Ън Йънг Лий

1 Департамент по хранителни науки и хранене, Университет Dankook, 152, Juljeon-ro, Suji-gu, Yonin-si, Gyeonggi 16890, Корея.

Сун Лим Ким

2 Crop Foundation Division Национален институт по наука за растенията, Jeonbuk 55365, Корея.

Hyeon Jung Kang

2 Crop Foundation Division Национален институт по наука за растенията, Jeonbuk 55365, Корея.

Myung Hwan Kim

3 Департамент по хранително инженерство, Университет Dankook, Chungnam 31116, Корея.

Ae Wha Ha

1 Департамент по хранителни науки и хранене, Университет Dankook, 152, Juljeon-ro, Suji-gu, Yonin-si, Gyeonggi 16890, Корея.

У Кьонг Ким

1 Департамент по хранителни науки и хранене, Университет Dankook, 152, Juljeon-ro, Suji-gu, Yonin-si, Gyeonggi 16890, Корея.

Резюме

ПРЕДВАРИТЕЛНИ/ЦЕЛИ

Проучването е проведено, за да се изследват ефектите и механизмите на действие на екстракта от царевична коприна с висок майзин върху телесното тегло и отлагането на мазнини при опитни животни.

МАТЕРИАЛИ/МЕТОДИ

Общо 30 мъжки мишки C57BL/6J на възраст 4 седмици бяха закупени и разделени в три групи по тегло, използвайки рандомизиран блок дизайн. Групата с нормално съдържание на мазнини (NF) получава 7% мазнини (основата на диетичното тегло), групата с високо съдържание на мазнини (HF) получава 25% мазнини и 0,5% холестерол, а групата с високо съдържание на мазнини царевична коприна (HFCS) получава високо съдържание на мазнини диета и екстракт от висок майзин от царевична коприна при 100 mg/kg телесно тегло чрез ежедневно перорално приложение. Измерва се телесното тегло и телесните мазнини и се измерват нивата на експресия на иРНК на протеини, участващи в диференциацията на адипоцитите, натрупването на мазнини, синтеза на мазнини, липолизата и окисляването на мазнините в мастната тъкан и черния дроб.

РЕЗУЛТАТИ

След експериментален прием на диета в продължение на 8 седмици, телесното тегло е значително по-ниско в групата с HFCS в сравнение с групата с HF (P Keywords: Царевична коприна, майзин, телесно тегло, диференциация на адипоцитите, синтез на мазнини

ВЪВЕДЕНИЕ

Царевичната коприна, която е клеймото на царевицата, е мек, подобен на коприна отпадъчен материал, който е или зелен, или жълт на цвят и разпространен в цял свят [1,2]. Царевичната коприна отдавна се използва за лечение на цистит, оток, подагра, нефрит в бъбреците, простатит и инфекции на пикочните пътища в няколко страни [3,4,5]. В последните проучвания беше показано, че водният екстракт от царевична коприна намалява кръвното налягане [6], докато полизахаридът от царевична коприна повишава стомашно-чревните движения чрез повишаване нивото на плазмения холецистокинин [7] и антитуморната активност чрез увеличаване на имунната способност [8] . Доказано е също, че екстрактът от царевична коприна има антиоксидативен ефект върху липидната пероксидация [9], противогъбично действие срещу Aspergillus flavus [10] и противовъзпалително действие [11,12].

Царевичната коприна съдържа различни компоненти, включително протеини, витамини, въглехидрати, Ca, K, Mg, ситостерол, стигмастерол, алкалоиди, сапонини, танини и флавоноиди (майзин, метоксимайзин, апимайзин и производни на лутеолин) [13,14,15]. Сред тях майзинът съдържа лутеолин, прикрепен към дизахариди и е известен като инхибитор на растежа на царевичната ушна червей [16]. Напоследък се съобщава, че майзинът в царевичната коприна има физиологични активности като цитотоксичност и активност за отстраняване на радикали в туморни клетъчни линии [15,17]. Съобщава се също така, че майзинът, изолиран от царевична коприна, има невропротективен ефект чрез антиоксидативни и антиапоптотични дейности [18] и действа като имуномодулатор в миши макрофаги RAW 264,7 клетки [19].

СЗО определя затлъстяването като прекомерно натрупване на телесни мазнини и съобщава, че 39% от възрастните над 18 години имат наднормено тегло в световен мащаб с 13% затлъстяване през 2014 г. [20]. В Корея, според KNHANES, степента на затлъстяване при възрастни над 19 години е била 26,0% през 1998 г., но се е увеличила до 31-32% и поддържа тези нива през последните 7 години [21]. Затлъстяването се превърна във важен проблем за общественото здраве и се свързва със здравословни състояния като диабет, сърдечно-съдови заболявания, хипертония, рак, намалена продължителност на живота и лошо познание и двигателен контрол [22,23,24]. Сега е много важна цел в управлението на храненето да се поддържа нормално телесно тегло и да се инхибира прекомерното натрупване на мазнини.

За да се намали натрупването на телесни мазнини, трябва да се потисне диференциацията на адипоцитите в мастната тъкан. Инхибирането на липогенезата и повишаването на липолизата в тъкани, различни от мастната тъкан, също са необходими, за да се намали натрупването на мазнини. Транскрипционните фактори, свързани с диференциацията на адипоцитите, включват CCAAT/енхансер, свързващ протеин-α, β (C/EBP-α, β) и активиран от пероксизома пролифератор рецептор γs (PPAR-γs) [25]. Клъстерът на диференциация-36 (CD-36) и активиращият протеин-2 (AP-2) са ключови протеини, участващи в регулирането на поемането на мастна киселина в мастната тъкан [26], и ацетил-КоА карбоксилаза1 (АСС) и синтаза на мастни киселини ( FAS) са ключови ензими в синтеза на мастни киселини [27]. Стерилният регулаторен елемент, свързващ протеин-1с (SREBP-1c), регулира експресията на ензими като FAS, ACC, ATP-цитратна лиаза (ACL) и ябълчен ензим (ME), които участват в синтеза на триглицериди [28]. Смята се, че AMP активирана протеинкиназа (AMPK) инхибира синтеза на триглицериди чрез инхибиране на активността на липогенезисните ензими като FAS, както и транскрипционната регулация чрез SREBP-1c. Също така е вероятно AMPK да насърчава окисляването на мазнини чрез активиране на ензими като АСС и карнитин палмитоилтрансфераза 1 (CPT1) [29].

Проведени са проучвания върху ефектите срещу затлъстяването на екстракта от царевична коприна [30]. Въпреки това, ефектите на екстракта от царевична коприна върху нивата на експресия на иРНК на гени, свързани с липолиза, липогенеза и синтез на триглицериди, не са добре известни. По този начин, това проучване е проведено за изследване на ефекта срещу затлъстяването и механизма на екстракта от копринена коприна с високо съдържание на майзин при експериментални животни, хранени с високомаслена диета.

МАТЕРИАЛИ И МЕТОДИ

Животни и дизайн на изследване

За експериментални животни са закупени 30 мъжки мишки C57BL/6J на възраст 4 седмици и са разделени в три групи по тегло, като се използва рандомизиран блок дизайн: група с нормални мазнини (NF група, n = 10), група с високо съдържание на мазнини ( HF група, n = 10), и група с високо съдържание на мазнини от царевична коприна (HFCS, n = 10). Беше приготвена експериментална диета въз основа на AIN-93G [31]; диетата с нормално съдържание на мазнини съдържа 7% мазнини (диетично тегло) като соево масло, докато диетата с високо съдържание на мазнини съдържа 7% мазнини като соево масло и 18% като свинска мас, което води до общо 25% мазнини (диетично тегло) и 0,5% холестерол (Таблица 1). Групата NF е получавала диета с нормално съдържание на мазнини, групата HF е получавала диета с високо съдържание на мазнини, а групата HFCS е получавала диета с високо съдържание на мазнини, заедно с ежедневно перорално приложение на екстракт от висок майзин от царевична коприна при 100 mg/kg телесно тегло. Екстрактът от висок майзин от царевична коприна е предоставен от Администрацията за развитие на селските райони, Национален институт по наука за растенията. В предишно проучване консумацията на етанолов екстракт от царевични стигми (4000 mg/kg) подобрява състоянията на диабет без токсичност [13]. Освен това, плъхове, хранени с 500 mg/kg екстракт от царевична коприна с висок майзин в продължение на 4 седмици, не показват токсичност (данните не са показани). По този начин в това проучване са използвани 100 mg/kg екстракт от царевична коприна и може да се счита за безопасно.

маса 1

съдържание

1) NF, нормална контролна група; СН, диета с високо съдържание на мазнини

2) Минерална смес (на кг): безводен калциев карбонат, 357 g; калиев фосфат едноосновен, 196 g; калиев цитрат трикалиев монохидрат, 70,78 g; натриев хлорид, 74 g: магнезиев оксид, 24 g; железен цитрат, 6.06 g; цинков карбонат, 1,65 g; натриев метасиликат, 1,45 g; манганов карбонат, 0,63 g; меден карбонат, 0,30 g; хром калиев сулфат, 0,275 g; борна киселина, 81,5 mg; натриев флуорид, 63,5 mg; никелов карбонат, 31,8 mg; литиев хлорид, 17,4 mg; натриев селенат безводен, 10,25 mg; калиев йодат, 10,0 mg; амониев парамолибдат, 6,66 mg; прахообразна захароза, 221.026 g.

3) Витаминна смес (на кг): никотинова киселина, 3,0 g; калциев пантотенат, 1,6 g; пиридоксин НС1 0,7 g; тиамин НС1, 0,6 g; рибофлавин 0,6 g; фолиева киселина, 0,2 g; биотин, 0,02 g; витамин В12, 2,5 g; витамин 15,0 g; витамин А, 0,8 g; витамин D3, 0,25 g; витамин К-1, 0,075 g; прахообразна захароза, 974.655 g.

Процедурата на екстракция на царевична коприна с висок майзин е описана по-рано [32]. Накратко, опрашена царевична коприна (Kwangpyeongok) беше събрана и екстрахирана с претанол А (C2H5OH, Duksan, Корея). Екстрахираните проби се филтрират и концентрират при понижено налягане. Хлорофилът, липидите и захаридите на екстрахираните проби се отстраняват с помощта на метиленхлорид (CH2CI2), след което активният материал от екстрактите се елуира чрез добавяне на абсолютен етанол. Екстрактите бяха напълно изсушени във вакуумен концентратор. За да се отдели екстракт от висок майзин, съдържащ екстракт от царевична коприна, изсушените екстракти се разтварят в етанол и след това се инжектират в подготвителна хроматографска колона С18 (Büchi, Newcastle, DE).

По принцип съдържанието на майзин в царевичната коприна е 5,2-230,5 mg/100 g, в зависимост от вида [33]. Въпреки това, използваната в това проучване царевична коприна с висок майзин е 2,78 g/100 g. NF и HF групите получават същото количество дестилирана вода през устата като групата HFCS. Експерименталният период беше 8 седмици. Диетичният прием се измерва два пъти седмично, а телесното тегло се измерва веднъж на ден. Четири мишки бяха настанени в пластмасова клетка в кондиционирани стаи (24 ± 1 ℃, 12-часов светлинен/12-часов тъмен цикъл). Всички експериментални процедури отговарят на указанията на комитета по етика за изпитване върху животни от университета Dankook (Код за одобрение: 15-025).

Примерни препарати

След гладуване в продължение на 12 часа животните се упояват и кръвта се взима от сърцето с помощта на спринцовка. Чернодробни, подкожни мазнини, чревни мазнини, мазнини в бъбреците и епидидимални подложки се дисектират и изплакват в 0,9% разтвор на NaCl и се претеглят. Подложките на черния дроб и епидидима се съхраняват при -70 ℃ във фризер преди анализа на генната експресия.

Пълна изолация на РНК, обратна транскрипция и PCR в реално време

Подробните методи за тотална изолация на РНК, обратна транскрипция и PCR в реално време за измерване на експресията на иРНК на гени, свързани с диференциацията на адипоцитите, синтеза на триглицериди и окисляването на мазнини в черния дроб или епидидималната мастна подложка, бяха извършени, както е описано по-горе [34]. Общата РНК на черния дроб или мастната тъкан беше изолирана, използвайки TRI-реагент (Sigma Aldrich, MO, USA), съгласно протокола на производителя. PCR в реално време се извършва с помощта на модифицирания метод, описан наскоро [35]. Гените, измерени в експеримента, са както следва: ACC-1, ACC-2, ацил CoA оксидаза (ACO), AMPK, AP-2, C/EBP-α, C/EBP-β, CD-36, CPT-1, FAS, глицералдехид 3-фосфат дехидрпгеназа (GAPDH), глицерол-3-фосфат ацилтрансфераза-1 (GPAT-1), глюкоза-6-фосфат дехидрогеназа (G6PDH), хормон-чувствителна липаза (HSL), липопротеинова липаза (LPL), верижна ацил-КоА дехидрогеназа (MCAD), пируват дехидрогеназа киназа, изозим 4 (PDK4), PPAR-α, PPAR-γ1, PPAR-γ2, стеароил-КоА десатураза-1 (SCD-1) и SREBP-1c. Всеки използван напред/назад грунд е показан в Таблица 2. Експресията на иРНК се анализира с Applied Biosystems StepOne Plus RT-PCR система (Applied biosystems, Калифорния, САЩ). Разликите в гънките в експресията на гена са изчислени, като се използва 2 -ΔΔCT метод с ендогенния контролен ген.

Таблица 2

ACC1; ацетил-КоА карбоксилаза1, АСС2; ацетил-КоА карбоксилаза2, АСО; ацил СоА оксидаза, AMPK; АМР-активирана протеин киназа, AP-2; активиращ протеин -2, C/EBP-α; CCAAT/енхансер свързващ протеин-α, C/EBP-β; CCAAT/енхансер свързващ протеин-β, CD36; клъстер на диференциация 36, CPT-1; Карнитин палмитоилтрансфераза-1, FAS; синтаза на мастни киселини, GAPDH; глицералдехид 3-фосфат дехидрогеназа, GPAT1; глицерол-3-фосфат ацилтрансфераза-1, G6PDH; глюкозо-6-фосфат дехидрогеназа, HSL; Хормоночувствителна липаза, LPL; липопротеинова липаза, MCAD; средноверижна ацил-КоА дехидрогеназа, PDK4; пируват дехидрогеназа киназа, изозим 4, PPAR-α; рецептор, активиран от пероксизомен пролифератор, PPAR-y1; рецептор, активиран от пероксизомен пролифератор-y1, PPAR-y2; рецептор, активиран от пероксизомен пролифератор-y2, SCD1; стеароил-КоА десатураза-1, SREBP-1c; стерол регулаторен елемент, свързващ протеин-1в

Статистически анализ

Статистическият анализ беше извършен с помощта на софтуера за статистическа анализ (SAS Institute, Cary, NC, USA). Данните бяха изразени като средни стойности със стандартно отклонение и статистически значимите разлики между групите бяха оценени с помощта на еднопосочен ANOVA (дисперсионен анализ). Статистически значими разлики между средните групи бяха тествани при α = 0,05 с помощта на тестовете на Дънкан за многобройни диапазони.