A magas konjugált linolsavval dúsított ghí (derített vaj) növeli az antioxidáns és antiaterogén hatékonyságot nőstény Wistar patkányokban

Absztrakt

Háttér

A hiperkoleszterinémia és az oxidatív stressz a fő stimuláló tényező, amely felelős a koszorúér-betegségért és az érelmeszesedés előrehaladásáért. A tejtermékek gazdag konjugált linolsavban (CLA) találhatók, amelyet fontos alkotóelemnek tekintenek potenciális egészségügyi előnyei, például karcinogén, antiaterogén, antidiabetikus és antiadipogén tulajdonságai miatt. Jelen tanulmányban a CLA-val dúsított ghí hatását vizsgálták Wistar patkányok antioxidáns enzim rendszerére és antiaterogén tulajdonságaira.

Mód

A vizsgálatba 21 napos nőstény Wistar patkányokat vettünk, és szójabab-diétával (kontroll diéta), alacsony CLA-diétával és magas CLA-ghí-diétával (kezelések) etettük harmincöt napig az antioxidáns enzimek tanulmányozásához, és tizenhat hétig antiatherogén vizsgálatok esetén.

Eredmények

A magas CLA-szinttel rendelkező ghee etetése pubertás időszakban patkányokban a kataláz (CAT) és a szuperoxid-diszmutáz (SOD) enzimaktivitásának növekedését eredményezi a vérben, valamint a májban a CAT, SOD és a glutation-transzferáz (GST) enzimek aktivitását 27, 130 és 168 százalék. A plazma-nitrát-koncentráció és a hemoglobin-szint az összes kezelés során változatlan maradt. A magas CLA ghee táplálása alacsonyabb értéket eredményezett (P

Háttér

A hiperkoleszterinémia, az elhízás és az oxidációs stressz a fő kockázati tényező, amely önmagában vagy együttesen felgyorsítja a szív- és érrendszeri betegségek kialakulását és az érelmeszesedés előrehaladását [1]. A vérben a koleszterin oldhatatlan jellege miatt a lipoproteinek - alacsony sűrűségű lipoprotein (LDL) és nagy sűrűségű lipoprotein (HDL) - néven ismert hordozók szállítják a sejtekbe és a sejtekből. A magas trigliceridszinttel, magas LDL szinttel és alacsony HDL szinttel rendelkező emberek egészségügyi kockázatot jelentenek [2]. Az antioxidánsok azok a molekulák, amelyek gátolják más molekulák oxidációját, ezek közé tartozik a glutation, a C-vitamin, az A-vitamin és az E-vitamin, valamint olyan enzimek, mint a kataláz, a szuperoxid-diszmutáz és a különféle peroxidázok [3]. A vízben oldódó antioxidánsok reagálnak a sejt citoszoljában és a vérplazmában található oxidánsokkal (szabad gyökök), míg a lipidben oldódó antioxidánsok megvédik a sejtmembránokat a lipid peroxidációtól.

A konjugált linolsav (CLA) fontos élelmiszer-összetevő, amely a linolsav helyzetbeli és geometriai izomerjeinek keverékéből áll (cisz - 9., cisz - 12, C18: 2), két konjugált kettős kötéssel a zsírsavlánc különböző szénatomjain [4]. A CLA intermedierként képződik a linolsav biohidrogénezése során a bendőbaktériumok linolsav-izomerázával. Butyrivibrio fibrisolvens[5] vagy a t-11, C18: 1 (vakcinsav), a linolsav vagy linolénsav biohidrogénezésének egy másik intermedierje, A9-deszaturáz segítségével a szövetekben [6]. A tejzsír a leggazdagabb természetes táplálék CLA-forrás, amely átlagosan 4,5 mg CLA/g zsírt tartalmaz [7]. A CLA-t az élelmiszer fontos biológiailag aktív vegyületének tekintik bizonyított rákellenes, antiallergén és gyulladáscsökkentő tulajdonságai miatt [8, 9].

Az élelmiszer és az egészség közötti kapcsolat régóta ismert, és napjainkban az élelmiszer alapvető fogalma az élet fenntartását magában foglaló állapotról a jobb egészség és életminőség fenntartásának és elősegítésének a krónikus betegségek megelőzésével változik. Mint korábban említettük, a hiperkoleszterinémia, az elhízás és az oxidatív stressz jelentik az embernél az érelmeszesedés és a szív- és érrendszeri betegségek kialakulásának fő kockázati tényezőit. Noha számos szintetikus drog áll rendelkezésre a koleszterinszint csökkentésére [10], mégis sok mellékhatás társul ezekhez a gyógyszerekhez. Ez a rendellenesség megújította a kutatási érdeklődést olyan új stratégiák kidolgozása terén, amelyek természetes komponenseket alkalmaznak a legkevesebb mellékhatással járó koleszterinszint fenntartására. Ezért ezeket a tényezőket figyelembe véve jelen munka célja a CLA-val dúsított ghí (derített vaj) hatásának vizsgálata volt a CIST-vel táplált Wistar patkányok vérének és májának antioxidáns enzim aktivitására. Emellett a Wistar patkányok aortájában és májában antiaterogén hatást is tanulmányoztak az egészség megőrzése érdekében.

Eredmények

Zsírsav-összetétel ghíben

A mind a három kezelési csoport zsírsavösszetételét az 1. táblázat foglalja össze. A rövid láncú zsírsavak (C4: 0 - C12: 0) és a közepes láncú zsírsavak (C14: 0 - C16: 1) tartalom mindhárom esetben összehasonlítható volt csoportok. A sztearinsav (C18: 0) szintje alacsonyabb volt (P 1. táblázat Az étkezési zsírok átlagos zsírsavösszetétele (mg/g zsír)

A kísérleti étrend etetésének hatása az antioxidáns enzim (AOE) aktivitására a vérben

Maximális CAT aktivitást figyeltünk meg a magas CLA ghee csoportban, majd az alacsony CLA ghee csoportban (2. táblázat). A kataláz aktivitás 48, 33 és 12% -kal nőtt a magas CLA, az alacsony CLA ghee és a szójaolajjal táplált csoportokban a nulladik naphoz (21. nap) képest, és a csoportok közötti eltérés szignifikáns volt (P 2. táblázat Szójababolaj, alacsony CLA és magas CLA ghí étrend etetésének hatása a kiválasztott paraméterekre

A kísérleti étrend táplálásának hatása a máj antioxidáns enzimjeire

55. napos korban az összes állatot leöltük, és a májban elemeztük a CAT, SOD és GST aktivitásokat. A máj CAT aktivitása a legmagasabb volt a magas CLA ghee-vel táplált csoportban, amelyet az alacsony CLA táplált csoport követett, és a legalacsonyabb a szójaolajjal táplált csoportban (2. táblázat). A CAT aktivitása 52,24, 37,82, illetve 20% -ra nőtt a magas CLA, az alacsony CLA ghee és a szójaolajjal táplált csoportokban a napi nullához viszonyítva, és a csoportok közötti eltérés jelentős volt (P 3. táblázat A szójaolaj, az alacsony CLA ghee és a magas CLA ghee étrend etetésének hatása a patkányok lipidprofiljára

A trigliceridszint maximális növekedését figyeltük meg a szójaolajjal táplált csoportban, összehasonlítva az alacsony CLA-val, majd a magas CLA ghee-vel táplált csoporttal. Ez az eredmény azt mutatta, hogy a magas CLA és alacsony CLA értékű ghee-diétával táplált csoportok trigliceridszintje 30,27 és 12,64% -kal csökkent, mint a szójaolajjal táplált csoport. Az LDL szintet mindhárom csoportban megnövelték, a legmagasabb szintet a szójaolajjal táplált csoportban, a legalacsonyabbat pedig a magas CLA táplált csoportban figyelték meg. A szójaolajjal táplált csoportos állatok LDL-értéke 86,30 és 36,89% -kal volt magasabb a magas CLA és az alacsony CLA csoportokhoz képest. Az etetési periódus után maximális AI-t találtunk (P 1. ábra

Különböző étrendek hatása az elválasztott nőstény Wistar patkányok májszövetének lipidprofiljára 120 napos kísérlet után. Az értékek átlag = SE, ha n = 8.

Különböző étrendek hatása az elválasztott nőstény Wistar patkányok aortájának lipidprofiljára 120 napos kísérlet után. Az értékek átlag ± SE, ha n = 8.

A máj hisztopatológiája

A máj hisztopatológiáját a zsír hepatocitákban és sinusoidokban történő lerakódásának vizsgálatára végezték. A máj normál felépítése hepatocitákkal körülvett központi vénát mutatott, valamint a máj artériát, az epevezetéket és a portális vénát tartalmazó portális triádot (3a. Ábra). A szójaolaj-diétával táplált csoportban a hisztopatológiai vizsgálatban zsírvakuolt képződő hepatociták súlyos zsíros degenerációját figyelték meg. A hepatociták elfajulása miatt a sejteket a vakuol perifériáján láthattuk (3b. Ábra). Az alacsony CLA-értékű ghee-diétával táplált patkányok májában a központi vénát körülvevő hepatocyták enyhe degenerációja mutatkozott (3c. Ábra), míg a magas CLA-értékű ghee-vel táplált patkányok normál májzsinórokat mutattak portál triáddal (3d. Ábra).

Patkányok májának szövettani vizsgálata. a) Normál patkány (kísérleti táplálékkal nem etetett patkányok) máj (100 ×), b) Szójababolajjal táplált patkány máj (400 ×), c) Alacsony CLA ghí-vel táplált patkánymáj (200 ×), d) Magas CLA ghí-vel táplált patkánymáj (200 ×).

Vita

Jelen tanulmányban a GST aktivitás a magas CLA ghee-ben volt a legmagasabb, amelyet az alacsony CLA ghee-vel táplált csoportok követnek, nem pedig a szójaolajjal táplált csoportokban. Úgy gondolják, hogy a magas CLA aktivitás a magas CLA hatására módosítja az antioxidáns rendszert patkányokban [15, 16].

Alacsony és magas CLA ghee etetése az elválasztástól a patkányok ivarérettségéig 27 és 40% -kal csökkentette a lipidperoxidációt, mint a szójaolajjal táplált patkányok. A lipidperoxidációt tekintik a sejtszerkezetek oxidatív károsodásában és a sejthalálhoz vezető toxicitási folyamat fő molekuláris mechanizmusainak [17]. Az olajokról beszámoltak arról, hogy az antioxidáns enzimaktivitások jelentős növekedését és a konjugált diének (CD) és a tiobarbitursav-reaktív anyagok szintjének csökkenését váltják ki a májban [18]. Így a magas CLA-tartalmú étrend csökkenti a lipidperoxidációs folyamatot, és az inturn megvédi a sejteket káros hatásaitól. Varady és mtsai legújabb tanulmánya. [19] bebizonyította, hogy az oxidált zsír növeli az NF-κB és Nrf2 magkoncentrációját, valamint az aldo – keto reduktázt 1B8, vanin-1, glutation-peroxidázt 1 és a szuperoxid-diszmutáz-1-et kódoló oxidatív stresszre reagáló gének transzkripciós szintjét. Ezért a CLA meghatározó szerepet játszik a patkányok oxidatív stresszének kezelésében és a szabad gyökök eltávolításában a biológiai rendszerből.

Számos állatkísérlet megállapította, hogy a CLA mély hatással van a lipoprotein anyagcserére, és megakadályozza az étrend által befolyásolt érelmeszesedést. Ezért a kísérletet a CLA antiaterogén hatékonyságának vizsgálatára végeztük felnőtt nőstény (9 hetes) patkányokban CLA 120 napos etetésével. A különböző étrendi kezelésekkel etetett patkányok átlagos testtömegében nem sok lényeges változást figyeltek meg. Ez azt bizonyítja, hogy a CLA elhízásellenes tulajdonsággal rendelkezik, ami a lipid-anyagcsere modulációjának tulajdonítható, ami az adipociták lipidfelvételének csökkenéséhez vezet, és a testzsír-növekedés csökkenésében nyilvánul meg [2]. Yu és mtsai. [20] arról számolt be, hogy két hétig etette a ford-10., cisz-A 12 CLA csökkentette a hasi zsírszövet súlyát, mint a patkányoknak táplált linolsav. Ezek a hatások a májban elnyomott zsírsavszintézisnek és a zsírsav fokozott béta-oxidációjának tulajdoníthatók ford-10., cisz- 12 CLA diéta.

Vizsgálatunkban az alacsony és magas CLA-takarmányozás az összes koleszterinszintet 52,17 és 26,06% -kal, a triglicerideket 23,00 és 11,00% -kal csökkentette, ugyanakkor a HDL 17,82 és 33,26% -kal nőtt, mint a szójababolaj etetése patkányokban. A CLA-t tartalmazó étrend kiegészítése a szérum összes koleszterinszintjének és az összes triglicerid szintjének csökkenését és a magas sűrűségű lipoprotein koleszterinszint emelkedését mutatta a CLA nélküli kontroll diétacsoporthoz képest [21, 22]. Bauchart és munkatársai egy másik tanulmányában. [23] vajok változóak ford 18: 1 és cisz-9.,ford- 11 A konjugált linolsav módosította a plazma lipoproteineket a hiperkoleszterinémiás nyúlban. A jelenlegi eredmények egyértelműen jelezték, hogy a CLA-takarmányozás, függetlenül az étrend szintjétől, szűkítette az atherogén indexet (0,472–0,244) patkányokban, mint a szójaolajjal tápláltakat (0,410–0,971) az LDL csökkentésével és a HDL növelésével.

Eredményeink azt is jelezték, hogy a CLA jelenléte a patkányok étrendjében a májban, valamint az aortában a koleszterin és a trigliceridek lerakódását kétszer, illetve háromszorosan gátolta, és a CLA válasza az étrendben mért szintjétől függ. A zsírsavösszetétel és a poláris lipidek jelenléte az étrendben jelentős hatással van a lipidek megoszlására, a génexpresszióra és potenciálisan a máj patológiájának kialakulására egerekben [24]. Tan és mtsai közelmúltbeli tanulmányában. [25], bebizonyították, hogy a CLA-addíció jelentősen növeli a karnitin-palmitoil-transzferáz I enzim szintjét (ami a lipid anyagcsere fontos szabályozási lépését katalizálja), ami végső soron a máj és az izomszövetek lipidtartalmának csökkenését eredményezi.

Mint korábban tárgyaltuk, az étrendi CLA hajlamos a patkányok lipid-anyagcseréjének modulálására. Jelen tanulmányban a szójaolaj-etetés több zsírlerakódást eredményezett a hepatocytákban, mint a CLA-táplálás (4.1B. Tábla). Kostogrys és Pisulewski [26] legújabb munkája szintén megvitatta a májszövetek szövettani kórképének változásait, és arra a következtetésre jutott, hogy a magas fruktóz tartalmú étrendben a CLA csökkenti az LDL + VLDL és trigliceridek szérumszintjét, a plazma malondialdehid koncentrációját, valamint a máj súlyát és a máj koleszterinjét, ezzel szembeszállva a magas fruktóz tartalmú étrend hatásával és potenciális antiaterogén hatást mutatva.

Következtetés

A tanulmány azt mutatja, hogy a magas CLA-tartalmú ghee növeli az antioxidáns enzimaktivitásokat, például a CAT, SOD és GST aktivitást; amely befejezi antioxidáns jellegét. A magas CLA-dúsított ghí táplálása a koleszterin, a triglicerid és a nagy sűrűségű lipoproteinek és az inturn csökkenéséhez is vezet, csökkentette az alacsony sűrűségű lipoproteinek mennyiségét, ami végül az aterogén index csökkenéséhez vezet, ami bebizonyítja antiaterogén tulajdonságát. Jelen tanulmány azt mutatja, hogy a magas CLA-tartalmú ghí (derített vaj) antioxidáns és antiaterogén aktivitással rendelkezik, ami arra utal, hogy a ghee fontos élelmiszer-összetevőként szolgálhat a szív- és érrendszeri betegségek kockázatának csökkentésében.

Mód

A protokollokat a szokásos etikai irányelvek szerint hajtották végre, ezt az IAEC (Intézményi Állatetikai Bizottság) hagyta jóvá.

Ghí elkészítése

Alacsony CLA (12,18 mg/g zsír) és magas CLA (19,54 mg/g zsír) ghí-t készítettek tejszín módszerrel földimogyoró-olajlepényre táplált bivaly-tejből és mustártorta plusz 2% mustárolaj-alapú koncentrátumból [8]. Röviden, a tejet 40 ° C-ra melegítettük, és a tejszínt centrifugálással elválasztottuk krémleválasztóban. A krémet 115 ° C-ra melegítették egy keverővel, gőzszabályozó szeleppel, nyomás- és hőmérsékletmérőkkel ellátott mozgatható, üreges, rozsdamentes acélcsővel ellátott, rozsdamentes acél köpenyes ghee vízforralóban, amely a tartalom kiürítéséhez központilag furatban volt. A melegítést abbahagyták, amint a ghí maradék színe aranysárgára változott.

Kísérleti állatok, tartás és etetés

Huszonnégy 25–42 g testtömegű Wistar-törzsű (21 napos) nőstény patkányt kaptunk a National Dairy Research Institute, Karnal, Haryana, India állattenyésztő házából, és fém ketrecekben helyeztük el légkondicionált helyiségben 24 ± 1 ° C, 12:12 órás világos/sötét ciklussal. A patkányokat véletlenszerűen 3 csoportra osztottuk (n = 8), nevezetesen szójaolaj, alacsony CLA ghee és magas CLA ghee étrend csoportokra (4. táblázat). A kísérleti étrendeket 35 napig etették az antioxidáns enzimek tanulmányozása céljából. Az antiaterogén aktivitás tanulmányozásához az állatokat véletlenszerűen 3 csoportra osztottuk (n = 8), és ugyanazzal a táplálékkal etettük őket, mint a szójaolaj, alacsony CLA és magas CLA étrend (4. táblázat), a fentiek szerint 16 héten keresztül. A vizet és az étrendet az állatok kapták adlibitum alapján. Az állatokat kéthetente mérlegeltük.

Az etetés hatása az antioxidáns enzimek (AOE) rendszerére

Vér gyűjtése és feldolgozása

A kísérleti étrend-etetés megkezdése előtt vért gyűjtöttünk. azaz nulla napon és kéthetente a kísérlet befejezéséig. A vérből származó hemoglobint a hemoglobin reagens alkalmazásával becsültük meg Drabkin Cynanomethemoglobin módszerével [27]. RBC-lizátumot és antioxidáns enzimeket állítottunk elő azaz, katalázt [28], szuperoxid-diszmutázt [29] elemeztünk. A plazma nitrogén-oxid-becslését Nims et al. [30]. Egy nemzetközi CAT egység (U) egyenértékű 1 μmol elfogyasztott H2O2-vel/perc/mg fehérje 25 ° C-on. Egy nemzetközi SOD egység egyenértékű a reakciót 50% -ig gátló enzimek mennyiségével.

Máj gyűjtemény

A kísérlet után az összes patkányt leöltük, és a teljes májat kivágtuk. A májhomogenátumot Cohen és mtsai. [31]. A katalázvizsgálathoz a májhomogenátumot tovább dolgoztuk fel Cohen és mtsai. [31], valamint a kataláz aktivitást és a szuperoxid-diszmutázt vizsgáltuk. A glutation-S-transzferázt (GST) Habig és munkatársai módszerével határoztuk meg. [32]. Egy nemzetközi GST egységet konjugált cDNB/perc/mg fehérje mmólban fejezünk ki. A lipid-peroxidok (malondialdehid) kimutatására Uchiyama és Mihara májhomogenát módszerét követték [33]. A fehérjét Bradford módszerével becsültük meg [34].

Az etetés hatása az antiatherogén hatékonyságra patkányokban

Az antiatherogén hatékonyság tanulmányozásához huszonnégy Wistar törzsű albínó patkányt (8–9 hetes, 125–150 g) helyeztek el fémketrecekben egy légkondicionált helyiségben 24 ± 1 ° C-on, a National Dairy Research kisállat-házában. Intézet, Karnal és ház. Az állatokat véletlenszerűen 3, egyenként nyolc állatból álló csoportba osztottuk, és ugyanazzal a táplálékkal etettük, mint a szójababolajat, alacsony CLA és magas CLA étrendet (4. táblázat), a fentiek szerint 16 héten keresztül. A vizet és az étrendet az állatok kapták adlibitum alapján. Az állatokat kéthetente mérlegeltük.

A vérben lévő lipidek elemzése

A kísérleti diétás táplálás megkezdése előtt vért gyűjtöttünk. azaz nulla napon és kéthetente a kísérlet befejezéséig. Közvetlenül a begyűjtés után megbecsülték a vér hemoglobin-tartalmát [27], és a maradék vért 3500 fordulat/perc sebességgel 10 percig 4 ° C-on hűtött centrifugában centrifugálták (Sigma Laborzentrifuge, 1. modell K15). A plazmát elválasztottuk és -20 ° C-on tároltuk a további elemzésig. A teljes koleszterint, HDL-t és triglicerideket Autopak készletek (Bayer Diagnostic India Ltd., Gujarat, India) alkalmazásával elemeztük. Az LDL-t és az aterogén indexet (AI) a Friedrichs-féle egyenlet felhasználásával számoltuk.

A májszövet lipidjeinek elemzése

A vizsgálati periódus után az összes patkányt leöltük, a teljes májat és az aortát kivágtuk, izotóniás pufferrel mostuk és -70 ° C-on tároltuk. Májhomogenátumot készítettünk, és a máj és az aorta kivont zsírmintáiban lévő összkoleszterint és triglicerint Autopak készletek segítségével becsültük meg (Bayer Diagnostic India Ltd., Gujarat, India).

A szövetek hisztopatológiája

A megmosott szövetet növekvő izopropanol fokozaton dehidratálták, végül xilolban tisztították. A szövetet ezután olvadt paraffinviaszba ágyazták. A metszeteket 5 mm vastagságúra vágtuk, és hematoxilinnal és eozinnal festettük [35].

statisztikai elemzések

Az eredményeket átlag ± SE-ként fejezzük ki, hacsak másként nem jelezzük. A statisztikai összehasonlításokat egyváltozós általános lineáris modell, T-teszt és Mann – Whitney teszt segítségével végeztük IBM SPSS szoftverrel, 20-as verzióval.