Резюме

Заден план

Хиперхолестеролемията и оксидативният стрес са основните стимулиращи фактори, отговорни за коронарната артериална болест и прогресията на атеросклерозата. Млечните хранителни продукти са богати на конюгирана линолова киселина (CLA), която се счита за важен компонент поради потенциалните ползи за здравето, като антиканцерогенни, антиатерогенни, антидиабетни и антиадипогенни свойства. В настоящото проучване е проучен ефектът, обогатен с CLA, топлено масло върху антиоксидантната ензимна система и антиатерогенните свойства при плъхове Wistar.

Методи

Жени плъхове Wistar от 21 дни бяха взети за проучването и хранени със соева диета (контролна диета), диета с нисък CLA и високо CLA ghee диета (лечения) в продължение на тридесет и пет дни за изучаване на антиоксидантни ензими и шестнадесет седмици в случай на антиатерогенни проучвания.

Резултати

Храненето с високо CLA подобрено гхи по време на пубертета при плъхове води до увеличаване на активността на ензимите на каталаза (CAT) и супероксиддисмутаза (SOD) в кръвта и повишаване на активността на ензимите CAT, SOD и глутатион трансфераза (GST) в черния дроб с 27, 130 и Съответно 168 процента. Концентрацията на плазмен нитрат и нивата на хемоглобина остават същите при всички лечения. Храненето с високо CLA гхи води до по-ниско (P

Заден план

Хиперхолестеролемията, затлъстяването и оксидационният стрес са основните рискови фактори, които самостоятелно или в комбинация ускоряват развитието на сърдечно-съдови заболявания и прогресирането на атеросклерозата [1]. Поради неразтворимия характер на холестерола в кръвта, той се транспортира до и от клетките от носители, известни като липопротеини - липопротеини с ниска плътност (LDL) и липопротеини с висока плътност (HDL). Хората с високо ниво на триглицериди заедно с високо ниво на LDL и ниско ниво на HDL са изложени на риск за здравето [2]. Антиоксидантите са молекулите, които инхибират окисляването на други молекули и те включват глутатион, витамин С, витамин А и витамин Е, както и ензими като каталаза, супероксиддисмутаза и различни пероксидази [3]. Водоразтворимите антиоксиданти реагират с оксиданти (свободни радикали) в клетъчния цитозол и кръвната плазма, докато липидоразтворимите антиоксиданти предпазват клетъчните мембрани от липидна пероксидация.

Конюгираната линолова киселина (CLA) е важен хранителен компонент, който се състои от смес от позиционни и геометрични изомери на линолова киселина (cis - 9, cis - 12, C18: 2) с две конюгирани двойни връзки при различни въглеродни позиции във веригата на мастните киселини [4]. CLA се образува като междинен продукт по време на биохидрогенирането на линолова киселина чрез изомераза на линолова киселина от бактериите на рубца Butyrivibrio fibrisolvens[5] или от ендогенното преобразуване на т-11, C18: 1 (вакценова киселина), друго междинно съединение на биохидрогенирането на линолова или линоленова киселина, чрез Δ 9-десатураза в тъканите [6]. Млечната мазнина е най-богатият естествен хранителен източник на CLA, който съдържа средно 4,5 mg CLA/g мазнини [7]. CLA се счита за важно биологично активно съединение на храната поради доказаните му антиканцерогенни, антиалергични и противовъзпалителни свойства [8, 9].

Отдавна е известно, че връзката между храната и здравето съществува, и днес основната концепция за храната се променя от една, включваща поддържането на живота, към такава, която поддържа и насърчава по-добро здраве и качество на живот чрез предотвратяване на хронични заболявания. Както бе споменато по-рано, хиперхолестеролемията, затлъстяването и оксидативният стрес са основните рискови фактори за развитие на атеросклероза и сърдечно-съдови заболявания при хората. Въпреки че има много синтетични лекарства за намаляване на нивата на холестерола [10], все още има много странични ефекти, свързани с тези лекарства. Тази аномалия поднови научните интереси към разработването на нови стратегии за използване на естествени компоненти за поддържане на нивата на холестерола с най-малко странични ефекти. Следователно, като се вземат предвид тези фактори, целта на настоящата работа е да се проучи ефектът от обогатено с CLA топлено масло (избистрено масло) върху антиоксидантните ензимни активности в кръвта и черния дроб на плъхове Wistar, хранени с CLA. В допълнение към това, антиатерогенната активност в аортата и черния дроб на плъхове Wistar също е проучена за поддържане на здравето.

Резултати

Състав на мастните киселини в гхи

Съставът на мастните киселини във всичките три третирани групи е обобщен в таблица 1. Съдържанието на мастни киселини с къса верига (С4: 0 до С12: 0) и мастни киселини със средна верига (С14: 0 до С16: 1) са сравними и при трите групи. Нивото на стеаринова киселина (C18: 0) е по-ниско (P Таблица 1 Среден състав на мастните киселини (mg/g мазнини) на хранителните мазнини

Ефект от храненето на експериментални диети върху активността на антиоксидантните ензими (AOE) в кръвта

Максимална CAT активност се наблюдава при група с високо CLA ghee, последвана от група с ниско CLA ghee (Таблица 2). Каталазната активност се повишава с 48, 33 и 12% при група с високо CLA, ниско CLA ghee и соево масло, съответно в сравнение с нулев ден (21-ви ден) и варирането между групите е значително (P Таблица 2 Ефект от храненето на соево масло, ниско CLA и високо CLA ghee диета върху избрани параметри

Ефект от храненето на експериментални диети върху антиоксидантните ензими в черния дроб

На 55-дневна възраст всички животни бяха умъртвени и CAT, SOD и GST дейности бяха анализирани в черния дроб. Чернодробната CAT активност е най-висока в групата, хранена с високо CLA ghee, последвана от групата, хранена с нисък CLA, и най-ниска в групата, хранена със соево масло (Таблица 2). Активността на CAT се е увеличила до 52,24, 37,82 и 20% в групата, хранена с високо CLA, ниско CLA ghee и соево масло, съответно, от тази на нулевия ден и варирането между групите е значително (P Таблица 3 Ефект от храненето на соево масло, диети с ниско CLA и високо CLA ghee върху липидния профил при плъхове

Максимално увеличение на нивото на триглицеридите се наблюдава в групата, хранена със соево масло, в сравнение с ниската CLA, последвана от групата с високо CLA ghee. Този резултат показва, че диети с високо съдържание на CLA и ниско CLA, хранени с групи, са имали 30,27 и 12,64% намаление на триглицеридите, отколкото групата, хранена със соево масло. Нивото на LDL е повишено във всичките три групи и най-високото ниво се наблюдава в групата, хранена със соево масло, и най-ниско в групата, хранена с висок CLA. Груповите животни, хранени със соево масло, са имали 86,30 и 36,89% по-висок LDL в сравнение с групите с висок CLA и нисък CLA. След периода на хранене е установен максимален AI (P Фигура 1

съдържание

Ефект на различни диети върху липидния профил на чернодробната тъкан на отбитите женски плъхове Wistar след 120 дни опит. Стойностите са средни ± SE за n = 8.

Ефект на различни диети върху липидния профил на аортата на отбитите женски плъхове Wistar след 120 дни експеримент. Стойностите са средни ± SE за n = 8.

Хистопатология на черния дроб

Хистопатологията на черния дроб е направена за изследване на отлагането на мазнини в хепатоцитите и синусоидите. Нормалната архитектура на черния дроб показва централна вена, заобиколена от хепатоцити, заедно с порталната триада, съдържаща чернодробна артерия, жлъчен канал и портална вена (Фигура 3а). В групата, хранена със соево масло, в хистопатологичното проучване се наблюдава тежка мастна дегенерация на хепатоцити, съдържащи мастни вакуоли. Поради дегенерация на хепатоцити, ядрата се виждат в периферията на вакуолата (Фигура 3b). Чернодробно хранени плъхове, хранени с диета с ниско CLA, показват лека дегенерация на хепатоцити, заобикалящи централната вена (Фигура 3в), докато при плъхове, хранени с високо CLA гхи, нормални чернодробни връзки с портална триада (Фигура 3d).

Хистопатологични изследвания на черния дроб на плъхове. а) Нормален черен дроб на плъхове (плъхове, които не се хранят с експериментална диета) (100 ×), б) Соево масло, хранено с черен дроб на плъх (400 ×), (° С) Ниско CLA топлено масло, хранено с черен дроб на плъх (200 ×), (д) Високо CLA ghee, хранено с черен дроб на плъх (200 ×).

Дискусия

В настоящото проучване GST активността е била най-висока при високо съдържание на CLA гхи, последвано от групи, хранени с ниско CLA ghee, отколкото при групи, хранени със соево масло. Смята се, че по-високата GST активност в отговор на висок CLA модифицира антиоксидантната система при плъхове [15, 16].

Храненето с ниско и високо CLA гхи от отбиването до половата зрялост на плъховете понижава 27 и 40% липидна пероксидация от плъховете, хранени със соево масло в настоящото проучване. Липидната пероксидация се разглежда като основен молекулярен механизъм, участващ в окислителното увреждане на клетъчните структури и в процеса на токсичност, който води до клетъчна смърт [17]. Съобщава се, че маслата индуцират значително увеличаване на антиоксидантните ензимни активности и намаляване на нивата на конюгираните диени (CD) и реагиращите с тиобарбитурова киселина вещества в черния дроб [18]. По този начин диетата с високо съдържание на CLA намалява процеса на пероксидация на липидите и по този начин предпазва клетките от вредното въздействие. Скорошно проучване на Varady et al. [19] доказа, че окислените мазнини повишават ядрената концентрация на NF-κB и Nrf2 и нивата на транскрипт на реагиращи на оксидативния стрес гени, кодиращи алдо-кето редуктаза 1B8, ванин-1, глутатион пероксидаза 1 и супероксид дисмутаза-1. Следователно CLA играе определена роля в грижите за оксидативния стрес при плъхове и премахването на свободните радикали от биологичната система.

Няколко проучвания върху животни са установили, че CLA има дълбоки ефекти върху метаболизма на липопротеините и предотвратява атеросклерозата, повлияна от диетата. Следователно експериментът е проведен за изследване на антиатерогенната сила на CLA при възрастни женски (9 седмици) плъхове чрез хранене с CLA в продължение на 120 дни. Не са наблюдавани много значителни вариации в средното телесно тегло на плъхове, хранени с различни диетични лечения. Това доказва, че CLA има свойство против затлъстяване, което може да се отдаде на модулацията в липидния метаболизъм, водеща до намаляване на усвояването на липидите от адипоцитите и проявяващо се като намаляване на увеличаването на телесните мазнини [2]. Yu et al. [20] съобщи, че двуседмично хранене на транс-10, цис-12 CLA намалява теглото на мастната тъкан в корема, отколкото линолевата киселина, хранена на плъхове. Тези ефекти се дължат на потиснат синтез на мастни киселини и засилено бета-окисление на мастна киселина в черния дроб транс-10, цис- 12 CLA диета.

В нашето проучване храненето с нисък и висок CLA намалява общия холестерол с 52,17 и 26,06%, триглицеридите с 23,00 и 11,00%, но HDL се увеличава със 17,82 и 33,26% от храненето със соево масло при плъхове. Добавянето на диета, съдържаща CLA, показва намаляване на нивата на общия серумен холестерол и общия триглицерид и повишено ниво на липопротеин с висока плътност на холестерол в сравнение с контролните диетични групи без CLA [21, 22]. В друго проучване на Bauchart et al. [23] масло, различно в транс 18: 1 и цис-9,транс- 11 Конюгирана линолова киселина е модифицирала плазмените липопротеини в хиперхолестеролемичния заек. Настоящите резултати ясно показват, че храненето с CLA, независимо от нивото му в диетата, стеснява атерогенния индекс (0,472 до 0,244) при плъхове, отколкото тези, хранени със соево масло (0,410 до 0,971), като намалява LDL и увеличава HDL.

Нашите резултати също така показват, че присъствието на CLA в диетата на плъхове инхибира отлагането на холестерол и триглицериди съответно с две и три пъти в черния дроб, както и в аортата и отговорът на CLA зависи от нивото му в диетата. Съставът на мастните киселини и наличието на полярни липиди в диетите имат значителен ефект върху липидното разпределение, генната експресия и потенциално развитието на чернодробна патология при мишки [24]. В скорошно проучване на Tan et al. [25], те доказаха, че добавянето на CLA значително повишава нивата на ензима Карнитин палмитоилтрансфераза I (което катализира важна регулаторна стъпка в липидния метаболизъм), което в крайна сметка води до намаляване на липидното съдържание както в черния дроб, така и в мускулните тъкани.

Както беше обсъдено по-рано, диетичният CLA има тенденция да модулира липидния метаболизъм при плъхове. В настоящото проучване храненето със соево масло доведе до повече отлагане на мазнини в хепатоцитите в сравнение с храненето с CLA (плоча 4.1B). Неотдавнашната работа на Kostogrys и Pisulewski [26] също обсъжда промените в хистопатологията на чернодробните тъкани и заключава, че CLA при високофруктозна диета намалява серумните LDL + VLDL и тригилцеридите и плазмените концентрации на малондиалдехид, както и чернодробното тегло и чернодробния холестерол, като по този начин се противопоставя на ефектите от високофруктозната диета и показва потенциален антиатерогенен ефект.

Заключение

Проучването показва, че високото обогатено с CLA гхи увеличава антиоксидантните ензимни активности като CAT, SOD и GST дейности; което заключава неговата антиоксидантна природа. Храненето с високо обогатено с CLA гхи също води до намаляване на холестерола, триглицеридите и липопротеините с висока плътност и навлиза, намалява липопротеините с ниска плътност, което накрая води до намаляване на атерогенния индекс, което доказва неговото антиатерогенно свойство. Настоящото изследване показва, че обогатеното с CLA масло (избистрено масло) има антиоксидантни и антиатерогенни действия, което предполага, че топленото масло може да бъде важен хранителен компонент за намаляване на риска от сърдечно-съдови заболявания.

Методи

Протоколите са проведени в съответствие със стандартните етични насоки, той е одобрен от IAEC (Institutional Animal Ethics Committee).

Приготвяне на гхи

Ниско CLA (12,18 mg/g мазнина) и високо CLA (19,54 mg/g мазнина) ghee се приготвя по сметанов метод от мляко от биволи, хранени с кекс с орехово масло и горчица, плюс 2% концентрати на базата на горчично масло [8]. Накратко, млякото се загрява до 40 ° С и сметаната се отделя чрез центрофугиране в сметанов сепаратор. Кремът се нагрява до 115 ° C в казан за топене на топене от неръждаема стомана, снабден с бъркалка, клапан за регулиране на парата, манометри за налягане и температура и подвижна, куха, тръба от неръждаема стомана, централно пробита за изпразване на съдържанието. Нагряването беше прекратено веднага след като цветът на остатъците от топено масло се превърна в златисто жълт.

Експериментални животни, настаняване и хранене

Двадесет и четири женски плъхове от щам Wistar (на 21 дни) с телесно тегло 25–42 g са получени от къща за малки животни на Националния институт за млечни продукти, Karnal, Хариана, Индия и настанени в метални клетки в климатизирана стая при 24 ± 1 ° C с 12:12 h цикъл светлина/тъмнина. Плъховете бяха разделени на случаен принцип в 3 групи (n = 8), а именно соево масло, ниско CLA ghee и високо CLA ghee диетични групи (Таблица 4). Експериментални диети са хранени за период от 35 дни за изучаване на антиоксидантни ензими. За изследване на антиатерогенната активност животните бяха разделени на случаен принцип в 3 групи (n = 8) и хранени със същата диета като соевото масло, диета с нисък CLA и висока CLA (Таблица 4), както е описано по-горе в продължение на 16 седмици. Водата и диетата се даваха на животните адлибитум основа. Животните се претеглят на интервали от две седмици.

Ефект на храненето върху антиоксидантните ензими (AOE) система

Събиране и обработка на кръв

Кръв се събира преди започване на експерименталното хранене с диета. т.е. на нулев ден и на всеки две седмици до приключване на експеримента. Хемоглобинът от кръвта се изчислява с помощта на хемоглобинов реагент по метода на Drabkin's Cynanomethemoglobin [27]. Приготвя се RBC лизат и антиоксидантни ензими а именно, каталаза [28], супероксиддисмутаза [29] бяха анализирани. Оценката на азотен оксид от плазмата е направена съгласно Nims et al. [30]. Една международна единица CAT (U) е еквивалентна на 1 μmol консумирана H2O2/минута/mg протеин при 25 ° C. Една международна единица SOD е еквивалентна на количеството ензими, които инхибират реакцията до 50%.

Събиране на черен дроб

Всички плъхове бяха умъртвени след експеримента и целият черен дроб беше изрязан. Чернодробният хомогенат се приготвя, както е описано от Cohen et al. [31]. За анализ на каталаза, чернодробният хомогенат се обработва допълнително, както е описано от Cohen et al. [31] и бяха изследвани активността на каталазата и супероксиддисмутазата. Глутатион-S-трансферазата (GST) се определя по метода на Habig et al. [32]. Една международна GST единица се изразява като mmoles на cDNB конюгиран/минута/mg протеин. За откриване на липидни пероксиди (малондиалдехид) в чернодробния хомогенат се следва метод на Uchiyama и Mihara [33]. Протеинът е оценен по метода на Брадфорд [34].

Ефект на храненето върху антиатерогенната сила при плъхове

За изследване на антиатерогенната сила двадесет и четири женски плъхове албиноси от щам Wistar (на възраст от 8 до 9 седмици, 125–150 g) бяха настанени в метални клетки в климатична стая при 24 ± 1 ° C в къща за малки животни на National Dairy Research Институт, Карнал и се помещава. Животните бяха разделени на случаен принцип в 3 групи от по осем животни и хранени със същата диета като соевото масло, диета с нисък CLA и висок CLA (Таблица 4), както е описано по-горе в продължение на 16 седмици. Водата и диетата се даваха на животните адлибитум основа. Животните се претеглят на интервали от две седмици.

Анализ на липидите в кръвта

Кръв се събира преди започване на експерименталното хранене с диета. т.е. на нулев ден и на всеки две седмици до приключване на експеримента. Веднага след събирането се изчислява съдържанието на хемоглобин в кръвта [27] и останалата част от кръвта се центрофугира при 3500 об/мин в продължение на 10 минути при 4 ° C в хладилна центрофуга (Sigma Laborzentrifuge, Модел 1 K15). Плазмата се отделя и съхранява при -20 ° С до по-нататъшен анализ. Общият холестерол, HDL и триглицеридите се анализират с помощта на комплекти Autopak (Bayer Diagnostic India Ltd., Гуджарат, Индия). LDL и атерогенен индекс (AI) са изчислени с помощта на уравнението на Фридуалдс.

Анализ на липидите в чернодробната тъкан

Всички плъхове бяха умъртвени след периода на изследване и целият черен дроб и аорта бяха изрязани, промити с изотоничен буфер и съхранявани при -70 ° С. Приготвя се чернодробен хомогенат и се определя общия холестерол и триглицерол в извлечените мастни проби от черен дроб и аорта с помощта на комплекти Autopak (Bayer Diagnostic India Ltd., Гуджарат, Индия).

Хистопатология на тъканите

Измитата тъкан се дехидратира във възходящите степени на изопропанол и накрая се изчиства в ксилол. След това тъканта беше вградена в разтопен парафинов восък. Секциите бяха изрязани с дебелина 5 mm и оцветени с хематоксилин и еозин [35].

статистически анализи

Резултатите са изразени като Средно ± SE, освен ако не е посочено друго. Статистически сравнения бяха направени чрез унивариатен общ линеен модел, T-тест и тест на Mann-Whitney с помощта на софтуера IBM SPSS, версия 20.