Aktuális kérdések

[ Kutatási papír ]
Korean Society for Biotechnology and Bioengineering Journal - 1. évf. 34., 1. szám, 10–14
Rövidítés: KSBB J
ISSN: 1225-7117 (nyomtatás) 2288-8268 (online)
A nyomtatás megjelenésének dátuma 2019. március 31
Beérkezett 2018. december 03. Felülvizsgált 2019. január 12. Elfogadva 2019. január 25
DOI: https://doi.org/10.7841/ksbbj.2019.34.1.10

Koreai Élelmiszeripari, Mezőgazdasági, Erdészeti és Halászati Technológiai Tervezési és Értékelési Intézet
312033-5/316087-4/117043-3

Vidékfejlesztési igazgatás
PJ01329601

A mag Camelina sativa a fokozott E-vitamin tartalmú α-linolénsav jó forrásaként jelenik meg. Ezért megvizsgáltuk a camelina olaj egészségkárosító hatásait az élelmiszer-összetevők felhasználása szempontjából. Ebben a vizsgálatban orálisan adtuk be a camelina olajat normál (ND) és magas zsírtartalmú étrendben (HFD) az egereknek, és elemeztük azok hatását az alacsonyabb testtömeg-növekedésre, a szérum lipidprofilozásra, beleértve az összkoleszterint (TC), a trigliceridet (TG), nagy sűrűségű lipoprotein (HLD) és alacsony sűrűségű lipoprotein (LDL). ND tápláló egereknél a camelinaolaj orális adagolása két hét után lényegesen kisebb testtömeg-növekedést mutatott, összehasonlítva a camelinaolaj-kiegészítés hiányával, bár a testtömeg-növekedés hatása nem volt kimutatható a HFD-etető egerekben. A Camelina olaj az egér szérum lipidprofiljaira is hatással van. A TC szintjét jelentősen csökkentette a camelina olaj kiegészítése ND tápláló egerekben. Ezek az eredmények azt sugallják, hogy a közepes zsírfogyasztású camelinaolaj-kiegészítés egészségügyi előnyökkel járhat a testtömeg-szabályozásban és a vér lipidprofiljában.

Az elhízás gyakorisága világszerte növekszik. Bár egyértelmű, hogy a genetikai tényezők hozzájárulnak az elhízáshoz, a környezeti tényezők fontos szerepe nem elhanyagolható. Ezen környezeti tényezők közül a nagy energiasűrűségű, magas zsírtartalmú étrend (HFD) fogyasztását tartják az egyik fő tényezőnek [1, 2]. Ezzel szemben az n-3 többszörösen telítetlen zsírsavakkal (n-3 PUFA-k) történő kiegészítés jó módszer az elhízás kockázati tényezőinek enyhítésére [3]. Az n-3 PUFA-k jelenlegi átlagos napi bevitele azonban a legtöbb ember számára jóval alacsonyabb az ajánlott dózisoknál [4] .

Bár az anyagcsere konverziós hatékonysága alacsony, az alfalinolénsav (ALA; 18: 3: 3n-3) átalakítható eikozapentaénsavvá (EPA), dokozahexaénsavvá (DHA) és hosszú láncú n-3 többszörösen telítetlen zsírsavakká (LC n- 3 PUFA) [5-7]. Ennek a konverziónak a metabolitjai számos kardiovaszkuláris rizikófaktort enyhítenek az emberekben [5, 6, 8 - 12]. Az LC n-3 PUFA-k jelentősen szerepet játszanak a szérum lipidprofilok változásában, súlycsökkenésében és csökkent súlygyarapodásban állatokban és emberekben [13 - 21] .

A mai napig a legtöbb ALA-t tengeri eredetű organizmusokból, például ehető halolajokból szállították [22–24]. Mind a vadon alapuló halalapú olaj fenntarthatatlan mennyisége, mind a nehézfémek halakban történő felhalmozódása miatti aggályok felgyorsították az n-3 PUFA-k botanikai forrásai iránti érdeklődést, mint például a lenmag, dió és algák [25, 26] .

A camelina számos nagy agronómiai tulajdonsággal rendelkezik, amelyek olajos magvaként hasznosak, például viszonylag rövid tenyészidőszak (85-100 nap), téli és tavaszi fajták, valamint megkönnyíti a vetésforgót más növényekkel [27]. A kamelinát hamis lenmagnak nevezik, mivel a lipidprofil hasonló a lenmagéhoz. A camelina az ALA-ban és a linolsavakban (LA) a második bőséges olajos mag, amely hozzávetőlegesen 35, illetve 15% -ot tesz ki [27–29]. Az E-vitamin szintje a camelinában magasabb, mint más olajos magvak esetében, ami hasznos az alacsonyabb oxidatív avasodáshoz [30]. Az effajta előnyök felhívták a figyelmünket a vadon élő halak vagy algák alapú jelenlegi ALA-ellátás helyettesítésére.

A vizsgálat célja a camelinaolaj-kiegészítés egészségre gyakorolt jó hatásainak értékelése HFD és normál étrendet (ND) tápláló egerekben. Erre a célra napi 100 μL camelina olajat/10 g testtömeg adtak be 11 hétig. Indokoltuk, hogy ez a mennyiség elegendő lenne objektumunk értékeléséhez más kutatások alapján. A testtömeg-növekedést hetente mértük, és a szérum lipidprofilokat 11 hetes időszakok után elemeztük.

Kísérleti protokollokat hagytak jóvá (# SJ-20141203) a Sejong Egyetem „Állatgondozási és Felhasználási Bizottságával” összhangban, és a kísérleteket a „Koreai Állat- és Növénykarantén Ügynökség útmutatója a laboratóriumi állatok gondozásához és felhasználásához” szerint hajtották végre. . A hím C57BL/6 egereket a Central Lab Animal Inc.-től (Szöul, Korea) szereztük be, és egy hétig akklimatizáltuk egy állattartó létesítményben hőmérsékleten (22 ± 2 o C), páratartalom (50 ± 10%) és 12 ° C hőmérsékleten. h fény/12 óra sötét ciklus étellel és vízzel ad libitum. Összesen 30 fiatal hím egeret véletlenszerűen négy csoportba osztottak (n= 7, 8). A normál étrendet (ND) vízzel, normál étrendet (ND) camelina olajjal, a magas zsírtartalmú étrendet (HFD) vízzel, a magas zsírtartalmú étrendet (HFD) a camelina olajjal etették a négy egércsoportra.

Az ND 54% szénhidrátból, 32% fehérjéből és 14% zsírból állt. A HFD 20% szénhidrátból, 20% fehérjéből és 60% zsírból állt. Az első 4 hetes periódusokban ND-t vagy HFD-t tápláltak egereknek. Később vagy kereskedelmi forgalomban kapható camelina olajat (Jinice Camelina Oil, BC, Kanada) vagy ddH2O-t (100 μl/10 g testtömeg/nap) adtak be orálisan mindkét típusú takarmánnyal 1 hétig. A takarmányfogyasztást és a testsúlyt hetente értékelték. Biokémiai vizsgálat céljából a vérmintát a 11 hetes felnőtt egerekből vettük. A szérumot 3500 fordulat/perc sebességgel 10 percig végzett centrifugálással különítettük el a vérmintáktól. A szérum lipidprofilt, például a szérum összes koleszterinszintjét (TC), a trigliceridet (TG), a nagy sűrűségű lipoproteint (HLD) és az alacsony sűrűségű lipoproteint (LDL) ELISA kit (BioVision, CA, USA) elemezte automatikus kémiai analizátorral. (BioTek, VT, USA).

A statisztikai elemzést az IBM SPSS statisztikai szoftver (SPSS Inc., Chicago, IL, USA) segítségével végeztük. A camelinaolaj testtömeg-gyarapodásra és a szérum lipidprofilokra gyakorolt hatása érdekében független t-tesztet és Wilcoxon Rank-Sum tesztet alkalmaztunk a camelinaolaj orális beadása között vagy anélkül. 0,05 alatt o-értéket jelentőségnek tekintették.

Annak érdekében, hogy megvizsgálhassuk a camelinaolaj egerek alacsonyabb testtömeg-növekedésére gyakorolt hatását, a camelinaolajat normál (ND) vagy magas zsírtartalmú étrenddel (HFD) táplálva, orális adagolással alkalmaztuk egereken 11 héten át. Egy hetes orális beadás után a testtömegre gyakorolt csekély hatást észleltek mind az ND, mind a HFD díjas egerekben (1. táblázat). A camelinaolaj orális beadását követő második és 11. hét között szignifikánsan alacsonyabb testtömeg-növekedést figyeltek meg az ND etető egerekben. A HFD-t tápláló egerek azonban nem tudtak folyamatosan szignifikánsan alacsonyabb testtömeg-növekedést mutatni a camelinaolaj orális alkalmazásával, kivéve, hogy több időpont (4., 5. és 8. hét) szignifikánsan csökkent testtömeg-növekedést mutatott (1. táblázat). Ezek az eredmények azt mutatják, hogy a camelinaolaj rendszeres orális beadása csökkentheti az egerek testtömeg-növekedését, különösen ND táplálkozási körülmények között.

Hét (ek) után
kezelés Testtömeg (g) o-érték a testtömeg (g) o-érték a Normál étrend Zsírtartalmú étrend ddH2O b Camellia olaj ddH2O b Camellia olaj

1	22,15 ± 0,92	21,72 ± 0,85	0,285	45,86 ± 1,62	44,08 ± 5,42	0,13
2	22,96 ± 0,82	22,25 ± 0,65	0,046	46,85 ± 0,64	44,90 ± 5,40	0,08
3	23,51 ± 0,88	22,55 ± 0,51	0,010	47,50 ± 0,35	45,48 ± 6,56	0.10
4	23,91 ± 0,90	22,84 ± 0,81	0,011	48,86 ± 0,49	47,06 ± 3,02	0,05
5.	25,60 ± 0,90	24,43 ± 0,62	0,004	50,03 ± 1,27	47,75 ± 3,20	0,02
6.	25,83 ± 0,86	24,80 ± 0,82	0,013	48,28 ± 1,22	47,20 ± 2,01	0,17
7	26,38 ± 0,97	25,25 ± 1,03	0,019	49,80 ± 1,28	48,76 ± 3,39	0,27
8.	26,87 ± 0,97	25,87 ± 0,92	0,029	51,43 ± 1,18	49,23 ± 1,99	0,01
9.	27,75 ± 0,92	26,60 ± 0,64	0,005	51,31 ± 0,84	50,88 ± 1,90	0,53
10.	27,47 ± 1,26	26,51 ± 0,67	0,038	51,65 ± 1,93	50,81 ± 0,59	0,22
11.	28,22 ± 1,08	26,78 ± 0,77	0,003	51,23 ± 1,29	50,24 ± 1,62	0,20

Néhány ALA-dús olaj alacsonyabb testtömeg-növekedést mutatott nem elhízott, hanem normális körülmények között [30]. Mások mind elhízott, mind normális állapotban alacsonyabb testtömeget mutattak. Például az ALA-ban gazdag lenmag (Linum usitatissimum) olaj kisebb testtömeg-növekedést mutatott [32]. Érdekes módon az ALA közbenső vagy végső metabolikus termékeinek, például az EPA, a DHA és az LC n-3 PUFA-k orális beadása tiltotta az elhízást, és csökkentette a testzsírtartalmat mind állati, mind emberi [13]. Még akkor is, ha már elhízott állapotban vannak, hasonló hatásokat figyeltek meg [13] .

Ez a fajta nézeteltérés az alacsonyabb testtömeg-növekedés hatásáról az ALA divergens forrásainak orális beadásával az ALA-ból más LCPUFA-kba (hosszú szénláncú többszörösen telítetlen zsírsavak) való konverziós arány hatékonyságával magyarázható [6, 33]. Számos tanulmány kimutatta, hogy az ALA átalakulása LCPUFA-kba az LA/ALA arányával szabályozható. A magas és az alacsony LA/ALA arány csökkenti és növeli az ALA átalakulását LCPUFA-kká [5, 6, 33]. Ha összehasonlítjuk a camelina LA/ALA arányát (

2.5) és a lenmagolaj (4.0), a lenmagolaj alkalmazásával az alacsonyabb testtömeg-növekedésre gyakorolt jobb hatás, mint a camelinaolaj, nem volt megmagyarázható. Ha figyelembe vesszük az alacsony hatékony konverziós arányt az ALA-ból LCPUFA-kba és a magas mennyiségű ALA-tartalmat a lenmagolajban, a lenmagolaj alkalmazásával az alacsonyabb testtömeg-növekedésre gyakorolt jobb hatás spekulálható az ALA magasabb koncentrációjával.

Barceló-Coblijn et al. [34] ezt a fajta hipotézist is javasolta, annak ellenére, hogy a különböző LA/ALA arányon alapuló konverziós hatékonyság PUFA-kká vált, az ALA kulcsfontosságú étrendi forrás a szöveti LC n-3 PUFA-szint fenntartásához [34] .

A camelinaolaj-kiegészítés szérum lipidprofilokra gyakorolt hatásainak vizsgálata céljából (2. táblázat). A camelinaolaj orális beadása szignifikánsan csökkentette a TC-t az ND tápláló egerek szérumában. A camelina olajat tápláló egerek ND szérumában azonban nem figyeltek meg jelentős hatást a TG, HLD és LDL szintekre. Különböző hatásokat figyeltek meg a szérum lipidprofilokra a camelinaolaj orális adagolásával a HFD tápláló egerek szérumában. A camelina-kiegészítéssel táplált HFD-szérumban a TG és a TC szintje szignifikánsan emelkedett a camelina-olaj kiegészítéséhez képest. A többi lipidprofil enyhén megnövekedett a HFD-táplálás során, camelinaolaj orális beadásával.

Lipid
profilok Normál étrend o-értékelje a magas zsírtartalmú étrendet o-érték a ddH2O b Camellia olaj hajtáscsere g ddH2O b Camellia olaj hajtáscsere

TC c	0,86 ± 0,36	0,38 ± 0,09	-2.26	0,01	0,36 ± 0,07	0,66 ± 0,30	+1.83	0,04
KSZ d	2,21 ± 2,18	7,82 ± 5,74	0,80	1,71 ± 3,01	6,91 ± 3,51	+4.04	0,02
HDL e	0,92 ± 0,02	0,98 ± 0,92	0,94	1,41 ± 0,82	2,73 ± 0,84	0,17
LDL f	7,92 ± 3,98	10,74 ± 6,08	0,74	20,64 ± 4,17	17,00 ± 4,62	0,28
LDH/HDL	8.61	10.96	14.64	6.23

Más tanulmányok azt is kimutatták, hogy az ALA bevitel mellett csökkent a TC szintje mind ND, mind HFD esetében [34, 35]. Az ALA-ban gazdag olajkiegészítés eltérõ hatásai a TG szintjén megfigyeltek [24, 27, 31, 34 - 37]. Még akkor is, ha az ALA-kiegészítés nem változtatta meg a TG-koncentrációt, az LCPUFA-k szintjének emelkedését figyelték meg [33]. A camelinaolajhoz hasonlóan az ALA-ban gazdag chia magkiegészítés szintén nem javította a túlsúlyos férfiak és nők vérzsírprofilját [38, 39]. Az ALA jótékony hatásait semlegesítheti a camelinaolaj magas koleszterintartalma, mivel a camelina magja viszonylag magas koleszterintartalmú [40]. Ez a hipotézis további vizsgálatokkal igazolható volt, beleértve a tiszta ALA kivonását a camelina olajból és a vérszérumprofilokra gyakorolt hatásuk monitorozásával.

Karvonen és mtsai. [24] arról is beszámolt, hogy a camelina olaj nem befolyásolta a TG vagy a HDL szintjét, de javította az LDL/HDL arányt [24]. Bár ebben a vizsgálatban összességében szintén nem figyeltünk meg jelentős lipidprofil-változásokat a camelina-kiegészítéssel, a camelina-olaj kiegészítés 14,64-ről 6,23-ra javította az LDL/HDL arányt a HFD-vel táplált egerekben (2. táblázat). Ez azt jelentheti, hogy a camelina olaj kiegészítése nem csökkentheti vagy növelheti az LDL, illetve a HDL mennyiségét. A camelinaolaj alkalmazása azonban javíthatja az LDL/HDL arányt, amely nem elegendő az 1. ideális arány eléréséhez

3.5. Végül azt gyaníthatjuk, hogy a camelina olaj hatással van a szérum lipidprofilok javítására, különösen a magas zsírtartalmú étrend LDL/HDL arányára. A lipidprofilok módosítását előidéző mechanizmust ebben a tanulmányban további vizsgálatokkal kell magyarázni.

Ebben a tanulmányban ígéretes eredményeket tártunk fel az alacsonyabb testtömeg-gyarapodásról a camelina olaj kiegészítésével, különösen az ND-vel. Ezenkívül általános tendencia mutatkozott a HFD alacsonyabb testtömeg-növekedésében. Bár nem tudtunk szignifikáns javulást észlelni az egyes zsírsavkomponensek mennyiségében, az LDL/HDL arány javulását figyeltük meg a HFD-ben. Fontolja meg továbbá az optimális LA/ALA arányt és a magas E-vitamin-tartalmat, a camelinaolaj jó alternatíva lehet a hal- és algaalapú ALA (omega-3) kiegészítésre.

Ezt a munkát az iPET (Koreai Élelmiszer-, Mezőgazdasági és Erdészeti Technológiai Tervezési és Értékelési Intézet) biotechnológiai fejlesztési programja [312033-5, 316087-4 és 117043-3] és a Next- A Koreai Köztársaság Vidékfejlesztési Igazgatóságának Bio-Green 21 generációs programja (Növényi Molekuláris Tenyésztési Központ száma: PJ01329601) az SL-hez.