Summary
この研究は、5週間の期間、一緒に使用される2つの植物の抗肥満効果を探求するためのプロトコルを提示する。肥満マウスには抽出物と高脂肪食(HFD)の併用投与があった。この方法は、肥満の治療における植物の利益を促進することができる。
Abstract
いくつかの研究は、植物の植物化学的な内容が潜在的な抗肥満剤であることを実証しています。.本研究では、高脂肪食(HFD)を介して肥満を誘発したC57BL6/Jマウスに対するシジギウム芳香族(CC)の乾燥ボタンと種子の組み合わせを用いて検討する。この研究の目的は、研究で提案された方法が数週間の実験の後に肥満を有意に減少させたことを実証することである。両方の植物からの抽出物を、植物化学物質の抽出を増強するために超音波を使用して抽出した。最適抽出条件は、次のようにエタノールで得られた:50:50 v/v水、超音波パワー300W、超音波時間30分。5週間のHFDでのCC抽出物の同時投与は、脂質プロファイル(コレステロールおよびトリグリセリド)の調節、食物摂取量の減少、体重増加、脂肪組織および肝臓重量につながった。この肥満モデルによって得られた知見は、CC抽出物が肥満を防ぐことができることを示している。従来の16週間の方法(脂肪を得るために8週間、体重を減らすために8週間)と比較して、同様の結果が実験の少ない時間で本研究肥満モデルで得られた。
Introduction
過剰な体脂肪の蓄積は、肥満の特徴です。エネルギー摂取と消費の間の不一平衡は、2型糖尿病における高血糖およびインスリン抵抗性の代謝危険因子、高血圧、高コレステロール血症、および心血管疾患1,2に関連する、有数減少細胞における過剰なエネルギーの貯蔵につながります。
以前の研究では、代謝症候群および関連する病理を逆転または遅延させるメカニズムを有する生理活性植物化学物質および潜在的な抗肥満剤を報告しているので、最小の副作用と低コストの天然物は注目を集めている。
肥満や関連疾患を予防するためにいくつかの薬用植物が研究されています。.中でも、シジギウム芳香族は、3T3-L1細胞に対するインビトロ治療および高脂肪食11を与えられたマウスに対するインビボ治療における抗肥満の可能性について検討されている。さらに、極めて肥満の被験者12に対するクミナム・サイナムの多センター公開試験において有意な抗太りすぎの効果が観察された。本研究では、C57BL6/Jマウスを用いて、両方の食用植物を組み合わせて潜在的な抗肥満剤を評価する実験高速モデルを調べた。
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Protocol
すべての動物実験は、エスクエラ・ナシオナル・デ・シエンシアス生物カルガ(IPN;) 動物実験委員会によって承認されました。プロトコルNo.2732)。
1. クローブとクミンの組み合わせの抽出物の調製
注:食用植物、 シジギウム芳香族植物 (クローブ)と クミナムシミナム (クミン)は、中央デアバストスCDMX、メキシコから購入されました。
- 植物から種子の500グラムを粉砕し、超音波支援抽出を行います。エタノールでそれらをソニッケート(320ワット;24 kHz周波数、30分):水(60:40 v/v)の温度範囲で30±4 °C13
- 真空下でWhatman番号2フィルターペーパーを使用して固体をフィルターし、ロータリーエバポレーターで抽出物を濃縮します。
- 両植物の抽出物のUV-visスペクトル(CC)を測定する。
2. 動物
- 研究のために生後6週齢の雄C57BL6/Jマウス(合計48、体重24〜29g)を使用する。
- 標準的な実験室条件で8つのグループで動物を収容する:温度(20-22±1°C)、相対湿度(45-54±2%)、照明(08:00-20:00 h)と食料および水のアドリビタム。実験前に1週間、これらの条件でマウスを順応させる。
3. 実験手順
- 表1のように高脂肪食14を準備する。
- テストの開始時に、形成された各グループ(n = 8)を異なる治療に供する:通常の食事療法でグループ1を供給する。グループ 2, 高脂肪食で;グループ 3, 高脂肪食 + 100 MG/kg の CC エキス;グループ 4, 高脂肪食 + CC エキスの 250 mg/kg;グループ 5, 高脂肪食 + 450 MG/kg の CC エキス;グループ6は、高脂肪食+フェンテルミン(陽性対照として使用される抗肥満薬)15.
- マウスのすべてのグループに5週間フィードし、毎日消費される食物の量を記録します。
- 栓を付けた試験管では、治療が投与される群に相当する水量で抽出物または薬物を均質化する。これは渦シェーカーで行われます。
- 均質化したら、対応する全ての処理を各群の飲酒者に加える。
4. サンプルコレクション
- 週に1回、食物摂取量と体重の両方を測定します。マウスを一晩で5週間速くする。
- 子宮頸部脱臼と壊死によってそれらを犠牲にする。
- マウスが屠殺された後、それらをスピーニンの位置に固定化する。
- きれいな外科用鉗子およびはさみを使用して、性器の近くで中央の皮膚を見つけて持ち上げ、小さい0.2mmの切開をする。
- 平らなはさみを水平に切開に挿入し、腹部の皮膚を腹部壁から慎重に分離します。
- 鉗子で、中央の皮を持ち上げ、外科用ハサミで肋骨のケージのレベルでそれを切る。次に、脂肪組織の採取を容易にするために、後肢の両方の上の皮膚を切断する。
- はさみと鉗子で鈍い解剖によって体からすべての脂肪組織のコレクションを保障する。採取したら、脂肪組織をアルミニウム箔に入れる。生殖器官の周りの脂肪を収集することを忘れないでください。結果を変更しないように、髪や皮膚の蓄積を避けます.
- 内臓脂肪組織にアクセスするには、性器から肋骨ケージに外科的なはさみで腹筋を切断し、性器からマウスの背中に向かって腹筋を切開する。
- 肝切除術を行い、肝臓の100%を除去する。肝臓を外食するには、不要な臓器を取り除き、肝臓を身体の残りの部分から分離するために肝静脈と動脈を切断する。最後のステップとして、肝臓16から胆嚢を正確に抽出する。
- 高コレステロール血症(コレステロール)および高トリグリセリド血症(トリグリセリド)を、製造業者の適応症に従って市販のアッセイキットを使用して測定します。
5. 統計分析
注: すべての実験結果は、標準偏差の平均±表現された3つの独立アッセイから代表的である必要があります。
- 一方の分散分散分析を行い、続いてTukeyの範囲検定を行い、標準誤差を計算します。P< 0.05 は統計的に有意であると考えてください。
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Representative Results
超音波支援抽出
抽出のための最適な抽出条件はエタノール:水(50:50、v / v)300 Wの超音波力と30分の超音波処理時間でした。この方法で、抽出は従来の抽出方法よりも速かった(表2)。この抽出物は、UV可視スペクトルにおいて320nmで強烈な吸収ピークを示した(図1)。
食物摂取と体重
抽出物の異なる濃度(100、200および450mg/kg)を5週間与えられたマウスの体重の変化を 図2Aに示す。グループ3、4、5の重量減少率はそれぞれ12.2%、30%、41%であった。これは、すべてのグループで観察された最も低い体重の増加を示しています;しかし、HFD群は、通常の脂肪食群と比較して2.1倍の増加を有していた。これらのデータは、450 mg/kg の CC の用量が体重増加を減らす 30 mg/kg フェンテルミン (39% 減少) よりも効果的であることを示しています。
HFD+CC(450 mg/mL)の実験終了時の平均食物摂取量は、肥満群(HFD)の平均摂取量より31%低く、肥満群と比較して食物摂取量が1.3g減少した(図2B)。HFDを与えられたマウスの食物摂取量は、通常のコントロールよりも1.5倍高く、7.14%から31%の範囲で全CC群で有意に減少した(P<0.05)。HFD群の食事効率率は16%であり、対照群(ND)のそれとは11%と有意に異なっていた(P<0.05)。これらの結果は、CCがHFD誘発体重増加を減らすことができることを示している。
脂肪組織と肝臓の重量
上体WATの重量は、皮下脂肪および周膜陰脂肪組織がHFD群においてより高かったが、HFD-CC群では高くはなかった(表3)。肝臓の重量は、HFD群と比較して15%〜28.4%の範囲でCC群(100〜450mg/kg)で有意に減少した(P<0.05)。
肝臓脂質と血清
5週間の治療後の血清トリアシルグリセロール(TG)および総コレステロール(TC)のレベルをそれぞれ 図3A および 3Bに示す。このトリグリセリドおよび総コレステロール値は、ND群と比較してHFD群でそれぞれ1.32倍および1.31倍有意に上昇した。HFDダイエットにおける血漿TGおよびTCの増加レベルは、TGの200および450mg/kg/日CC抽出物の投与によって有意に減少し、TGは16.41%および20.61%、対照(ND)と比較した。
図 1.クローブとクミンエキス(CC)のUV-visスペクトル は、この図の大きなバージョンを表示するには、ここをクリックしてください。
図 2.CCの効果:(A)体重(g)、(B)高脂肪食C57BL6/Jマウスにおける食物摂取を4週間の治療で行う。 データは SD ±平均として表されます。グループごとに、n=8。異なる文字は有意差を示した(p<0.05)。 この図の大きなバージョンを表示するには、ここをクリックしてください。
図 3.CCの効果: (A) トリグリセリド, (B) 総コレステロール. すべての実験データは、SDマウス±平均であった(n=8)。マウスは、毎日の経口投与のために100、200および450mg/kgのCCで治療し、HFDを同時に5週間同時に送り込んだ。異なる文字は、すべてのグループ間で有意な差を示します (P < 05)。 この図の大きなバージョンを表示するには、ここをクリックしてください。
| 成分 | 数量 (g/kg) |
| カゼイン | 140 |
| L-システイン | 1.8 |
| ラード | 120 |
| 大豆油 | 40 |
| マルトデキストリン 10 | 150 |
| 蔗糖 | 450 |
| セルロース | 50 |
| ビタミンとミネラル | タブレット相当 |
| コリン・ビタル酸 | 2.5 |
表 1.C57BL6/Jマウスの高脂肪食。
| 力 | 370ワット |
| 水温 | 30 °C (86 °F) |
| 抽出時間 | 30分 |
| 溶媒濃度 | 50%エタノール/50%蒸留水 |
| 抽出の数 | 2抽出 |
表 2.クローブとクミン抽出物の調製のための最適な超音波条件
| 群 | エピジディマル WAT (g) | ペリレナル WAT (g) | 皮下脂肪 (g) | 脂肪/体重(g/100) |
| ND | 0.32 ± 0.04a | 0.05 ± 0.06a | 0.08 ± 0.01b | 1.22 ± 0.09a |
| HFD | 2.30 ± 0.09b | 0.93 ± 0.07b | 0.15 ± 0.04a | 6.38 ± 1.02b |
| HFD + CC 100 mg/kg | 1.26 ± 0.08b | 0.50 ± 0.05b | 0.12 ± 0.02a,b | 5.12 ± 1.93b |
| HFD + CC 200 mg/kg | 0.90 ± 0.05b | 0.35 ± 0.04b | 0.11 ± 0.04a,b | 3.21 ± 0.32b |
| HFD + CC 400 mg/kg | 0.42 ± 0.07a | 0.16 ± 0.02c | 0.09 ± 0.03b | 2.30 ± 0.45c |
| HFD + PHE 30 mg/kg | 0.49 ± 0.05a | 0.19 ± 0.08c | 0.10 ± 0.01b | 2.41 ± 0.18c |
表 3.白色脂肪組織体重に対する食事誘発肥満マウスにおけるCCの効果 各値はSD±平均値として表される(n=8)。異なる文字は有意差を示した (P<0.05) 対白色脂肪組織 (WAT)
| 群 | 肝臓の重量 (g) |
| ND | 1.01 ± 0.05a |
| HFD | 1.48 ± 0.08b |
| HFD + CC 100 mg/kg | 1.26 ± 0.09b |
| HFD + CC 200 mg/kg | 1.12 ± 0.03b |
| HFD + CC 400 mg/kg | 1.06 ± 0.06a |
| HFD + PHE 30 mg/kg | 1.08 ± 0.07a |
表 4.食餌誘発肥満マウスにおけるCCの肝臓組織体重に及ぼす影響 各値はSD±平均値として表されます(n = 8)。異なる文字は有意差を示した (P<0.05) 対白色脂肪組織 (WAT).
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Discussion
本研究では、クローブとクミン(CC)抽出物の併用による経口投与が5週間の高脂肪食を与えられたマウスにおける脂質プロファイルおよび肥満に及ぼす影響を初めて評価した。知見は、HFD群がND群と比較して有意に高い体重増加を示し、肥満モデルにおける肥満の誘導が成功したことを示した。CCの投与用量(100、200および450mg/kg/日)は食物摂取量および体重の減少を生み出した。その結果、食物摂取量の減少は、動物の食欲の低下によるものでなければならない。
肥満関連疾患を予防するために脂質異常症の減少は非常に重要です。我々の研究では、総コレステロール値とトリグリセリドは、陽性対照として使用されるHFDおよびフェンテルミン群のものと比較してCC群で低かった。CCは高脂血症とその合併症を阻害する可能性が示唆された。
我々の研究は、HFDグループが体脂肪を増加させたことを示しました, CC抽出物補充によって有意に減少した腹部と肝臓脂肪を含む.これは、HFDマウス上のCC抽出処理がその抗脂肪化活性による脂質吸収を減少させることを示している。
本研究では、C57BL6/Jマウスの食用植物、 シジギウム芳香族 (クローブ)および クミンシミン (クミン)の組み合わせから抽出物の抗肥満効果を決定する高速モデルを評価し、高脂肪食で肥満を急速に発症した。CC治療は、マウスに与えられたHFDによって誘発される肥満および改善性高脂血症の発症を有意に防いだ。全体として、この研究の知見は、私たちの研究室で開発されたこの速い方法を5週間の期間が植物が肥満を治療するための潜在的な薬剤になる能力を持っているかどうかを評価するために使用することができるという確かな証拠を提供する。
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Disclosures
著者は利益相反を宣言しません。
Acknowledgments
この研究は、ポリテクニコ・ナシオナル・メヒコ研究所によって支援されました。
Materials
| Name | Company | Catalog Number | Comments |
| Distilled Water | Any vendor | n/a | Available for other vendors as well |
| Ethanol | Fermont | 6063 | 99.8% purity |
| Diet Ingredients | |||
| Casein | Any vendor | n/a | |
| Cellulose | Any vendor | n/a | |
| Centrum balance multivitamin | Pfizer | n/a | |
| Choline Bitartrate | Any vendor | n/a | |
| L- cystein | Sigma Aldrich | 168149 | Available for other vendors as well |
| Lard | Any vendor | n/a | |
| Maltodextrin 10 | Any vendor | n/a | |
| Pellets Nutricubos | Purina | n/a | Available for other vendors as well |
| Soybean Oil | Any vendor | n/a | |
| Sucrose | Any vendor | n/a | |
| Extraction Equipment | |||
| Rotavapor | Buchi | R-300 | |
| Shimadzu UV-1800 UV/Visible Scanning Spectrophotometer | Cole Parmer | T-83400-20 | Available for other vendors as well |
| Ultrasonic Unit | Elma | TI-H-20 | Available for other vendors as well |
| Vacuum pump | Buchi | V-100 |
References
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