научна статия

  • Пълен член
  • Цифри и данни
  • Препратки
  • Цитати
  • Метрика
  • Препечатки и разрешения
  • PDF

Резюме

Есцини, тритерпенова гликозидна смес, получена от етаноловия екстракт от Aesculus hippocastanum L. (Hippocastanaceae) семена, беше оценено за неговото in vivo ефекти върху плазмените нива на някои хормони (лептин, инсулин, FT3, FT4) и биохимичните параметри (глюкоза, триглицериди, общ холестерол, HDL-C, LDL-C концентрации) при мишки, хранени с диета с високо съдържание на мазнини в продължение на 5 седмици. Диетата с високо съдържание на мазнини предизвиква забележително увеличение на плазмения лептин (p Ravussin & Swinburn, 1993). Високият хранителен прием на мазнини обаче не винаги е последван от увеличаване на използването на липиди, в крайна сметка може да се развие индуцирано затлъстяване (Iossa et al., 2002). Затлъстяването е метаболитно разстройство, при което естественият енергиен резерв, съхраняван в мастната тъкан на бозайниците, се увеличава до точка, в която е свързан с много важни усложнения като диабет и сърдечно-съдови нарушения (коронарна болест на сърцето, инсулт, дислипидемия, венозна недостатъчност, дълбока венозна тромбоза), заболявания на жлъчния мехур, черния дроб и мускулно-скелетната система, репродуктивна дисфункция, лошо заздравяване на рани и др. (Akiyama et al., 1996; Abu-Abid et al., 2002; Pi-Sunyer, 2002; Haslam И Джеймс, 2005).

семената

Мазната диета, както и дисбалансът между приема на храна и енергийните разходи са факторите, влияещи върху разпространението на затлъстяването (Altunkaynak, 2005; Milagro et al., 2006). Лептинът, инсулинът и Т3 са сред важните хормони за осигуряване на този баланс (Otukonyong et al., 2005). Лептинът, хормон на мастната тъкан, регулира телесната мастна маса и телесното тегло, като намалява апетита и увеличава енергийните разходи (Zabrocka et al., 2006).

Aesculus hippocastanum L. (Hippocastanaceae), конски кестен, е често срещано дърво, широко разпространено в Турция (Baytop, 1999). Екстрактът от семена от растението е бил използван медицински за лечение на ревматизъм, хронична венозна недостатъчност, травматичен оток, хемороиди, болки в гърдите и корема (Sato et al., 2005; Hu et al., 2008). Основната активна съставка на семената са тритерпеноидните сапонини, наречени есцини, а също и танини, кумаринови производни, флавоноиди, главно гликозиди на кверцетин и кемпферол (Sato et al., 2005; Kapusta et al. 2007; Hu et al., 2008) . Показано е също така, че тритерпеновата сапонинова смес (есцини) оказва значително противовъзпалително, противоотечно, капилярно защитно действие и по-специално се използва за облекчаване на хемороиди, разширени вени и ревматични болки в медицинската практика (Hu et al., 2008).

Няколко проучвания също съобщават, че някои тритерпеноидни сапонини от Женшен Panax C.A. Мей. и Panax japonicus C.A. Мей. (Araliaceae) коренища или Platycodon grandiflora (Jacquin) A. DC. Корените (Campanulaceae) показват силни инхибиторни ефекти върху панкреатичната липаза инвитро и потиска увеличаването на телесното тегло, предизвикано от диета с високо съдържание на мазнини in vivo (Han et al., 2002, 2005; Xu et al., 2005). Инхибиторите на панкреатичната липаза напоследък насочват вниманието към лечението на затлъстяването и за тази цел клинично се използва орлистат (Dimitrov et al., 2005), но често се съобщават нежелани реакции от страна на стомашно-чревния тракт при продължително приложение (Hu et al., 2008).

Въпреки изследванията, упражняващи ефекта на затлъстяване на есцини от японски конски кестен, аналогична активност на есцини от европейски конски кестен (Aesculus hippocastanum) семената не са изследвани подробно. Освен това ефектът на есцините върху хормоните, регулиращи хомеостазата между приема на храна, запазване на енергия и енергийни разходи и засягащ затлъстяването, все още не е докладван. Преди това Yoshikawa et al. (1994, 1996) изследва хипогликемичната активност на няколко тритерпенови гликозиди от Aesculus hippocastanum семена, използващи орален глюкозен толеранс при плъхове, и съобщават, че есцините-IIa и IIb проявяват най-висока активност, докато дезацилесцините-I и II са неактивни. В настоящата работа имахме за цел да проучим ефекта на есцини, получени от Aesculus hippocastanum семена върху такива регулаторни хормони като лептин, инсулин и щитовидна жлеза, както и някои биохимични параметри (глюкоза, общ холестерол, HDL, LDL, TG), за да се разкрие и изясни ефектът на есцини от научна гледна точка.

материали и методи

Растителен материал

Растителният материал (семена) е събран от градината на Фармацевтичния факултет на университета в Анкара през юли 2006 г. и е идентифициран от един от авторите (E.K.A.). Образец на ваучер се депозира в Хербариума на Фармацевтичния факултет на Университета Гази (GUE-2591).

Приготвяне на растителен екстракт

Прахообразните семена (2 kg) се екстрахират с етанол (EtOH) (2 L) чрез периодична бъркалка при стайна температура в продължение на 2 дни и етаноловият екстракт се филтрира и изпарява до сухо при понижено налягане под 40 ° C. Този процес се повтаря няколко пъти, за да се отстранят извличащите се компоненти. След това комбинираният екстракт се разтваря в 400 ml метанол (МеОН). Този екстракт се прехвърля на капки в колба с ледено студен диетилов етер и се разбърква добре с помощта на разбъркваща лента. След това бялата утайка се филтрира чрез използване на вакуумна система през филтърна хартия Whatman. Тази утайка се суши във вакуумна фурна при 30-35 ° С (добив: 46,15 g).

Животни и тестови проби

Мъжки швейцарски мишки албиноси (25-35 g) са закупени от животновъдните лаборатории на Централния здравен институт Refik Saydam, Анкара, Турция. Животните имаха два дни за аклиматизация към условията на животните и бяха поддържани на стандартна диета с гранули и вода ad libitum. Във всяка група са използвани минимум десет животни. По време на експериментите животните са били обработвани в съответствие с предложените етични насоки за грижи за лабораторни животни (Ссылка: 07-212 GUAEC).

Тестовите проби се суспендират в дестилирана вода и 0,5% натриева карбоксиметил целулоза (CMC) и се прилагат перорално чрез стомашен сонда в дози от 100 mg/kg дневно в продължение на 5 седмици. Тази доза е определена в предишно предварително проучване.

Експериментален протокол

В проучването са използвани три различни контролни групи. 1) Животните с отрицателна контролна група се поддържат на стандартна гранулирана диета и вода ad libitum, без да се прилага какъвто и да е растителен екстракт. 2) Животните с високо съдържание на мазнини (положителен контрол) са получавали специална диета, съдържаща 40% говежди лой за 5 седмици. 3) Животните от групата за контрол на носителя (CMC) получават 0,5% CMC суспензия в дестилирана вода и се поддържат на диета с високо съдържание на мазнини. От друга страна, за тестови групи, една група животни получават есцин и се поддържа на стандартна диета с гранули с вода ad libitum, докато на другата тестова група се прилага есцин самостоятелно с диета с високо съдържание на мазнини. Взети са кръвни проби от сърцето в епруветки с хепарин и плазмата е получена чрез центрофугиране при 3000 rpm (+ 4 ° C) в продължение на 10 минути.

Биохимичен анализ

Концентрациите на плазмен лептин (Cat. EZRL-83K) и инсулин (Cat. EZRMI-13K) бяха определени чрез ELISA, използвайки комплект за плъхове (Linco Research, St. Charles, Missouri USA). Протоколът, предложен от производителя, беше спазен за определяне на концентрациите на свободен T3 (FT3) (код No: DSL-10-41100) и свободен T4 (FT4) (код No: DSL-10-40100i) чрез специфични ELISA-тестове (DSL Diagnostic Системни лаборатории, Тексас, САЩ). Плазмените глюкоза, триглицеридите, общият холестерол, HDL-холестеролът, LDL-холестеролът са измерени с наличните в търговската мрежа комплекти за анализ (Human Diagnostica, Wiesbaden, Германия).

Статистически анализ на данните

Данните, получени от експерименти с животни, са изразени като стандартна средна грешка (± SEM). Статистическите разлики между леченията и контролната група бяха оценени чрез ANOVA и Student’s-Newman-Keuls post hoc тестове. Разлика в средните стойности на р 0,05) инхибиране в концентрацията на лептин, докато в диетичната група с високо съдържание на мазнини този инхибиторен процент е бил 31,6% (p Milagro et al., 2006; Yang et al., 2006), както и между телесна мастна маса и ниво на лептин в плазмата (Chilliard et al., 2001). Енергийната хомеостаза се поддържа чрез сложни и динамични процедури, взаимодействащи помежду си. Сред тях лептинът е хормон, получен от адипоцити, който действа като основен регулатор на приема на храна и енергийна хомеостаза и упражнява своите метаболитни ефекти чрез централната нервна система и специфичните рецептори в периферните тъкани (Houseknecht et al., 1998); това също стимулира сигналите от мастната тъкан за енергийни разходи (Trayhurn et al., 1999). Остатъчният лептин в плазмата инхибира освобождаването на невропептид Y (NPY) в дъгообразното ядро, известно като център за контрол на апетита на тялото, чрез хипоталамусните рецептори, преминавайки през кръвно-мозъчната бариера. По този начин причинява намаляване на апетита, активиране на симпатиковата нервна система и увеличаване на метаболитната скорост и енергийните разходи (Schwartz & Seeles, 1997).

Публикувано онлайн:

Таблица 1. Промяна в телесното тегло (g) през 5-седмичния експериментален период.

Публикувано онлайн:

Таблица 2. Ефекти на есцин върху плазмените нива на лептин, инсулин, Т3, Т4.

Публикувано онлайн:

Таблица 3. Ефекти на есцин върху плазмената глюкоза, общия, HDL и LDL холестерола и триглицеридите.

Предишни проучвания съобщават, че тритерпеноидните сапонини от Платикодон корени (Han et al., 2002), Женшен Panax сапонините (Karu et al., 2007) и чайните сапонини (Han & Kimura, 2001) намаляват нивата на чернодробните триглицериди и общия холестерол при мишки, консумиращи диета с високо съдържание на мазнини, като инхибират панкреатичната липаза. Известно е, че панкреатичната липаза е критичен ензим за развитието на затлъстяване. Напоследък се съобщава също, че есцините показват инхибиторни ефекти върху повишаването на нивата на кръвната глюкоза и инхибиторни ефекти върху активността на панкреатичната липаза при мишки (Hu et al., 2008). В настоящото проучване е установено намаляване на телесното тегло и нивата на лептин в плазмата както в групата с есцин в сравнение с нелекуваната контрола, така и с диетата с високо съдържание на мазнини и есцин в сравнение с животните в контролната група с високо съдържание на мазнини (таблица 2) Тези стойности обаче не са статистически значими в сравнение с резултатите от контролната група. Всъщност, Hu et al. (2008) предполагат, че 2% общ есцин, получен от Aesculus turbinata допълнено към диета с високо съдържание на мазнини за период от 11 седмици намалено телесно тегло и параметрично тегло на мастната тъкан и намалено усвояване на мазнини в червата чрез инхибиране на панкреатичната липаза и повишаване на стомашно-чревната подвижност.

Общото ниво на холестерола на нелекуваните животни не се влияе от есцин, докато значително предотвратява тежкото покачване на плъхове, хранени с диета с високо съдържание на мазнини (таблица 3). Escin осигурява значително увеличение на HDL холестерола както при нелекувани, така и при диетични животни с високо съдържание на мазнини. Въпреки това, той е неефективен срещу повишаването на LDL-холестерол и триглицериди.

Щитовидната жлеза основно синтезира Т4, докато метаболитно активният Т3 се генерира главно в екстратиреоидни тъкани чрез ензимно 5’-дейодиране на Т4 (Kelly, 2000). Тиреоидните хормони в кръвния поток се свързват главно с плазмените протеини; т.е. албумин, тироксин-свързващ глобулин (TBG) и тироксин-свързващ пре-албумин (TBPA) и те са в равновесие със свободни форми, които могат да преминават през клетъчните мембрани и се считат за активни форми на щитовидните хормони (Kaneco, 1997 ). Тиреоидните хормони (THs) стимулират термогенезата чрез увеличаване на консумацията на ATP по време на TH-зависими процеси и намаляване на ефективността на синтеза на ATP (Ortega et al., 2007). Тиреоидните хормони предотвратяват протонното свързване, като стимулират експресирането на „разединяващ” протеин (UCP) във вътрешната мембрана на митохондрията. Следователно, това води до по-голяма консумация на енергия, като осигурява отделяне на топлина вместо синтез на АТФ (Aslan et al., 2004).

В настоящото проучване има значително увеличение на нивото на Т3 и намаляване на нивото на Т4, които не са били статистически значими в групата с високо съдържание на мазнини (Таблица 2) и тези данни са били в съответствие с тези от предишния доклад (Kelly, 2000). От друга страна, приложението на есцин индуцира значително инхибиране на нивото на Т4 при нелекувани (46,8% инхибиране) и при животни, лекувани с висока диета (36% инхибиране). Това може да се дължи на повишената дейодизация на Т4 от диетата с високо съдържание на мазнини или увеличения процент на усвояване на Т4 от целевите клетки (Benvenga & Robbins, 1998). Доказано е, че мастните киселини могат да регулират по различен начин усвояването на Т3 и Т4 от хипофизата (Everts et al., 1995). По този начин е възможно по-високото приемане на Т4, причинено от диетата с високо съдържание на мазнини, да доведе до нормална серумна концентрация на Т4, но до по-високи нива на Т3 в серума и по-високо действие на хормоните на щитовидната жлеза (Brito et al., 2006).

В проучването общият холестерол (p Yang et al. (2006), отчитащ значително увеличение на серумните нива на HDL, LDL, TG и холестерол при плъхове, хранени с диета с високо съдържание на мазнини през 12-седмичен период. Milagro et al. (2006) също така съобщава, че увеличението на TG не е било значително при плъхове, хранени с високомаслена диета за период от 2 месеца в сравнение с тази на контролната група.

Сапонините (под формата на агликон или гликозид) могат да се разтварят както в мазнини, така и във вода. Освен това сапонините имат способността да намаляват повърхностното напрежение и да показват свойствата на детергентите и следователно да влияят на емулгирането на мастноразтворимите вещества в храносмилателната система (Francis et al., 2002). Следователно е съобщено, че те влияят върху образуването на мицел, съдържащ жлъчни киселини, мастни киселини, диглицериди и водоразтворими и мастноразтворими витамини (Francis et al., 2002). В настоящото проучване се наблюдава значително повишаване на нивото на HDL (p Таблица 1. Промяна в телесното тегло (g) през 5-седмичния експериментален период.

SEM: средна стандартна грешка; * p Таблица 2. Ефекти на есцин върху плазмените нива на лептин, инсулин, Т3, Т4.

SEM: средна стандартна грешка; * p Таблица 3. Ефекти на есцин върху плазмената глюкоза, общия, HDL- и LDL-холестерола и триглицеридите.