Binning Wu

1 Катедра по растителни науки, Пенсилванския държавен университет, Университетски парк, PA 16802, САЩ; ude.usp@74wxb (B.W.); moc.liamg@ragantahbiahaslihor (R.B.)

бариерната

2 Интердисциплинарна магистърска програма по растителна биология, Пенсилвански държавен университет, Университетски парк, PA 16802, САЩ

3 Департамент по хранителни науки, Университет Пърдю, Уест Лафайет, IN 47907, САЩ

Рохил Батнагар

1 Катедра по растителни науки, Пенсилванския държавен университет, Университетски парк, PA 16802, САЩ; ude.usp@74wxb (B.W.); moc.liamg@ragantahbiahaslihor (R.B.)

Виджая В. Индукури

4 Департамент по хранителни науки, Пенсилванския държавен университет, Университетски парк, PA 16802, САЩ; [email protected]

Шара Чопра

5 Катедра по биология, Пенсилвански държавен университет, Университетски парк, PA 16802, САЩ; ude.usp@9345cos

Кайли Марч

6 Департамент по ветеринарни и биомедицински науки, Държавен университет в Пенсилвания, Университетски парк, PA 16802, САЩ; [email protected]

Нина Кордеро

7 Катедра по биохимия и молекулярна биология, Държавният университет в Пенсилвания, Университетски парк, PA 16802, САЩ; moc.liamg@25oredrocrn

Surinder Chopra

1 Катедра по растителни науки, Пенсилванския държавен университет, Университетски парк, PA 16802, САЩ; ude.usp@74wxb (B.W.); moc.liamg@ragantahbiahaslihor (R.B.)

2 Интердисциплинарна магистърска програма по растителна биология, Пенсилвански държавен университет, Университетски парк, PA 16802, САЩ

Лаваня Редивари

1 Катедра по растителни науки, Пенсилванския държавен университет, Университетски парк, PA 16802, САЩ; ude.usp@74wxb (B.W.); moc.liamg@ragantahbiahaslihor (R.B.)

3 Департамент по хранителни науки, Университет Пърдю, Уест Лафайет, IN 47907, САЩ

Резюме

1. Въведение

По-голямата част от стандартните терапии на IBD, използващи фармацевтични агенти като аминосалицилати, имуносупресори, биологични препарати или комбинирана терапия, въпреки че е доказано, че в някои случаи мощно облекчават симптомите, не са лишени от вредни странични ефекти [6]. За да разработят нова и ефективна терапия срещу IBD, изследователите са насочили вниманието си към вторични растителни метаболити като феноли. Фенолните съединения са добре известни със своите антиоксидантни свойства. Освен това, натрупването на доказателства показва, че полифенолите играят роля в намесата във възпалителния сигнален път за модулиране на имунните реакции в червата [7,8].

Въпреки че голям брой проучвания разкриват връзката между консумацията на храни, богати на флавоноиди, и подобряването на симптомите на IBD, е трудно да се определи ефикасността на което и да е специфично флавоноидно съединение в рамките на цяла хранителна матрица. Почти изогенните линии (NIL) са мощни инструменти за справяне с полезните ефекти от един клас съединения срещу възпаление на дебелото черво. Такива популации се развиват чрез многократно обратно кръстосване на линии за интрогресия към техния повтарящ се родител и съдържат само малък брой геномни фрагменти от родителя донор, като същевременно се поддържа хомогенен генетичен фон [18]. За да се обърнем специално към ползите за здравето на флобафените, използвахме две царевични NILs P1-rr (F +) и p1-ww (F−), които се различават само по съдържанието на флаван-4-оли като добавки към фуражните мишки при излагане на CMC. Тук съобщаваме, че диетата, допълнена с F +, подобрява затлъстяването, предизвикано от CMC и нискостепенното възпаление на дебелото черво, както се вижда от намаленото тегло на епидидималната мастна тъкан, намаленото производство на провъзпалителни медиатори и засилената функция на чревната бариера.

2. Материали и методи

2.1. Химикали

Натриева карбоксиметилцелулоза (Mw

250 000) е закупен от Sigma (Сейнт Луис, Мисури, САЩ). Всички други химикали също са закупени от Sigma, освен ако не е посочено друго.

2.2. Царевични почти изогенни линии

Царевичните почти изогенни линии са кръстени на различни модели на пигментация на перикарпа и кочаните: P1-rr (функционален p1 алел, червен перикарп, червен кочан) и p1-ww (нефункционален p1 алел, бял перикарп, бял кочан) . Самостоятелната линия p1-ww (4Co63) е получена от Националната лаборатория за съхранение на семена (Форт Колинс, Колорадо, САЩ), а генетичният запас P1-rr4B2 е получен от д-р Томас Питърсън (Iowa State University, Ames, IA, USA). В държавния университет в Пен, генетичният запас P1-rr4B2 беше допълнително пресечен в генетичен фон 4Co63. Почти изогенни линии, P1-rr (4Co63) и p1-ww (4Co63) са отглеждани в Penn State Agronomy Farm, Rock Springs, PA през лятото на 2015 г. за пробни колекции, използвани в това проучване.

2.3. Екстракция на проба от царевица

Екстракция на проби и отстраняване на протеини са извършени по метода на Bligh-Dyer [19]. В обобщение, 600 µL метанол, съдържащ 0,1% мравчена киселина (v/v) се добавя към 30 mg царевична проба, завихря се и обработва с ултразвук, след това се добавят 540 µL вода, съдържаща 0,1% мравчена киселина (v/v) и хлороформ. Пробите се разклащат в продължение на 5 минути, последвано от центрофугиране при 5000 × g в продължение на 30 минути. Горната фаза се прехвърля в нова епруветка за микроцентрифуга и се съхранява при -20 ° C до по-нататъшна употреба.

2.4. Определяне на общото фенолно съдържание

Общата фенолна характеристика на екстрактите от царевица се определя по метода Folin – Ciocalteu (FC). Подробна методология за процедурата е описана по-рано [20]. Абсорбцията е отчетена при 765 nm на четец за микроплаки Cytation (BioTek, Winooski, VT, САЩ). Стойностите се изразяват в милиграми еквиваленти на галова киселина (GA) на 100 g проба от царевица (mg GA еквиваленти/100 g сухо тегло).

2.5. Обща антиоксидантна активност

Антиоксидантният потенциал на пробите беше определен с помощта на анализ на 2,2-дифенил-1-пикрилхидразил (DPPH) [21]. Накратко, 24-процентов разтвор на DPPH беше направен в етанол, който беше допълнително разреден с етанол, докато спектрофотометърът (BioTek, Winooski, VT, USA) отчете 1.1 при 515 nm. Фиксиран обем от тази разредена DPPH смес 285 μL се пипетира в 15 μL проба и реакцията се оставя да продължи 2 часа. След това абсорбцията на тази смес се проследява с помощта на спектрофотометрия при 515 nm. Активността на извличане на радикали се сравнява със стандартна крива на известни разреждания на Trolox. Анализите се провеждат в три екземпляра и се изразяват в милиграми еквиваленти на Trolox на 100 g проба от царевично зърно (mg Trolox/100 g сухо тегло).

2.6. Количествено определяне на флаван-4-ол от царевична тъкан

Сухите ядки се смилат и 1 ml 30% HCl/70% бутанол (v/v) се добавят към прахообразна тъкан в епруветка на Eppendorf и се инкубират за 1 h при 37 ° C. След това пробите се центрофугират при 18 000 × g в продължение на 20 секунди. Супернатантите се пипетират в четеца за микроплаки Cytation (BioTek) и абсорбцията на пробата се измерва при 565 nm и съдържанието на флаван-4-ол се отчита като абсорбция/g използвано ядро.

2.7. Подготовка и екстракция на проби от метаболомика

Екстрактът от царевица от метода на екстракция на Bligh-Dyer се изпарява до сухо във вакуумен концентратор (Eppendorf, Hauppauge, NY, САЩ). Изсушената полярна фракция се възстановява в 50 uL разредител, съставен от 95% вода и 5% ацетонитрил, съдържащ 0,1% мравчена киселина. Разтворените проби се обработват с ултразвук в продължение на 5 минути, центрофугиране при 16 000 × g в продължение на 8 минути и супернатантите се прехвърлят в флакони с HPLC автосамплер.

2.8. HPLC-MS анализ

2.9. Експериментално приготвяне на диети с мишки

Хранителният състав на P1-rr (F +) и p1-ww (F−) е определен от Dairy One Inc. (Ithaca, NY, USA) в съответствие с AOAC методите за пепел, влага, диетични фибри, протеини и обща мазнина ( Маса 1 ). Данни за хранителен анализ бяха използвани за формулиране на диети (Envigo, Indianapolis, IN, USA), а именно, 15% и 25% съдържаща флаван-4-ол F + диета (F + (15) -TD.150396, F + (25) - TD. 150397), 15% хранителна добавка с F-добавка без Fvan (F− (15) -TD. 150398) и контролна диета (TD. 130852). Диетичният състав е включен в таблица 2 .

маса 1

Анализирано хранително съдържание на P1-rr (F +) и p1-ww (F−).