Az antarktiszi krillolaj hatása a zsír- és glükózanyagcserére magas zsírtartalmú étrenddel etetett C57BL/6J egerekben

Absztrakt

Háttér

Az elhízás és más anyagcsere-betegségek olyan járványokká váltak, amelyek nagyban befolyásolják az emberi egészséget. Az egészséges táplálkozással rendelkező étrend hatékony eszköz a járvány előfordulásának megelőzésére. Új élelmiszerforrásokra és technológiai technológiára volt szükség ehhez. Ebben a vizsgálatban száraz krillből forró szivattyú-dehidratációval fagyasztva-szárítva kombinálva extrahált antarktiszi krillolajat (KO) alkalmaztak az állatok egészségi hatásának vizsgálatára, ideértve a növekedést, a lipid- és glükóz-anyagcserét.

antarktiszi

Mód

A C57BL/6J egereket disznózsír alapú, magas zsírtartalmú (HF) étrenddel etettük, és 12 héten keresztül KO-val helyettesítettük az alacsony zsírtartalmú normál kontroll (NC) étrendhez képest. Az egerek testtömegét és táplálékfogyasztását feljegyeztük. Meghatároztuk a C57BL/6J egerek szérum lipid metabolizmusát. A kísérlet végén glükóz tolerancia teszteket (GTT) és egerek patológiai elemzését végeztük.

Eredmények

A KO-val táplált egereknek kisebb volt a testtömeg-növekedés, kevesebb a zsír felhalmozódása a szövetekben, például a zsírban és a májban. A magas zsírtartalmú étrend által kiváltott diszlipidémiát részben javította a KO-táplálás, a szérum alacsony sűrűségű lipoprotein-koleszterin (LDL-C) tartalmának jelentős csökkenésével. Ezenkívül a KO etetése javította a C57BL/6J egerek glükóz metabolizmusát, beleértve a KO vs HF étrend körülbelül 22% -os glükóztoleranciáját az AUC (görbe alatti terület) 32% -ához és a gyors vércukorszintet 8,5 mmol/l, 9,8 mmol/l, illetve 9,3 mmol/l az NC, a HF és a KO diétás csoportokban. Ezenkívül a KO-táplálás csökkentette a máj oxidatív károsodását a malondialdehid (MDA) tartalom csökkenésével és a szuperoxid-diszmutáz (SOD) növekedésével.

Következtetés

Ez a tanulmány bizonyítékokat szolgáltatott a feldolgozott technológia KO állat-egészségre gyakorolt ​​jótékony hatásaira, különösen a lipid- és glükóz-anyagcserére. Ez a tanulmány megerősítette, hogy mivel az antarktiszi krillet hatékony energiafelhasználású eljárással extrahálták, ez lehetővé teheti a Krill olaj elérhetőségét az élelmiszeriparban.

Háttér

Az elhízás és a cukorbetegség járványossá válik, és a fejlett országokban és a világon is nagy terhet jelent a közegészségügy számára. Az elhízott egyéneknél nagyobb a krónikus betegségek, köztük a szív- és érrendszeri betegségek, az alkoholmentes zsírmájbetegség, a 2-es típusú cukorbetegség [1] és más metabolikus szindrómák kockázata.

Az elhízás az intrahepatikus lipid felhalmozódással jár, amely az inzulinrezisztencia kialakulásához és az anyagcsere-diszfunkcióhoz, végül a cukorbetegség előfordulásához kapcsolódik. Az életmódbeli tényezők, például az étrend és a fizikai aktivitás, befolyásolják az elhízást az adipozitás és az inzulinrezisztencia megváltoztatása révén. A megfelelő élelmiszer-összetevőket tartalmazó étrendek nagy hatással vannak a lakosság egészségére, például táplálékkiegészítőkkel. A telítetlen zsírsav-kiegészítés, különösen a halból származó tengeri eredetű olajokból, a tengeri algákból, a mikroalgákból és az antarktiszi krillből, népszerű volt magas zsírsav-dokozahexaénsav (DHA, 22: 6 ω3) és eikozapentaénsav (EPA, 20: 5) miatt ω3). Ezeket az n-3 zsírsavakat a szív- és érrendszeri megbetegedésekre, a cukorbetegségre és a krónikus anyagcserebetegségekre gyakorolt ​​védőhatásuk miatt dokumentálták [2].

A Krill az n-3 PUFA-k egyre fontosabb forrása, mivel a Krill olaj magas EPA- és DHA-tartalmú foszfolipidekkel rendelkezik, ami bizonyos bizonytalanságokkal jobb biológiai hozzáférhetőséget jelenthet [3]. A KO jelentős mennyiségű asztaxantint tartalmaz, amely egy fontos természetes antioxidáns komponens [4]. Az antioxidánsokban gazdag ételek bevitele előnyös a kardiovaszkuláris, a magas vérnyomás és a rák kockázatának csökkentése érdekében [5]. Kimutatták, hogy a magas zsírtartalmú étrenddel végzett takarmányozásban alkalmazott KO javítja diszlipidémiáját, testtömegét és glükóz metabolizmusát [6,7,8]. A KO-tartalmú étrend jelentősen javíthatja a gyors vércukor-koncentrációt és a glükóz-intoleranciát, ami fokozza az elhízott állatok inzulinérzékenységét [8,9,10].

A KO mint étrend-kiegészítő népszerűvé vált néhány kísérleti kísérlet során, amely egészséges előnyöket mutatott ki [11]. Beuy és munkatársai áttekintették a KO biológiai funkcióját, és rámutattak, hogy a KO jó tengeri táplálékkiegészítőnek tűnik, de a krónikus anyagcsere-betegségek kezelésében még mindig nincs konkrét következtetés a klinikai hatékonyságról [12].

Mivel az antarktiszi krill az értékes élelmiszerolaj hatalmas biológiai erőforrása, kevésbé szennyezett, az élelmiszeripar tápanyag-kiegészítéseként a kutatáshoz megfelelő technológiai fejlesztésre van szükség. Ez a labor újszerű energiatakarékossági eljárást dolgozott ki az antarktiszi krill számára, és széles körben alkalmazható az élelmiszeripar számára [13]. Mivel a különböző technológiák nagyban befolyásolhatják az olaj tulajdonságait és az egészséges hatást is, ebben a tanulmányban a cél az antarktiszi krillből kivont KO hatásainak vizsgálata volt, energiahatékony szárítási eljárással, C57BL/6J egereken, kísérletileg kiváltott elhízással. A magas zsírtartalmú étrenddel etetett egerek, a KO helyettesítője, ellentétben a normál chow étrenddel, azt mutatta, hogy a KO diéta csökkentheti az állatok testtömeg-növekedését és javíthatja a dyslipidaemiát, a glükóz anyagcserét, valamint az oxidatív károsodásokat.

Mód

KO készítmény és reagensek

A fagyasztott antarktiszi krilleket a Liaoning tartomány Dalian Ocean Fishery Group of Corporations (Dalian, Kína) biztosította, és forró szivattyú-dehidrációs rendszerrel (HGOE-10/s, Hangzhou Ouyi Electric Co., Ltd., Hangzhou, Kína) szárította fagyasztással kombinálva szárítási eljárás [13]. A KO-t szubkritikus extrakciós rendszerrel (CBE-5 L, Henan Yalinjie Biological Technology Co., Ltd., Anyang, Kína) extrahálták, szubkritikus folyadékként butánt használva, majd további felhasználás céljából -40 ° C-on tárolták.

A zsírsav-metil-észter standardokat a Sigma-Aldrich-től (St. Louis, USA) szereztük be. A hematoxilint és az eozint a Nanjing Jiancheng Bioengineering Institute-tól (Nanjing, Kína) szereztük be. Az összes többi reagens analitikai minőségű volt, és a Sinopharm Chemical Reagent Co., Ltd.-től (Shanghai, Kína) vásároltuk.

KO profilelemzés

A peroxid értéket (POV) az American Oil Chemists ’Society (AOCS) Cd 8–53 módszer szerint végeztük [14]. A zsírsavak elemzését metil-észter zsírsavszármazékaival értékeltük, és gázkromatográfiával detektáltuk az AOCS módszerével [15]. A PL-ket UV detektorral (Waters-2487, USA) felszerelt HPLC rendszerrel (Waters 600) mértük Jiang és mtsai. [16]. A tokoferoltartalmat HPLC rendszerrel (LC-20AT, Shimadzu, Japán) határoztuk meg és számszerűsítettük az AOCS Ce 8–89 módszer [17] szerint, és a tartalmat mg/kg-ban adtuk meg.

Az asztaxantin tartalmat UV spektrofotométerrel (Alpha-1500, Shanghai Puyuan instrument Co. Ltd., Shanghai, Kína) mértük Tolasa és Brown és munkatársai módszerével. [18, 19]. Az asztaxantin koncentrációját az asztaxantin standard görbéjéből számítottuk ki [18].

Állatok és diéták

Ebben a vizsgálatban 30 hím C57BL/6J egeret (SLRC laboratóriumi állat, Sanghaj, Kína) 6 hetes korban véletlenszerűen 3 csoportba osztottak, miután egy hétig normál rágcsáló-chow-vel etették őket (SLRC Laboratory Animal, Shanghai, Kína). akklimatizáció. Az egereket a következő diétákkal etették: normál, alacsony zsírtartalmú chow-étrendet, zsíros zsírtartalmú étrendet és magas zsírtartalmú KO-tartalmú étrendet a 3. táblázat szerint., 60 ± 5%; 12 órás világos – sötét ciklus), szabad hozzáféréssel az ételhez és a vízhez.

Az egerek testtömegét és az élelmiszer-fogyasztást minden héten, illetve minden más nap rögzítették. A vér HDL-jét és LDL-jét kéthetente monitorozták retroorbitális vérzéssel. Körülbelül 12 hétig a megfelelő étrenddel való etetés után az egereket leöltük. Feljegyeztük a test és a szerv végső tömegét. Az egér vért összegyűjtöttük, és a szérumot 800 x g-vel 15 percig, 4 ° C-on végzett centrifugálással elválasztottuk. A májat és más szerveket eltávolítottuk, és folyékony N2-ben lefagyasztottuk. Minden mintát -80 ° C-os fagyasztóban tároltunk további elemzés céljából.

Glükóz tolerancia tesztek (GTT)

GTT-t végeztünk, miután az egereket 6 órán keresztül éheztettük a kísérlet végén. A farok vért (0 perc) előtt és 30, 60, 90 és 120 perc múlva 10,0% D-glükóz oldat (1,5 g/testtömeg-kg) beadása után gyűjtöttük, és a vércukorszintet ACCU-CHEK® Active segítségével mértük glükométer (Roche Diagnostics GmbH, Mannheim, Németország).

Biokémiai elemzés

A C57BL/6J egerek szérum összes triacil-glicerint (TG), koleszterint (TC), HDL-C, LDL-C, alanin-amino-transzferáz (ALT), aszpartát-aminotranszferázt (AST) Roche P800 kémiai elemző készülékkel (Hoffmann-La Roche Ltd) mértünk. ., Svájc) a gyártó utasításainak megfelelően. A szérum- és májszövetek MDA-tartalmát és SOD-tartalmát kereskedelemben kapható készletekkel mértük (Nanjing Jiancheng Bioengineering Institute, Nanjing, Kína).

Hisztokémiai elemzés

Az egerek feláldozása után a májat, az epididymális zsírt kivágtuk és súlyoztuk. Egy kis májdarabot 4,0% -os formalinos oldatban rögzítettünk 48 órán át. Ezután a májmintákat dehidratáltuk, paraffin viaszba ágyazottuk, metszettük és hematoxilinnal és eozinnal (H&E) festettük a szokásos eljárás szerint.

Megfigyeltük a májsejtek morfológiáját és mikroszkóppal fényképeztük (DM2700P, Leica, Németország). A szövettani elemzést a NAFLD pontozási rendszer szerint végeztük, amelyet Kleiner et al. [20].

Statisztikai analízis

Az adatokat átlag ± szórásként (n = Csoportonként 10). A statisztikai elemzést egyirányú varianciaanalízissel (ANOVA) és Duncan Multiple Range teszttel kombinálva végeztük SPSS csomaggal. P

Eredmények és vita

A krillolaj jellemzői

A hőszivattyús szárítás és a fagyasztva szárítás kombinációjával újszerű eljárással megőrzött krill kiváló minőségének felhasználásával a KO-t szubkritikus extrakciós rendszerrel extrahálták butánnal [13]. A KO tulajdonságait elemeztük és összefoglaltuk az 1., illetve a 2. táblázatban. Nagy mennyiségű, a DHA omega-3-ra specifikus, többszörösen telítetlen zsírsavakat (PUFA) tartalmazott, 16,3%, illetve 9,6%. A DHA és az EPA kifejezetten befolyásolja a szív- és érrendszeri védelem emberi egészségét, és az élelmiszeriparban tápanyag-kiegészítőként jelentősen megnő az igény. Az ezen eljárással nyert KO zsírsavprofilja nagyon hasonló volt, amint mások [21] és Li et al., Akik etanolos extrakciós módszert alkalmaztak [22]. A KO másik jellemzője a magas foszfolipidtartalom volt, amely tápanyag-kiegészítő komponens [23]. Jiang et al. módszer [16], a KO tartalmát körülbelül 62,30% trigliceridek (TAG) és 28,68% foszfolipidek és magas asztaxantin körülbelül 248,4 ± 5,2 mg/kg és tokoferolok (VE) körülbelül 67,7 ± 3,2 mg/kg értékeket becsülték (1. táblázat), illetve az étrend-kiegészítő egészséges hatásának egyéb tényezői.

A KO-kiegészítés hatása az állatok egészségére