Junjie MIAO

1 Отдел за лабораторни науки за общественото здраве, Западнокитайски колеж по обществено здраве, Университет Съчуан, Ченгду, Съчуан 610041, П. Р. Китай

Чунхуей LANG

2 Катедра по хранене и безопасност на храните, Западнокитайски колеж по обществено здраве, Университет Съчуан, Ченгду, Съчуан 610041, П. Р. Китай

Zhiyuan KANG

3 Shijiazhuang Junlebao Dairy Co., Ltd., Shijiazhuang, Hebei 050221, P. R. China

Хонг ZHU

3 Shijiazhuang Junlebao Dairy Co., Ltd., Shijiazhuang, Hebei 050221, P. R. China

Shijie WANG

2 Катедра по хранене и безопасност на храните, Западнокитайски колеж по обществено здраве, Университет Съчуан, Ченгду, Съчуан 610041, П. Р. Китай

3 Shijiazhuang Junlebao Dairy Co., Ltd., Shijiazhuang, Hebei 050221, P. R. China

Мин LI

2 Катедра по хранене и безопасност на храните, Западнокитайски колеж по обществено здраве, Университет Съчуан, Ченгду, Съчуан 610041, П. Р. Китай

Резюме

Ферментирало мляко, допълнено с два пробиотични щама (Bifidobacterium lactis Bi-07 и Lactobacillus acidophilus NCFM) и пребиотик (изомалтоолигозахарид) се прилага перорално на плъхове Wistar в продължение на 30 дни, като се използват три дози. Като плацебо се използва търговско кисело мляко. След лечението, общите нива на протеини, хемоглобин и албумин в серума са значително увеличени при женски плъхове в сравнение с тези в контролната група (p Ключови думи: ферментирало мляко, пробиотик, пребиотик, хранителен статус, плъх Wistar

ВЪВЕДЕНИЕ

Нормалната чревна микробиота е важна за поддържането на здравето на гостоприемника, тъй като осигурява енергия под формата на късоверижни мастни киселини [1, 2] и хранителни вещества като витамини К и В12 [3] и осигурява защита срещу нахлуващи организми чрез оказване на устойчивост на колонизация [ 4, 5]. Промените в стомашно-чревния тракт, както и модификациите на диетата и имунната система на гостоприемника, неизбежно засягат микробиотата на дебелото черво, като по този начин позволяват да настъпят промени в бактериалната популация. За възрастните хора са предложени терапевтични стратегии за противодействие на тези промени. Те включват хранителни добавки, съдържащи пробиотици или пребиотици, като комбинациите от двете се наричат ​​синбиотици [6].

Фулър [7] определи пробиотиците като „жива микробна фуражна добавка, която влияе благоприятно на гостоприемника чрез подобряване на чревния му микробен баланс.“ Следва дефиниция, публикувана от Експертна консултативна комисия на среща, свикана от Организацията за прехрана и земеделие/Световната здравна организация през 2001 г .: „Пробиотиците са живи микроорганизми, които, когато се прилагат в адекватни количества, дават ползи за здравето на гостоприемника“. В момента основните пробиотици, които имат способността да колонизират човешкото черво, са Lactobacillus spp. и Bifidobacterium spp [5]. Новите доказателства от скорошни клинични и животински проучвания показват, че пробиотичните лактобацили, особено някои избрани щамове, могат да модифицират вродените и придобити имунни отговори на гостоприемника и по този начин да предпазват от респираторни инфекции [8,9,10].

Пребиотиците могат да бъдат определени като несмилаеми хранителни съставки, които въздействат благоприятно на гостоприемника чрез стимулиране на растежа и/или активността на една или ограничен брой желани бактерии в дебелото черво, като бифидобактерии, които се считат за полезни за човешкото здраве [11]. Някои от ефектите, приписвани на пребиотиците, включват модулация на ключови физиологични функции, като абсорбция на калций, липиден метаболизъм и гликемия; модулация на чревния микробиотен състав, който играе основна роля в стомашно-чревната физиология; и намален риск от рак на дебелото черво [12]. Синбиотиците, комбинации от пробиотици и пребиотици, могат да подобрят оцеляването на бактериите, пресичащи горната част на стомашно-чревния тракт, като по този начин усилват ефекта им в дебелото черво. Освен това ефектите им могат да бъдат адитивни или дори синергични [12]. Необходими са обаче още изследвания, за да се получи допълнителна информация, необходима за разбиране на комбинираното действие на пробиотиците и пребиотиците.

В настоящото проучване ферментирало мляко, допълнено с два пробиотични щама, Bifidobacterium lactis Bi-07 и Lactobacillus acidophilus NCFM, и пребиотик изомалтоолигозахарид (IMO), се прилага перорално на 100 здрави плъхове Wistar. Измерват се кръвни и биохимични индекси и телесни параметри и се изследват влиянията на пола и дозировката.

МАТЕРИАЛИ И МЕТОДИ

Приготвяне на ферментирало мляко и плацебо кисело мляко

Тестваното синтетично допълнено ферментирало мляко (SSFM) беше приготвено с използване на прясно мляко, захар и стабилизатор, който беше ферментирал със стартерна култура, съдържаща Lactobacillus delbrueckii ssp. bulgaricus и Streptococcus thermophilus (Danisco, Копенхаген, Дания). SSFM беше допълнен с пробиотичните щамове L. acidophilus NCFM и B. lactis Bi-07 (Danisco) и пребиотик IMO (Shandong Tianmei Biotechnology Co., Ltd., Heze, Shandong, China).

За да се приготви SSFM, захарта, стабилизаторът и IMO първо се разтварят в прясно мляко (2,8% протеин, 3,0% млечна мазнина) и млечната смес се нагрява до 41 ° C, последвано от хомогенизиране (60 ° C, 20 MPa ) и стерилизация (95 ° C, 5 минути) преди охлаждане до 42 ° C. SSFM се инокулира със стартерна култура и пробиотични бактерии и се ферментира до завършване при 42 ° С за около 5 часа. Окончателният препарат съдържа B. lactis 8.0 × 10 7 образуващи колонии единици (cfu)/g, S. thermophilus (1.5 × 10 8 cfu/g), Lactobacillus (6.6 × 10 7 cfu/g), IMO (0.6%), протеини (2,5%), мазнини (2,7%) и разтворими твърди вещества (13%).

За тестовете върху животни SSFM беше модифициран, като се използва препоръчаното количество (480 g/ден) и чрез добавяне на 20 пъти по-функционални съставки (пробиотични бактерии и IMO), за да се получи лечение с висока доза. Третиране със средна доза (10 пъти) се приготвя чрез разреждане на лечението с високи дози с обичайно търговско кисело мляко, което е ферментирало с L. delbrueckii ssp. bulgaricus и S. thermophilus. Това търговско кисело мляко, ферментирало с L. delbrueckii ssp. bulgaricus и S. thermophilus също се използва като плацебо.

Тествайте животни

Сто (50 женски и 50 мъжки) четириседмични плъхове Wistar с тегло 60–82 g на SPF-клас са закупени от Центъра за експериментални животни към Военно-медицинската научна академия на Народната освободителна армия (Пекин, Китай). Плъховете бяха настанени и хранени в единични клетки при постоянни условия (температура, 20.0–20.9 ° C; влажност, 40.1–49.9%) с 12-часов цикъл на светло тъмно. На плъховете беше разрешен безплатен достъп до стерилна вода и общ прахообразен фураж, закупен от Центъра за експериментални животни към Военно-медицинската научна академия на Народната освободителна армия (Пекин, Китай).

След 1 седмица всички плъхове бяха разделени на мъжка група и женска група. Всяка група беше разделена на случаен принцип на пет подгрупи (n = 10/подгрупа) въз основа на телесното тегло, за да се гарантира, че няма значителни разлики в средното телесно тегло между групите. След това плъховете са били хранени с дейонизирана вода (контрол), обичайното търговско кисело мляко (плацебо) или тестваната проба SSFM в дози 1-кратно (ниска доза), 10-кратно (средна доза) или 20 пъти (висока доза) ) въз основа на групиране. Лечението се прилага през стомашна сонда в продължение на 30 дни с 1 ml/100 g телесно тегло. По време на теста се доставяха свободно хранене и вода. Всички експерименти са били в съответствие с насоките на етичния комитет на Shijiazhuang Junlebao Dairy Co., Ltd. за грижите и използването на лабораторните животни.

Анализ на хранителния статус

Общото представяне, поведението, симптомите на отравяне и смъртта на плъхове се наблюдават и записват ежедневно. Записва се телесното тегло и приема на храна, а степента на използване на храната се изчислява седмично.

Плъховете се гладуват в продължение на 16 часа след последното приложение, анестезират се с диетилов етер и се евтаназират чрез обезкървяване от каротидната артерия. Тяхната кръв се събира, за да се определят нивата на хемоглобина, броя на червените кръвни клетки, броя на белите кръвни клетки (WBC) и класовете на WBC. Серумът е анализиран за аланин аминотрансфераза, аспартат аминотрансфераза, уреен азот, креатинин, глюкоза, триглицериди, общ холестерол, общ протеин и албумин с помощта на автоматичен биохимичен анализатор HITACHI 7020.

Плъховете бяха дисектирани и сърцето, черният дроб, далакът, стомахът, бъбреците, тестисите и яйчниците бяха събрани, наблюдавани и претеглени; след това се изчисляват съотношенията орган/тяло.

статистически анализи

Данните бяха изразени като средна стойност ± SEM и всички анализи бяха проведени с помощта на SPSS 17.0 (SPSS Inc, Чикаго, IL, САЩ). Различията между групите бяха анализирани чрез дисперсионен анализ, след като хомогенността на дисперсията на данните беше потвърдена с помощта на F теста. Изчисляването на F-стойността не разкри значителни разлики между групите. Проведено е сравнение на F≥0.05 и p≤0.05 на средните стойности на групата и двойно сравнение. Данни с хетерогенност на дисперсията или анормални разпределения бяха анализирани след променлив преход. Тестът за ранг-сума се използва, ако преходът на променлива е неподходящ. Разликите се считат за значими при нивата на вероятност 5.0% и 1.0%.

РЕЗУЛТАТИ

След 30-дневно лечение не са наблюдавани симптоми на смърт или отравяне и не се наблюдава отклонено поведение или ефективност. Телесното тегло и нелекуваният прием на храна бяха нормални, а седмичната степен на използване на храната не се различаваше значително между подгрупите на лечението.

Наблюдават се значителни разлики в нивата на общия белтък в серума, хемоглобина, албумина, серумната глюкоза и серумните нива на триглицеридите между групите. Останалите параметри не се различават съществено.

Общ серумен протеин, хемоглобин и албумин

След 30 дни лечение не се наблюдава значителна разлика в нивата на протеини, хемоглобин и албумин при мъжки плъхове при каквато и да е доза в сравнение с контролната група и киселото мляко. Тези три параметъра обаче са значително по-високи при женските плъхове в лекуваните групи (Фиг. 1, 2, 2, 3 Фиг. 3).

мляко

Ефект на SSFM върху общия протеин в хематологията на плъхове Wistar.

Ефект на SSFM върху глюкозата в хематологията на плъхове Wistar.

Ефект на SSFM върху триглицеридите в хематологията на плъхове Wistar.

Ефект на SSFM върху триглицеридите в хематологията на плъхове Wistar след 30 дни интервенция. Резултатите са изразени като средната стойност ± SE (mmol/l). Значителна разлика се наблюдава както при женски, така и при мъжки плъхове. Женските плъхове от групата с високи дози са имали значително по-ниска (* p # Сравнение с групата кисело мляко (p ## В сравнение с групата кисело мляко (py мишки преди развитието на диабет и при KK-A y мишки, които са развили тежък диабет) Тези резултати са подобни на тези, докладвани от [30]. Предполага се, че LGG намалява постпрандиалната кръвна глюкоза чрез потискане на абсорбцията на глюкоза чрез намаляване на наличната глюкоза от смилането на захароза и нишесте при ICR мишки. В други проучвания, тестваните бактериите, L. acidophilus NCFM и B. lactis Bi-07, са показали, че имат потенциална способност да преминат успешно и да колонизират човешкото черво и следователно да променят чревната микробиота [13]. Следователно, потискането на абсорбцията на глюкоза чрез намаляване на наличната глюкоза от храносмилането, причинена от колонизиран L. acidophilus NCFM и B. lactis Bi-07, може да бъде възможен основен механизъм на промяната в серумната глюкоза, причинена от тестваното ферментирало мляко.

Инсулиновите отговори имат положителна корелация с плазмените концентрации на левцин, фенилаланин и тирозин [31, 32]. Когато се консумират ферментирали млечни продукти, нивото на аминокиселините се увеличава in vivo. С други думи, с увеличаване на нивата на инсулина, нивата на аминокиселините се увеличават, като по този начин се насърчава транспортирането на кръвната захар в тъканите или мускулите; в резултат на това намаляват и стойностите на глюкозата в кръвта [31]. В допълнение, увеличаването на протеина води до засилена функция на скелетната мускулатура, която може да регулира инсулиновата резистентност и сенсибилизиращите инсулина ефекти под регулирането на Wnt сигналния път, като по този начин намалява нивата на кръвната захар [32]. В друго проучване обаче групи мишки, лекувани с Lactobacillus, са натрупали значително по-малко телесно тегло от контролните мишки; освен това серумните нива на инсулин са били по-ниски при тези, лекувани с Lactobacillusreuteri ATCC PTA 4659, но не са наблюдавани значителни ефекти при тестове за глюкоза или инсулинов толеранс [33].

В заключение, резултатите ни показват, че ферментиралото мляко, допълнено със синбиотици, може да промени някои хранителни индекси на животното гостоприемник и че свойствата за подобряване на здравето на това ферментирало мляко са специфични за пола и зависят от дозата на пробиотик и пребиотик. Въпреки това се наблюдават значителни разлики в нивата на общия белтък в серума, хемоглобина, албумина, серумната глюкоза и серумните триглицериди при женски плъхове в сравнение с контролната група, но не и в сравнение с групата на киселото мляко. Следователно промените, наблюдавани в това проучване, не се индуцират само от пробиотиците и пребиотиците, а синбиотичните ефекти на пробиотичните щамове и IMO се нуждаят от допълнително проучване.