Водний екстракт Ocimum gratissmum зменшує вміст ліпідів у плазмі у хом’яків, що харчуються гіперхолестерином

Пей-Ю Чао

1 Випускник Інституту фундаментальних медичних наук, Китайський медичний університет, Тайчжун, Тайвань

Джеймс А. Лін

1 Випускник Інституту фундаментальних медичних наук, Китайський медичний університет, Тайчжун, Тайвань

Вей-Джен Тін

1 Випускник Інституту фундаментальних медичних наук, Китайський медичний університет, Тайчжун, Тайвань

Сюе-Хуей Лі

2 Відділ лабораторної медицини, загальна лікарня Куанг Тянь, Тайчжун, Тайвань

Куанхуй Ся

2 Відділ лабораторної медицини, загальна лікарня Куанг Тянь, Тайчжун, Тайвань

Юнг-Вей Чіу

3 Інститут медицини, медичний університет Чунг Шаня, Тайчжун, Тайвань.

4 Відділення невідкладних ситуацій та центр гіпербаричної кисневої терапії, лікарня метро "Tangsung MetroHarbor", Тайчжун, Тайвань

Те-Джен Лай

3 Інститут медицини Медичного університету Чунг Шаня, Тайчжун, Тайвань.

5 Відділення психіатрії, медична лікарня Чунг-Шань, Тайчжун, Тайвань

Цзінь-Мін Хван

6 Кафедра прикладної хімії, Коледж охорони здоров'я та менеджменту, Медичний університет Чунг Шань, Тайчжун, Тайвань

Дже-рЮх Лю

7 Випускник Інституту біології раку, Китайський медичний університет, Тайчжун, Тайвань

8 Центр молекулярної медицини, лікарня Китайського медичного університету, Тайчжун, Тайвань

Чі-Ян Хуан

1 Випускник Інституту фундаментальних медичних наук, Китайський медичний університет, Тайчжун, Тайвань

9 Випускник Інституту китайської медичної науки, Школа китайської медицини, Китайський медичний університет, Тайчжун, Тайвань

10 Департамент охорони здоров’я та харчування Біотехнології Азійського університету, Тайчжун, Тайвань

Анотація

Завдання: Гіперліпідемія є важливим фактором ризику розвитку атеросклерозу та супутніх захворювань, які є основною проблемою здоров'я в багатьох розвинених країнах та країнах, що розвиваються, що може призвести до летального результату внаслідок зміни способу життя та дієтичних звичок у цей сучасний вік.

Методи: У цьому дослідженні водний екстракт Ocimum gratissimum (OGE) тестували на знижуючий ефект на рівень ліпідів у сироватці чоловічих хом'яків на дієті з високим вмістом жиру (12%) та високим вмістом холестерину (0,2%) (HFCD).

Результати: Результати показали, що рівні групи ліпопротеїдів-холестерину високої щільності (HDL-C), ліпопротеїнів-холестеринів низької щільності (LDL-C), загального холестерину (TC) та тригліцеринів (TG) були підвищені в групі HFCD (113 ± 11, 259 ± 87, 629 ± 175 та 625 ± 262, відповідно), порівняно з контрольною групою нормальної дієти (51 ± 8, 19 ± 5, 77 ± 16 та 101 ± 44, відповідно). При одночасному лікуванні різними дозами (10 та 20 мг/кг) OGE або розувастатину щури демонстрували відновлення нормальних рівнів LDL-C, TC та TG у сироватці крові.

Висновок: Тому ми припускаємо, що водний екстракт Ocimum gratissimum може мати потенційну функцію зниження рівня ліпідів у сироватці крові у щурів.

Вступ

Гіперліпідемія є важливим фактором ризику розвитку атеросклерозу та супутніх захворювань, які є основною проблемою здоров'я в багатьох розвинених країнах та країнах, що розвиваються, що може призвести до летального результату через зміни способу життя та дієтичних звичок у сучасну епоху 1, 2. На сьогоднішній день дослідження щодо зниження рівня ліпідів для втручання показує, що ця стратегія є ефективною для зменшення ризику захворюваності 3, 4, але вартість ліпідних препаратів висока, і не всі реагують на лікування.

Природні поліфеноли застосовуються до простих молекул (фенольні кислоти) та високополімеризованих сполук (дубильних речовин), які сприяють лікуванню різних захворювань дегенеративного характеру, включаючи гіперліпідемію. В даний час існує кілька ретельно задокументованих на основі рослин знижувальних ліпідів поліфенолів, у тому числі з порожнистої еклонії, Ichnocarpus frutescens, Morus alba, Hibiscus sabdariffa та червоного винограду 5 - 9. Оскільки природні сполуки можна використовувати для профілактики атеросклерозу завдяки їх впливу на зниження ліпідного профілю в циркулюючій крові та пригнічення окислення LDL-C 10, 11, пошук нових форм рослинних засобів є напрямком досліджень для цілей сприяння більш широкому розумінню сполук на рослинній основі, а також збільшення місцевих доступних варіантів обробки для більшої кількості геолокацій.

Матеріали та методи

Тварини та догляд

48 чоловічих золотистих сирійських хом'яків віком 4 тижні вагою від 75 до 80 г були випадковим чином розділені на шість експериментальних груп. Їх окремо розміщували у металевих клітках у приміщенні з кондиціонером (22 ± 2 ° C, 55 ± 5% вологості), під час 12-годинного світлового/12-годинного темного циклу з вільним доступом до їжі та води. При обробці протягом 8 тижнів годування з усіма тваринами маніпулювали згідно з керівництвом Інституційного комітету з догляду та використання тварин Медичного університету Чунг Шань (IACUC, CSMC) для догляду та використання лабораторних тварин.

Складання дієти та добавки

Експериментальних хом'яків годували протягом 8 тижнів на дієті, що містить стандартну пурина-чау (Purina Mills, Inc.). Дієта чау, що розглядається як дієта з низьким вмістом жиру/холестерину, містить 48,7% (мас./Мас.) Вуглеводів, 23,9% (мас.) Білка, 5,0% (мас.) Жиру, 5,1% (мас.) Клітковини, і 7,0% золи (Лабораторна дієта для гризунів 5001, PMI Nutrition International/Purina Mills LLC, США).

Щоб спровокувати гіперліпідемічний процес, базальний чау (звичайна дієта) подрібнювали 12% (мас./Мас.) Кокосової олії (дієта з високим вмістом жиру, HFD) і 0,2% (мас./Мас.) Холестерину додавали для отримання холестерину - збагачена дієта (дієта з високим вмістом жиру/холестерину, HFCD). Щоденникові добавки OGE у дозах 10 мг/кг або 20 мг/кг на добу та 1 мг/кг розувастатину (Crestor, AstraZeneca Inc., Тайбей, Тайвань) обробляли в кожній експериментальній групі. Ці чау, що містять ліпіди, пресували, сушили при 37 ° С і зберігали в сухому середовищі.

Підготовка OGE, як зазначено в попередній роботі 34. Листя Ocimum gratissimum збирали, промивали дистильованою водою, а потім гомогенізували дистильованою водою, використовуючи політрон. Гомогенат інкубували при 95 ° С протягом 1 години (год), а потім фільтрували через два шари марлі. Фільтрат центрифугували для видалення нерозчинних гранул (20000 г протягом 15 хв при 4 ° C) і супернатант (OGE) збирали, ліофілізували і зберігали при -70 ° C до використання. Вміст поліфенолу в OGE аналізували, як зазначено в попередній роботі 35 .

Експериментальне проектування та збір даних

Доза OGE, використана в цьому дослідженні (10 мг/кг або 20 мг/кг), була обрана на основі кількох наших попередніх досліджень 36, включаючи дослідження концентрації-відповіді, яке визначало антиоксидантну активність екстракту щодо процесу перекисного окислення ліпідів та досліджень показали відповідну фармакологічну дозу in vivo.

Тварин розподіляли на шість груп по вісім хом'яків у кожній і годували протягом 8 тижнів наступним чином: група І-стандарту Purina Chow (нормальний раціон, контрольна група ND); II група хом'яків, яких годували нормальним харчуванням, змішаним з 12% кокосової олії (дієта з високим вмістом жиру, група HFD); III група хом'яків, яких годували нормальним харчуванням, змішаним з 0,2% холестерину та 12% кокосової олії (дієта з високим вмістом жиру/холестерину, група HFCD); IV група - хом'яки, яких годували HFCD плюс розувастатин 1 мг/кг ваги тіла на добу (група HFCD + R); Група V-хом'яків, яких годували HFCD плюс OGE 20 мг/кг маси тіла на день (група HFCD + O2); Група VI-хом'яків, яких годували HFCD плюс OGE 10 мг/кг маси тіла на день (група HFCD + O1).

Масу тіла кожного хом'яка визначали щотижня. Споживання їжі кожної групи реєстрували щодня і обчислювали середнє значення кожного хом'яка за тиждень. Наприкінці 8 тижнів тварин приносили в жертву шляхом обезголовлення. Зразки крові відбирали, сироватку відокремлювали і зберігали при -80 ° C до аналізу.

Оцінка ліпідного профілю сироватки крові

Всі біохімічні аналізи проводились у клінічних лабораторіях загальної лікарні Куанг Тянь, Тайчжун, Тайвань. Біохімічні параметри вимірювали на аналізаторі клінічних систем Beckman Coulter Synchron (Автоаналізатор LX20PRO, Beckman Coulter Inc. Тайбей, Тайвань). Для визначення рівня ліпідів у сироватці крові вимірювали загальний холестерин (TC), загальний тригліцерид (TG), холестерин ліпопротеїдів низької щільності (LDL-C) та холестерин ліпопротеїдів високої щільності (HDL-C) за допомогою автоаналізатора Hitachi 7170 (Hitachi, Токіо, Японія).

Статистичний аналіз

Всі значення виражаються як середнє значення ± S.D. Значимість різниць між середнім значенням обробленої та необробленої груп розраховували за допомогою неспареного t-критерію Стьюдента, а значення P менше 0,05 вважали значущими.

Результати

Збільшення маси тіла, споживання їжі та спостереження за хом'яками

Середня вага тіла (г) та щоденне споживання їжі (г/хом'як) збільшувались за рахунок адекватного годування протягом експериментального періоду, як показано на рис. Рис. 1 1 та рис. 2. 2. Всі хом'яки в кожній групі вижили протягом усього дослідження. Але в контрольній групі HFCD хом'яки були візуально більш млявими на сім-вісім тижнів.

Зміна маси тіла у хом'яків, які отримували високий вміст жиру/холестерину та одночасно отримували різну дозу ОГЕ протягом восьми тижнів.

Зміна споживання їжі у хом'яків, які отримували високий вміст жиру/холестерину та одночасно отримували різну дозу ОГЕ протягом восьми тижнів.

Протягом 8 тижнів експерименту не спостерігалось відмінностей середнього споживання їжі та маси тіла серед експериментальних груп (Рис. (Рис. 1 1 і 2).

Індукція жирної печінки дієтою з високим вмістом жиру

Через 8 тижнів зображення печінки показало, що всі групи HFCD значно зменшили почервоніння порівняно з зображеннями печінки ND та HFD (рис. (Рис. 3). 3). Послідовно, відносна вага печінки для всіх груп HFCD також була значно вищою (таблиця (табл. 1). 1). Цікаво, що добавки OGE та розувастатин не впливали на почервоніння та вагу печінки.

Зображення печінки у хом'яків, які отримували високий вміст жиру/холестерину та одночасно отримували різну дозу ОГЕ наприкінці восьми тижнів.

Таблиця 1

Вплив OGE на зміну відносної маси печінки у хом'яків, які отримували дієту з високим вмістом холестерину

Вага, пов’язана з GroupTreatmentNoLiver
(%, маса печінки/маса тіла)

ND	Контроль	8	2,756 ± 0,277
HFCD	Холестерин + високий вміст жиру (МВ)	8	4,042 ± 0,521 *
HFD	З високим вмістом жиру	8	3,325 ± 0,265 *, #
HFCD + R	CF + Rosurastation 1 мг/кг	8	3,974 ± 0,337 *
HFCD + O2	CF + OGE 20 мг/кг	8	3,904 ± 0,190 *
HFCD + O1	CF + OGE 10 мг/кг	8	4,014 ± 0,282 *

* p #, p Таблиця2. 2. Порівняно з групою ND, HFCD спричинив помітне підвищення концентрації TC та TG у плазмі крові на 816% та 618% відповідно, а рівень HDL-C та LDL-C збільшився більш ніж у 2,2 та 13,6 разу відповідно. Не було різниці між рівнем HDL-C у групах HFD та HFCD, тоді як LDL-C все ще був набагато вищим у HFCD у порівнянні з хом'яками HFD. Більше того, HFCD спричинив помітне підвищення плазмових концентрацій TC та TG на 408% та 353% порівняно з групою HFD

Таблиця 2

Вплив OGE на зміну рівня ліпідів у сироватці крові у дієти з високим вмістом холестерину у хом'яків

ЛікуванняnoHDL-CLDL-CTCTG

ND	8	51 ± 8	19 ± 5	77 ± 16	101 ± 44
HFCD	8	113 ± 11 *	259 ± 87 *	629 ± 175 *	625 ± 262 #
HFD	8	98 ± 14 *	28 ± 13 #	154 ± 26 #	177 ± 64 *
HFCD + R	8	102 ± 23 *	142 ± 69 *, #	370 ± 152 *, #	310 ± 230 *, #
HFCD + O2	8	103 ± 14 *	138 ± 40 *, #	352 ± 86 *, #	213 ± 114 *, #
HFCD + O1	8	116 ± 14 *	107 ± 48 #	317 ± 70 *, #	158 ± 54 *

При захисному тестуванні у хом'яків (період застосування 8 тижнів) максимальну добову дозу OGE 20 мг на кг маси тіла перорально вводили хом'якам (W.S.). Дані були виражені як середнє значення ± SD. n = 8. # P (таблиця2). 2). Розувастатин, інгібітор ГМГ-КоА-редуктази, використовували як еталонний препарат (1 мг/кг маси тіла) для порівняння з ОГЕ. Гіполіпідемічний ефект розувастатину в плазмі був ефективним при рівнях ТК та ТГ, які зменшувались на 41,2% та 50,4% (табл. (Табл. 1). 1). Не було суттєвої різниці у рівні ЛПВЩ у всіх групах HFCD, але рівень LDL у групах HFCD + O1 та HFCD + O2 був зменшений відповідно на 58,7% та 46,7% порівняно з групою HFCD (Таблиця (Таблиця2), 2), а зниження, спричинене розувастатином, становило 45,1%.

Обговорення

Для вивчення гіперліпідемії часто використовують моделі тварин, таких як миша, щур, золотий хом'як, морська свинка, кролик, голуб та перепілка. Хом'як є, мабуть, найкращою моделлю для них не тільки тому, що їх ліпідний обмін подібний до людського 38, 39, але й те, що для досліджень гіперхолестеринемії вміст гіперліпідемії може бути простіше підтримувати за допомогою індукції високого вмісту жиру з високим вмістом холестерину 43 .

Це дослідження було проведено для оцінки OGE щодо його здатності знижувати рівень холестерину та тригліцеридів у плазмі крові у хом'яків, які отримували дієти з високим вмістом жиру та високим вмістом холестерину. Таблиця Таблиця 2 2 показує, що рівень холестеринів ЛПНЩ, ТС і ТГ у хом'яків, які харчувалися дієтою з високим вмістом жиру та високим вмістом холестерину, був значно підвищений. При одночасному лікуванні з ОГЕ рівень холестерину в плазмі крові відновлювався, подібно до результату прийому препарату розувастатин проти холестерину. Тому ми пропонуємо врахувати, що OGE може мати ефект зниження рівня ліпідів у крові.

OGE містить велику кількість простих фенольних сполук та флавоноїдів, поліфенольних сполук, на які припадає 11,1%, у тому числі 0,03% катахіну, 0,27% кавової кислоти, 0,37% епікатехіну та 3,27% рутину 44. Минулі дослідження показали, що катехіни можуть знижувати загальний рівень холестерину та ЛПНЩ, але не суттєво впливають ліпопротеїни високої щільності 45; кофеїнова кислота може інгібувати синтазу жирних кислот, 3-гідрокси-3-метилглутарил-КоА-редуктазу та ацил-КоА: активність холестерину ацилтрансферази, в той час як вони підвищують активність бета-окислення жирних кислот та експресію альфа-рецепторів, активованих проліфератором пероксисом, у печінці порівняно з високою -жирна група 46; епікатехін може бути антистаріючою сполукою, про що свідчить поліпшення виживання db/db мишей та сприятливі зміни у різноманітних вікових біомаркерах, включаючи розвиток ожиріння та гіперглікемії 47, а рутин сприяв виведенню фекальних стеринів, зменшуючи тим самим абсорбцію дієтичного холестерину та зниження рівня тригліцеридів у плазмі крові при дієтологічній гіперхолестеринемії 48. Таким чином, згідно з цими характеристиками та порівняно з результатами ефекту розувастатину, ми припустили, що зниження OGE, що знижує гіперхолестеринемію, може бути зумовлене різними причинами.

Висновок

Це дослідження продемонструвало, що OGE, витягнутий із Ocimum gratissimum, може полегшити гіперхолестеринемію та гіпертригліцеридемію, спричинені споживанням їжі з високим вмістом жиру та високим вмістом холестерину. OGE знизив рівень TG, загального холестерину та LDL-C та покращив рівень HDL-C. Хоча метаболічні механізми не є однаковими між чотирма флавоноїдами, фармакологічні ефекти ОГЕ слід додатково дослідити у людей. Ці висновки можуть сприяти лікуванню захворювань, пов’язаних із ожирінням та гіперліпідемією у людей.

Подяки

Ця робота була підтримана грантами Міністерства науки і технологій Китайської Республіки (МОСТ 104-2320-B-039-032), а також частково Тайванським клінічним випробувальним та дослідницьким центром передового досвіду Міністерства охорони здоров'я та соціального забезпечення ( MOHW105-TDU-B-212-133019).