Lifeng Wang

1 Școală de Știință și Tehnologie Alimentară, Universitatea Jiangnan, Wuxi, Jiangsu 24122, China; E-mail: moc.361@8_gnefilgnaw

2 Școala de Științe și Inginerie a Alimentelor, Universitatea de Finanțe și Economie din Nanjing, Nanjing, Jiangsu 210046, China; E-mail: [email protected] (Q.Y.); moc.621@0782gnefeuxgnaw (X.W.)

Jing Sun

3 Laborator cheie de produse lactate funcționale, Colegiul de Științe Alimentare și Inginerie Nutrițională, China Agricultural University, Beijing 100083, China; E-mail: ten.haey@423gnijs

Qida Yi

2 Școala de Științe și Inginerie a Alimentelor, Universitatea de Finanțe și Economie din Nanjing, Nanjing, Jiangsu 210046, China; E-mail: [email protected] (Q.Y.); moc.621@0782gnefeuxgnaw (X.W.)

Xuefeng Wang

2 Școala de Științe și Inginerie a Alimentelor, Universitatea de Finanțe și Economie din Nanjing, Nanjing, Jiangsu 210046, China; E-mail: [email protected] (Q.Y.); moc.621@0782gnefeuxgnaw (X.W.)

Xingrong Ju

1 Școală de Știință și Tehnologie Alimentară, Universitatea Jiangnan, Wuxi, Jiangsu 24122, China; E-mail: moc.361@8_gnefilgnaw

2 Școala de Științe și Inginerie a Alimentelor, Universitatea de Finanțe și Economie din Nanjing, Nanjing, Jiangsu 210046, China; E-mail: [email protected] (Q.Y.); moc.621@0782gnefeuxgnaw (X.W.)

Abstract

Prezentul studiu examinează efectul extrasului de polifenoli din adlay (Coix lachryma-jobi L. var. Ma-yuen Stapf) (APE) asupra șobolanilor alimentați cu colesterol ridicat (HCD). APE a fost administrat oral prin gavaj la doze de 10, 40 și 200 mg fenolici totali/kg greutate corporală de șobolani o dată pe zi timp de 28 de zile. La sfârșitul celor patru săptămâni, trigliceridele serice (TG), colesterolul total (TC), colesterolul lipoproteinelor cu densitate mică (LDL-C) și colesterolul lipoproteinelor cu densitate ridicată (HDL-C) și markerii stresului oxidativ și anume, Malondialdehida), superoxid dismutaza (SOD), catalaza (CAT) și glutation peroxidaza (GSH-Px) în serul și ficatul HCD și șobolanii normali au fost evaluate și comparate. Rezultatele au arătat că administrarea APE a fost semnificativ eficientă în scăderea nivelului seric al TC, LDL-C și MDA, crescând nivelul seric al HDL-C și al capacității antioxidante. În plus, gavajul oral al APE ar putea crește, de asemenea, capacitatea antioxidantă, activitățile CAT și GSH-Px în ficat. Aceste rezultate au sugerat că APE a exercitat activități hipocolesterolemice și antioxidante ridicate, care ar putea fi caracterizate printr-un efect protector asupra sănătății cardiovasculare in vivo.

1. Introducere

Boala coronariană (CHD), care este strâns asociată cu ateroscleroza, este o cauză majoră de deces în țările dezvoltate. Unul dintre evenimentele inițiale în dezvoltarea aterosclerozei este acumularea de celule care conțin exces de lipide în peretele arterial. Hipercolesterolemia, în special nivelurile crescute ale colesterolului seric și ale lipoproteinelor cu densitate mică (LDL), au fost implicate în inițierea aterosclerozei [1]. Mai mult, stresul oxidativ este sugerat și ca mecanism care stă la baza hipercolesterolemiei, care este un factor etiologic important în ateroscleroză [2]. Conform ipotezei modificării oxidative, oxidarea LDL este crucială pentru absorbția celulară a LDL în primele etape ale dezvoltării plăcii aterosclerotice [3]. În prezent, scăderea nivelului lipidelor serice și creșterea capacității antioxidante pot fi efectuate prin medicație. Deși medicamentele chimice sunt caracterizate de o eficacitate bună, acestea nu pot satisface cerințele tuturor pacienților cu hiperlipidemie din cauza efectelor adverse potențiale. În comparație cu medicamentele, produsele vegetale sunt în general considerate a fi mai puțin toxice și mai puțin predispuse la efecte secundare și au primit din ce în ce mai multă atenție în ultimii ani [4].

2. Rezultate și discuții

2.1. Fitochimic în extract fenolic Adlay (APE)

Conținutul de fenolici totali și flavonoide totale de APE a fost determinat pentru a evalua expunerile în diferite grupuri. Datele noastre au arătat că conținutul total fenolic și total de flavonoizi din APE a fost de 20 mg echivalent acid galic (GAE)/g APE și, respectiv, 12,3 mg echivalent catechinic (CE)/g APE, respectiv.

Conținutul total fenolic raportat în studiul nostru a fost mai mare decât raportat anterior de Choi și colab. [10]. Rezultatul diferit dintre cele două studii s-a datorat în principal metodei de extracție, deoarece metoda pe care am folosit-o ar putea extrage atât substanțe fitochimice libere, cât și legate, nu doar fracțiunile libere. În plus, fitochimicalele legate sunt rezistente la digestia stomacului și a intestinului subțire și pot ajunge la colon pentru a elibera fitochimicale după fermentare de către bacteriile colonului, care pot fi parțial responsabile pentru beneficiile pentru sănătate ale consumului de cereale integrale care scad riscul de cancer de colon [11]. ]. Prin urmare, utilizarea metodei de extragere a fenolilor total nu a fost doar pentru un conținut mai mare, ci și pentru funcțiile benefice potențiale ale fitochimicilor legați. Mai mult, rezultatele noastre ale flavonoidului total în adlay au fost mai mari decât cele raportate în studiile anterioare folosind metoda AlCl3 [7], care a măsurat doar flavonoidele parțiale. Datele au indicat faptul că flavonoizii au fost unul dintre substanțele fitochimice majore și ar putea fi parțial responsabili de efectele potențiale ale adlay de promovare a sănătății.

Conform ghidurilor dietetice americane (2010) și chineze (2007) [12,13], aportul zilnic recomandat pentru cereale variază aproximativ de la 170 g la 400 g. Dacă toate cerealele pe care le-am consumat au fost cereale integrale, asta înseamnă că am fi consumat 129-304 mg fenolici total din adlay pe zi, deoarece conținutul total fenolic din adlay a fost de 76,04 mg GAE/100 g greutate uscată. Apoi, transformându-l într-un model animal, a fost egal cu 10-30 mg fenolici totali/kg greutate corporală. Astfel, în studiul de față, am utilizat 40 mg fenolici totali/kg greutate corporală ca doză medie și am investigat efectele benefice ale unei doze mai mici - 10 mg și o doză mai mare - 200 mg fenolici total/kg greutate corporală, și modul dependent de doză dintre aceștia.

2.2. Efectul APE asupra creșterii în greutate corporală, aportului alimentar și greutății hepatice a șobolanilor

Așa cum se arată în Tabelul 1, pe parcursul experimentului de patru săptămâni, aportul alimentar și eficiența hranei pentru șobolani din toate grupurile au fost stabilizate la aproximativ 30 g/zi și 16% și nu au fost observate modificări semnificative. Mai mult, nu au existat diferențe semnificative în ceea ce privește creșterea în greutate corporală (132-142 g), greutatea ficatului (11,86-13,19 g) și indicele hepatic la sfârșitul experimentului între cinci grupuri. Rezultatele ar putea fi susținute de studiul anterior [14], sugerând că APE nu a provocat toxicitate gravă la șobolani.

tabelul 1

Creșterea în greutate corporală, aportul alimentar, eficiența furajelor, greutatea ficatului și indicele hepatic al șobolanilor.

Grupa: Creșterea în greutate corporală (g) Aportul alimentar (g/zi) Eficiența hranei (%) Greutatea ficatului (g) Indicele hepatic
Control136 ± 1931,45 ± 1,3916,03 ± 2,1811,86 ± 1,222,82 ± 0,20
Col134 ± 3231,24 ± 2,4115,93 ± 3,7712,48 ± 1,842,99 ± 0,20
Chol/LAPE132 ± 2430,87 ± 1,1515,79 ± 2,9312,33 ± 0,952,96 ± 0,12
Chol/MAPE142 ± 2431,91 ± 0,9716,48 ± 2,8013,19 ± 1,503,10 ± 0,11
Chol/HAPE141 ± 3229,89 ± 1,7617,44 ± 3,9112,32 ± 1,513,04 ± 0,10

Control, dieta bazală; Chol, dietă bogată în colesterol; Chol/LAPE, Chol + 10 mg fenolici total/kg greutate corporală la șobolani; Chol/MAPE, Chol + 40 mg fenolici total/kg greutate corporală la șobolani; Chol/HAPE, Chol + 200 mg fenolici total/kg greutate corporală la șobolani. Eficiența hranei pentru animale = creșterea în greutate corporală (g/zi) × aport alimentar -1 (g/zi) -1 × 100%. Indicele hepatic = greutatea ficatului (g) × creșterea în greutate corporală −1 (g) −1 × 100.

2.3. Efectul APE asupra profilului lipidic seric al șobolanilor

Activitatea hipocolesterolemiantă in vivo a APE a fost studiată, iar parametrii lipidici serici ai șobolanilor dintre toate grupurile la sfârșitul studiului au fost rezumați în Figura 1. După patru săptămâni de hrănire, șobolanii din grupul Chol au avut colesterol total mai mare (TC) (2,3 ± 0,17 mmol/L față de 1,92 ± 0,17 mmol/L, p Figura 2, nivelul seric de malondialdehidă (MDA) al șobolanilor din grupul Chol a prezentat o creștere marcată (8,52 ± 0,61 mmol/L față de 7,33 ± 0,31 mmol/L, p Figura 3. Nu au existat modificări semnificative (p> 0,05) în activitățile SOD, CAT și GSH-Px ale ficatului între Grupul de control și grupul Chol. Cu toate acestea, șobolanii tratați oral cu APE la doze de 10, 40 și 200 mg fenolici totali/kg greutate corporală au dus la creșteri semnificative dependente de doză (p 2+/ml față de 268,48 ± 29,25 μM Fe 2 +/ml; 14,66 ± 1,02 μM proteină Fe 2+/mg față de 20,47 ± 2,86 μM proteină Fe 2+/mg, p Figura 4).

Figura 4

extract

Efectul APE asupra capacităților antioxidante ale serului (A) și ficat (B) la șobolani. Valorile sunt exprimate ca medie ± SD. Barele care nu împărtășesc litere comune cu litere superioare sunt semnificativ diferite (p. Tabelul 2 și a fost considerată o dietă normală, în timp ce dieta bogată în colesterol a fost formulată ca dietă bazală de 99% (g/g) suplimentată cu 1% colesterol (g/g ) Loturile de colesterol au fost amestecate cu atenție cu dietele bazale chiar înainte ca dietele să fie oferite șobolanilor [30]. Ulterior, animalele au fost împărțite aleatoriu în cinci grupuri cu câte opt animale fiecare și au primit următoarele tratamente: dieta bazală (grupul de control); dietă bogată în colesterol (grup Chol); dietă bogată în colesterol + 10 mg fenolici total/kg greutate corporală la șobolani (grup Chol/LAPE); dietă bogată în colesterol + 40 mg fenolici total/kg greutate corporală șobolani (Chol/Grup MAPE) și dietă bogată în colesterol + 200 mg fenolici total/kg greutate corporală a șobolanilor (grup Chol/HAPE). Aportul alimentar a fost măsurat zilnic, iar greutatea corporală a fost înregistrată la fiecare șase zile. Suspensiile apoase de APE au fost tratate cu sonicare și puternic vortex înainte de administrare. Toate suspensiile ionii (2 ml) au fost administrați prin gavaj o dată pe zi. Pentru păstrarea bioactivităților APE, suspensiile trebuie pregătite zilnic.

masa 2

Compoziția dietelor pentru animale.

Ingrediente Dieta de bază (g/kg) Dieta cu conținut ridicat de colesterol (g/kg)
Cazeină182180
Ulei de soia6160
Amidon de grâu687680
Colesterol010
Amestec de vitamine1010
Amestec de minerale6060

Vitamine (pe kg de dietă): tiamină, 20 mg; riboflavină, 15 mg; piridoxină, 10 mg; nicotinamidă, 100 mg; pantotenat de calciu, 70 mg; acid folic, 5 mg; biotină, 0,3 mg; cianocobalamină, 0,05 mg; palmitat de retinil, 1,5 mg; acetat de dl-α-tocoferil, 125 mg; colecalciferol, 0,15 mg; management, 1,5 mg; acid ascorbic, 50 mg; mio-inozitol, 100 mg; amidon de grâu purtător, 1,36 g. Minerale (per kg de dietă): CaHPO4, 15 g; K2HPO4, 2,5 g; KCI, 5 g; NaCI, 5 g; MgCI2, 2,5 g; Fe2O3, 2,5 mg; Mn2S04, 125 mg; CuSO4 · 7H2O, 0,2 mg; ZnSO4 · 7H2O, 100 mg; KIO3, 0,4 mg.

După patru săptămâni pe dietele experimentale, animalele au fost postite 16 ore. A doua zi, după înregistrarea greutății corporale, probele de sânge au fost colectate prin puncție cardiacă sub anestezie cu dietil eter. Serul a fost obținut prin centrifugare 3.000 g timp de 15 minute la 4 ° C și stocat imediat la -80 ° C până la analiză. Apoi, animalele au fost sacrificate și ficatul a fost îndepărtat, cântărit și depozitat imediat la -80 ° C pentru o analiză ulterioară.

3.5. Ser de testare a lipidelor

Nivelurile serice ale TC, TG, LDL-C și HDL-C au fost evaluate folosind kituri disponibile comercial conform instrucțiunilor producătorului cu 7020 Clinical Analyzer (Hitachi, Tokyo, Japonia).

3.6. Peroxidarea lipidelor și analiza profilelor antioxidante

Concentrația serică de MDA a fost determinată prin set folosind testul substanței reactive a acidului tiobarbituric, care sa bazat pe reacția MDA cu acid tiobarbituric pentru a genera un produs colorat care poate fi măsurat la 532 nm cu spectrofotometrul UV-2102 (Unico Instruments Co., Ltd ., Shanghai, China).

Capacitatea antioxidantă a serului și a omogenatului hepatic a fost analizată prin testul de reducere/putere antioxidantă ferică (FRAP) [32]. Activitatea antioxidantă a fost evaluată prin măsurarea capacității probelor de a reduce tripiridiltriazina ferică (Fe 3+ -TPTZ) la complexul feridipiridiltriazină (Fe 2+ -TPTZ), care are o culoare albastră intensă monitorizată la 593 nm. Pe scurt, 20 μL de probe de ser sau omogenate de ficat au fost amestecate pe o placă cu 96 de godeuri cu 200 μL de reactiv FRAP. Probele au fost incubate timp de 10 minute la 37 ° C și apoi absorbanța la 593 nm a fost înregistrată pe un cititor de microplăci (Bio-Rad, Hercules, CA, SUA). Valorile FRAP derivate din analize triplicate au fost exprimate ca micromoli de fier feros per ml pentru capacitatea antioxidantă a serului și micromoli de fier feros per mg de proteine ​​pentru capacitatea antioxidantă a omogenatului hepatic.