Ta praca przedstawia protokół do zbadania działania przeciw otyłości dwóch roślin stosowanych razem, przez okres 5 tygodni. U otyłych myszy podawano jednocześnie ekstrakt i dietę wysokotłuszczową (HFD). Metoda może promować korzyści płynące z roślin w leczeniu otyłości.
Subskrypcja JoVE jest wymagana do oglądania tego materiału. Zaloguj się lub rozpocznij bezpłatny okres próbny.
Artykuł metodologiczny
Szybki model do oceny potencjału przeciw otyłości kombinacji Syzygium aromaticum (goździk) i Cuminun cyminum (kminku) na myszach C57BL6/j karmionych dietą wysokotłuszczową
W tym artykule
Podsumowanie
Streszczenie
Kilka badań wykazało, że zawartość fitochemiczna roślin jest potencjalnym środkiem przeciw otyłości. W tym badaniu badamy wpływ stosowania kombinacji suchych guzików z Syzygium aromaticum i nasion z Cuminum cyminum (CC) na myszy C57BL6 / J wywołane otyłością poprzez dietę wysokotłuszczową (HFD). Celem pracy jest wykazanie, że metoda zaproponowana w badaniu istotnie zmniejszyła otyłość po kilku tygodniach eksperymentów. Ekstrakt z obu roślin został wyekstrahowany za pomocą ultradźwięków w celu wzmocnienia ekstrakcji fitochemikaliów. Optymalne warunki ekstrakcji uzyskano przy użyciu etanolu w następujący sposób: woda 50:50 v/v o mocy ultradźwięków 300 W i czasie ultradźwięków 30 minut. Jednoczesne podawanie ekstraktu CC w HFD przez 5 tygodni doprowadziło do regulacji profili lipidowych (cholesterolu i trójglicerydów), zmniejszenia spożycia pokarmów, przyrostu masy ciała, tkanki tłuszczowej i masy wątroby. Wyniki uzyskane przez ten model otyłości wskazują, że ekstrakt CC może zapobiegać otyłości. W porównaniu z tradycyjną metodą 16 tygodni (8 tygodni na przytycie i 8 tygodni na odchudzanie), podobne wyniki uzyskano w niniejszym badanym modelu otyłości w krótszym czasie eksperymentów.
Wprowadzenie
Nadmierne gromadzenie tkanki tłuszczowej jest cechą charakterystyczną otyłości. Brak równowagi między poborem a zużyciem energii prowadzi do magazynowania nadmiaru energii w adipocytach, co jest związane z metabolicznymi czynnikami ryzyka hiperglikemii i insulinooporności w cukrzycy typu 2, nadciśnieniu, hipercholesterolemii i chorobach sercowo-naczyniowych1,2.
Naturalne produkty o minimalnych skutkach ubocznych i niskich kosztach zyskały większą uwagę, ponieważ poprzednie badania wykazały bioaktywne fitochemikalia i potencjalne środki przeciw otyłości z mechanizmami odwracającymi lub opóźniającymi zespół metaboliczny i związane z nim patologie8.
Kilka roślin leczniczych zostało przebadanych pod kątem zapobiegania otyłości i pokrewnym chorobom. Wśród nich Syzygium aromaticum został przebadany pod kątem jego potencjału przeciw otyłości w leczeniu in vitro na komórkach 3T3-L1 oraz leczeniu in vivo na myszach karmionych dietą wysokotłuszczową11. Ponadto, znaczące działanie przeciw nadwadze zaobserwowano w wieloośrodkowym otwartym badaniu Cuminum cyminum na skrajnie otyłych osobach12. W tym badaniu myszy C57BL6 / J wykorzystano do zbadania eksperymentalnego modelu szybkiego w celu oceny potencjalnego środka przeciw otyłości przy użyciu kombinacji obu jadalnych roślin.
Dostęp ograniczony. Zaloguj się lub rozpocznij wersję próbną, aby wyświetlić tę treść.
Protokół
Wszystkie eksperymenty na zwierzętach zostały zatwierdzone przez Komitet Eksperymentów na Zwierzętach Escuela Nacional de Ciencias Biologicas (IPN; Protokół nr 2732).
1. Przygotowanie ekstraktu z połączenia goździków i kminku
UWAGA: Rośliny jadalne, Syzygium aromaticum (goździk) i Cuminum cyminum (kminek) zostały zakupione w Central de Abastos CDMX w Meksyku.
- Zmiel 500 g nasion z roślin i wykonaj ekstrakcję wspomaganą ultradźwiękami. Sonikuj je (320 W; częstotliwość 24 kHz, 30 min) etanolem:wodą (60:40 v/v) w zakresie temperatur 30 ± 4 °C.13
- Przefiltrować ciała stałe za pomocą bibuły filtracyjnej Whatman numer 2 w próżni i zagęścić ekstrakt za pomocą wyparki obrotowej.
- Zmierz widmo UV-vis ekstraktu z obu roślin (CC).
2. Zwierzęta
- Do badania wykorzystano samce myszy C57BL6/J w wieku sześciu tygodni (łącznie 48 sztuk, masa ciała 24-29 g).
- Zwierzęta trzyma się w grupach po osiem osób w standardowych warunkach laboratoryjnych: temperatura (20-22 ± 1 °C), wilgotność względna (45-54 ± 2%), oświetlenie (08:00-20:00) jedzeniem i wodą ad libitum. Zaaklimatyzuj myszy w tych warunkach przez tydzień przed eksperymentem.
3. Procedura eksperymentalna
- Przygotuj dietę wysokotłuszczową14 jak w Tabeli 1.
- Na początku badania poddaj każdą z utworzonych grup (n = 8) różnym zabiegom: Podaj grupę 1 na normalnej diecie; Grupa 2, na diecie wysokotłuszczowej; Grupa 3, na diecie wysokotłuszczowej + 100 mg/kg ekstraktu CC; Grupa 4, na diecie wysokotłuszczowej + 250 mg/kg ekstraktu CC; Grupa 5, na diecie wysokotłuszczowej + 450 mg/kg ekstraktu CC; Grupa 6, na diecie wysokotłuszczowej + Fentermina (lek przeciw otyłości stosowany jako kontrola pozytywna)15.
- Karm wszystkie grupy myszy przez 5 tygodni i rejestruj ilość spożywanego pokarmu dziennie.
- W probówce z korkiem homogenizować ekstrakt lub lek z dawką wody odpowiadającą grupie, której podawany jest zabieg. Odbywa się to za pomocą wytrząsarki wirowej.
- Po homogenizacji dodaj wszystkie odpowiednie zabiegi do poidełka z każdej grupy.
4. Pobieranie próbek
- Mierz zarówno spożycie pokarmu, jak i masę ciała raz w tygodniu. Pościć myszy przez noc przez okres 5 tygodni.
- Składaj je w ofierze przez zwichnięcie szyjki macicy i sekcję zwłok.
- Po złożeniu myszy w ofierze unieruchamiaj je w pozycji leżącej.
- Za pomocą czystych kleszczy chirurgicznych i nożyczek zlokalizuj i unieś środkową skórę w pobliżu narządów płciowych i wykonaj małe nacięcie 0,2 mm.
- Włóż płaskie nożyczki poziomo do nacięcia i ostrożnie oddziel skórę brzucha od ściany brzucha.
- Za pomocą kleszczy podnieś środkową skórę i nożyczkami chirurgicznymi przetnij ją na poziomie klatki piersiowej. Następnie przetnij skórę nad obiema tylnymi kończynami, aby ułatwić gromadzenie się tkanki tłuszczowej.
- Zapewnić pobranie całej tkanki tłuszczowej z organizmu poprzez wypreparowanie nożyczkami i kleszczami. Po zebraniu umieść tkankę tłuszczową w folii aluminiowej. Pamiętaj o zbieraniu tłuszczu wokół narządów rozrodczych. Unikaj gromadzenia się włosów i skóry, aby nie zmienić wyników.
- Aby uzyskać dostęp do trzewnej tkanki tłuszczowej, przetnij mięsień brzucha nożyczkami chirurgicznymi od narządów płciowych do klatki piersiowej, wykonując nacięcie w mięśniach brzucha od narządów płciowych w kierunku grzbietu myszy.
- Wykonaj hepatektomię, aby usunąć 100% wątroby. Aby uzewnętrznić wątrobę, usuń niepotrzebne narządy i przetnij żyły wątrobowe i tętnice, aby oddzielić wątrobę od reszty ciała. Na koniec dokładnie wyekstrahuj woreczek żółciowy z wątroby16.
- Zmierz hipercholesterolemię (cholesterol) i hipertriglicerydemię (trójglicerydy) za pomocą komercyjnych zestawów testowych zgodnie ze wskazaniami producenta.
5. Analiza statystyczna
UWAGA: Wszystkie wyniki eksperymentalne powinny być reprezentatywne dla trzech niezależnych testów, wyrażone jako średnia ± odchylenie standardowe.
- Oblicz błąd standardowy za pomocą jednoczynnikowej analizy wariancji ANOVA, po której następuje test zakresu Tukeya. Uznaj, że P< 0,05 jest statystycznie istotne.
Dostęp ograniczony. Zaloguj się lub rozpocznij wersję próbną, aby wyświetlić tę treść.
Wyniki
Ekstrakcja wspomagana ultradźwiękami
Optymalne warunki ekstrakcji to mieszanina etanol:woda (50:50, v/v) przy mocy ultradźwięków 300 W i czasie sonikacji 30 min. W ten sposób ekstrakcja przebiegała szybciej niż w przypadku konwencjonalnych metod ekstrakcji (Tabela 2). Ekstrakt wykazał intensywny pik absorpcyjny przy 320 nm w widmach UV-vis (Rycina 1).
Pobór pokarmu i masa ciała
Zmiany masy ciała myszy, którym przez 5 tygo...
Dostęp ograniczony. Zaloguj się lub rozpocznij wersję próbną, aby wyświetlić tę treść.
Dyskusja
W tym badaniu po raz pierwszy oceniliśmy wpływ doustnego podawania kombinacji goździków i ekstraktu z kminku (CC) na profile lipidowe i otyłość u myszy karmionych dietą wysokotłuszczową przez 5 tygodni. Wyniki wykazały, że grupy HFD wykazały znacznie wyższy przyrost masy ciała w porównaniu z grupą ND, co pokazało, że indukcja otyłości w modelu otyłym zakończyła się sukcesem. Podana dawka CC (100, 200 i 450 mg/kg/dobę) powodowała zmniejszenie spożycia pokarmu i masy ciała. W związku z tym zmniejszenie spożycia pokarmu mus...
Dostęp ograniczony. Zaloguj się lub rozpocznij wersję próbną, aby wyświetlić tę treść.
Oświadczenia
Autorzy deklarują brak konfliktu interesów.
Podziękowania
To badanie było wspierane przez Instituto Politécnico Nacional México.
Dostęp ograniczony. Zaloguj się lub rozpocznij wersję próbną, aby wyświetlić tę treść.
Materiały
| Nazwa | Firma | Numer katalogowy | Komentarze |
|---|---|---|---|
| Woda destylowana | Dowolny sprzedawca | nie dotyczy | Dostępne również dla innych dostawców |
| Etanol | Fermont | 6063 | 99,8% czystości |
| Składniki diety | |||
| Casein | Dowolny sprzedawca | nie dotyczy | |
| celulozy | Dowolny sprzedawca | n/a | |
| Centrum balance multivitamin | Pfizer | n/a | |
| Choline Bitwinian | Dowolny sprzedawca | n/a | |
| L- cystein | Sigma Aldrich | 168149 | Dostępne również dla innych dostawców |
| Smalec | Dowolny sprzedawca | nie dotyczy | |
| Maltodekstryna 10 | Dowolny sprzedawca | Nie dotyczy | |
| Granulki Nutricubos | Purina | nie dotyczy | Dostępne również dla innych dostawców |
| Olej sojowy | Dowolny sprzedawca | nie dotyczy | |
| Sacharozy | Dowolny sprzedawca | nie | |
| < silny>Sprzęt do ekstrakcji | |||
| Rotavapor | Buchi | R-300 | |
| Shimadzu UV-1800 Spektrofotometr skanujący UV/widzialny | Cole Parmer | T-83400-20 | Dostępne również dla innych dostawców |
| Jednostka ultradźwiękowa | Elma | TI-H-20 | Dostępna również dla innych dostawców |
| Pompa próżniowa | Buchi | V-100 |
Bibliografia
- Singla, P., Bardoloi, A., Parkash, A. A. Metabolic effects of obesity: A review. World Journal of Diabetes. 1 (1), 76-88 (2010).
- Ojulari, O. V., Lee, S. G., Nam, J. O. Beneficial Effects of Natural Bioactive Compounds from Hibiscus sabdariffa L. on Obesity. Molecules. 24 (1), 210(2019).
- Bahmani, M., et al. Obesity phytotherapy: review of native herbs used in traditional medicine for obesity. Journal of Evidence-Based Integrative Medicine. 21 (3), 228-234 (2016).
- Ríos-Hoyo, A., Gutiérrez-Salmeán, G. New Dietary Supplements for Obesity: What We Currently Know. Current Obesity Reports. 5 (2), 262-270 (2016).
- Hasani-Ranjbar, S., Nayebi, N., Larijani, B., Abdollahi, M. A systematic review of the efficacy and safety of herbal medicines used in the treatment of obesity. World Journal Gastroenterology. 15 (25), 3073-3085 (2009).
- Hardeman, W., Griffin, S., Johnston, M., Kinmonth, A. L., Wareham, N. J. Interventions to prevent weight gain: a systematic review of psychological models and behaviour change methods. Nternational Journal of Obesity and Related Metabolic Disorders. 24 (1), 131-143 (2000).
- Dinda, B., Dinda, M., Roy, A., Dinda, S. Dietary plant flavonoids in prevention of obesity and diabetes. Advances in Protein Chemistry and Structural Biology. 120, 159-235 (2020).
- Mayer, M. A., Hocht, C., Puyo, A., Taira, C. A. Recent advances in obesity pharmacotherapy. Current Clinical Pharmacology. 4 (1), 53-61 (2009).
- Rafie, A. Z. M., Syahir, A., Ahmad, W. A. N. W., Mustafa, M. Z., Mariatulqabtiah, A. R. 2018 supplementation of stingless bee honey from heterotrigona itama improves antiobesity parameters in high-fat diet induced obese rat model. Evidence-Based Complementary and Alternative Medicine. , 6371582(2018).
- Song, J., et al. Anti-obesity effects of the flower of prunus persica in high-fat diet-induced obese mice. Nutrients. 11, 2176(2019).
- Jung, C. H., Ahn, J., Jeon, T. -I., Kim, T. W., Ha, T. Y. Syzygium aromaticum ethanol extract reduces high-fat diet-induced obesity in mice through downregulation of adipogenic and lipogenic gene expression. Experimental and Therapeutic Medicine. 4 (3), 409-414 (2012).
- Said, O., Saad, B., Fulder, S., Khalil, K., Kassis, E. Weight Loss in Animals and Humans Treated with "Weigh level", a Combination of Four Medicinal Plants Used in Traditional Arabic and Islamic Medicine. Evidence-Based Complementary and Alternative Medicine. , 874538(2011).
- Anaya-Esparza, L. M., Ramos-Aguirre, D., Zamora-Gasga, V. M., Yahia, E., Montalvo-Gonzalez, E. Optimization of ultrasonic-assisted extraction of phenolic compounds from Justicia spicigera leaves. Food Science and Biotechnology. 27 (4), 1093-1102 (2018).
- Ayoub, R. M., et al. The effect of anthocyanin-rich purple vegetable diets on metabolic syndrome in obese Zucker. Journal of Medical Food. , (2017).
- Go, R., et al. Effects of anti-obesity drugs, phentermine and mahuang, on the behavioral patterns in Sprague-Dawley rat model. Laboratory of Animals Research. 30 (2), 73-78 (2014).
- Tan, P., Pepin, É, Lavoie, J. L. Mouse Adipose Tissue Collection and Processing for RNA analysis. Journal of Visualized Experiments. (13), e57026(2018).
- Bjorndal, B., Burri, L., Staalesen, V., Skorve, J., Berge, R. K. Different adipose depots: Their role in the development of metabolic syndrome and mitochondrial response to hypolipidemic agents. Journal of Obesity. 2011, 490650(2011).
Dostęp ograniczony. Zaloguj się lub rozpocznij wersję próbną, aby wyświetlić tę treść.
Przedruki i uprawnienia
