Omolola R. Oyenihi

катедра по биохимия, университет Боуен, Иво, Нигерия

хепато

Благословение А. Афолаби

катедра по биохимия, университет Боуен, Иво, Нигерия

Ayodeji B. Oyenihi

b Дисциплина по биохимия, Училище за науки за живота, Университет на KwaZulu Natal, кампус в Уествил, частна чанта X54001, University Road, Дърбан 4000, Южна Африка

Olusegun J. Ogunmokun

катедра по биохимия, университет Боуен, Иво, Нигерия

Олувафеми О. Огунтибежу

c Отдел за хранене и хронични заболявания, Център за изследване на оксидативния стрес, Департамент по биомедицински науки, Технологичен университет на полуостров Кейп, Белвил, Южна Африка

Свързани данни

Резюме

Съобщава се, че хроничната и острата експозиция на алкохол причинява оксидативен стрес в чернодробните и извънчернодробните тъкани. Известно е, че динята (Citrullus lanatus) притежава различни полезни свойства, включително; антиоксидантно, противовъзпалително, аналгетично, антидиабетно, антиулцерогенно действие. Липсва обаче уместна информация за значението му при остра индуцирана от алкохол хепато- и невротоксичност. Настоящото проучване оценява потенциалните защитни ефекти на сока от диня върху индуцирания от етанол оксидативен стрес в черния дроб и мозъка на мъжки плъхове Wistar. Плъховете бяха предварително обработени със сок от диня в доза от 4 ml/kg телесно тегло за период от петнадесет дни преди еднократна доза етанол (50%; 12 ml/kg телесно тегло). Лечението с етанол намалява наддаването на телесно тегло и значително променя антиоксидантния статус в черния дроб и мозъка. Това се доказва от значителното повишаване на концентрацията на малондиалдехид (MDA); изчерпване при намалени нива на глутатион (GSH) и повишена активност на каталазата (CAT) в мозъка и черния дроб. Няма значителна разлика в активността на глутатион пероксидазата (GPX) в черния дроб и мозъка.

Пероралното приложение на сок от диня в продължение на петнадесет (15) дни преди интоксикация с етанол значително намалява концентрацията на MDA в черния дроб и мозъка на плъхове. В допълнение, предварителната обработка на диня увеличава концентрацията на GSH и нормализира каталазната активност в двете тъкани в сравнение с контролната група за етанол. Фитохимичният анализ разкрива присъствието на фенол, алкалоиди, сапонини, танини и стероиди в сок от диня. Нашите открития показват, че сокът от диня демонстрира антиоксидативни ефекти при индуцирано от етанол окисление в черния дроб и мозъка на плъхове; които биха могли да бъдат свързани с изобилието от присъстващи там антиоксидантни фитосъставки.

1. Въведение

Прекомерната остра или хронична консумация на алкохол представлява сериозна опасност за здравето и може да доведе до няколко метаболитни нарушения при чернодробни и извънчернодробни заболявания [1]. Алкохолът е често използван хепатотоксин при експериментална хепатопатия. Въпреки че патогенезата на индуцираното от алкохол чернодробно заболяване не е ясно определена, има доказателства, че причиненото от етанол увреждане на черния дроб се дължи на оксидативен стрес, който води до фиброза и нарушени чернодробни функции [2], [3]. Прекалената употреба на алкохол също се характеризира със симптоми на интоксикация на централната нервна система (ЦНС), нарушена мозъчна дейност, лоша двигателна координация и поведенчески промени [4]. Освен това има съобщения, че излагането на етанол и метаболизмът водят до клетъчен оксидативен стрес в мозъка [5].

Прекомерната консумация на алкохол често причинява чернодробни, стомашно-чревни, нервни и сърдечно-съдови увреждания, водещи до физиологични дисфункции [6]. Клетъчните смущения в резултат на прекомерна консумация на алкохол водят до повишено образуване на биомаркери на оксидативен стрес като малондиалдехид (MDA); намаляване на нивото на намалено ниво на глутатион и намаляване на дейностите на антиоксидантните ензими [7], [8].

Нараства глобалният интерес относно използването на лечебни растения за профилактика и лечение на различни патологии [9], [10]. Благоприятното въздействие на растенията се дължи на наличието на вторични метаболити като полифеноли, танини, терпеноиди, алкалоиди, флавоноиди [11]. Като се има предвид централната роля, която играят свободните радикали при инициирането и прогресирането на много заболявания, използването на природни продукти с антиоксидантни съставки е предложено като ефективна терапевтична и/или превантивна стратегия срещу болестите и търсенето на мощни и рентабилни Оттогава растителният произход се е увеличил [12]. Защитните ефекти на богатите на антиоксиданти природни съединения срещу различни токсично медиирани увреждания на тъканите са идентифицирани в много проучвания [13], [14], [15]. По-конкретно, многобройни проучвания демонстрират защитните ефекти на антиоксидантите като тиквено масло [16], ресвератрол [17], куркумин [18], кверцетин [19] и епигалокатехин-3-галат [20] срещу алкохолно увреждане на тъкан.

Динята (Citrullus lanatus) е едно от такива лечебни растения, което привлича научен интерес поради своята биоактивност [21]. C. lanatus sp. е естествен източник на антиоксиданти като бета каротин [22], витамин С [23], цитрулин [24]. Динята с червена плът също е отличен източник на ликопен [25]. Съобщава се за защитните ефекти на тъканите от сок от диня [26], [27]. Освен това са показани защитните ефекти на сока от диня срещу хепатотоксини като въглероден тетрахлорид (CCl4) и парацетамол [23], [28]. Противовъзпалителните, антиоксидатни, антиулцерогенни и антидиабетни ефекти на динята също са документирани [29], [30], [31]. Има обаче ограничена информация за невропротективните и хепатопротективните ефекти на сока от диня при остър окислителен стрес, предизвикан от етанол при плъхове.

Съставките на сока от диня са известни със своите дейности за почистване на свободните радикали и антиоксидатни ефекти. В настоящото проучване въздействието на оксидативен стрес при причинено от алкохол увреждане на тъканите доведе до хипотезата, че сокът от диня, който съдържа смес от антиоксиданти, може да бъде ефективен за подобряване на тези ефекти. Настоящото проучване оценява антиоксидантните ефекти на предварителната обработка на сок от диня върху остър етанол-индуциран оксидативен стрес в мозъка и черния дроб на плъхове.

2. Материали и методи

2.1. Химикали

Глутатион (GSH), 5 ′, 5′-дитиобис-2-нитробензен (DTNB), 2-тиобарбитурова киселина (TBA) и водороден прекис (H2O2) са закупени от Sigma Chemical Co. (Сейнт Луис, МО, САЩ). Натриев хидроксид (NaOH), меден (II) сулфат пентахидрат (CuSO4 · 5H2O) и калиев йодид (KI) са получени от Британските дрогерии (Poole, Dorset, UK). Всички други реактиви са с аналитичен клас.

2.2. Приготвяне на сок от диня

Плодове от диня (зелена кора, червена плът) са доставени от продавач на плодове на местен пазар в Иво, щат Осун, Нигерия. Кожата на динята беше обелена и семената отстранени. Мезокарпът на зрелите плодове се нарязва на тънки филийки и се натрошава на сок с пасатор. Полученият сок от диня се филтрира през фина тъкан от муселин от ^ мрежа, за да се получи пресният плодов сок от диня. Сокът от диня се приготвя свеж всеки ден през целия период на лечение.

2.3. Експериментален дизайн

Общо 24 (двадесет и четири) плъхове албиноси Wistar (100–150 g) са доставени от Централната къща за животни, Медицински колеж, Университет на Ибадан, Нигерия за изследването. Плъховете първоначално се аклиматизират за период от 2 седмици след закупуването им. Те били настанени в дървени клетки, поставени в добре проветрена къща за плъхове. Плъховете бяха снабдени с гранули от плъхове и неограничен запас от вода и бяха подложени на естествен фотопериод от около 12 часа светлина: 12 часа тъмнина през целия период на изследване. Всички животни са получили хуманни грижи съгласно критериите, посочени в „Ръководство за грижа и употреба на лабораторни животни“, изготвено от Националната академия на науките и публикувано от Националния здравен институт.

Плъховете бяха разделени на 4 групи от по 6 животни всяка. Сокът от диня се прилага перорално в продължение на петнадесет (15) дни преди прилагане на единична орална доза етанол, както е представено по-долу:

Група 1 (С): Контролни плъхове, приемащи вода (4 ml/kg телесно тегло) само за 15 дни.

Група II (C + W): Плъхове, третирани с диня (4 ml/kg телесно тегло) само за 15 дни

Групи III (E): Плъхове, третирани само с единична доза 50% етанол (12 ml/kg)

VI група (E + W): Плъховете бяха предварително обработени с диня (4 ml/kg телесно тегло) в продължение на 15 дни, последвано от еднократна доза 50% етанол (12 ml/kg).

Дозата етанол, използвана в настоящото проучване, е добре документирана, за да предизвика тъканна токсичност и окислително увреждане при плъхове [32]. Всички животни от всяка група бяха претеглени преди и след експеримента. В края на лечението всички плъхове се гладуват в продължение на 12 часа и след това се умъртвяват чрез цервикална дислокация. Чернодробните и цели мозъчни органи се изрязват, претеглят и хомогенизират в 50 mmol/l Tris-HCl буфер (рН 7.4) и след това се центрофугират при 5000 × g в продължение на 15 минути за биохимичен анализ. Супернатантите веднага се държат замразени, докато се наложи.

2.4. Определяне на концентрацията на протеин

Концентрацията на протеин в различните проби се определя по метода на Biuret, описан от Gornal et al. [33] като се използва говежди серумен албумин (BSA) като стандарт.

2.5. Фитохимичен анализ

Анализите за фитохимични съставки (танини, сапонини, алкалоиди, феноли и стероиди) са извършени по стандартни методи [34], [35], [36].

2.6. Оценка на липидната пероксидация

Липидната пероксидация се определя по метода на Varshney и Kale [37] въз основа на реакцията между 2-тиобарбитурова киселина (TBA) и малондиалдехид (MDA): краен продукт на липидна пероксидация. Накратко, 0,4 ml от пробата се смесва с 1,6 ml Tris-KCl буфер и 0,5 ml трихлороцетна киселина (TCA, 30%). Това беше последвано от добавяне на 0.5 ml TBA (0.75%). Реакционната смес се нагрява на водна баня в продължение на 45 минути при 80 ° С, охлажда се в лед и се центрофугира при 3000 х g за 5 минути. Абсорбцията на получената супернатанта беше определена при 532 nm спрямо еталонна заготовка от дестилирана вода. Изчислена е липидната пероксидация в единици/mg протеин с моларен коефициент на екстинкция 1,56 × 10 5 m −1 cm −1 .

2.7. Анализ на редуциран глутатион (GSH)

Методът на Jollow et al. [38] е използван за оценка на концентрацията на редуциран глутатион (GSH). Чернодробните хомогенати се депротеинизират чрез добавяне на 0,15 М сулфосалициклична киселина (1: 1, v/v). Протеиновата утайка се центрофугира при 4000 х g за 5 минути. След това 0,5 ml от супернатантата се добавят към 4,5 ml DTNB (0,001 М). При 412 nm, абсорбцията на сместа се отчита върху заготовка, състояща се от 0,5 ml де-протеинизиращо средство, разредено с вода (1: 1) и 4,5 ml DTNB. Концентрацията на редуциран глутатион е пропорционална на абсорбцията. Концентрацията на GSH се екстраполира от калибрационната крива, изготвена със стандартите GSH.

2.8. Оценка на активността на каталазата (CAT)

Каталазната активност (CAT) се определя по метода на Sinha [39], основан на редукцията на дихромат (в оцетна киселина) до хромен ацетат в присъствието на H2O2. Накратко, тестовата смес съдържа 4 ml разтвор на H2O2 (800 μmol) и 5 ​​ml фосфатен буфер (0,01 М, рН 7,0). 1 ml разредена проба (1:10) бързо се смесва с реакционната смес при стайна температура. 1 ml порция от реакционната смес се изтегля и се продухва в 2 ml реагент дихромат/оцетна киселина (1: 3 по обем) на интервали от 60 s. Полученият след това хромен ацетат се измерва калориметрично при 570 nm в продължение на 3 минути на интервали от 60 s след нагряване на реакционната смес в баня с вряща вода за 10 минути. Каталазна активност, изразена като μmol H2O2 консумирана/min/mg протеин.

2.9. Оценка на активността на глутатион пероксидаза (GPX)

Ензимът на глутатион пероксидаза се определя съгласно Rotruck et al. [40]. Накратко, 500 μl тъканни хомогенати се смесват с 500 μl пробен буфер (калиев фосфат 30 mM, pH 7,0), 100 μl натриев азид (NaN3; 10 mM), 200 μl редуциран глутатион (GSH; 4 mM), 100 μl водороден пероксид (H2O2; 2,5 mM) и 6000 μl дестилирана вода. Цялата реакционна смес се инкубира при 37 ° С в продължение на 3 минути, след което се добавят 0,5 ml TCA (10%) и след това се центрофугира при 3000 rpm в продължение на 5 минути. 1 ml от супернатантите се добавя към 2 ml K2HPO4 (0.3 М) и 1 ml DTNB и абсорбцията се отчита при 412 nm.

2.10. Статистически анализ

Данните бяха анализирани с помощта на еднопосочен дисперсионен анализ и изразени като средно ± стандартно отклонение. Статистическите анализи бяха извършени с помощта на Graph Pad Prism версия 6.02, за прозорци (софтуер Graph Pad, Сан Диего, Калифорния). Разликите между средните стойности на различните групи се считат за статистически значими в P Таблица 1). Въпреки че приложението на етанол не променя мозъчното тегло (спрямо телесното тегло), се наблюдава увеличение на относителното тегло на черния дроб, което се нормализира при предварително обработена диня плъхове. Няма разлики в относителното тегло на органи между контролни (C) и третирани с диня контролни (C + W) плъхове.

маса 1

Ефекти от сок от диня върху теглото на тялото и органите.