Glükánban gazdag poliszacharidok a Pleurotus sajor-caju (Fr.) Singer-től, megakadályozzák a glükóz intoleranciát, az inzulinrezisztenciát és a gyulladást C57BL/6J egerekben, amelyek zsírtartalmú étrendet fogyasztanak Tanulmányi tanulmány az "Állatorvos-tudomány"

Hasonló témák az állatorvos-tudományban, tudományos cikk szerzője - Gowri Kanagasabapathy, Umah Rani Kuppusamy, Sri Nurestri Abd Malek, Mahmood Ameen Abdulla, Kek-Heng Chua és mtsai.

Akadémiai tanulmány a "Glükánban gazdag poliszacharidok a Pleurotus sajor-caju (Fr.) Singer-től" megakadályozza a glükóz intoleranciát, az inzulinrezisztenciát és a gyulladást C57BL/6J egerekben, amelyek zsírtartalmú étrendet fogyasztanak "

Kiegészítő és alternatív gyógyászat

Glükánban gazdag poliszacharidok a Pleurotus sajor-caju (Fr.) Singer-től, megakadályozzák a glükóz intoleranciát, az inzulinrezisztenciát és a gyulladást C57BL/6J egerekben, amelyek zsírtartalmú étrendet fogyasztanak

Gowri Kanagasabapathy1,3, Umah Rani Kuppusamy2,3 *, Sri Nurestri Abd Malek1,3, Mahmood Ameen Abdulla2,3, Kek-Heng Chua2,3 és Vikineswary Sabaratnam1,3

Háttér: A Pleurotus sajor-caju (P. sajor-caju) évezredek óta rendkívül hasznos az alacsony zsír- és magas oldható rosttartalom miatt a diabetes mellitus megelőzésében. Az inzulinrezisztencia kulcsfontosságú eleme a diabetes mellitus kialakulásának, amelyet gyulladás okoz. Ebben a tanulmányban a P. sajor-caju (GE) glükánban gazdag poliszacharidjának in vivo hatékonyságát kívántuk megvizsgálni magas zsírtartalmú étrenddel táplált C57BL/6J egerekben cukorbetegség és gyulladás ellen.

Módszerek: A cukorbetegséget magas zsírtartalmú étrend táplálásával indukálták C57BL/6J egerekben. Az egereket véletlenszerűen 7 csoportba soroltuk (n = 6 csoportonként). A kontroll csoportok ebben a vizsgálatban az ND (normál étrendhez) és a HFD (a magas zsírtartalmú étrendhez) voltak. A kezelt csoportok ND240 voltak (normál étrendhez) (240 mg/ttkg) és HFD60, HFD120 és HFD240 (nagy zsírtartalmúak), ahol az egereket három GE adaggal (60, 120, 240 mg GE/kg) adták be. bw). Metformin (2 mg/ttkg) volt pozitív kontroll. A glükóz tolerancia tesztet, a glükóz és az inzulin szintjét 16 hét végén mértük. A gyulladásos markerek, a GLUT-4 és az adiponektin gének expresszióját az egerek zsírszövetében értékeltük. Az egyirányú ANOVA és Duncan többszörös tartományú tesztjeit (DMRT) alkalmazták a csoportok közötti szignifikáns különbségek meghatározására.

Eredmények: A GE-vel kezelt csoportok az adiponektin és a GLUT-4 génexpressziójának fokozott szabályozásával javították a glükóz toleranciát, csillapították a hiperglikémiát és a hiperinsulinémiát egerekben. A GE-vel kezelt csoportokban az egereknél nem alakult ki inzulinrezisztencia. A GE a gyulladásos markerek (IL-6, TNF-a, SAA2, CRP és MCP-1) expresszióját a nukleáris transzkripciós faktorok (NF-kB) csillapításával is csökkentette.

Következtetés: A P. sajor-caju glükánban gazdag poliszacharidja potenciális szerként szolgálhat a glükóz intolerancia, inzulinrezisztencia és gyulladás megelőzésében.

Kulcsszavak: Pleurotus sajor-caju, cukorbetegség, poliszacharidok, C57BL/6J egerek, magas zsírtartalmú étrend

2A BiomedicalScience Tanszék, Orvostudományi Kar, Malayai Egyetem, 50603 Kuala Lumpur, Malajzia

3Gombakutató Központ, Malayai Egyetem, 50603 Kuala Lumpur, Malajzia

A szerzői információk teljes listája a cikk végén található

Bio Med Central

A cukorbetegség az egyik vezető nem fertőző betegség, amely az emberiséget érinti [1]. Becslések szerint világszerte több mint 284 millió ember cukorbeteg, és az előrejelzések szerint ez a szám 2030-ra megduplázódik [2]. A cukorbetegség (DM) egy bonyolult anyagcserezavar, amelyet a magas vércukorszint jellemez, mivel a sejtek képtelenek a glükózt megfelelően felhasználni. Az 1-es típusú cukorbetegség etiológiája az inzulinszekréció abszolút hiánya, míg a 2-es típusú cukorbetegség (DM) az inzulinhatással szembeni rezisztencia és a károsodott inzulinszekréció kombinációja, amely az összes cukorbetegség esetének több mint 90% -át teszi ki [3]. A cukorbetegség mikrovaszkuláris (vakság, veseelégtelenség és neuropathia) és makrovaszkuláris (stroke és miokardiális infarktus) szövődményekhez vezethet [4]. Ugyancsak fontos kockázati tényező az elhízás, a hiperinsulinémia, a magas vérnyomás, a diszlipidémia és az érelmeszesedés kialakulásában [5].

A DM jelenlegi kezelése magában foglalja az inzulint és más orális hipoglikémiás gyógyszereket, például a szulfonil-karbamid-származékokat, a biguanidokat, a tiazolidindionokat és az alfa-glu-kosidáz inhibitorokat. Ezeknek a szereknek azonban ismert, hogy vannak olyan nemkívánatos mellékhatásai, mint a magas vérnyomás, a szájszárazság, a székrekedés, a fejfájás, a szívbillentyűk és az elhízás [6]. A természetes termékek a mai napig fontos szerepet játszanak gyógyszerforrásként a cukorbetegség megelőzésében, így a cukorbetegség szövődményeinek leküzdésére szolgáló hasznos gyógyszerjelöltek felfedezésére irányuló erőfeszítések könyörtelenül folynak [7].

A gombákat elismerték gyógyászati tulajdonságaik miatt, és évszázadok óta használják a hagyományos orvoslásban. A gombák gyógyhatásai: antioxidáns, vírusellenes, antibakteriális, gombaellenes, parazitaellenes, méregtelenítő, immunmoduláló, daganatellenes, gyökfogó, gyulladáscsökkentő, kardiovaszkuláris, hiperlipidémiás vagy hiperkoleszterinémiás, hepatoprotektív és diabéteszellenes [8]. Az ehető gombákat az egészség megőrzésére és a hosszú élettartam növelésére használják az ókortól kezdve [9]. Malajziában a széles körben termesztett „ehető gombatáp” a Pleurotus nemzetség, amelyet általában „laskagombának” neveznek. A laskagombákról kiderült, hogy meghatározott tápanyag- és gyógyászati értékekkel rendelkeznek, és legnépszerűbbek olyan országokban, mint India, Kína és Japán. Jelenleg a Pleurotus sajor-caju-t az egész világon termesztik. Jó minőségű fehérjéket és vitaminokat, például B1, B2 és C tartalmaz, és nagyon kevés lipid vagy keményítő van benne. Állítólag ez a gomba képes csökkenteni a vér koleszterinszintjét [10] és megakadályozni a hiperlipidémiát, és ezt a képességet alacsony zsír- és magas oldható rosttartalmának tulajdonítja [11].

Az elhízásnak két különféle állatmodellje van; az első típus a genetikai elhízás, amelyet olyan rágcsáló törzsek mutatnak be, mint a Zucker zsíros (fa/fa) patkány és a leptin-

hiányos elhízott (lepob/lepob) egér, amelyek különféle kísérleti körülmények között elhíznak. A másik típusú elhízáshoz használt egérmodell, a C57BL/6J jobban tükrözi az emberi állapotot, ahol az állatok genetikai és környezeti tényezők kombinációja, például a hosszú távú magas zsírtartalmú bevitel következtében központi zsírosodás, hiperinsulinémia és hiperglikémia alakul ki [ 12]. Ennélfogva ebben a tanulmányban a C57BL/6J egér törzset választották ki a P. sajor-caju glükánban gazdag poliszacharidjainak potenciális hatásainak vizsgálatára magas zsírtartalmú étrenddel táplált egerekben a glükóz homeosztázis és az ezzel járó gyulladás anyagcsere-változásaira. Az aktivitást összehasonlították a metforminnal (széles körben alkalmazott orális antidiabetikus gyógyszer).

A Pleurotus sajor -caju (10 kg) friss termőtesteit egy gombafarmról gyűjtötték össze Semenyihben (helyszín - 3 ° 21'19.20 "É 101 ° 14'36.35" K), Selangor Darul Ehsan, Malajzia.

Glükánban gazdag poliszacharid izolálása és tisztítása a P. sajor-caju (GE) forró vizes kivonatából

A poliszacharid izolálása és tisztítása a korábban leírt módszeren alapult [13]. A P. sajor-caju termőtestét összegyűjtöttük és vízzel mostuk. Összetörjük és 500 ml desztillált vízben 8 órán át forraljuk. Az egész keveréket egy éjszakán át 4 ° C-on tartottuk, majd vászonszöveten átszűrtük. A szűrletet 13000 x g sebességgel 45 percig 4 ° C-on centrifugáltuk. A felülúszót összegyűjtjük és etanollal (1: 5 [v/v]) kicsapjuk. Egy éjszakán át 4 ° C-on tartottuk, majd 45 percig ismét centrifugáltuk 13000 x g sebességgel. A kicsapódott anyagot (poliszacharid) négyszer etanollal mossuk, majd fagyasztva szárítjuk. A fagyasztva szárított anyagot 30 ml desztillált vízben feloldjuk, és cellulózmembránból (Sigma-Aldrich, USA) készített dialíziscsövön keresztül desztillált vízzel 4 órán át dializáljuk. Ez az eljárás eltávolította a kis molekulatömegű anyagokat. A vizes oldatot ezután összegyűjtjük a dialízis zsákból és fagyasztva szárítjuk, így nyers poliszacharidot (GE) kapunk. A kivonat | 3-glükánszintjét a Meganzyme International (Írország) cégtől vásárolt (gomba- és élesztőspecifikus) fi-glükán készlettel becsültük meg.

Ezt a tanulmányt a Malayai Egyetem Orvostudományi Kar Állattenyésztési és Felhasználási Bizottságának politikájával és eljárásaival összhangban végezték, hivatkozással a 8. kiadásra: Útmutató a laboratóriumi állatok gondozásához és felhasználásához az Intézet

Laboratóriumi állatkutatás, Nemzeti Tudományos Akadémia, USA. Az állatetikai jóváhagyást a Malayai Egyetem Orvostudományi Kar Állatgondozási és Felhasználási Bizottságától (IACUC, UM) szerezték be (jóváhagyási szám: ISB/14/07/2010/GK [R]). A nőstény C57BL/6J (ob/ob) egereket (7 hetesek) a tajvani BioLasco Laboratory-ból vásároltuk. Az állatokat rozsdamentes acélból készült dróthálós ketrecekben tartottuk, 21 ° C hőmérsékleten tartott helyiségben, a szokásos körülmények között 12 órás fény/sötét ciklus (fényidő: 8: 00-20: 00 óra). Az állatok szabad hozzáférést kaptak az élelemhez és a vízhez, amelyet minden nap frissen biztosítottak.

Egy hét akklimatizáció után az egereket véletlenszerűen (súly alapján) hét csoportba soroltuk (n = 6/csoport). Az 1. táblázat mutatja az étrend típusát és az egyes csoportoknál alkalmazott GE koncentrációt. A kontroll csoportok ebben a vizsgálatban az ND (normál étrendhez) és a HFD (a magas zsírtartalmú étrendhez) voltak, ahol az egereket desztillált vízzel adták be. A kezelt csoportok ND240 (normál étrendhez) és HFD60, HFD120 és HFD240 (nagy zsírtartalmúak) voltak, ahol az egereket különböző GE dózisokkal adtuk be, és pozitív kontrollként a metformin szolgált. A zsír összetétele normál étrendben a teljes energia 5% -a volt, míg a magas zsírtartalmú étrendben a zsír 45 vagy 60% -a. A GE-t hetente háromszor adtuk be epi-gyomor útján etető tűvel (20. méret) az ND240, HFD60, HFD120 és HFD240 csoportokba 16 héten keresztül. 7 hetes 45% zsírtartalmú etetés után (TestDiet®, USA) az állati étrendet 60% zsírral (TestDiet®, USA) helyettesítettük a HFD, HFD60, HFD120, HFD240 és HFDMET csoportokban, míg az ND és ND240 az étrend nem változott a kísérlet során.

Orális glükóz tolerancia teszt (OGTT)

A 16. hét végén az orális glükóz tesztet végeztük az egereken, miután éjszakai böjtöt vetettünk alá. Az egerek farokvénájának vágásából vérmintákat nyertünk, és a vércukorszintet ACCU-CHEK® glükométer és ACCU-CHEK® alkalmazásával határoztuk meg

Előnyös tesztcsíkok. Először az éhomi vércukorszintet mértük. Ezután a GE-t epi-gyomor útján etetőtűvel adtuk be, és ismét megmértük a vércukorszintet. Glükózt (2 g/testtömeg-kg) e-gyomor útján is beadtunk az egereknek. Végül a vércukorszintet 30 percenként, 2 órán át (30, 60, 90 és 120 perc) mértük. A készlet és Lee és munkatársai protokollja szerint [14] az egereket 7,8 mmol/l (200 mg/dl) és annál magasabb éhomi vércukorszinttel tekintették hiperglikémiásnak, míg egerek 3,9 mmol/l alatti éhomi vércukorszintjét (70 mg/dl) hipoglikémiás kategóriába sorolták.

Mintagyűjtés és analitikai módszerek

A 16. hét végén az egereket éterrel érzéstelenítettük, miután 12 órán át visszatartottuk az ételt, és aorta exanganginációval felöltettük őket. A vérmintákat SST ™ üveg szérumcsövekbe vettük, arany BD Hemogard ™ záródással (BD Vacutainer®, USA). A szérummintákat 2400 x g-vel 15 percig végzett centrifugálás után szétválasztottuk. A mintákat -80 ° C-on tároltuk az inzulinszint becsléséhez. A zsírszöveteket eltávolítottuk, és RNAlater® oldatban (Applied Biosystems, USA) tároltuk, majd egy éjszakán át 4 ° C-on hűtöttük, mielőtt a mintákat -80 ° C-on tároltuk az RNS kivonása céljából.

Inzulinérzékenységi teszt

Az inzulinérzékenységi vizsgálatot Rat Insulin Enzyme Immunoassay kit (SPI-BIO Bertin pharma, Franciaország) alkalmazásával végeztük. A vizsgálat a jelöletlen patkányinzulin és a patkányinzulinhoz (nyomjelző) kapcsolt acetilkolin-észteráz (AChE) közötti versengésen alapul korlátozott specifikus tengerimalac patkányellenes inzulin antiszérum helyeken. Az abszorbanciát 410 nm-en mértük mikrolemez-olvasóval (Bio-Tek Instruments Inc., USA). Ismert koncentrációjú patkány inzulint (0,08–10 ng/ml) használtak standardként az inzulin koncentráció becsléséhez, és az eredményeket ng/ml-ben fejezték ki.

Az inzulinrezisztencia indexét a homeosztázis modell értékelésével (HOMA) becsültük, és az volt

1. táblázat Az étrend típusa és az egyes csoportokhoz beadott GE koncentráció

A diéta típusa Csoportok Kezelés

Normál étrend ND Normaldiet csak + desztillált H2O

ND240 Normaldiet + 240 mg/testtömeg-kg GE

HFD Csak magas zsírtartalmú étrend + desztillált H2O

HFD60 Nagy zsírtartalmú étrend + 60 mg/testtömeg-kg GE

Nagy zsírtartalmú étrend HFD120 Nagy zsírtartalmú étrend + 120 mg/testtömeg-kg GE

HFD240 Nagy zsírtartalmú étrend + 240 mg/testtömeg-kg GE

HFDMET magas zsírtartalmú étrend + 2 mg/testtömeg-kg metformin (antidiabetikus gyógyszer)

a vércukorszint és az inzulinszint közötti összefüggés felhasználásával számítva a következő képlet szerint [15]:

Inzulin (uUI/L) x Vércukorszint (mmol/L)

Gén expressziós vizsgálatok valós idejű - RT-PCR alkalmazásával

Az adatokat három párhuzamos vizsgálat átlag ± SD-ként mutatjuk be. Egyirányú varianciaanalízist alkalmaztunk a csoportok közötti szignifikáns különbségek meghatározására. A statisztikai szignifikanciát p HFD240> ND> HFD120> HFDMET> HFD60> HFD.

A GE hatása a vércukorszintre, a szérum inzulinszintre és az inzulinrezisztencia indexre

A szisztémás gyulladást elismerték, hogy kulcsfontosságú kapcsolat az inzulinrezisztencia és a cukorbetegség között [18]. Az inzulinrezisztenciát a pro-gyulladásos citokinek fokozott expressziója, a fehérjék zsírszövetébe történő makrofág infiltráció és az inzulinra adott válasz károsodása jellemzi a fő inzulin célszövetekben.

A 2. (a-c) ábra bemutatja a GE és a metformin hatását a vércukorszintre, a szérum inzulin koncentrációjára és a HOMA-IR értékre magas zsírtartalmú étrenddel vagy normál étrenddel etetett egerekben. Az éhomi vércukorszint csökkenő sorrendben HFD> HFD60> HFDMET> HFD> ND> HFD120> HFD240> ND240 volt. Mérsékelt, de jelentős hiperglikémia alakult ki a HFD csoportban. A C57BL/6J egerek súlyos hiperglikémiájáról és hiperinsulinémiájáról csak 24 hetes táplálkozás után, magas zsírtartalmú étrenddel számolnak be [19]. A GE által beadott egerek (HFD120 és HFD240) szignifikánsan alacsonyabb éhomi vércukorszintet mutattak a HFD csoportba tartozó egerekhez képest. Ennek ellenére a normál étrend-csoportokban (ND és ND240) nem figyeltek meg szignifikáns különbségeket. A szérum inzulinszint szignifikánsan megemelkedett a HFD csoportban, és 88,8% -kal volt magasabb, mint az ND csoportban, ami hyperinsuli-nemiára utal. A GE azonban csoportokat és metformint kezelt

2. táblázat A vizsgált gének

Gén neve és rövidítése

Adiponektin-glükóz transzporter (GLUT-4) Retinol-kötő fehérje 4 (RBP-4) Nukleáris faktor-KB (NF-kB) A tumor nekrózis faktor-a (TNF-a) Szérum amiloid A 2 (SAA-2) Interleukin 6 (IL-6) )

Monocita kemoattraktáns fehérje- (MCP-1) C-reaktív fehérjék (CRP)