1 Отдел за изследвания и развитие, Toyo Shinyaku Co. Ltd., 7-28 Yayoigaoka, Tosu-shi, Saga 841-0005, Япония
2 Факултет по здравеопазване и социални грижи, Префектурният университет в Окаяма, 111 Кубоки, Соджа-ши, Окаяма 719-1197, Япония
3 Департамент по здравеопазване и хранене, Университет Осака Аояма, 2-11-1 Ниина, Мино-ши, Осака 562-8580, Япония
Резюме
Младите листа от ечемик се консумират като популярна напитка в зелен цвят, която в Япония носи името „Aojiru“. В настоящото проучване изследвахме ефектите на праха от млади ечемичени листа (BL) върху времето за транзит в стомашно-чревния тракт (GTT) и фекалната влага и тегло в сравнение с пшеничните трици (WB) при мъжки плъхове Sprague-Dawley. Освен това беше направен опит да се идентифицират BL компоненти, отговорни за тези ефекти, като се използват различни фракции на BL. Освен това изследвахме капацитета за задържане на вода и зададения обем на BL инвитро. Също така изследвахме гранулираните структури на BL със сканиращ електронен микроскоп. В резултат добавката на BL в диетата увеличава фекалното тегло и съкращава GTT. Нашите резултати показват, че активният компонент, отговорен за ефекта върху увеличаването на фекалния обем в BL, е неразтворимата във вода фракция на диетични фибри и че този ефект се смята, че е причинен от стимулация на чревния тракт чрез понижаване на pH. Освен това се смяташе, че високото слабително действие на BL се дължи на високия капацитет за задържане на вода поради сложните структури на BL.
1. Въведение
2. Материали и методи
2.1. Материали
BL се доставя от Toyo Shinyaku Co., Ltd. (Saga, Япония). BL се произвежда от младите листа на Hordeum vulgare L. чрез измиване, сушене и прахообразно. Цветът на BL варира от светло до тъмно зелено. Цялата BL се разделя на три фракции: неразтворима във вода фракция (WI), неразтворима в етанол фракция (EI) и разтворима в етанол фракция (ES). Фигура 1 показва схемата на фракциониране. Накратко, BL, суспендиран във вода, се разбърква в продължение на 12 часа и се центрофугира в продължение на 30 минути при 9000 rpm. След като този процес се повтори 4 пъти, BL се отделя в супернатантата и утайката. Утайката беше лиофилизирана (WI). Супернатантът се концентрира петкратно чрез замразяване и сушене. След добавяне на четири обема 80% етанол, сместа се оставя да престои една нощ. Сместа се центрофугира за 30 минути при 9000 об/мин и се разделя на две фракции: EI и ES. Процентните проценти от теглото на WI, EI и ES са съответно 82,51%, 6,32% и 13,53% спрямо теглото на BL. WB (търговско наименование; Пшенични трици P) се доставя от Nisshin Seifun Co., Ltd. (Токио, Япония). Таблица 1 показва химичния състав на BL, WI, EI, ES и WB.
Коефициент на преобразуване в калории (протеини 4, мазнини 9, въглехидрати 4 и диетични фибри 2).
2.2. Експерименти с животни
Експериментите с животни в настоящото проучване са одобрени от Етичния комитет на TOYO SHINYAKU Co., Ltd. Всички проекти на изследването са в съответствие с Насоките за грижа и използване на експериментални животни от Японската асоциация за лабораторни животински науки.
(1) Условия за отглеждане на животни и диетични състави. Тридесет и шест мъжки SD плъха са закупени от Japan SLC Inc. (Shizuoka, Япония) на възраст от 5 седмици. Те бяха настанени в стая с контролирана температура (
%) и предварително зададен цикъл светлина-тъмнина (12 часа: 12 часа). Плъховете бяха хранени с лабораторна чау (MF, Oriental Yeast Co., Ltd., Токио, Япония) в продължение на 1 седмица по време на периода на аклиматизация, а след това 36-те плъха бяха разделени на случаен принцип в 6 групи с приблизително еднакви средни телесни тегла. Животните бяха настанени индивидуално в клетки и им беше предоставен свободен достъп до прахообразни диети и питейна вода за експерименталния период от 28 дни. За да се изследва редуването на рН на цекума, животните бяха третирани с BL в продължение на 28 дни, както беше съобщено по-рано [18]. Таблица 2 показва диетичните състави. Контролната (CT) група е хранена с модифицирана AIN- (Американски институт по хранене-) 76 диета, при която процентът на целулоза е намален от 5% на 3%. Групите WB и BL са хранени с допълнени диети, в които захарозата е заменена отчасти с тестови материали, WB (5,25%) и BL (3,51%), съответно, така че всяка диета съдържа общо 5% диетични фибри въз основа на съдържанието на фибри на WB (38,1%) и BL (57,0%), показани в таблица 1. Диетите за групите WI, EI и ES съдържат всяка фракция в количества, съответстващи на съответното съдържание 82,51%, 6,32% и 13,53% в BL ( виж по-горе). Теглото на животните и консумацията на фураж се измерват на всеки 3 или 4 дни.
(2) Стомашно-чревно транзитно време (GTT). GTT е измерен на 19 и 20 ден от периода на хранене. След 9 часа гладуване на животните се дават 2 g от всяка диета, съдържаща 0,5% червен пигмент (Carmin; Wako Pure Chemical Industries, Ltd. (Осака, Япония)) между 21:00 и 22:00. След това животните получиха свободен достъп до всяка експериментална диета. Наблюдавахме фекални състояния на всеки час след оцветената диета. GTT се изчислява като средно време между появата и изчезването на оцветени изпражнения.
(3) Измерване на съдържанието и теглата на фекалната влага. Фекалната влага е измерена на 11 и 18 ден от експеримента за хранене. Накратко, две парчета пресни изпражнения се събират директно от ануса с епруветка и теглото им се измерва бързо и се суши една нощ при 100 ° С в инкубатор. Съдържанието на фекална влага се изчислява като разлика между пресните и изсушените изпражнения.
За да измерим сухите фекални тегла, събирахме непрекъснато всички екскретирани изпражнения в продължение на 4 дни (от 25 до 28 ден от периода на хранене). В 10:00 всеки ден събирахме всички изпражнения, отделени през предходните 24 часа. Всички събрани изпражнения се изсушават през нощта при 100 ° С в инкубатора и теглото им се измерва като сухо фекално тегло.
(4) Мокро тегло и дължина на дебелото черво и pH на Cecal Съдържание. На последния ден (ден 28) от експеримента животните се упояват с етер. След като животните бяха жертвани чрез обезкървяване, беше извършена лапаротомия. Тънкото черво, сляпото черво и дебелото черво бяха изрязани и техните дължини и тегла бяха измерени. Тънкото и дебелото черво бяха отстранени и напоени с физиологичен разтвор. След изтриване на излишната вода се претеглят тънките и дебелите черва. Съдържанието на цекалите се разрежда десетократно с дестилирана вода и техните стойности на pH се измерват по метода на стъклените електроди.
2.3. Материали за Инвитро Експерименти
BL и WB са същите проби, използвани в горното проучване върху животни. Целулозата (CL; търговско наименование; S-102) се доставя от Takeda Pharmaceutical Co., Ltd. (Токио, Япония). Съдържанието на диетични фибри в BL, WB и CL е съответно 37,8%, 38,1% и 96,0%.
2.4. Инвитро Експерименти
(1) Капацитет за задържане на вода (WHC) [19]. Използвахме полиетиленов контейнер с мрежесто дъно от неръждаема стомана (6 см в диаметър и 8 см в дълбочина) с монтирана филтърна хартия в дъното. Първо, филтърът в контейнера се овлажнява адекватно с вода и се претегля на всеки 2 минути. Когато скоростта на отслабване започне да става постоянна, теглото се определя като W1. На второ място, всяка изсушена проба от един грам BL, WB и CL се разклаща периодично със 75 ml вода в чаша и се изсипва върху филтъра в контейнера. Всяка проба в контейнера се претегля на всеки 2 минути. Когато скоростта на отслабване започна да става постоянна, теглото се определя като W2. WHC се получава по формулата за изчисление:
(2) Задаване на обем във вода (SV) [19]. Методът е разработен от Middleton и Byers [20] и приложен от Takeda et al. за определяне на SV на диетични фибри. Накратко, всяка изсушена 5 g проба от BL, WB и CL се разклаща периодично с 50 ml дейонизирана вода, поставена в бутилка от 200 ml среда под намалено налягане. Всяка суспензия се прехвърля в 100 ml градуиран цилиндър и се оставя да престои тихо в продължение на 24 часа. SV се измерва като височина на утаяване на всяка проба в цилиндъра.
2.5. Снимки със сканиращ електронен микроскоп (SEM)
За заснемане на разширени изображения на BL, WB и CL използвахме SEM (MINISCOPE TM-1000, Hitachi High-Technologies Co., Ltd.). Наблюдавахме всяка проба при 100- до 500-кратно увеличение на SEM.
2.6. Статистика
Данните бяха изразени като средно SEM. Направени са статистически анализи с еднопосочен ANOVA, за да се сравнят всички подгрупи и тестът на Tukey за сдвоени сравнения. Във всички експерименти беше определена значимост
3. Резултати
3.1. Експерименти с животни
(1) Тегло и консумация на фураж. Няма значителна разлика в телесното тегло и консумацията на фураж (данните не са показани).
(2) Стомашно-чревни транзитни времена. Фигура 2 показва резултата от измерването на GTT. GTTs на BL и WI групите бяха съкратени в сравнение с тези на CT групата. От друга страна, GTT на групите WB, EI и ES не се различават от GTT на групата CT.
(3) Съдържание и тегла на фекалната влага. Фигури 3 и 4 показват резултатите от съдържанието на фекална влага и сухото фекално тегло. Съдържанието на фекална влага в BL групата е по-високо от това на CT групата. Съдържанието на фекални влаги в групите WB, WI и EI обикновено е по-високо от това на CT групата. От друга страна, съдържанието на фекална влага в ES групата е подобно на това в CT групата. Сухото фекално тегло на BL групата се увеличава в сравнение с това на CT групата. Сухите фекални тегла на групите WB и WI обикновено се увеличават в сравнение с тези на CT групата. От друга страна, сухите фекални тегла на EI и ES групите са подобни на тези на CT групата.
(4) Мокро тегло и дължина на дебелото черво и pH на Cecal Съдържание. Сред мокрите тегла и теглото на тъканите на тънките черва, сляпото черво и дебелото черво няма значителни разлики в никоя от групите. Освен това няма значителна разлика в дължините на тънките и дебелите черва (данните не са показани). Таблица 3 показва резултата от pH на цекалното съдържание. Стойностите на рН на цекалното съдържание на WB, BL и WI групите са значително по-ниски от тези на CT групата. От друга страна, стойностите на рН на EI и ES групите са подобни на тези на CT групата.
Данните с различни азбучни букви са значително различни в
3.2. Инвитро Експерименти
Таблица 4 показва резултатите от измерването на WHC и SV. WHC и SV на BL са по-високи от тези на WB и CL. WHC и SV на WB са подобни на тези на CL.
Данните за WHC и SV, съответно, с различни азбучни букви са значително различни при
3.3. Снимки със сканиращ електронен микроскоп (SEM)
Фигура 5 показва SEM изображенията на BL, WB и CL. BL и WB се препоръчва да имат много фини зърна, които имат малки дупки. Освен това големите зърна на BL имат много фини процепи по повърхностите и изглежда, че имат сложни структури. От друга страна, WB и CL нямат прорези и изглежда имат много гладки повърхности.
4. Дискусия
Когато изследвахме ефекта на WB, BL и всяка фракция на BL в това проучване с животни, сухото фекално тегло на BL групата се увеличи и това на WB или WI групата имаше тенденция да се увеличава в сравнение с това на CT групата, но тези на EI и ES групите са подобни на тези на CT групата. WB и BL съдържат големи количества диетични фибри. Освен това, когато WI беше приготвен, съотношението на неразтворими във вода диетични фибри се увеличи. Известно е, че неразтворимите диетични фибри е трудно да се дезинтегрират от храносмилателни течности и ензими в горната част на червата и са склонни да достигнат дебелото черво като структурно непокътнати молекули и те се използват за образуване на изграждащата рамка на изпражненията [21]. Следователно, ефектите на BL за увеличаване на обема на фекалиите трябва да се припишат на неразтворимите диетични фибри на BL.
Освен това е известно, че някои видове диетични фибри (както разтворими, така и неразтворими фибри) и олигозахариди се използват частично от чревната флора, а късоверижните мастни киселини, произведени от флората, причиняват понижаване на рН, което стимулира чревния тракт и насърчава елиминирането на изпражненията [13, 22–25]. В това проучване с животни рН на цекалното съдържание на BL и WI групата е понижено. Преди това установихме, че лечението на жени доброволци с BL причинява намален процент на Clostridium (така наречената „лоша бактерия“) в изпражненията им [9]. Кратковерижните мастни киселини са в състояние да инхибират патогенния бактериален растеж чрез понижаване на рН в лумена на червата [26]. Неразтворимите диетични фибри на BL могат да предизвикат повишаване на ферментативната активност на някои видове чревна флора и да насърчат ферментацията на чревното съдържание и да подобрят количеството на дефекацията.
От друга страна, GTT на BL или WI групата е съкратена в сравнение с тази на CT групата. GTT на групата EI или ES обаче не е съкратен. Освен това, въпреки факта, че WB има високо количество диетични фибри и има тенденция да увеличава сухото фекално тегло и да намалява цекалното рН, GTT на WB групата не е съкратен в сравнение с този на CT групата. Следователно ефектът на BL за съкращаване на GTT не може да се обясни само с голямото количество неразтворими диетични фибри.
Когато изследвахме ефектите от задържането на вода на BL, WB и CL в инвитро проучване, усилващите ефекти на BL върху WHC и SV са по-големи от тези на WB или CL. Наблюдението в SEM на BL, WB и CL показа, че BL има по-сложни структури от WB или CL. В проучването, използващо инертни пластмасови частици с различни размери и форми, едрозърнестата пластмаса има сложни структури и показва по-голям ефект върху SV от финозърнеста, а едрозърнестата пластмаса причинява скъсяване на GTT в сравнение с фино зърнест [27]. Смята се, че съкращаващият ефект на BL върху GTT се дължи на високия капацитет за задържане на вода поради сложните структури на BL.
В заключение добавянето на BL в диетата повишава фекалното тегло и съкращава GTT. Нашите резултати показват, че активният компонент в BL, отговорен за усилващите ефекти върху чревния транзит и обема на фекалиите, вероятно е фракцията на неразтворимите диетични фибри и че се смята, че тези ефекти са причинени от наличието на неразтворими диетични фибри като градивна рамка на изпражненията и стимулиране на чревния тракт чрез понижаване на рН. Освен това се смяташе, че високото слабително действие на BL се дължи на високия капацитет за задържане на вода поради сложните структури на BL.
Конфликт на интереси
Авторите декларират, че няма конфликт на интереси по отношение на публикуването на тази статия.
Препратки
- Ефекти на итоприд върху стомашните двигателни и сензорни функции при здрави доброволци - изглед в пълен текст
- Диуретици Употреба на лекарства, видове, странични ефекти и взаимодействие
- Ползи и странични ефекти от електроконвулсивната терапия (ЕКТ)
- Елена Степаненко избърса носа си младата съпруга Петросян, на новите снимки звездата не познаваше
- Ползи от DLPA (DL-фенилаланин), странични ефекти; Дозировка - SelfHacked