Étrend-kiegészítés Agaricus blazei a murill kivonat megakadályozza a diéta okozta elhízást és inzulinrezisztenciát patkányokban †

Párizs-Diderot Egyetem, Sorbonne Paris Cité, National Reherche Scientifique Center, Párizs, Franciaország

Párizs-Diderot Egyetem, Sorbonne Paris Cité, National Reherche Scientifique Centre, Párizs, Franciaország

Táplálkozási csoport, Université catholique de Louvain, Louvain Gyógyszerkutató Intézet, Metabolizmus és Táplálkozás Kutatócsoport, Brüsszel, Belgium

Párizs-Diderot Egyetem, Sorbonne Paris Cité, National Reherche Scientifique Center, Párizs, Franciaország

Atlas World USA, Inc., Torrance, Kalifornia, USA

Táplálkozási csoport, Université catholique de Louvain, Louvain Gyógyszerkutató Intézet, Metabolizmus és Táplálkozás Kutatócsoport, Brüsszel, Belgium

Párizs-Diderot Egyetem, Sorbonne Paris Cité, National Reherche Scientifique Center, Párizs, Franciaország

Párizs-Diderot Egyetem, Sorbonne Paris Cité, Centre National de la Recherche Scientifique, Párizs, FranciaországA szerző további cikkei keresése

Párizs-Diderot Egyetem, Sorbonne Paris Cité, National Reherche Scientifique Center, Párizs, Franciaország

Táplálkozási csoport, Université catholique de Louvain, Louvain Gyógyszerkutató Intézet, Metabolizmus és Táplálkozás Kutatócsoport, Brüsszel, Belgium

Párizs-Diderot Egyetem, Sorbonne Paris Cité, National Reherche Scientifique Center, Párizs, Franciaország

Atlas World USA, Inc., Torrance, Kalifornia, USA

Táplálkozási csoport, Université catholique de Louvain, Louvain Gyógyszerkutató Intézet, Metabolizmus és Táplálkozás Kutatócsoport, Brüsszel, Belgium

Táplálkozási csoport, Université catholique de Louvain, Louvain Drug Research Institute, Metabolizmus és táplálkozás kutatócsoport, Brüsszel, Belgium

Párizs-Diderot Egyetem, Sorbonne Paris Cité, National Reherche Scientifique Center, Párizs, Franciaország

Párizs-Diderot Egyetem, Sorbonne Paris Cité, National Reherche Scientifique Centre, Párizs, Franciaország

Párizs-Diderot Egyetem, Sorbonne Paris Cité, Centre National de la Recherche Scientifique, Párizs, FranciaországA szerző további cikkei keresése

Közzététel: A szerzők nem jelentettek be összeférhetetlenséget.

Lásd a cikk online ICMJE összeférhetetlenségi űrlapjait.

Absztrakt

Célkitűzés:

Az étrend-kiegészítő elősegítheti az elhízás és más anyagcsere-rendellenességek, például az inzulinrezisztencia és az alacsony fokú gyulladás leküzdését. Jelen tanulmány célja annak tesztelése volt, hogy a Agaricus blazei murill (ABM) kivonat hatással lehet az étrend okozta elhízásra patkányokban.

Tervezés és módszerek:

A Wistar patkányokat kontroll étrenddel (CD) vagy magas zsírtartalmú étrenddel (HF) etették, vagy kiegészített ABM-mel, vagy anélkül 20 hétig.

Eredmények:

A HF diéta okozta testtömeg-növekedés és megnövekedett zsírtömeg a CD-hez képest. Ezenkívül a HF-vel táplált patkányok hiperleptinémiát és inzulinémiát, valamint inzulinrezisztenciát és glükóz intoleranciát fejlesztettek ki. HF-vel táplált patkányokban a zsigeri zsírszövet a gyulladás biomarkereit is kifejezte. Az ABM-kiegészítés HF patkányokban védő hatást fejtett ki a testtömeg-gyarapodás és a vizsgálattal kapcsolatos összes rendellenesség ellen. Ez nem a csökkent táplálékbevitelnek volt köszönhető, amely szignifikánsan magasabb maradt a HF patkányokban, akár ABM-mel kiegészítve, akár nem a kontrollhoz képest. Az ABM-mel kiegészített HF-ben a bél mikrobiota összetétele sem változott. Érdekes módon az ABM-kiegészítés mind az energiafelhasználás, mind a mozgásszervi aktivitás növekedését idézte elő, ami részben megmagyarázhatta az étrend okozta elhízás elleni védőhatását. Ezenkívül a hasnyálmirigy lipáz aktivitásának csökkenése figyelhető meg az ABM-vel kezelt patkányok jejunumában is, ami a lipid felszívódás csökkenésére utal.

Következtetések:

Ezek az adatok együttvéve kiemelik az ABM szerepét a testtömeg-gyarapodás és a kapcsolódó rendellenességek megelőzésében a perifériás célpontokban, függetlenül a központi idegrendszer táplálékfelvételének hatásától.

Bevezetés

Módszerek és eljárások

Állatok

Minden állatgondozási és kísérleti eljárást a Párizs-Diderot Egyetem állatetikai bizottsága hagyott jóvá. Négy hetes hím wistar patkányokat a Charles Rivers-től (Lyon, Franciaország) vásároltak, és 21 ° C-on tartottak normál fény/sötét ciklusban, és szabad hozzáférést biztosítottak az élelemhez és a vízhez. A hetekben a patkányokat normál chow-val (URA A04; Safe France, Lyon, Franciaország; kontroll patkányok: C) vagy 45% HF-vel (230 HF, Safe, HF patkányok) etettük. Egy másik kísérletsorozatban az Agaricus Bio Super Liquid-et (AGSL; Atlas World, Torrance, CA) adták az étrendhez (azaz kontroll étrend (CD) ABM vagy HF ABM, 25 mg/kg). A testtömeget és az ételfogyasztást minden csoportban hetente, 20 hétig mértük (n = 10 csoportonként).

Röviden, az AGSL összetevői a következőket tartalmazzák: tanúsított szerves ABM (szabadalmaztatott törzs: H1X1) folyékony nagynyomású kivonata, növényi glicerin és tisztított víz. Annak érdekében, hogy mind a sejtmembránon, mind a külső falon behatoljon, hogy több tápanyagot nyerjen ki a gomba gyümölcstestéből, az AGSL-t vízzel nyomás alatt végzett extrahálás két ciklusának végrehajtásával állítják elő. Ez az eljárás feltétlenül elengedhetetlen a A. blazei gomba, mivel kitinből áll. Így a folyékony nagynyomású extrakció hatékonyabban képes betakarítani a legfontosabb alkotórészek széles spektrumát az ABM-ből.

Közvetett kalorimetriás mérések

Az adatok elemzését Excel XP-n végeztük az elfogyasztott VO2 kinyert nyersértékének, a VCO2-termelés (ml/h-ban kifejezve) és az energiafelhasználás (kcal/h) felhasználásával. Ezt követően minden értéket kifejeztek vagy az össztömeg, vagy az Echo Medical Systems (EchoMRI 100, teljes testösszetétel-elemzők; EchoMRI, Houston, TX) elemzéséből kivont teljes sovány szövettömegben. A kísérlet be- és kilépésekor röviden megfigyeltük a patkányok testtömegét és összetételét. A testtömeg-összetételt (sovány szövettömeg, zsírtömeg, szabad víz és teljes víztartalom) a gyártó utasításainak megfelelően elemeztük ((20)). Az el nem altatott patkányokat rövid ideig lemértük, mielőtt egy tartóba helyezték és MR-analizátorba helyezték volna. A testösszetétel leolvasása 1 percen belül megtörtént.

Orális glükóz tolerancia teszt (OGTT) és inzulin tolerancia teszt (ITT)

OGTT-t (30% glükóz; 2 g/kg) egy éjszakán át éheztetett patkányokban készítettünk. A glikémiát ellenőrző szérum glükózt glükométerrel (Accu Chek, Rabalot, Franciaország) határoztuk meg a farokvénának a csúcsából 0, 5, 10, 15, 20, 30 és 60 percen át gyűjtött 2 µl-ből. Ezenkívül 20 µl vérből vettünk mintát egyidejűleg az inzulin mérésére (RIA; Diasorin, Les Ulis, Franciaország). A vért azonnal centrifugáltuk, és a plazmát lefagyasztottuk, várva az inzulinvizsgálatra. Az ITT-t 5 órás éhomi patkányokban készítették. Inzulint (0,75 mU/kg) injektáltunk intraperitoneálisan, és a farokvénából mértük a glikémiát a 0, 5, 10, 15, 20, 30 és 60 percben.

Ezenkívül a vérmintákat hetente eltávolítottuk a bazális glicerin és triglicerid koncentrációjának mérésére (glicerin vizsgálati készlet segítségével; Cayman Chemical, Ann Arbor, MI és szérum triglicerid meghatározó készlet; Sigma, St Louis, MO).

Mikrobiális elemzés a probiotikus kezelés után

A patkányok vakbél tartalma összegyűlt post mortem -80 ° C-on tároltuk. A metagenomikus DNS-t a cecalis tartalomból a QIAamp DNS széklet mini készlet (Qiagen, Hilden, Németország) segítségével extraháltuk a gyártó utasításai szerint és a leírtak szerint ((21)). Az összes baktérium kimutatására használt primerek és próbák, Bifidobacterium és Lactobacillus spp., 16S rRNS génszekvenciákon alapultak: Total Bacteria (Bacteria Universal) F-ACTCCTACGGGAGGCAGCAG, R-ATTACCGCGGCTGCTGG, Bifidobacterium spp. F ‐ TCGCGTCYGGTGTGAAAG, R‐Bifidobacterium spp. CCACATCCAGCRTCCAC, F‐Lactobacillus spp. CCTTTCTAA GGAAGCGAAGGAT és R‐Lactobacillus spp. AATTCTCTTCTC GGTCGCTCTA. A detektálást STEP one PLUS műszerrel és szoftverrel (Applied Biosystems, Foster City, CA) végeztük el, a MESA FAST kvantitatív PCR MasterMix Plus for SYBR Assay (Eurogentec, Verviers, Belgium) alkalmazásával. Mindegyik vizsgálatot két példányban hajtottuk végre ugyanabban a menetben. Ezután az egyes minták ciklusküszöbét összehasonlítottuk egy standard görbével (három példányban végezzük), amelyet genomi DNS hígításával készítettünk (ötszörös soros hígítás) (BCCM/LMG, Ghent, Belgium). Az adatokat Log CFU/g szekál tartalomban fejeztük ki.

A hasnyálmirigy lipáz aktivitása

Lipáz detektáló készletet (Abcam, Rabalot, Franciaország) alkalmaztunk a hasnyálmirigy lipáz aktivitásának mérésére a frissen izolált jejunumból a jejunumban. A „lipázdetektáló készlet” lipáz egy triglicerid szubsztrátot glicerinné alakítva. Az enzimet ezután az OxiRed szonda abszorbancia megfelelő változásának figyelemmel kísérésével (λ = 570 nm) számszerűsíteni.

RNS előkészítés és valós idejű kvantitatív PCR elemzés

A zsírszövetekből. A teljes RNS-t TriPure reagens (Roche) felhasználásával állítottuk elő, amint azt korábban leírtuk ((23)). A cDNS-t 1 ug teljes RNS-ből szintetizáltuk reverz transzkripciós készlet alkalmazásával (Promega, Aulnay-Ville, Franciaország). A kvantitatív PCR-t egy STEP one PLUS műszerrel és szoftverrel (Applied Biosystems) hajtottuk végre, amint azt korábban leírtuk ((23), (24)). A megcélzott egérgének alapszekvenciái a következők voltak: interleukin 6 F-TTGCCATTGCACAACTCTTTTC, R-ACAAGTCGGAGGCTTAATTACACAT, monocita kemotaktikus fehérje-1 F-GCAGTTAACGCCCCACTCA; R-CCCAGCCTACTCATTGGGATCA, indukált nitrogén-oxid-szintáz F-GCATGGACCAGTATAAGGCAAGCA, R-GCTTCTGGTCGATGTCATGAGCAA, COX2 F-TCCTCCTTGAACACGGACTT, R-CTGCTTGTACGA. Ami a hipotalamust illeti, a háztartási gén is rpl19 volt.

statisztikai elemzések

Az adatokat átlag ± SEM-ben fejezzük ki. Az adatokat egy nem paraméteres Mann-Whitney-teszt alkalmazásával elemeztük. A statisztikai szignifikanciát a P értékek

Eredmények

Testtömeg, testösszetétel és táplálékfelvétel

Amint az 1. ábrán látható, a HF a testtömeg növekedését indukálta a szokásos étrendhez képest (1a. Ábra). HF-ben az ABM testtömeg-növekedése hasonló a CD-hez és szignifikánsan alacsonyabb, mint a HF-csoportnál (1a. Ábra). A HF csoportban a zsírtömeg jelentősen megnő (1b. Ábra). Ami a testtömeg-növekedést illeti, a zsírtömeg kevésbé nőtt a HF ABM csoportban (1b. Ábra). A sovány tömeg szignifikánsan alacsonyabb a HF-ben a CD-hez képest a 16. és 20. héten (1c. Ábra), míg a HF ABM-ben nincs változás a CD-hez képest (1c. Ábra). Végül az energiafogyasztás jelentősen megnő a HF-ben táplált csoportokban a CD-vel táplált egerekhez képest (1d. Ábra). Az ABM-kiegészítés diétától függetlenül nem volt hatással erre a paraméterre. Mind az NPY, mind a POMC hipotalamusz mRNS expressziója minden csoportban hasonló maradt, kivéve mindkét mRNS növekedését a CD ABM csoportban (1e, f ábra).

Energia homeosztázis az ABM-ben kiegészítette a patkányokat. (a) A testtömeg időbeli alakulása patkányokon, akiket kontrolltáplálékkal (CD) vagy magas zsírtartalmú étrendgel (HF) tápláltak, kiegészítve vagy nem Agaricus blazei murril kivonat (abm): ***P §§§ P

Közvetett kalorimetria és mozgásszervi aktivitás

A 2. ábra közvetett kalorimetriát és mozgásszervi aktivitást ábrázolt. A légzési csere sebessége mind HF, mind HF ABM patkányokban szignifikánsan csökken a kontrollokhoz képest (2a, b ábra). Az energiafogyasztás jelentősen (~ 18% -kal) nő a HF ABM-ben a sötét fázisban az összes csoporthoz képest (2c. Ábra). A mozgásszervi tevékenységek minden csoportban hasonlóak a nap folyamán, és az éjszakai időszakban a mozgásszervi aktivitás megnövekedett a HF ABM-ben a HF-hez képest (2d. Ábra).

Energia homeosztázis az ABM-ben kiegészítette a patkányokat. (a, b) A légzési hányados a 20. héten, vagy VCO2/VO2 arányban, vagy VCO2/VO2/h arányban kifejezve. ***P §§§ P §§§ P

Plazma paraméter, OGTT és ITT

Mind a plazma leptin, mind az inzulin a HF csoportban szignifikánsan megemelkedett, és a HF csoport ABM-kiegészítése csökkentette ezeket a hormonkoncentrációkat az alapértékeikre (3a, b ábra). A plazma adiponektin koncentrációja szignifikánsan megnő a HF-abm patkányokban a kísérleti időszak végén az összes csoporthoz képest (3c. Ábra). Mind a plazma glicerin-, mind a trigliceridkoncentráció szignifikánsan csökkent a HF ABM csoportban a HF-hez képest (3d, e ábra). A HF-indukálta glükóz-intolerancia a glükóz-túlterhelés és az ABM-kiegészítés hatására csökkentette ezt a glükóz-intoleranciát (3f. Ábra). A HF csoportban a hiperinsulinémia markánsabb az SD csoporthoz képest a glükóz túlterhelésre adott válaszként. Az ABM kiegészítése a HF csoportban normalizálta a hiperinsulinémiát az OGTT során (3g. Ábra). Ennek következtében az inzulinogén index (vagyis az inzulin és a glükóz görbe alatti területének aránya) nő a HF csoportban a kontrollokhoz képest, és a HF ABM csoportban normalizálódik (3h ábra). Végül a HF-vel táplált patkányok kevésbé érzékenyek az inzulininjekcióra, amint azt a 3f. Ábra mutatja, és az ABM-kiegészítés javította az inzulinérzékenységet (3i. Ábra).

Energia homeosztázis az ABM-ben kiegészítette a patkányokat. (a, b) Plazma leptin és plazma inzulin koncentráció alapállapotban. ***P §§§ P §§§ P §§ P §§§ P §§ P §§§ P §§§ P §§§ P

Mikrobiális elemzés és hasnyálmirigy lipáz aktivitás

A HF-táplálás az összes baktériumszám enyhe, de jelentős csökkenéséhez vezet (4a. Ábra). Ezenkívül a HF-etetés mély (~ 100-szoros) csökkenést váltott ki Lactobacillus spp. Ez a hatás független volt az ABM-kezeléstől (4b. Ábra). Feltűnően, Bifidobacterium spp. étrendi körülmények nem befolyásolták (4c. ábra). A hasnyálmirigy lipáz aktivitása szignifikánsan csökkent az ABM-tel kiegészített patkányok jejunumában (4d. Ábra).

A vakbéltartalom mikrobiális elemzése 20 hetes időpontban. (a) Az összes baktérium száma. *P §§ P

A gyulladás biomarkerei a zsigeri és a szubkután zsírszövetben

A monocita kemotaktikus protein ‐ 1, az interleukin 6 és az indukált nitrogén-oxid szintáz mRNS expressziója szignifikánsan megnőtt a HF patkányok zsigeri zsírszövetében a viszcerális zsírszövetben lévő kontrollokhoz képest (5a-c. Ábra). Az ABM-kiegészítés normalizálta ezen gének mRNS-expresszióját. A csoporttól függetlenül nem történt változás a COX2 mRNS expressziójában (5d. Ábra). Mind az indukált nitrogén-oxid-szintáz, mind a monocita kemotaktikus protein-1 expressziója szintén szignifikánsan megnőtt a HFD-vel táplált patkányok szubkután zsírszövetében (5e, f ábra) a chow-étrendhez képest, és ABM-mel kiegészítve normalizálódott.

A gyulladás biomarkerek génjének mRNS expressziója mindkét esetben (hirdetés) zsigeri és (e-f) szubkután zsírszövet 20 hetes időpontban. WATsc, szubkután fehér zsírszövet; WATv, zsigeri fehér zsírszövet. ***P §§§ P

Vita

Vizsgálatunkban a HF-táplálás, amelyről ismert, hogy csökkenti a vakbél fermentációját, a baktériumok számának enyhe, de jelentős csökkenéséhez vezet. Ezenkívül a HF-etetés mély (kb. 100-szoros) csökkenést idéz elő Lactobacillus spp. Ezt a hatást az ABM-kezelés nem befolyásolta. Feltűnően, Bifidobacterium spp. étrendi körülmények nem befolyásolták. Ezek az adatok nem kedveznek annak az ABM-kezelésnek, amely jelentős hatást gyakorol a bél mikrobaközösségére, amint azt más gombák esetében korábban javasolták ((37)).

Összefoglalva, kiegészítés a A. blazei A murril védelmet nyújt a HF által kiváltott elhízás és a kapcsolódó rendellenességek - gyulladásos állapot, glükóz intolerancia, inzulinrezisztencia - ellen patkányokban. Ez nem a táplálékbevitel változásának tudható be, hanem részben a megnövekedett energiafelhasználással és a mozgásszervi aktivitással, valamint a hasnyálmirigy lipáz aktivitásának csökkenésével jár a nyombélben. Azáltal, hogy csökkenti a testtömeg-gyarapodást, és nincs jelentős hatással a táplálékbevitel idegi kontrolljára, inkább a periféria AGSL-kiegészítésére, ez érdekes étrend-kiegészítő lehet, mivel elkerülheti a táplálkozást szabályozó központi idegrendszeri területek molekuláris célzása által kiváltott mellékhatásokat. viselkedés.