Дієта на основі злаків модулює деякі маркери окисного стресу та запалення у худих та ожиріння
Анотація
Передумови
Потенціал злаків з високою антиоксидантною здатністю зменшувати окислювальний стрес та запалення при ожирінні невідомий. Це дослідження досліджувало вплив пшеничних висівок, ячменю або контрольної дієти (α-целюлоза) на розвиток окисного стресу та запалення у худих і ожирілих щурів Цукера.
Методи
Сім тижнів, худорлявих і ожирілих самців щурів Цукерів (n = 8/група) годували дієтами, що містили пшеничні висівки, ячмінь або α-целюлозу (контроль). Через 3 місяці на цих дієтах вимірювали систолічний артеріальний тиск та аналізували плазму на вміст глюкози, інсуліну, ліпідів, здатності поглинання радикалів кисню (ORAC), малонового диальдегіду, глутатіонпероксидази та концентрації адипокіну (лептин, адипонектин, інтерлейкін (ІЛ) -1β, IL-6, TNFα, інгібітор активатора плазміногену (PAI) -1, хемотаксичний білок моноцитів (MCP) -1). Також визначали швидкість секреції адипокіну з експлантів вісцеральної та підшкірної жирової тканини.
Результати
Щурі ожиріння мали вищу масу тіла, систолічний артеріальний тиск та ліпіди в крові натще, глюкозу, інсулін, лептин та IL-1β порівняно з худими щурами, і ці показники не зменшувались споживанням дієти на основі пшеничних висівок або ячменю. ORAC у сироватці крові, як правило, був вищим у ожирілих щурів, яких годували пшеничними висівками та ячменем, порівняно з контролем (р = 0,06). У ожирілих щурів підвищений рівень малонового диальдегіду в плазмі крові (с
Передумови
Дієти з високим вмістом клітковини, включаючи зернові волокна, пов’язані зі зменшенням запальних маркерів [9, 10]. Існує безліч можливих механізмів цієї асоціації. Оскільки дослідження втручання у схуднення у пацієнтів із ожирінням покращують запалення підшкірної та вісцеральної жирової тканини низького ступеня [11–13], дослідження втручання з харчовими волокнами, які зменшують вагу, можуть побічно зменшити запалення [14]. Втручання клітковини псилію у щурів із цукером із ожирінням, зменшення приросту маси тіла і згодом зниження рівня фактора некрозу циркулюючої пухлини (TNF) -α [15]. Харчові волокна також зменшують маркери запалення незалежно від втрати ваги. Під час реакції після прийому їжі злакова клітковина викликає менший приріст рівня інтерлейкіну (IL) -6 у плазмі порівняно з картопляною їжею [16]. Ця нижча запальна реакція пояснюється низьким глікемічним впливом злакової клітковини, яка при тривалому споживанні може сприяти зниженню запального статусу. Крім того, злакові культури з високим вмістом фенольних сполук можуть також безпосередньо зменшувати накопичення ліпідів в адипоцитах та преадипоцитах [17], і було показано, що вони зменшують запалення на різних моделях тварин [18–20].
Щурі з цукером Цукер є найбільш широко використовуваною тваринною моделлю ожиріння, оскільки у них розвивається дисліпідемія, легка непереносимість глюкози, гіперінсулінемія, гіпертонія та запалення низького ступеня, прояви, подібні до тих, що визначають метаболічний синдром людини [21, 22]. Крім того, у цукерів із ожирінням Цукер виникає окислювальний стрес. Окислені ліпіди підвищуються в сироватці крові, сечі та печінці до 14-тижневого віку [23–25], а механізми антиоксидантного захисту плазми, такі як глутатіонпероксидаза, порушуються [24, 26]. Відповідно щур Цукера є відповідною моделлю для вивчення впливу харчових компонентів на окислювальний стрес, пов’язаний із порушенням обміну речовин у людей із зайвою вагою та ожирінням.
Це дослідження мало на меті порівняти дію дієт, що містять пшеничні висівки (часто споживану фракцію клітковини в Австралії) та цільнозерновий ячмінь з високим вмістом в пробірці антиоксидантна здатність на маркерах окисного стресу та запалення у худих і ожирілих щурів Цукера. Було висловлено гіпотезу про те, що дієта на злаках збільшить антиоксидантну здатність та зменшить окислювальний стрес у ожирілих щурів, а також зменшить запалення в судинній системі та жировій тканині порівняно з дієтою з низьким вмістом антиоксидантів.
Методи
Процедури для тварин та годівлі
Самці щурів Цукера віком шість тижнів із ожирінням фа/фа (n = 24) та худим Фа /? (n = 24) були отримані з будинку для тварин з університету Фліндерса, Бедфорд-Парк, Південна Австралія. Щурів поселяли в дротяних клітках у приміщенні з контрольованим опаленням та освітленням (23 ° C з 12-годинним циклом світло/темрява) і мали вільний доступ до їжі та води. Після прибуття щурів адаптували до нечищеного комерційного раціону протягом одного тижня. Їх розподілили випадковим чином у три групи (n = 8 на групу) і годували однією з трьох дієт (таблиця 1) протягом дванадцяти тижнів.
По закінченню дослідження щурів голодували протягом ночі (15 год), а потім знеболювали пентобарбіталом натрію та фемеральною артерією, проконтрольованою для вимірювання артеріального тиску та частоти серцевих скорочень (система збору даних Biopac, Санта-Барбара, Каліфорнія). Кров збирали з черевної аорти, обробляли для отримання сироватки та плазми ЕДТА і зберігали при -80 ° C до аналізу. Видалено та зважено основні органи та жирову тканину, включаючи брижу, придатки яєчка, заочеревинний та паховий жир. Усі процедури за участю тварин були схвалені Комітетом з питань харчової та харчової наук Співдружності з питань етики тварин.
Аналізи крові
Концентрацію тригліцеридів у плазмі та загальний вміст холестерину вимірювали за один прохід на автоматичному аналізаторі BM/Hitachi 902 із застосуванням стандартних ферментативних наборів Roche (Roche Diagnostics Co, Indianapolis, IN). Глюкозу в плазмі крові вимірювали за допомогою біоаналізатора YSI 2700 Select (Yellow Springs, OH), використовуючи стандарт подвійного калібрування 2747. Концентрації інсуліну, лептину, адипонектину, IL-1β, IL-6, хемотаксичного білка моноцитів (MCP-1), інгібітора активатора плазміногену (PAI) -1 та TNF-α визначали у плазмі крові за допомогою мультиплексного набору щурячих адипокінів ( Millipore, Сент-Чарльз, Міссурі, США) відповідно до інструкцій виробника. Аналізи проводили в один цикл, і середній коефіцієнт варіації внутрішньо аналізу (CV) коливався від 3-8%. Багатоаналітичне профілювання проводили на робочій станції LiquiChip 200 (Qiagen, Мельбурн, Австралія), а дані флуоресценції аналізували за допомогою програмного забезпечення LiquiChip Analyzer (версія 1.0.5, Qiagen, Мельбурн, Вікторія, Австралія).