Επίδραση του συμπληρώματος φυκών στη συγκέντρωση της γλουταθειόνης και στη δραστηριότητα των ενζύμων γλουταθειόνης στο συκώτι και τους νεφρούς των ποντικών

edmund.chen@wecistanche.com

Αφηρημένη: Τα φύκια είναι μια πιθανή και φυσική πηγή πολυακόρεστων λιπαρών οξέων μακράς αλυσίδας όπως το εικοσαπεντανοϊκό οξύ (EPA) και το εικοσιδυαεξανοϊκό οξύ (DHA). Το διάτομο Pinnularia Borealis συσσωρεύει υψηλά επίπεδα EPA και μπορεί να θεωρηθεί ως πηγή για την εμπορική παραγωγή συμπληρωμάτων διατροφής. Σε αυτή τη μελέτη, θέσαμε το ερώτημα εάν τα συμπληρώματα διατροφής με P. Borealis μπορεί να αυξήσουν την αντιοξειδωτική άμυνα και να βελτιώσουν τους παράγοντες κινδύνου για καρδιαγγειακές παθήσεις. Ταΐσαμε ποντίκια (Mus musculus) με λυοφιλοποιημένα διαλύματα διατόμων διαφορετικών συγκεντρώσεων (1 τοις εκατό, 3 τοις εκατό και 5 τοις εκατό) για 7 ημέρες. Στη συνέχεια μετρήσαμε την περιεκτικότητα σε γλουταθειόνη και τη δραστηριότητα των ενζύμων του συστήματος οξειδοαναγωγής της γλουταθειόνης, τις συγκεντρώσεις ολικής χοληστερόλης και τριακυλογλυκερόλης και τη συγκέντρωση μηλονοδιαλδεΰδης στοσυκώτικαινεφρό. Βρήκαμε ότι οι συγκεντρώσεις χοληστερόλης και τριακυλογλυκερόλης στοσυκώτικαι νεφρά ήταν τα χαμηλότερα σε ποντίκια που τρέφονταν με την υψηλότερη συγκέντρωση Pinnularia Borealis, υποδηλώνοντας προστατευτικές ιδιότητες των φυκών. Επιπλέον, η χαμηλότερη συγκέντρωση του Pinnularia Borealis ήταν επαρκής για τη βελτίωση της αντιοξειδωτικής ικανότητας. Τα αποτελέσματά μας υποδηλώνουν ότι το P. Borealis μπορεί να χρησιμοποιηθεί ως πηγή για συμπληρώματα διατροφής πλούσια σε EPA, αλλά η ποσότητα που παρέχεται στον οργανισμό θα πρέπει να είναι περιορισμένη.

Λέξεις-κλειδιά:φύκια; EPA; συμπλήρωση; γλουταθειόνη; ένζυμα γλουταθειόνης; οξειδωτικό στρες? νεφρό; συκώτι

Το CISTANCHE ΘΑ ΒΕΛΤΙΩΣΕΙ ΤΗ ΛΕΙΤΟΥΡΓΙΑ ΤΩΝ ΝΕΦΡΩΝ/ΝΕΦΡΩΝ

Εισαγωγή

Οι ελεύθερες ρίζες και τα ROS θέτουν σημαντικές προκλήσεις για τους οργανισμούς καθώς μπορεί να βλάψουν τα νουκλεϊκά οξέα, τις πρωτεΐνες και τα λιπίδια. Έτσι, οι οργανισμοί έχουν αναπτύξει αποτελεσματικό αντιοξειδωτικό αμυντικό σύστημα που περιλαμβάνει ενδογενή ενζυματικά και μη ενζυματικά αντιοξειδωτικά. Ωστόσο, αντιοξειδωτικά όπως η βιταμίνη C, η βιταμίνη Ε, τα καροτενοειδή και οι φαινόλες μπορούν επίσης να ληφθούν από τη διατροφή. Επιπλέον, τα πολυακόρεστα λιπαρά οξέα (PUFAs), τα οποία οξειδώνονται γρήγορα in vitro, μπορεί να μειώσουν την οξειδωτική βλάβη in vivo [1]. Μια διατροφή πλούσια σε PUFAs μειώνει τον κίνδυνο καρδιαγγειακών παθήσεων και ορισμένων τύπων καρκίνου. Μπορεί επίσης να μειώσει τη συγκέντρωση της χοληστερόλης στο πλάσμα και έτσι μειώνει τον κίνδυνο καρδιαγγειακών νόσων και νόσου Alzheimer [1,2] και παίζει ευεργετικό ρόλο στις ψυχιατρικές διαταραχές, την όραση, το άσθμα και τη ρευματοειδή αρθρίτιδα [3]. Το ανθρώπινο σώμα μπορεί να συνθέσει πολλούς τύπους λιπαρών οξέων, αλλά τα απαραίτητα λιπαρά οξέα, όπως το -λινολενικό οξύ (ω{-3, ω-3) και το λινολεϊκό οξύ (ω-6), πρέπει να που λαμβάνονται από τη διατροφή. Δύο παράγωγα του -λινολενικού οξέος, το εικοσαπεντανοϊκό οξύ (ω-3, EPA) και το εικοσιδυαεξανοϊκό οξύ (ω{{10}}, DHA), είναι σημαντικά δομικά συστατικά της κυτταρικής μεμβράνης [4] . Το EPA και το DHA βελτιώνουν τους παράγοντες κινδύνου για καρδιακές παθήσεις, όπως το εγκεφαλικό επεισόδιο, την αρρυθμία και την υψηλή αρτηριακή πίεση [3], και παίζουν ευεργετικό ρόλο στις ψυχιατρικές διαταραχές, την όραση, το άσθμα και τη ρευματοειδή αρθρίτιδα [4]. Τόσο το EPA όσο και το DHA λαμβάνονται συνήθως από την καθημερινή διατροφή, κυρίως από ιχθυέλαιο. Ωστόσο, προβλήματα όπως η οσμή και η αστάθεια των προϊόντων εκχύλισης συναντώνται κατά την εξαγωγή από ψάρια [4]. Έτσι, απαιτούνται εναλλακτικές πηγές. Τα διάτομα αντιπροσωπεύουν μια κύρια ομάδα φωτοσυνθετικών φυκών [5-11] και είναι γνωστά για τα υψηλά επίπεδα των απαραίτητων ω-3 λιπαρών οξέων, EPA, DHA και καροτενοειδών [12,13]. Στο 2011, οι Lang et al. δημοσίευσε προφίλ λιπαρών οξέων περισσότερων από 2000 μικροφυκών, επιτρέποντας μια λεπτομερή μελέτη των προφίλ VLC-PUFA σε διάτομα [14]. Είναι πλούσια σε πολυακόρεστα λιπαρά οξέα μέσης και πολύ μακράς αλυσίδας (VLC-PUFAs). Τα κυρίαρχα λιπαρά οξέα είναι το μυριστικό οξύ (14:0), το παλμιτικό οξύ (16:0), το παλμιτολεϊκό οξύ (16:1) και το εικοσαπεντανοϊκό οξύ (20:5), ενώ τα C18 λιπαρά οξέα είναι συνήθως παρόντα σε ίχνη. 15]. Τα διάτομα είναι οικολογικά διαδεδομένα, εμφανίζονται σε θαλάσσια, γλυκά νερά και χερσαία ενδιαιτήματα παγκοσμίως και συμβάλλουν σημαντικά στην πρωτογενή παραγωγή και στον παγκόσμιο κύκλο του άνθρακα και των θρεπτικών ουσιών [16]. Το Pinnularia Borealis είναι ένα κοινό χερσαίο κοσμοπολίτικο είδος που απαντάται σε εναέριους οικοτόπους (πέτρες, τοίχοι, έδαφος, βρύα) και στα επόμενα και στάσιμα νερά [17]. Τα τελευταία χρόνια, τα διάτομα αναγνωρίζονται όλο και περισσότερο για το μεγάλο δυναμικό τους σε βιοτεχνολογικές εφαρμογές, καθώς παράγουν ενώσεις υψηλής αξίας που μπορούν να χρησιμοποιηθούν στην ιατρική και ως συμπληρώματα διατροφής [18].

Σε αυτή τη μελέτη, θέσαμε το ερώτημα εάν η διατροφική συμπλήρωση με Pinnularia Borealis διατόμων μπορεί να αυξήσει την αντιοξειδωτική άμυνα στον Mus musculus ποντικού. Αναλύσαμε το αντιοξειδωτικό σύστημα γλουταθειόνης, το οποίο παίζει καθοριστικό ρόλο στη διατήρηση της οξειδωτικής ομοιόστασης, καθώς και τη συγκέντρωση μηλονοδιαλδεΰδης, προϊόντος υπεροξείδωσης λιπιδίων, ως δείκτη του οξειδωτικού στρες. Το αντιοξειδωτικό σύστημα γλουταθειόνης αποτελείται από ανηγμένες και οξειδωμένες μορφές γλουταθειόνης (GSH και GSSH, αντίστοιχα), υπεροξειδάσες γλουταθειόνης και αναγωγάση γλουταθειόνης. Η αυξημένη αναλογία GSSG (δισουλφίδιο της γλουταθειόνης) προς GSH είναι ενδεικτική του μεγαλύτερου οξειδωτικού στρες [1]. Η γλουταθειόνη συντίθεται στο κυτταρόπλασμα των κυττάρων και τουσυκώτιείναι το πιο ενεργό όργανο [1]. Η ανηγμένη γλουταθειόνη (L-γ-γλουταμυλ-L-κυστεϊνυλ γλυκίνη, GSH) είναι η πιο άφθονη θειόλη χαμηλού μοριακού βάρους σε κύτταρα θηλαστικών με ισχυρές αντιοξειδωτικές ιδιότητες [19-21]. Η GSH αναγεννά επίσης άλλα οξειδωμένα αντιοξειδωτικά, όπως η βιταμίνη C και η βιταμίνη Ε. Συμμετέχει επίσης στην επιδιόρθωση της δομής των μορίων πρωτεΐνης, λιπιδίων και νουκλεϊκού οξέος που έχουν καταστραφεί από την οξείδωση [22]. Οι υπεροξειδάσες γλουταθειόνης (GPx), με την υψηλή τους συγγένεια για το υπεροξείδιο του υδρογόνου, χρησιμοποιούν την ανηγμένη μορφή της γλουταθειόνης για να μειώσουν το υπεροξείδιο του υδρογόνου σε νερό και να το αποβάλουν από το σώμα [1]. Ο κύκλος οξειδοαναγωγής της GSH κλείνει από την αναγωγάση της γλουταθειόνης, η οποία καταλύει την αναγωγή της οξειδωμένης μορφής της γλουταθειόνης στην ανηγμένη της μορφή [1]. Αυτή η διαδικασία είναι σημαντική για τη διατήρηση της σωστής κυτταρικής αναλογίας της γλουταθειόνης στις ανηγμένες και οξειδωμένες μορφές της [23].

Το CISTANCHE ΘΑ ΒΕΛΤΙΩΣΕΙ ΤΗΝ ΝΕΦΡΙΚΗ/ΝΕΦΡΙΚΗ ΑΝΕΠΑΡΚΕΙΑ

Τέλος, η S-τρανσφεράση της γλουταθειόνης (GST) καταλύει τη σύζευξη της GSH σε μια μεγάλη ποικιλία ενδογενών και εξωγενών ηλεκτροφιλικών ενώσεων [24-26]. Η σύζευξη GST είναι το πρώτο βήμα στην οδό του μερκαπτουρικού οξέος που οδηγεί στην εξάλειψη των τοξικών ενώσεων. Η GST παίζει σημαντικό ρόλο στην αποτοξίνωση διαφορετικών επιβλαβών ξενοβιοτικών, τόσο εξωγενών όσο και ενδογενών, καθώς και σε διαδικασίες καρκινογόνου βιομετασχηματισμού [27]. Στα θηλαστικά, το GST υπάρχει σε όλα τα όργανα και τους ιστούς, αλλά η υψηλότερη περιεκτικότητα του ενζύμου βρίσκεται στοσυκώτι[21]. Ένας άλλος στόχος της μελέτης μας ήταν να ελέγξουμε την πρόβλεψη ότι η βραχυπρόθεσμη συμπλήρωση διατροφής με Pinnularia Borealis μπορεί να βελτιώσει τους παράγοντες κινδύνου για καρδιαγγειακές παθήσεις. Για να γίνει αυτό, μετρήσαμε τις συγκεντρώσεις τριακυλογλυκερόλης και ολικής χοληστερόλης στοσυκώτικαινεφράεργαστηριακών ποντικών.

Υλικά και μέθοδοι

Αυτή η μελέτη έγινε στο Πανεπιστήμιο Jan Kochanowski στο Kielce της Πολωνίας. Όλες οι πειραματικές διαδικασίες εγκρίθηκαν από την Τοπική Επιτροπή Δεοντολογίας στην Έρευνα των Ζώων στη Βαρσοβία της Πολωνίας (αριθμός απόφασης 37/2019). Το πείραμα περιελάμβανε δύο στάδια μελέτης: (1) προετοιμασία του Pinnularia Borealis για χρήση ως συμπλήρωμα διατροφής και (2) έρευνα in vivo σε 6-ελβετικά ποντίκια εβδομάδων.

2.1. Παρασκευή Pinnularia Borealis Τα επιθέματα φυκών ξύστηκαν από κλαδιά πεύκου που συλλέχθηκαν από το σπήλαιο Głowoniowa Nyza˙ (Όρη Τάτρα, Πολωνία) και τοποθετήθηκαν σε αποστειρωμένες πλαστικές σακούλες και μεταφέρθηκαν στο εργαστήριο, όπου τα φύκια καλλιεργήθηκαν σε γυάλινες πλάκες Petri που περιείχαν φρέσκο ​​άγαρ αποτελούμενο από 1 τοις εκατό Bold's Basal Medium [28]. Οι καλλιέργειες διατηρήθηκαν σε θερμοκρασία 20 ◦C σε κύκλο 12-h φωτός/12-h σκότους στους 300{{5{ {60}}}} μEmm2 s悆1 l× (40 W ψυχρές λυχνίες φθορισμού FL). Μετά από περίπου δύο έως τρεις μήνες από την πρώτη εμφάνιση των φυκιών, πραγματοποιήθηκε μια μικροσκοπική μελέτη. Το υλικό παρατηρήθηκε σε ζωντανή κατάσταση και αναγνωρίστηκε χρησιμοποιώντας ένα μικροσκόπιο φωτός Nikon Eclipse E 600 (Nikon, Τόκιο, Ιαπωνία) και οι φωτογραφίες τραβήχτηκαν με ψηφιακή κάμερα Coolpix 4500 (Nikon, Τόκιο, Ιαπωνία). Τα κύτταρα μονιμοποιήθηκαν σε 3 τοις εκατό γλουταραλδεΰδη σε ρυθμιστικό διάλυμα φωσφορικών 0,1 Μ σε pH 7,1, μετα-οσμώθηκαν σε 1 τοις εκατό τετροξείδιο του οσμίου και στη συνέχεια διηθήθηκαν στο μέσο του Spurr [29]. Οι μικροφωτογραφίες λήφθηκαν με ηλεκτρονικό μικροσκόπιο μετάδοσης TESLA BS 500 (TEM). Το Pinnularia Borealis αναγνωρίστηκε σύμφωνα με το [30] και με ένα ανεστραμμένο μικροσκόπιο Nikon Eclipse Ti και φωτογραφήθηκε με συνεστιακό εξοπλισμό Nikon A1 (Nikon, Τόκιο, Ιαπωνία). Οι κεφαλές λέιζερ 405.488.561 nm και το σύστημα ανίχνευσης ήταν ένας ανιχνευτής PMT-DU4 στην περιοχή των 400–820 nm, ο αντίστροφος φακός Plan Apo VC 100XOil, ο φωτισμός υδραργύρου Nikon C-HgFiE και μια ψηφιακή κάμερα DS0Fi1C-U3. Η απόκτηση δεδομένων στο Nikon NIS-Elements έλαβε ψηφιακές εικόνες, οι οποίες υποβλήθηκαν σε επεξεργασία με το Adobe Photoshop CS5 (Adobe, San Jose, CA, USA). Το προφίλ μεθυλεστέρων λιπαρών οξέων (FAME) σε αποξηραμένο Pinnularia Borealis αναλύθηκε με αέρια χρωματογραφία-φασματομετρία μάζας (GC-MS) χρησιμοποιώντας το όργανο Clarus 600T από την PerkinElmer (Waltham, ΜΑ, ΗΠΑ) με βάση τη μέθοδο των Guzman et al. [31]. Η λυοφιλοποιημένη περιεκτικότητα σε P. Borealis στο ωn-3 PUFA ήταν η εξής: ωn-3 PUFA (σε ποσοστό των συνολικών λιπαρών οξέων), συνολικό=28 τοις εκατό και EPA {{45 }} τοις εκατό . Ταυτοποιήθηκαν και μετρήθηκαν συνολικά 14 λιπαρά οξέα: μυριστικό οξύ (C14:0), παλμιτικό οξύ (C16:0), παλμιτολεϊκό οξύ (C16:1 n-7), εξαδεκαδιενοϊκό οξύ (C16:2 n{{{ 56}}), εξαδεκατριενοϊκό οξύ (C16:3), στεατικό οξύ (C18:0), ελαϊκό οξύ (C18:1 n-9), λινολεϊκό οξύ (C18:2 n{-6), - λινολενικό οξύ (C18:3 n-3), αραχιδονικό (C20:4 n-6), εικοσαπεντανοϊκό οξύ (C20:5 n-3), ερουκικό οξύ (C22:1 n{{{ 79}}), και εικοσιδυαεξανοϊκό οξύ (C22:6 η-3).

2.2. Υποκείμενα Δοκιμών Ζώων και Επεξεργασία Ιστών

2.2.1. Ομάδες και θεραπείες ζώων

Συνολικά 40 αρσενικά ελβετικά ποντίκια ηλικίας 6 εβδομάδων με αρχικό σωματικό βάρος 20,5 g ± 0,5 g αγοράστηκαν από το Institute of Genetics and Animal Biotechnology of την Πολωνική Ακαδημία Επιστημών (Jastrz ˛ebiec, Πολωνία). Τα ζώα διατηρήθηκαν σε τυπικές εργαστηριακές συνθήκες σε σταθερή θερμοκρασία 20–22 ◦C και σχετική υγρασία 55 τοις εκατό ± 10 τοις εκατό σε 12-h κύκλο φωτός (12L{-12D ). Όλα τα άτομα τοποθετήθηκαν σε τυπικά, πολυανθρακικά κλουβιά (252 × 167 × 140 mm) καλυμμένα με ανοξείδωτα καπάκια με ενσωματωμένη χοάνη τροφοδοσίας. Φαγητό (Σταθμός πεδίου Łomna-Las, Πολωνία) και νερό ήταν διαθέσιμο παραλήρημα. Πέντε άτομα τοποθετήθηκαν σε ένα κλουβί. Σε όλα τα ποντίκια δόθηκε μια τυπική τροφή που περιείχε (σε βάση ανά βάρος) 20,5 τοις εκατό πρωτεΐνες, 10 τοις εκατό λίπη (0,28 g PUFA), 62 τοις εκατό υδατάνθρακες, 6,5 τοις εκατό μέταλλα (ασβέστιο 1,9 τοις εκατό, φώσφορος 1,6 τοις εκατό, μαγνήσιο 1,2 τοις εκατό, νάτριο 0,9 τοις εκατό , και κάλιο 0,9 τοις εκατό ) και 1 τοις εκατό βιταμίνες (ρετινόλη 25.000 IU, χοληκαλσιφερόλη 1.000 IU, θειαμίνη 300 mg, ριβοφλαβίνη 20 mg, πυριδοξίνη 15 mg, κοβαλαμίνη ασκορβικό οξύ 58 mg, κινόνες 5 mg, τοκοφερόλες 125 mg, φολικό οξύ 3 mg, βιοτίνη 100 μg, νικοτινικό οξύ 60 mg, παντοθενικό οξύ 35 mg και χλωριούχο χολίνη 1000 mg). Τα ποντίκια είχαν ελεύθερη πρόσβαση σε τροφή και νερό σε όλη τη διάρκεια της μελέτης. Μετά από μια εβδομάδα εγκλιματισμού στις εργαστηριακές συνθήκες, τα ποντίκια χωρίστηκαν τυχαία σε 4 ομάδες (10 ποντίκια ανά ομάδα). Για τις επόμενες 7 ημέρες, τα ποντίκια τράφηκαν με διαφορετικές δίαιτες:

(1) η ομάδα ελέγχου έλαβε μια τυπική δίαιτα. (2) η δεύτερη ομάδα τράφηκε με την τυπική δίαιτα συμπληρωμένη με 1 τοις εκατό διάλυμα λυοφιλοποιημένου P. Borealis (0.16 mg EPA). (3) η τρίτη ομάδα τράφηκε με την τυπική δίαιτα συμπληρωμένη με 3 τοις εκατό διάλυμα λυοφιλοποιημένου P. Borealis (0.48 mg EPA). και (4) η τέταρτη ομάδα έλαβε την τυπική δίαιτα συμπληρωμένη με 5 τοις εκατό διάλυμα λυοφιλοποιημένου P. borealis (0.8 mg EPA). Λυοφιλοποιημένα υδατικά διαλύματα P. borealis χορηγήθηκαν από το στόμα μία φορά την ημέρα σε όγκο 50 μL. Τα ποντίκια είχαν ελεύθερη πρόσβαση σε τροφή και νερό σε όλη τη διάρκεια της μελέτης. Η αύξηση βάρους των ζώων παρακολουθήθηκε δύο φορές (κατά τη διάρκεια του πειράματος) και η πρόσληψη τροφής τους μετρήθηκε επίσης δύο φορές. Διαλύματα λυοφιλοποιημένων διατόμων παρασχέθηκαν με μια συμβατική μονοκάναλη μικροπιπέτα p200 (Gilson Pipetteman, Thermo Fischer Scientific, Reinach, Ελβετία) και το άκρο της πιπέτας προσφέρθηκε στο στόμα έως ότου το ποντίκι άρχισε να πίνει.

Το CISTANCHE ΘΑ ΒΕΛΤΙΩΣΕΙ ΤΟΝ ΝΕΦΡΟ/ΝΕΦΡΟ ΠΟΝΟ

2.2.2. Συλλογή δειγμάτων ιστού

Μετά από μία εβδομάδα συμπληρωμάτων διατροφής, τα ποντίκια αποκεφαλίστηκαν και τοσυκώτικαι νεφροί ανατέμθηκαν. οσυκώτιεγχύθηκε με ψυχρό αλατούχο διάλυμα (4 ◦C) για να απομακρυνθεί το υπόλοιπο αίμα. Θραύσματα ιστού (100 mg/1 mL ρυθμιστικό) ομογενοποιήθηκαν με ομογενοποιητή TH 220-PCRH-Omni TH σε ρυθμιστικό διάλυμα φωσφορικών 0,1 Μ με ρΗ 7,4 που περιέχει 10 mM EDTA. Τα ομογενοποιημένα προϊόντα φυγοκεντρήθηκαν για 15 λεπτά στις 12.000 rpm σε εργαστηριακή φυγόκεντρο με ψύξη MPW-351 R. Μετά τη φυγοκέντρηση, τα υπερκείμενα καταψύχθηκαν αμέσως σε υγρό άζωτο και αποθηκεύτηκαν στους t 40 ◦C για περαιτέρω ανάλυση .

2.2.3. Αναλυτικές μέθοδοι,Στα υπερκείμενα ιστών, η συγκέντρωση της ανηγμένης γλουταθειόνης, η δραστικότητα της υπεροξειδάσης της γλουταθειόνης, της αναγωγάσης της γλουταθειόνης, της τρανσφεράσης της γλουταθειόνης, της χοληστερόλης, των τριακυλογλυκερολών, των πρωτεϊνών και των συγκεντρώσεων μηλονοδιαλδεΰδης μετρήθηκαν φασματοφωτομετρικά [32]

2.3. Μειωμένη γλουταθειόνη (GSH)Η συγκέντρωση της GSH προσδιορίστηκε χρησιμοποιώντας κιτ υποβοήθησης γλουταθειόνης (Sigma-Aldrich, Darmstadt, Γερμανία, Αρ. Κατ. CS0260), σύμφωνα με τη διαδικασία του κατασκευαστή. Τα δείγματα πρώτα αποπρωτεϊνοποιήθηκαν με το διάλυμα 5 τοις εκατό 5-σουλφοσαλικυλικού οξέος και φυγοκεντρήθηκαν για να απομακρυνθεί η καταβυθισμένη πρωτεΐνη. Η μέτρηση της GSH χρησιμοποιεί μια κινητική δοκιμασία στην οποία καταλυτικές ποσότητες GSH προκαλούν συνεχή αναγωγή 5,5 διθειοβίων (2-νιτροβενζοϊκού οξέος) (DTNB) σε 5-θειο-2νιτροβενζοϊκό οξύ (TNB) , που έχει κίτρινο χρώμα. Η ένταση του χρώματος μετρήθηκε φασματοφωτομετρικά στα 412 nm.

2.4. Υπεροξειδάση γλουταθειόνης (GPx)Η δραστικότητα της υπεροξειδάσης της γλουταθειόνης μετρήθηκε με κιτ προσδιορισμού κυτταρικής δραστηριότητας υπεροξειδάσης γλουταθειόνης (Sigma–Aldrich, Darmstadt, Γερμανία, Αρ. Κατ. CPG1). Η μέθοδος βασίζεται στην οξείδωση της γλουταθειόνης (από τη μορφή GSH σε GSSG) που καταλύεται από GPx, η οποία συνδέεται με την ανακύκλωση της GSSG πίσω στην GSH χρησιμοποιώντας την αναγωγάση της γλουταθειόνης και το NADPH. Η μείωση της απορρόφησης NADPH που μετρήθηκε στα 340 nm κατά την οξείδωση του NADPH σε NADP plus είναι ενδεικτική της δραστηριότητας GPx.

2.5. Τρανσφεράση γλουταθειόνης (GST)Η τρανσφεράση της γλουταθειόνης μετρήθηκε με κιτ δοκιμασίας γλουταθειόνης S-Transferase (GST) (Sigma–Aldrich, Darmstadt, Γερμανία, Αρ. Κατ. CS0410). Η αρχή της ανάλυσης βασίζεται στο γεγονός ότι η GST καταλύει τη σύζευξη της L-γλουταθειόνης με το 1-χλωρο-2,4- δινιτροβενζόλιο (CDNB) μέσω της ομάδας θειόλης της γλουταθειόνης. Το συζυγές GS-DNB απορροφά στα 340 nm. Ο ρυθμός αύξησης της απορρόφησης είναι ευθέως ανάλογος με τη δραστηριότητα GST στο δείγμα.

2.6. Αναγωγάση γλουταθειόνης (GR)Η δραστικότητα της αναγωγάσης της γλουταθειόνης μετρήθηκε με κιτ δοκιμασίας αναγωγάσης γλουταθειόνης (Sigma–Aldrich, Darmstadt, Γερμανία, Αρ. Κατ. GRSA). Η δραστικότητα μετρήθηκε από την αύξηση στην απορρόφηση που προκαλείται από τη μείωση του DTNB [5,5" διθειοδις(2-νιτροβενζοϊκό οξύ)] στα 412 nm.

2.7. Περιεκτικότητα σε χοληστερόληΗ περιεκτικότητα σε χοληστερόλη προσδιορίστηκε χρησιμοποιώντας τη δοκιμή Biochemtest με τη μέθοδο του [33]. Οι εστέρες χοληστερόλης υδρολύθηκαν με εστεράση χοληστερόλης (CE) προς ελεύθερη χοληστερόλη και λιπαρά οξέα. Η απορρόφηση του δείγματος δοκιμής μετρήθηκε στα 505 nm.

2.8. Περιεκτικότητα σε τριακυλογλυκερίνεςΗ περιεκτικότητα σε τριακυλογλυκερόλες προσδιορίστηκε με τη χρήση της δοκιμής Alpha Diagnostic [34]. Η αρχή της ανάλυσης βασίζεται στο γεγονός ότι οι τριακυλογλυκερόλες υδρολύονται με λιπάση σε ελεύθερα λιπαρά οξέα και γλυκερόλη, και στη συνέχεια φωσφορυλιώνονται με ΑΤΡ. Η ένταση χρώματος μετρήθηκε στα 520 nm.

Το CISTANCHE ΘΑ ΒΕΛΤΙΩΣΕΙ ΤΗΝ ΝΕΦΡΟ/ΝΕΦΡΙΚΗ ΚΑΘΑΡΡΥΣΗ

2.9. Συγκέντρωση μηλοδιαλδεΰδης (MDA).Η συγκέντρωση MDA μετρήθηκε φασματοφωτομετρικά χρησιμοποιώντας τη δοκιμασία θειοβαρβιτουρικού οξέος (TBA). Για να επιτευχθεί ο προσδιορισμός, {{0}}.5 mL δείγματος προστέθηκε σε ένα μίγμα αντίδρασης (1.0 mL) που σχηματίστηκε από ίσα μέρη 15 τοις εκατό τρις ​​χλωροοξικού οξέος (TCA), σε 0.25 N HCL και 0.375 τοις εκατό θειοβαρβιτουρικό οξύ (TBA), σε 0.25 N HCL, και θερμαίνεται στους 95 ◦C για 30 λεπτά. Μετά την ψύξη και τη φυγοκέντρηση, η ένταση του ροζ χρώματος του προϊόντος προσθήκης ΤΒΑ-μηλονοδιαλδεΰδης μετρήθηκε φασματοφωτομετρικά στα 532 nm [35].

2.10. Περιεκτικότητα σε πρωτεΐνηΗ περιεκτικότητα σε πρωτεΐνη προσδιορίστηκε χρησιμοποιώντας τη μέθοδο από το [36]. Η ανάλυση πρωτεΐνης Lowry βασίζεται στις αντιδράσεις των ιόντων χαλκού με τους πεπτιδικούς δεσμούς (με αντιδραστήριο Folin–Ciocalteu, δηλαδή ένα μείγμα φωσφοβολφραμικού οξέος και φωσφομολυβδικού οξέος) υπό αλκαλικές συνθήκες (δοκιμή Biuret) με την οξείδωση υπολειμμάτων αρωματικών πρωτεϊνών. κυρίως τρυπτοφάνη και τυροσίνη). Η κυστεΐνη είναι επίσης αντιδραστική στο αντιδραστήριο. Η συγκέντρωση του έγχρωμου συμπλόκου μετρήθηκε φασματοφωτομετρικά σε μήκος κύματος λ=750 nm.

2.11. Στατιστική ανάλυσηΌλα τα αποτελέσματα παρουσιάζονται ως μέσοι όροι με τυπικές αποκλίσεις (SD). Οι βιοχημικές παράμετροι συγκρίθηκαν χρησιμοποιώντας ανάλυση διακύμανσης ANOVA ακολουθούμενη από δοκιμασία Tukey post hoc. Οι αλλαγές στη μάζα σώματος και στην κατανάλωση τροφής συγκρίθηκαν χρησιμοποιώντας ένα t-test δύο δειγμάτων. Αυτές οι αναλύσεις έγιναν χρησιμοποιώντας το λογισμικό Statistica 9.0 [37]. Τα δεδομένα παρουσιάζονται επίσης ως ποσοστό, υποθέτοντας ότι οι τιμές ελέγχου είναι 100 τοις εκατό . Η στατιστική σημαντικότητα ορίστηκε σε p < 0,05="" και="" p=""><0,01. περαιτέρω,="" πραγματοποιήθηκαν="" αναλύσεις="" της="" άμεσης="" χειροτονίας="" cca="" με="" δοκιμές="" μετάθεσης="" monte="" carlo="" για="" να="" προσδιοριστεί="" ποιες="" από="" τις="" μετρούμενες="" βιοχημικές="" παραμέτρους="" διαφοροποιούν="" σημαντικά="" τα="" σύνολα="" μελετών.="" αυτές="" οι="" αναλύσεις="" έγιναν="" χρησιμοποιώντας="" το="" λογισμικό="" canoco="" 5.0="" [38],="" ξεχωριστά="" για="">συκώτι και νεφρά.

3. Αποτελέσματα

Η συγκέντρωση ή η δραστηριότητα όλων των τμημάτων του αντιοξειδωτικού συστήματος γλουταθειόνης εξαρτιόταν από τη λήψη συμπληρωμάτων διατροφής, τόσο στηνσυκώτι και νεφρά. Πριν από το πείραμα, τα ποντίκια ζύγιζαν 20,5 g ± 0,5 g. Μετά από μία εβδομάδα συμπλήρωσης με διαφορετικά διαλύματα διατόμων, τα ποντίκια δεν διέφεραν στη μάζα σώματος [t== 1.75, p=0.088]. Η κατανάλωση τροφής επίσης δεν διέφερε μεταξύ των ομάδων και τα ποντίκια έτρωγαν κατά μέσο όρο 2,5 ± 0,4 g τροφής την ημέρα. Ωστόσο, μετά από μία εβδομάδα συμπλήρωσης, η περιεκτικότητα σε χοληστερόλη και τριακυλογλυκερόλη στοσυκώτικαι τα νεφρά μειώθηκαν σε σύγκριση με τη δίαιτα ελέγχου, και η δραστηριότητα της αναγωγάσης γλουταθειόνης και η συγκέντρωση της μηλονοδιαλδεΰδης αυξήθηκαν σημαντικά, ανεξάρτητα από τη συγκέντρωση του διαλύματος διατόμων, και στα δύοσυκώτικαι τα νεφρά.

Στο ήπαρ, η δραστηριότητα GPx μειώθηκε συνεχώς με μια αύξηση στην περιεκτικότητα σε Pinnularia Borealis (F (3, 36)=3.80, p=0.018) (Εικόνα 1Α). Η μεγαλύτερη μείωση (78,18 τοις εκατό) βρέθηκε στοσυκώτιποντικών που τράφηκαν με διάλυμα 5 τοις εκατό (Εικόνα 1Α, Πίνακας 1). Στο νεφρό, το μοτίβο ήταν σχεδόν το αντίθετο (F (3, 36)=13.08, p=6.2 × 10 6 ) (Εικόνα 1Α) και η υψηλότερη δραστηριότητα του GPx καταγράφηκε σε ζώα που έλαβαν 3 τοις εκατό διάλυμα διατόμων (Εικόνα 1Α, Πίνακας 1). Οι αλλαγές στη συγκέντρωση της γλουταθειόνης μετά από συμπληρώματα διατροφής δεν έδειξαν ομοιόμορφο πρότυπο, ούτε στοσυκώτι(F (3, 36)=5.44, p=0.003) (Εικόνα 1B) ή στους νεφρούς (F (3, 36)=23.12, p {{ 11}}.6 × 10悆 8 ) (Εικόνα 1Β). Μετά από 7 ημέρες από ένα συμπλήρωμα διατροφής με το διάλυμα 5 τοις εκατό, η συγκέντρωση GSH στοσυκώτιμειώθηκε στο ~82 τοις εκατό των τιμών ελέγχου, αλλά αυτή η διαφορά δεν ήταν σημαντική (Εικόνα 1Β, Πίνακας 1). Σημαντική διαφορά στην περιεκτικότητα σε GSH καταγράφηκε μόνο μεταξύ ποντικών που τρέφονταν με 3 τοις εκατό και 5 τοις εκατό διαλύματα διατόμων. Στο νεφρό, η υψηλότερη περιεκτικότητα σε GSH καταγράφηκε σε ζώα που τρέφονταν με 3 τοις εκατό διάλυμα διατόμων (Εικόνα 1Β, Πίνακας 1).

Η δραστηριότητα της αναγωγάσης γλουταθειόνης αυξήθηκε σημαντικά, ανεξάρτητα από τη συγκέντρωση του διαλύματος διατόμων, τόσο στοσυκώτι(F (3, 36)=29.34, p=8.9 × 10 10) (Εικόνα 1C) και τονεφρό(F (3, 36)=9.85, p=7.0 × 10 5 ) (Εικόνα 1Γ), και γενικά, ήταν πολύ υψηλότερο στοσυκώτιπαρά στονεφρό(p < 0.05).="" η="" δραστηριότητα="" gr="" μετά="" τη="" συμπλήρωση="" με="" το="" διάλυμα="" 5="" τοις="" εκατό="" έφτασε="" έως="" και="" το="" 290="" τοις="" εκατό="" της="" τιμής="" ελέγχου="">συκώτι(Εικόνα 1Γ) και έως 180 τοις εκατό της τιμής ελέγχου στονεφρό(Εικόνα 2, Πίνακας 1).

Δραστηριότητα GST στονεφρόαυξανόταν συνεχώς με την αύξηση της περιεκτικότητας σε Pinnularia Borealis στο φαγητό (F (3, 36)=15.59, p=1.2 × 10 6 ) (Εικόνα 1D). Η υψηλότερη δραστικότητα καταγράφηκε μετά τη συμπλήρωση με το διάλυμα 5 τοις εκατό όταν έφτασε στο 158 τοις εκατό της τιμής ελέγχου (Εικόνα 1Δ). Δραστηριότητα GST στοσυκώτιήταν σημαντικά υψηλότερο από ό,τι στονεφρό(p < 0.05).="" αν="" και="" η="" δραστηριότητα="" gst="">συκώτιεξαρτιόταν από τη δίαιτα (F (3, 36)=11.62, p=1.8 × 10 5) (Εικόνα 1D), δεν έδειξε ένα τόσο κανονικό μοτίβο όπως στο ονεφρό(Εικόνα 1Δ). Η συγκέντρωση της μηλονοδιαλδεΰδης αυξήθηκε επίσης συνεχώς με την αύξηση της περιεκτικότητας σε Pinnularia Borealis στα τρόφιμα, τόσο στασυκώτι(F (3, 36)=4.26, p=0.011) (Εικόνα 1Ε) και στονεφρό(F (3, 36)=6.74, p=0.001) (Εικόνα 1Ε). Και στις δύο περιπτώσεις, η υψηλότερη συγκέντρωση MDA καταγράφηκε μετά τη σίτιση με το 5 τοις εκατό διάλυμα διατόμων (Εικόνα 1Ε). Οι μεταβλητές που είναι σημαντικές για την ποικιλομορφία του συνόλου δεδομένων αντιπροσώπευαν μαζί το 55,9 τοις εκατό της συνολικής μεταβλητότητας στοσυκώτικαι 53,9 τοις εκατό στηννεφρό(Εικόνες 2 και 3). Στο νεφρό, στα δείγματα ελέγχου βρέθηκε μια στατιστικά σημαντική σχέση μεταξύ της υψηλής χοληστερόλης και των τριγλυκεριδίων. Σημαντική ήταν και η αύξηση του επιπέδου της GSH με τη συμπλήρωση διατόμων κατά 3%. Ομοίως, η αύξηση του GR σχετιζόταν σημαντικά με την προσθήκη 5 τοις εκατό διατόμων (Εικόνα 3). Στο ήπαρ, η αύξηση της συγκέντρωσης MDA συσχετίστηκε με την κατά 5 τοις εκατό ανάμειξη διατόμων. Η σχέση ήταν στατιστικά σημαντική. Η αύξηση των επιπέδων GSH και GR σε χαμηλές συγκεντρώσεις διατόμων στην τροφή ήταν επίσης στατιστικά σημαντική (Εικόνα 2).

Τριακυλογλυκερόλες και περιεκτικότητα σε χοληστερόλη στοσυκώτικαινεφρόήταν παρόμοια (Εικόνα 1F, G). Τα συμπληρώματα διατροφής με διάτομα επηρέασαν σημαντικά τη συγκέντρωση των τριακυλογλυκερολών, τόσο στοσυκώτι(F (3, 36)=16.22, p=7.8 × 10 7 ) και στονεφρό(F (3, 36)=7.89, p=0.0004). Σε σύγκριση με τις ομάδες ελέγχου, μετά τα διαλύματα διατόμων 3 τοις εκατό και 5 τοις εκατό, τοσυκώτιΟι τριακυλογλυκερίνες μειώθηκαν στο 75,25 τοις εκατό και 65,84 τοις εκατό, αντίστοιχα, και στονεφρόσε 92 (ns) και 73,16 τοις εκατό, αντίστοιχα. Ομοίως, ο εμπλουτισμός της δίαιτας με διάτομα μείωσε την περιεκτικότητα σε χοληστερόλη, τόσο στοσυκώτι(F (3, 36)=2.57, p=0.07) και στονεφρό (F (3, 36)=14.90, p =1.8 × 106 ). Η μεγαλύτερη μείωση στην περιεκτικότητα σε χοληστερόλη καταγράφηκε στα όργανα ποντικών που τρέφονταν με το διάλυμα διατόμων 5 τοις εκατό.

4. Συζήτηση

Σε αυτή τη μελέτη, θέσαμε το ερώτημα εάν τα συμπληρώματα διατροφής με Pinnularia Borealis μπορεί να αυξήσουν την αντιοξειδωτική άμυνα και να βελτιώσουν τους παράγοντες κινδύνου για καρδιαγγειακές παθήσεις. Βρήκαμε ότι οι συγκεντρώσεις χοληστερόλης και τριακυλογλυκερόλης στοσυκώτικαινεφράήταν τα χαμηλότερα σε ποντίκια που τρέφονταν με την υψηλότερη συγκέντρωση P. Borealis, υποδηλώνοντας προστατευτικές ιδιότητες των φυκών. Επιπλέον, η χαμηλότερη συγκέντρωση του P. Borealis ήταν αρκετή για να βελτιώσει την αντιοξειδωτική ικανότητα των ποντικών. Τα φύκια είναι πιθανή και φυσική πηγή πολυακόρεστων λιπαρών οξέων μακράς αλυσίδας (PUFAs) όπως το εικοσαπεντανοϊκό οξύ (EPA) και το εικοσιδυαεξανοϊκό οξύ (DHA). Γενικά, η περιεκτικότητα σε λιπίδια στα φωτοτροφικά φύκια κυμαίνεται από 10 τοις εκατό έως 60 τοις εκατό του ξηρού βάρους και περιέχουν 10 τοις εκατό -20 τοις εκατό ω-3 PUFAs [4]. Τα προφίλ λιπαρών οξέων στα φύκια καθορίζονται γενετικά, αλλά η περιεκτικότητα σε λιπαρά οξέα εξαρτάται επίσης από την ένταση του φωτός και την αλατότητα του νερού [39]. Οι Ryckebosch et al. [40] ανέφερε ότι μεγάλες ποσότητες EPA ή DHA συσσωρεύονται στα θαλάσσια φύκια: Bacillariophyceae, Chlorophyceae, Chrysophyceae, Cryptophyceae και Florideophyceae. Peltomaa et al. [39] πρότεινε ότι τα φύκια του γλυκού νερού μπορεί να είναι πλουσιότερα σε ω-3 PUFA από τα θαλάσσια και τα υφάλμυρα, και μυτερό διάτομο γλυκού νερού Nitzschia sp. ως το πιο πολλά υποσχόμενο στέλεχος διατόμων για εμπορική παραγωγή EPA. Το Nitzschia laevis περιέχει συνολικά 75,9 τοις εκατό EPA και το 37,4 τοις εκατό του EPA συσσωρεύεται με τη μορφή τριακυλογλυκερόλης, 22,6 τοις εκατό με τη μορφή μονοακυλογλυκεριδίων και 15,9 τοις εκατό με τη μορφή φωσφατιδυλοχολίνης [41]. Στο P. Borealis που χρησιμοποιήθηκε σε αυτή τη μελέτη, τα ω-3 PUFA αντιπροσώπευαν το 28 τοις εκατό των συνολικών λιπαρών οξέων και το EPA αντιπροσώπευε το 32 τοις εκατό όλων των ω-3 PUFA. Το ανθρώπινο EPA λαμβάνεται από τη διατροφή, κυρίως από ιχθυέλαιο. Είναι ένα απαραίτητο λιπαρό οξύ σημαντικής θρεπτικής αξίας και έχει την ικανότητα να μειώνει τον κίνδυνο πολλών ασθενειών. Έτσι, χρειάζονται εναλλακτικές πηγές αντί του ιχθυελαίου για την κάλυψη της αυξανόμενης ανάγκης για PUFA. Το διάτομο P. Borealis συσσωρεύει υψηλά επίπεδα (32 τοις εκατό) EPA και επομένως μπορεί να θεωρηθεί ως συμπλήρωμα διατροφής.

Βρήκαμε ότι τα συμπληρώματα διατροφής με διαλύματα λυοφιλοποιημένου διατόμου P. Borealis διαφορετικών συγκεντρώσεων προκάλεσαν μια δοσοεξαρτώμενη μείωση στις συγκεντρώσεις της χοληστερόλης και της τριακυλογλυκερίνης. Λόγω της μεγάλης διακύμανσης της περιεκτικότητας σε χοληστερόλη στην ομάδα ελέγχου, αυτή η επίδραση δεν έφτασε στο επίπεδο σημαντικότητας στηνζωr (p=0.07), αλλά ήταν εμφανής μια σταθερή τάση. Στονεφρό,η συγκέντρωση χοληστερόλης σε ποντίκια που είχαν συμπληρωθεί με το υψηλότερο διάλυμα διατόμων 5 τοις εκατό μειώθηκε κατά ~ 30 τοις εκατό. Κατά συνέπεια, η περιεκτικότητα σε τριακυλογλυκερόλη μειώθηκε σημαντικά, τόσο στοσυκώτικαινεφρό. Προτείνουμε ότι η μείωση της περιεκτικότητας σε χοληστερόλη και τριακυλογλυκερόλη ήταν αποτέλεσμα της συμπλήρωσης διατροφής με PUFAs, τα οποία είναι γνωστά για την προστατευτική τους δράση [1]. Το P. Borealis είναι ένα ξηρόφυτο διάτομο, το οποίο περιέχει όχι μόνο υψηλή συγκέντρωση EPA, αλλά και αρκετές βιοδραστικές ενώσεις, όπως χρωστικές ουσίες, ίνες και φυτοστερόλες, οι οποίες είναι όλες ευεργετικές για την υγεία [5,8]. Παρόμοια αποτελέσματα ελήφθησαν από τους Sano et al. [42], οι οποίοι παρατήρησαν σημαντικές αντιλιπιδαιμικές και αντιαθηροσκληρωτικές επιδράσεις της συμπλήρωσης διατροφής με φύκια Chlorella Vulgaris σε κουνέλια που τρέφονταν με δίαιτα υψηλής χοληστερόλης για 10 εβδομάδες. Fallah et al. [43] απέδειξε ότι η πρόσληψη Chlorella μπορεί επίσης να μειώσει τα επίπεδα χοληστερόλης σε ασθενείς με υπερχοληστερολαιμία. Αυτά τα πιθανά οφέλη για την υγεία έχουν αποδοθεί στα συγκεκριμένα συστατικά της Chlorella, όπως μέταλλα, διαιτητικές ίνες, πρωτεΐνες και ω-3 PUFA. Οι Cherng et al. [44] έδειξε επίσης ότι η Chlorella pyrenoidosa έχει την ικανότητα να αποτρέπει τη δυσλιπιδαιμία σε μοντέλα αρουραίων και χάμστερ που τρέφονται με δίαιτα υψηλής περιεκτικότητας σε λιπαρά που περιέχει 20 τοις εκατό υδρογονωμένο λάδι καρύδας (πλούσιο σε κορεσμένα λιπαρά οξέα). Αρκετές μελέτες έδειξαν ότι τα ζώα που τρέφονται με δίαιτα πλούσια σε λιπαρά είναι πιο πιθανό να αναπτύξουν δυσλιπιδαιμία και υπεργλυκαιμία [45], αντίσταση στην ινσουλίνη [46], ηπατική στεάτωση [47], συσσώρευση αιμοπεταλίων [48] και οξειδωτικό στρες [49]. Έτσι, μια σωστή διατροφή πλούσια σε PUFAs μπορεί να βελτιώσει τους παράγοντες κινδύνου για αυτές τις ασθένειες.

Το CISTANCHE ΘΑ ΒΕΛΤΙΩΣΕΙ ΤΗΝ ΝΕΦΡΙΚΗ/ΝΕΦΡΙΚΗ ΛΟΙΜΩΞΗ

Οι Lee et al. [50] έδειξε ότι στους άνδρες Κορεάτες καπνιστές, το συμπλήρωμα Chlorella Vulgaris διατήρησε την αντιοξειδωτική θρεπτική κατάσταση του πλάσματος και βελτίωσε τις αντιοξειδωτικές ενζυμικές δραστηριότητες των ερυθροκυττάρων. Τα αντιδραστικά είδη οξυγόνου και οι ελεύθερες ρίζες μπορεί να είναι επιβλαβή για τα λιπίδια, τις πρωτεΐνες και το DNA και μπορεί να πυροδοτήσουν μια σειρά ανθρώπινων ασθενειών, όπως νευροεκφυλιστικές και καρδιαγγειακές παθήσεις [51]. Σε αυτή τη μελέτη, προβλέψαμε ότι η συμπλήρωση διατροφής με P. Borealis θα ανακουφίσει το οξειδωτικό στρες επειδή τα PUFAs μπορούν να μειώσουν την οξειδωτική βλάβη in vivo [1]. Ωστόσο, η συγκέντρωση της μηλονοδιαλδεΰδης (MDA), ενός δείκτη οξειδωτικού στρες, ήταν η υψηλότερη, τόσο στηνσυκώτικαινεφρό, σε ποντίκια συμπληρωμένα με το διάλυμα διατόμων 5 τοις εκατό (Εικόνες 2 και 3). Η μηλονοδιαλδεΰδη προκύπτει σε μεγάλο βαθμό από την υπεροξείδωση των PUFAs και παρόλο που είναι λιγότερο επικίνδυνη από ό,τι πιστεύαμε προηγουμένως, εξακολουθεί να είναι τοξική, ανοσογονική και μεταλλαξιογόνος [1]. Ωστόσο, το MDA μπορεί να προέρχεται όχι μόνο από την υπεροξείδωση των λιπιδίων αλλά και από τα τρόφιμα. Έτσι, είναι εύλογο ότι η υψηλή περιεκτικότητα σε MDA δεν σχετίζεται με το οξειδωτικό στρες, αλλά με την υψηλή περιεκτικότητα σε EPA στο συμπλήρωμα διατροφής. Πράγματι, η δραστικότητα της υπεροξειδάσης της γλουταθειόνης (GPx) δεν άλλαξε ή ακόμη και μειώθηκε μετά τη λήψη συμπληρωμάτων διατροφής (Εικόνα 2). Τα ένζυμα GPx καταλύουν τη μείωση του υπεροξειδίου του υδρογόνου προστατεύοντας τον οργανισμό από οξειδωτική βλάβη. Έτσι, εάν το οξειδωτικό στρες αυξανόταν, τότε η δραστηριότητα του GPx θα αυξανόταν. Ακατανόητα, η δραστηριότητα GPx αυξήθηκε στονεφρόποντικών που τράφηκαν με το διάλυμα διατόμων 3 τοις εκατό και παραλληλίστηκε με μια αύξηση στην περιεκτικότητα σε GSH (Εικόνα 3). Πιθανότατα, αυτός είναι ο λόγος για τον οποίο η συγκέντρωση GSH εξηγεί το 23,7 τοις εκατό της διακύμανσης στονεφρό(Εικόνα 3). Αυτά τα αποτελέσματα θα μπορούσαν να υποδηλώνουν αύξηση του οξειδωτικού στρες σε αυτήν την ομάδα. Ωστόσο, η δραστηριότητα της αναγωγάσης της γλουταθειόνης (GR) στοσυκώτικαινεφρός αυξημένοςμετά από συμπλήρωμα διατροφής, ανεξάρτητα από το διάλυμα διατόμων (Εικόνα 2). Στο ήπαρ, η δραστηριότητα GR εξήγησε το 39,7 τοις εκατό της διακύμανσης (Εικόνα 2). Αυτό το ένζυμο μετέτρεψε εκ νέου την οξειδωμένη γλουταθειόνη στη μειωμένη της μορφή για να διατηρήσει το κατάλληλο δυναμικό οξείδωσης-αναγωγής και προστάτευσε τις ομάδες πρωτεϊνών -SH από την οξείδωση [22]. Η ~2–2.5-πλάσια αύξηση της δραστηριότητας του GR σε όλες τις ομάδες δείχνει ότι ακόμη και με το χαμηλότερο διάλυμα Pinnularia Borealis, οι αντιοξειδωτικοί μηχανισμοί βελτιώνονται. Η συγκέντρωση της ανηγμένης γλουταθειόνης (GSH) μειώθηκε μόνο σε ποντικούς που είχαν συμπληρωθεί με το διάλυμα διατόμων 5 τοις εκατό. Μπορεί να υποδηλώνει ότι οι χαμηλότερες συγκεντρώσεις είναι πιο ωφέλιμες. Η GSH είναι ένα ισχυρό αντιοξειδωτικό, το οποίο είναι επίσης συμπαράγοντας για τις υπεροξειδάσες της γλουταθειόνης και τις τρανσφεράσες της γλουταθειόνης [1]. Οι τρανσφεράσες γλουταθειόνης είναι μια ομάδα ενζύμων που ξεκινούν την αποτοξίνωση ενδογενών και εξωγενών επιβλαβών ενώσεων των κυττάρων, συμπεριλαμβανομένων των ενεργών ειδών οξυγόνου. Η υψηλότερη δραστικότητα τρανσφεράσης γλουταθειόνης (GST) σε ποντίκια με συμπλήρωμα με διάλυμα διατόμων 5 τοις εκατό μπορεί επίσης να εξηγήσει τη χαμηλότερη περιεκτικότητα σε GSH σε αυτά τα ζώα. Έτσι, συμπεραίνουμε ότι η συμπλήρωση διατροφής με P. Borealis είναι ευεργετική για το οξειδοαναγωγικό σύστημα της GSH όταν εφαρμόζεται στο διάλυμα έως και 3 τοις εκατό. Οι υψηλότερες συγκεντρώσεις μπορεί να έχουν επιζήμια αποτελέσματα που δεν μπορούν να αντισταθμιστούν με μείωση της περιεκτικότητας σε χοληστερόλη ή τριακυλογλυκερόλη. Ωστόσο, τα διαιτητικά PUFAs μπορούν να ενσωματωθούν στα κυτταρικά λιπίδια σε διαφορετικό βαθμό και ως εκ τούτου μπορεί να ασκούν διαφορετικά αποτελέσματα ανάλογα με τις κυτταρικές δομές ή τον ιστό [52]. Αυτό μπορεί να εξηγήσει εν μέρει τις διαφορές στις παραμέτρους του αντιοξειδωτικού συστήματος μεταξύ τωννεφρόκαι συκώτι. Επιπλέον, τα λιπαρά οξέα που λαμβάνονται από τη διατροφή μπορεί να είναι αποκορεσμένα ή επιμήκη, κυρίως στο ενδοπλασματικό δίκτυο [53]. Δεν μετρήσαμε το περιεχόμενο EPA στοσυκώτικαινεφρό,επομένως δεν μπορούμε να πούμε με ακρίβεια ποια ήταν η περιεκτικότητα σε EPA ιστού, αλλά είμαστε πεπεισμένοι ότι τα αποτελέσματα δεν ήταν τυχαία επειδή η χαμηλότερη συγκέντρωση του P. Borealis ήταν επαρκής για τη βελτίωση της αντιοξειδωτικής ικανότητας

Επιπλέον, υπάρχουν αυξανόμενες ενδείξεις ότι τα διαφορετικά PUFA που χρησιμοποιούνται ως συμπληρώματα διατροφής δεν είναι ίσα, επειδή τα PUFA έχουν όχι μόνο προ-, αλλά και αντιοξειδωτικές ιδιότητες και, επομένως, μπορεί να ρυθμίζουν την ενδογενή αντιοξειδωτική άμυνα [52]. Τα αποτελέσματα των PUFA δεν σχετίζονται απλώς με το μήκος της ανθρακικής αλυσίδας ή με τον αριθμό και τη θέση των διπλών δεσμών. Μεταξύ πέντε διαφορετικών PUFA που μελετήθηκαν (αραχιδονικό (20:4 ω-6), λινολεϊκό (18:2 ω-6), -λινολενικό (18:3 ω-3), εικοσαπεντανοϊκό (20: 5 ω-3) και εικοσιδυαεξανοϊκό (22:6 ω-3)) μόνο το DHA αύξησε την αντιοξειδωτική άμυνα σε μια καλλιέργεια κυτταρικής σειράς ανθρώπινου ηπατώματος, ενώ προκάλεσε οξειδωτική βλάβη από το αραχιδονικό οξύ [51,54]. Σε άλλες μελέτες in vitro, οι συγγραφείς του [55] έδειξαν ότι τα εξωγενή EPA και DHA έχουν τις πιο ισχυρές αντιοξειδωτικές ιδιότητες και είναι πολύ πιο αποτελεσματικά στη σάρωση ROS από τα ω-6 PUFAs

Από όσο γνωρίζουμε, αυτή είναι η πρώτη μελέτη για τον P. Borealis ως συμπλήρωμα διατροφής. Τα φύκια μπορούν να συνθέσουν πολλές ενώσεις με ισχυρά οφέλη για την υγεία [56]. Οι Koyande et al. [45] έδειξε ότι οι δραστικές ενώσεις στα φύκια έχουν αντικαρκινογόνες, αντιοξειδωτικές και αντιυπερτασικές ιδιότητες. Ένας από τους φυσικούς τρόπους για την εξάλειψη των κινδύνων για νευροεκφυλιστικές και καρδιαγγειακές παθήσεις μπορεί να είναι μια διατροφή πλούσια σε ω-3 PUFAs [38]. Ορισμένα φύκια ταξινομούνται ως πηγή τροφής στην κατηγορία GRAS [57] και το διάτομο P. Borealis έχει αναγνωριστεί ως πλούσια πηγή πολυακόρεστων λιπαρών οξέων, όπως το EPA [58]. Στις μέρες μας, το ανθρώπινο EPA λαμβάνεται από τη διατροφή, κυρίως από ιχθυέλαιο. Είναι απαραίτητο λιπαρό οξύ με σημαντική θρεπτική αξία και ικανότητα να μειώνει τον κίνδυνο πολλών ασθενειών. Έτσι, χρειάζονται εναλλακτικές πηγές αντί του ιχθυελαίου για την κάλυψη της αυξανόμενης ανάγκης για PUFA. Το διάτομο P. Borealis συσσωρεύει υψηλά επίπεδα (32 τοις εκατό) EPA και επομένως μπορεί να θεωρηθεί ως συμπλήρωμα διατροφής.

5. Συμπεράσματα

Τα αποτελέσματα της μελέτης μας δείχνουν ότι το Pinnularia Borealis μπορεί να χρησιμοποιηθεί ως συμπλήρωμα διατροφής παρέχοντας οφέλη για την υγεία. Όταν παρέχεται στη σωστή ποσότητα μπορεί να αυξήσει την αντιοξειδωτική άμυνα και να βελτιώσει τους παράγοντες κινδύνου για καρδιαγγειακές παθήσεις. Τα φύκια είναι μια καλή εναλλακτική για το ιχθυέλαιο, εξαλείφοντας τα προβλήματα οσμής και αστάθειας των προϊόντων εκχύλισης.