és folytatásainak jelentős növekedéséért [5–7]. Jelenleg az elhízás kezelésére rendelkezésre álló terápiás megközelítéseknek számos mellékhatása van. Ezért egyre inkább érdekes a természetes termékek, mint elhízás elleni szerek [8, 9].

A közelmúltban felfedezték a természetes termékekben jelenlévő természetes bioaktív fitokemikáliákat, amelyek potenciális egészségre gyakorolt hatásuk miatt krónikus rendellenességek, például rák, szív- és érrendszeri betegségek, gyulladásos és anyagcsere-betegségek, beleértve az elhízást és az inzulinrezisztenciát is megelőzhetik. A polifenolokról, a természetben előforduló fitokemikáliák osztályáról kimutatták, hogy modulálják azokat a fiziológiai és molekuláris utakat, amelyek részt vesznek az energia-anyagcserében, az adipozitásban és az elhízásban [10]. Sejtkultúrákban és az elhízás állatmodelljeiben, valamint néhány humán klinikai és epidemiológiai tanulmányban bebizonyosodott, hogy a polifenolok, mint kiegészítő szerek, jótékony hatást gyakorolnak az adipozitásra és az elhízásra, mint az energiafelhasználás fokozott szabályozása [10].

A kakaó, a kávé, a zöld tea és a garcinia (CCGG) mind nagy mennyiségben tartalmaz polifenolokat, beleértve a proantocianidineket, klorogénsavakat, katechineket és xantonokat [11–14]. Közöttük erős bizonyítékok voltak arra vonatkozóan, hogy a dyslipidaemia kakaó, kávé, zöld tea és garcinia által közvetített; a kakaó, a kávé és a garcinia által közvetített inzulinrezisztencia; a kakaó, a kávé, a zöld tea és a garcinia által közvetített gyulladás [15–19]. Nemrégiben kimutattuk, hogy a CCGG-kiegészítés 6 hetes kezelése szignifikánsan csökkentette a magas koleszterinszintű diétával indukált hörcsögök szérum lipidtartalmát (TC, TG és LDL-C) és a máj lipidtartalmát (TC és TG), és feltételeztük, hogy ez a a polifenolok bevitele. Egy ilyen TG-csökkentő hatás érdekes volt számunkra, mert a májban a TG-felhalmozódás a zsírmájbetegségek egyik fő oka [20]. Az étrendi CCGG TG-csökkentő hatásának értékelésére elhízott patkányokban közepesen magas energiatartalmú étrendet etettünk, amely 8% szójaolajat és 44% édesített sűrített tejet tartalmaz, és 4 hétig három különböző adag CCGG-vel egészítettük ki.

Mód

Anyagok

CCGG-ből (Theobroma cacao bab, Coffea robusta bab, Camellia sinensis levelek és a Garcinia mangostana gyümölcsei) álló kereskedelemben kapható kiegészítőt a Sunrider International (Kalifornia, USA) biztosította és diétás kezelésként alkalmazta. A CCGG 5,2 kcal/g fehérjét 30 ‰ (wt/wt), összes zsírt 290 ‰ (wt/wt), telített zsírt 4 ‰ (wt/wt), transzzsírt 0 ‰ (wt/wt) tartalmazott, 610 ‰ (w/wt) szénhidrátként, 0,05 ‰ (wt/wt) nátriumként, 50 ‰ (wt/wt) étkezési rostként, 0,003 ‰ (wt/wt) vasként és 0,02 ‰ (wt/wt) mint kalcium. Ezenkívül a teljes polifenol és az EGCG a CCGG-ben 196 mg/g, illetve 4,0 mg/g volt. A kiegészítést szobahőmérsékleten tárolták, és sötét és száraz szekrényben tartották. A kezelést frissen készítették a napi adagolásra.

Állatok és kezelés

Speciális kórokozóktól mentes körülmények között hím Sprague Dawley patkányokat (8 hetesek) a BioLASCO-tól (A Charles River Licensee Corp., Yi-Lan, Tajvan) vásároltunk. A kísérleti tervet az 1. ábra szerint ábrázoltuk. A kísérleti állatok 2 hetet kaptak a környezettel és az étrenddel való akklimatizálódásra. Valamennyi állatot chow-diétával (No. 5001; PMI Nutrition International, Brentwood, MO, USA) etettük és desztillált vízzel ad libitum tápláltuk, és rendszeres ciklusban (12 órás világos/sötét) tartottuk szobahőmérsékleten (23 ± 2 ° C). C) és 50

60% páratartalom. Az ágyneműt hetente kétszer cserélték és tisztították. Valamennyi állatkísérleti protokollt a Tajvani Nemzeti Sportegyetem Intézményi Állattenyésztési és Felhasználási Bizottsága (IACUC) hagyta jóvá, és a tanulmány megfelelt az IACUC etikai bizottsága által jóváhagyott IACUC-10312 protokoll irányelveinek.

Kísérleti terv. 2 hetes adaptáció után 60 patkányt véletlenszerűen öt csoportba osztottak: a normál csoportot standard chow-diétával etették (kontroll, n = 12), és a kísérleti csoportot magas energiájú étrenddel (HED, n = 48). A 48 elhízott patkányt négy csoportra osztottuk (n = 12/csoportonként): 1) HED ülő kontrollval (HED), 2) HED 129 mg/kg patkány/nap CCGG-vel (CCGG -0,5X), 3) HED 258 mg/kg patkány/nap CCGG-vel (CCGG -1X) és 4) HED 517 mg/kg patkány/nap CCGG-vel (CCGG -2X)

Valamennyi állatot véletlenszerűen öt csoportba soroltunk (12 patkány/csoport). Az ember számára a CCGG dózisa napi 2,5 g. A patkány dózisát (258 mg/kg) a testfelület alapján számított humán ekvivalens dózisból (HED) alakították át az USA Élelmiszer- és Gyógyszerügyi Hivatala következő képletével: 60 kg emberi testsúlyt feltételezve a HED 2500 (mg) )/60 (kg) = 41,67 × 6,2 = 258 mg/kg; a 6.2 konverziós együtthatót vették figyelembe a patkány és az ember testfelületének különbségeivel. Ezért a CCGG-0,5X és a CCGG-2X 129 mg/kg, illetve 517 mg/kg patkány/nap lenne. A CCGG-t desztillált vízben oldjuk. A vivőanyag-kontrollt és a HED-csoportot azonos térfogatú desztillált vízzel vagy CCGG-oldattal végeztük, a testtömegnek megfelelően. A táplálékfelvételt naponta ellenőrizték, és a testtömeget hetente rögzítették. A takarmány hatékonyságát súlygyarapodás/táplálékfelvétel × 100%.

HED összetétel

A patkányokat standard chow-étrenddel vagy HED-vel etették, az előző tanulmányunkban leírtak szerint [21]. A standard chow (5001. sz.) 3,35 kcal/g-ot tartalmaz, 28,5% fehérjét, 13,4% zsírt és 58,1% szénhidrátot. A HED 8% (wt/wt) szójaolajat, 44% (wt/wt) édesített sűrített tejet (Original, Eagle Brand, Nestle) és 48% (wt/wt) standard chow-t tartalmaz, 3,76 kcal/g-ra, 15,5% -kal. fehérjeként, 33,4% zsírként és 51,1% szénhidrátként.

A szérumminták biokémiai elemzése

A kísérlet végén az összes patkányt 95% -os CO2 elfojtással elöltük, és azonnal vért gyűjtöttünk. A szérumot centrifugálással állítottuk elő 1500 x g-vel, 4 ° C-on 15 percig. A szérum szabad zsírsavakat (FFA) a Siemens Advia 1800 analizátorral (Siemens Healthcare Diagnostics, IL, USA) mértük. A szérum összes koleszterin (TC), alacsony sűrűségű lipoprotein koleszterin (LDL-C), nagy sűrűségű lipoprotein koleszterin (HDL-C) szinteket a Hitachi C1600 analizátor (Hitachi C1600, Hitachi, Japán) segítségével határoztuk meg. A szérum triacil-glicerin (TG), glükóz, aszpartát-transzamináz (AST), alanin-transzamináz (ALT), húgysav (UA), kreatinin (CREA), vér-karbamid-nitrogén (BUN), keton testek, nátrium (Na) és a káliumot (K) a Beckman DX 800 (Beckman Coulter, Inc., Fullerton, CA) alkalmazásával elemeztük.

A máj lipidtartalma

A vérvétel után a májszöveteket kivágták a patkányokból. A máj koleszterin és trigliceridek meghatározásához 20 mg májszövetet homogenizáltunk 200 μl oldószerben (kloroform: izopropanol: NP40 = 7: 11: 0,1). 10 000 percig 12 000 x g-vel centrifugáltuk, 100 μl-es alikvot részt kivontunk és szárítottunk. Az üledéket pufferral (1 M kálium-foszfát, pH = 7,4, 500 mM nátrium-klorid, 50 mM kolinsav) rekonstruáltuk, és a csapadék feloldására vízfürdő-ultrahangos kezelést alkalmaztunk. A máj koleszterin- és trigliceridtartalmának elemzéséhez koleszterin-fluorometriai vizsgálati készletet (Cayman, Ann Arbor, MI, USA) és triglicerid-kolorimetriás vizsgálati készletet (Cayman, Ann Arbor, MI, USA) használtunk.

Az epididymális zsírpárna lipázaktivitása

A epididymális zsírpárnát (EFP) kivágtuk a patkányokból. A lipázaktivitás meghatározásához 100 mg EFP-t homogenizáltunk, 12 000 x g-vel 10 percig centrifugáltuk. és a felülúszót a gyártó előírásainak megfelelően a Bioviaion készlet (Biovision, Milpitas, CA, USA) segítségével mértük.

A szövetek szövettani festése

A máj-, zsír-, vese- és szívszöveteket összegyűjtöttük, és lemérés után azonnal 10% -os formalinban rögzítettük. A szövetet ezután paraffinba ágyazva 4 μm vastag szeletekre vágtuk, majd hematoxilinnal és eozinnal (H&E) festettük, és egy klinikai patológus CCD-kamerával (BX-51, Olympus, Tokió) felszerelt fénymikroszkóp alatt megvizsgálta.

Statisztikai analízis

Vezérlés, járművezérlés; HED, nagy energiájú étrend kontroll; 0,5x, HED 129 mg/kg/d CCGG-vel; 1x, HED 258 mg/kg/d CCGG-vel; 2X, HED 517 mg/kg/d CCGG-vel. Az adatok átlag ± SD (n = 12 patkány/csoport). A különböző betűkkel (a, b, c) szereplő értékek P 3-nál szignifikánsan különböznek. Az SD patkányoknak táplált HED-diéta szignifikánsan 28,6% -kal növelte az FFA, TG, TC, LDL-C és LDL-C/HDL-C szérumszinteket (P 3). A CCGG-kiegészítés után a kezelt csoportok szignifikáns csökkenést mutattak az FFA szérumszintjében (12,9, 15,2 és 25,2% -kal csökkentek a CCGG-0,5X, CCGG-1X és CCGG-2X csoportokban), TG (30,7, A CCGG-0.5X, CCGG-1X és CCGG-2X csoportokban 40,3, illetve 42,5% -os csökkenés, a TCG-ben (18,0, 22,4 és 25,7% -os csökkenés a CCGG-0,5X, CCGG-1X és CCGG csoportokban) -2X csoportok), LDL-C (30,5, 30,7 és 32,8% -os csökkenés a CCGG-0,5X, CCGG-1X és CCGG-2X csoportokban), HDL-C (22,9, 25,7 és 35,9%) a CCGG-0.5X, a CCGG-1X és a CCGG-2X csoportok növekedése), valamint az LDL-C/HDL-C arány (44,6, 46,1 és 50,7% -os csökkenés a CCGG-0,5X, CCGG-1X, illetve CCGG-2X csoportok), összehasonlítva a HED csoporthoz. Erősen dózisfüggő hatásokat figyeltek meg az FFA, TG, TC, HDL-C és LDL-C/HDL-C szérumszintjeiben.

A májszövetek kórszövettana. (H & E folt, nagyítás: 200 ×, Méretarány: 40 μm). Ellenőrzés; járművezérlés, HED; nagy energiájú étrend-kontroll, 0,5x; HED 129 mg/kg/d CCGG-vel, 1x; HED 258 mg/kg/d CCGG-vel, 2X; HED 517 mg/kg/d CCGG-vel

Vita

Az elhízás a TG feleslegének felhalmozódását okozza a zsírszövetben, és káros egészségügyi problémákhoz vezet, beleértve a szívbetegségeket, az agyi érrendszeri betegségeket, a cukorbetegséget, a magas vérnyomást, a hiperkoleszterinémiát és más krónikus betegségeket. [1]. Bár az elhízás etiológiája összetett, az étrendi tényezőket, különösen a HED fogyasztását, kockázati tényezőnek tekintik annak kialakulásában. A számos tanulmány azt mutatta, hogy a HED fogyasztása elhízáshoz vezet, majd a HED-vel táplált patkányok súlya meghaladja a normális étrendi patkányokat, és lényegesen több zsírszövet fejlődött ki, mint a normál patkányoknál, és megszerezték az elhízáshoz általában társuló hiperlipidémiás hatásokat [32]. A HED által indukált patkányt széles körben alkalmazták modellként a hiperlipidémiás prevenció értékelésére, és sok hasonlóságot mutat a HED által indukált patkányokban és az emberekben megfigyelt anyagcserebetegségek között. Ennek a tanulmánynak az volt a célja, hogy szisztematikusan megvizsgálja a CCGG hatásait patkányok HED által kiváltott elhízásra.

A kakaó, a kávé, a zöld tea és a garcinia (CCGG) bőségesen tartalmaz polifenolokat, különösen proantocianidineket, klorogénsavakat, katechineket és xantonokat [11–14]. Az utóbbi években egyre nagyobb az érdeklődés a hagyományos növényi eredetű polifenolok iránt a vér lipidjei és a hozzájuk kapcsolódó gyulladásos válasz növények ellen [33–36]. Xu és mtsai. [37] feltárta, hogy a poliszacharidok jelentősen csökkentették a fehér zsírszövet leptin expresszióját, és az elhízott betegek szérum leptin szintje szignifikánsan magasabb volt, mint a normál csoport.

Következtetés

Kimutattuk egy 6 hetes étrend-kiegészítés hipolipidémiás hatásait kombinált kivonat (CCGG-ből álló) alkalmazásával HED-vel táplált SD patkányokban. A CCGG jelentősen gyengítette a szérum és a máj lipidprofiljait, dózisfüggő hatásokkal és megnövekedett HDL-C-értékkel. Ezért azt javasoljuk, hogy a CCGG új típusú hipolipidémiás szereket képviselhessen, és erős hatásuk lehet a hiperlipidémia, az inzulinrezisztencia, a máj steatosis és a kapcsolódó gyulladások enyhítése.

Az adatok és anyagok rendelkezésre állása

Az adatokat mind a cikk tartalmazza.

Köszönetnyilvánítás

Jelen tanulmányt az Egyetemi-Ipari Együttműködési Alap támogatta. S102019 a Mei-Chich Hsu-hoz (Kaohsziung Orvostudományi Egyetem, Kaohsziung, Tajvan). A Sunrider International nem játszott szerepet a cikk megtervezésében, elemzésében vagy megírásában. Köszönjük Dr. Chien-Chao Chiu kóros elemzését is.

Lábjegyzetek

Versenyző érdekek

A szerzők kijelentik, hogy nincsenek versengő érdekeik.

A szerzők hozzájárulása

CCH és MCH tervezte a kísérleteket. CCH, YTT, YJH, WCH és YMC végezték a laboratóriumi kísérleteket. A CCH, az YTT és az MCH elemezte az adatokat, értelmezte az eredményeket, előkészítette az ábrákat és megírta a kéziratot. Minden szerző elolvasta és jóváhagyta a végleges kéziratot.