Резюме

Заден план

Затлъстяването и други метаболитни заболявания са се превърнали в епидемия, която силно засяга човешкото здраве. Диетите със здравословно хранене са ефикасни средства за предотвратяване на тази епидемия. За тази цел са необходими нови хранителни ресурси и технологични процеси. В това проучване е използвано масло от антарктически крил (KO), извлечено от сух крил чрез процедура на дехидратация с гореща помпа в комбинация с замразяване-сушене, за изследване на здравния ефект при животните, включително растежа, метаболизма на липидите и глюкозата.

ефекти

Методи

Мишките C57BL/6J бяха хранени с диета с високо съдържание на мазнини (HF) и заместена с KO за период от 12 седмици в сравнение с диета с нормален контрол с ниско съдържание на мазнини. Регистрирани са телесното тегло на мишките и консумацията на храна. Измерван е серумен липиден метаболизъм - на мишки C57BL/6J серум. В края на експеримента бяха проведени тестове за глюкозен толеранс (GTT) и анализ на патологията на мишки.

Резултати

Мишките, хранени с KO, имат по-малко наддаване на телесно тегло, по-малко натрупване на мазнини в тъкани като мастна тъкан и черен дроб. Дислипидемията, индуцирана от диета с високо съдържание на мазнини, беше частично подобрена чрез хранене с KO със значително намаляване на съдържанието на серумен липопротеин-холестерол с ниска плътност (LDL-C). Освен това, храненето с KO също подобрява метаболизма на глюкозата при мишки C57BL/6J, включително толеранс към глюкоза от около 22% спрямо 32% от AUC (площ под кривата) за KO срещу HF диета и бързо ниво на глюкоза в кръвта от 8,5 mmol/L, 9,8 mmol/L и 9,3 mmol/L за NC, HF и KO диети съответно. В допълнение, храненето с KO също намалява окислителното увреждане в черния дроб с намаляване на съдържанието на малондиалдехид (MDA) и увеличаване на съдържанието на супероксиддисмутаза (SOD).

Заключение

Това проучване предостави доказателства за благоприятните ефекти на KO върху здравето на животните от преработената технология, особено върху метаболизма на липидите и глюкозата. Това проучване потвърждава, че тъй като антарктическият крил е извлечен с процедура за ефективна енергия, това може да направи възможно маслото от крил да бъде достъпно за хранителната промишленост.

Заден план

Затлъстяването и диабетът стават епидемия и голяма тежест за общественото здраве в развитите страни и по света. Хората със затлъстяване са изложени на по-висок риск от хронични заболявания, включително сърдечно-съдови заболявания, неалкохолна мастна чернодробна болест, диабет тип 2 [1] и други метаболитни синдроми.

Затлъстяването е свързано с интрахепатално натрупване на липиди, което е свързано с развитието на инсулинова резистентност и метаболитна дисфункция, в крайна сметка с поява на диабет. Факторите на начина на живот като диета и физическа активност влияят върху затлъстяването чрез промяна на затлъстяването и инсулиновата резистентност. Диетите с подходящи хранителни съставки оказват голямо влияние върху здравето на населението, като добавки с хранителни вещества. Ненаситените добавки с мастни киселини, особено на морските масла от риби, морски водорасли, микроводорасли и антарктически крил, са популярни заради високото си съдържание на мастни киселини докозахексаенова киселина (DHA, 22: 6 ω3) и ейкозапентаенова киселина (EPA, 20: 5 ω3). Тези n-3 мастни киселини са документирани за техния защитен ефект върху сърдечно-съдови заболявания, диабет и хронични метаболитни заболявания [2].

Крилът е все по-важен източник на n-3 PUFAs, тъй като маслото от крил има високи EPA и DHA-съдържащи фосфолипиди, което може да бъде по-добра бионаличност с известна несигурност [3]. KO има значително количество астаксантин, важен естествен антиоксидантен компонент [4]. Приемът на храна, богата на антиоксиданти, е от полза за намаляване на риска от сърдечно-съдови, високо кръвно налягане и рак [5]. Доказано е, че KO при хранене на животни с диета с високо съдържание на мазнини подобрява дислипидемията, телесното тегло и метаболизма на глюкозата [6,7,8]. Съдържащите KO диети могат значително да подобрят бързата концентрация на глюкоза в кръвта и непоносимостта към глюкоза, което води до повишаване на чувствителността към инсулин при затлъстели животни [8,9,10].

KO като хранителна добавка стана популярна в някои пилотни проучвания, показващи здравословни ползи [11]. Beuy et al., Прегледаха биологичната функция на KO и изтъкнаха, че KO изглежда добро добавяне на морска храна, но все още няма конкретни заключения относно клиничната ефикасност при лечението на хронични метаболитни заболявания [12].

Тъй като антарктическият крил е огромен биоресурс на ценно хранително масло с по-малко замърсяване, е необходимо правилно развитие на технологиите за проучване като хранителни добавки за хранителната промишленост. Тази лаборатория е разработила нова процедура за консервиране на антарктически крил с енергийна ефективност и може да бъде приложена в голям мащаб за хранителната промишленост [13]. Тъй като различните технологии биха могли да повлияят значително на свойствата на маслото и на здравословния ефект, в това проучване целта беше да се изследват ефектите на KO, извлечен от антарктически крил, чрез процедура на сушене с енергийна ефективност върху мишки C57BL/6J с експериментално предизвикано затлъстяване. Мишките, хранени с диета с високо съдържание на мазнини, заместител на KO за разлика от нормалната диета с чау, показват, че KO диетата може да намали увеличаването на телесното тегло на животните и да подобри дислипидемията, метаболизма на глюкозата, както и окислителните увреждания.

Методи

KO препарат и реактиви

Замразеният антарктически крил е предоставен от група корпорации за риболов в океана Далян в провинция Ляонин (Далиан, Китай) и е изсушен чрез система за дехидратация с гореща помпа (HGOE-10/s, Hangzhou Ouyi Electric Co., Ltd., Хангжу, Китай) процедура на сушене [13]. KO се екстрахира от система за подкритична екстракция (CBE-5 L, Henan Yalinjie Biological Technology Co., Ltd., Anyang, China), използвайки бутан като подкритична течност, след което се съхранява при -40 ° C за по-нататъшна употреба.

Стандартите за метилов естер на мастни киселини са закупени от Sigma-Aldrich (Сейнт Луис, САЩ). Хематоксилинът и еозинът са получени от Института по биоинженерство в Нанкин Jiancheng (Нанкин, Китай). Всички други реактиви са с аналитично качество и са закупени от Sinopharm Chemical Reagent Co., Ltd. (Шанхай, Китай).

Анализ на KO профила

Стойността на пероксида (POV) е извършена съгласно метода на American Oil Chemists ’Society (AOCS) Cd 8–53 [14]. Анализът на мастните киселини се оценява чрез производни на мастни киселини на метилов естер и се открива чрез газова хроматография съгласно метода на AOCS [15]. PLs бяха измерени чрез HPLC система (Waters 600), оборудвана с UV детектор (Waters-2487, USA), съгласно метода от Jiang et al. [16]. Съдържанието на токоферол беше определено и количествено определено с помощта на HPLC система (LC-20AT, Shimadzu, Япония) съгласно AOCS Метод Ce 8–89 [17], а съдържанието беше отчетено в mg/kg.

Съдържанието на астаксантин се измерва с помощта на UV спектрофотометър (Alpha-1500, Shanghai Puyuan instrument Co. Ltd., Шанхай, Китай), съгласно метода на Tolasa и Brown et al. [18, 19]. Концентрацията на астаксантин се изчислява от стандартната крива на астаксантин [18].

Животни и диети

В това проучване 30 мъжки мишки C57BL/6J (SLRC Laboratory Animal, Шанхай, Китай) на 6-седмична възраст са били разделени на случаен принцип в 3 групи, след като са били хранени с нормална храна за гризачи (SLRC Laboratory Animal, Шанхай, Китай) за една седмица за аклиматизация. Мишките бяха хранени със следните диети: нормална диета с ниско съдържание на мазнини, диета с високо съдържание на мазнини и KO, съдържаща диета с високо съдържание на мазнини, както е посочено в таблица 3. Мишките бяха държани в контролирана от околната среда стая (температура, 25 ± 2 ° C; влажност, 60 ± 5%; 12 часа цикъл светлина-тъмнина) със свободен достъп до храна и вода.

Теглото на мишките и консумацията на храна се записват съответно всяка седмица и всеки следващ ден. HDL и LDL в кръвта се наблюдават двуседмично чрез ретроорбитално кървене. След хранене със съответните диети за около 12 седмици, мишките се умъртвяват. Записва се крайното тегло на тялото и органите. Събира се миша кръв и серумът се отделя чрез центрофугиране при 800 × g в продължение на 15 минути при 4 ° С. Черният дроб и други органи бяха отстранени и щракащо замразени в течен N2. Всички проби се съхраняват при -80 ° C фризер за по-нататъшен анализ.

Тестове за толерантност към глюкоза (GTT)

GTTs се извършва, след като мишките са гладували в продължение на 6 часа в края на експеримента. Кръвта от опашката се събира преди (0 минути) и на 30, 60, 90 и 120 минути след прилагане на 10,0% разтвор на D-глюкоза (1,5 g/kg телесно тегло) и кръвната глюкоза се измерва с ACCU-CHEK® Active глюкомер (Roche Diagnostics GmbH, Манхайм, Германия).

Биохимичен анализ

Общият серумен триацилглицерол (TG), холестерол (TC), HDL-C, LDL-C, аланин аминотрансфераза (ALT), аспартат аминотрансфераза (AST) на мишки C57BL/6J бяха измерени с помощта на химически анализатор Roche P800 (Hoffmann-La Roche Ltd ., Швейцария) съгласно инструкциите на производителя. Съдържанието на MDA и SOD в серумните и чернодробните тъкани се измерва с помощта на налични в търговската мрежа комплекти (Институт по биоинженерство в Нанкин Jiancheng, Нанкин, Китай).

Хистохимичен анализ

След жертва на мишки, черният дроб, епидидималната мазнина се изрязват и претеглят. Малко парче черен дроб се фиксира в 4.0% разтвор на формалин за 48 часа. След това чернодробните проби бяха дехидратирани, вградени в парафинов восък, разделени и оцветени с хематоксилин и еозин (H&E) съгласно стандартна процедура.

Морфологията на чернодробните клетки се наблюдава и снима с помощта на микроскоп (DM2700P, Leica, Германия). Хистологичният анализ е извършен съгласно системата за оценяване на NAFLD, предложена от Kleiner et al. [20].

Статистически анализ

Данните бяха представени като средно ± стандартно отклонение (н = 10 на група). Статистическият анализ беше извършен чрез еднопосочен анализ на дисперсията (ANOVA), комбиниран с теста за множествен обхват на Дънкан, използващ SPSS пакет. P

Резултати и дискусия

Характеристики на масло от крил

Чрез използване на висококачествен крил, консервиран по нова процедура с комбинация от процес на сушене с термопомпа и лиофилизиране, KO се екстрахира чрез система за подкритична екстракция с бутан [13]. Свойствата на KO са анализирани и обобщени съответно в таблици 1 и 2. Съдържа високо количество полиненаситени мастни киселини (PUFA), специфични за омега-3 на DHA и EPA съответно от 16,3% и 9,6%. DHA и EPA имат различен ефект върху човешкото здраве от сърдечно-съдовата защита и значително увеличават търсенето като хранителни добавки в хранителната промишленост. KO, получен чрез тази процедура, има много сходни профили на мастни киселини, както се съобщава от други [21] и от Li et al., Които използват метод на екстракция на етанол [22]. Друга характеристика на KO е високото му съдържание на фосфолипиди, компонент като хранителна добавка [23]. Чрез използване на Jiang et al. метод [16], съдържанието на KO се изчислява на около 62,30% триглицериди (TAG) и 28,68% на фосфолипиди и висок астаксантин около 248,4 ± 5,2 mg/kg и токофероли (VE) около 67,7 ± 3,2 mg/kg (Таблица 1), съответно, са други фактори за здравословния ефект на хранителната добавка.

Ефект на добавките КО върху здравето на животните