Сприятливі ефекти добавок брусниці (Vaccinium vitis-idaea L.) на метаболічні та запальні побічні ефекти, спричинені дієтою з високим вмістом жиру, на моделі ожиріння на мишах

Рійтта Рійти

1 Група досліджень імунофармакології, Факультет медицини та медичних технологій, Університет Тампере та Університетська лікарня Тампере, Тампере, Фінляндія

Марі Хямяляйнен

Райнер Пелтола

2 Інститут природних ресурсів Фінляндії, Біоекономіка та навколишнє середовище, Рованіємі, Фінляндія

Еєва Мойланен

Пов’язані дані

Усі відповідні дані містяться в роботі.

Анотація

1. Вступ

Поширеність ожиріння, метаболічного синдрому та діабету 2 типу швидко зростала у всьому світі протягом останніх десятиліть. Причини можна знайти у зміні способу життя, що призводить до зниження фізичних навантажень та ожиріння дієти. Здається, ожиріння продовжує залишатись зростаючим глобальним навантаженням на здоров'я; за статистикою ВООЗ, 13% дорослих у віці 18 років і старше (що відповідає понад 650 мільйонам людей) страждали ожирінням (індекс маси тіла ІМТ> 30 кг/м 2) та 39% із надмірною вагою у 2016 році [1]. Ожиріння - це складний хронічний розлад із багатофакторною етіологією, що включає генетику, гормони, дієту та навколишнє середовище [2], і він має великий вплив на різні метаболічні та (пато) фізіологічні функції в організмі людини. Ожиріння є основним фактором ризику та основним станом прогресування багатьох метаболічних порушень, зокрема діабету 2 типу, серцево-судинних захворювань та раку через його вплив на розвиток, наприклад, гіпертонії, резистентності до інсуліну, неалкогольної жирової хвороби печінки та запалення [3]., 4].

Жирова тканина - це активна тканина, що регулює різні фізіологічні та патологічні процеси, включаючи імунітет та запалення. Тому його більше не розглядають лише як пасивне накопичувач енергії. Жирова тканина виробляє і вивільняє кілька гормоноподібних факторів, званих адипокінами, і багато з них мають про- або протизапальні властивості [2,5]. У ожиріній жировій тканині кількість імунних клітин, що секретують протизапальні речовини, збільшується, тоді як кількість клітин, що виробляють протизапальні речовини, зменшується. Цей дисбаланс відповідає за ожиріння, спричинене низьким ступенем запалення та резистентністю до інсуліну в організмі [3].

Дієта відіграє важливу роль у профілактиці та лікуванні ожиріння, діабету 2 типу та інших захворювань, пов’язаних з ожирінням. Дієта, що містить багато овочів, багатих поліфенолом, знижує ризик супутніх захворювань, пов’язаних із ожирінням [6–8]. Ягоди особливо багаті різними поліфенолами [9,10]. Дієти, що містять ягоди, пов’язані із зниженим ризиком розвитку діабету 2 типу, ймовірно, завдяки флавоноїдам [11], антоціанідинам [8,12,13] чи іншим поліфенолам [14], що містяться в ягодах. Кілька досліджень втручання показали сприятливий вплив ягід також на запалення та серцево-судинні захворювання [15].

Як повідомляється, брусниця (Vaccinium vitis-idaea L.) має експериментальні моделі, що мають перспективні корисні для здоров’я ефекти та протизапальні властивості [16–19]. Встановлено, що брусниця/екстракти брусниці виявляють антидіабетичний потенціал у різних тестах in vitro [20] та корисні метаболічні ефекти у мишей, які зазнали дієти з високим вмістом жиру [21–25]. Брусниця багата дієтичними поліфенолами з високою антиоксидантною активністю [16,26–28], а також містить незамінні омега-3 жирні кислоти [29] та рослинні стерини [30,31], які можуть сприяти їх ефекту, що зміцнює здоров’я. Брусниця зазвичай вживається в північних країнах і комерційно доступна у багатьох різних формах. Вони також є найбільш широко збираними та комерційно використовуваними лісовими ягодами у Фінляндії [32].

У цьому дослідженні ми мали на меті дослідити вплив добавок брусниці на метаболічні та запальні зміни в режимі експериментального ожиріння, спричиненого експериментальним ожирінням у мишей, щоб розширити сучасні уявлення про користь брусниці для здоров’я. В якості тестового матеріалу ми використали комерційно доступний порошок брусниці, висушений на повітрі, виготовлений з фінської брусниці.

2. Матеріали та методи

Тварини та навчальний дизайн

Самці мишей C57BL/6N (Scanbur Research A/S, Карлслунде, Данія), віком 8 тижнів і 24,3 ± 0,2 г ваги на початку експерименту, були розділені на три групи з 10 мишей і утримували по дві миші на клітку у приміщенні для тварин в Університеті Тампере в стандартних умовах (12/12 годин цикл світло/темрява, температура 22 ± 1 ° C і вологість 50–60%) з їжею та водою за умови необхідності.

Мишей годували звичайною дієтою з низьким вмістом жиру (НЖ, 10 ккал% жиру), дієтою з високим вмістом жиру (СН, 46 ккал% жиру) або дієтою з високим вмістом жиру, доповненою сушеною на повітрі брусницею (Vaccinium vitis-idaea L .) порошок (HF + LGB, 20% мас.) протягом 6 тижнів. Обидві дієти з високим вмістом жиру містили 46% енергії з жиру та 36% з вуглеводів, тоді як дієта з низьким вмістом жиру мала 10% енергії з жиру та 72% з вуглеводів (таблиця 1). В іншому випадку спеціально виготовлені гранульовані дієти (Research Diets, Inc, New Brunswick, NJ, USA) відповідали білку (18% енергії від білка), клітковині, вмісту вітамінів та мікроелементів, враховуючи склад порошку брусниці. Сушений на повітрі порошок брусниці (100 г порошку відповідає приблизно 900 г свіжих ягід) було виготовлено з фінської брусниці компанією Kiantama Ltd (Суомуссалмі, Фінляндія).