Статии

  • Пълен член
  • Цифри и данни
  • Препратки
  • Допълнителни
  • Цитати
  • Метрика
  • Лицензиране
  • Препечатки и разрешения
  • PDF

РЕЗЮМЕ

Плъховете с диабет са хранени ежедневно с диета с високо съдържание на холестерол, съдържаща 1% или 3% лиофилизирани цели потопени G. lucidum култура или нейния мицел в продължение на 5 седмици. Телесното тегло, теглото на мастната тъкан и плазмените нива на триглицеридите са намалени, докато нивата на липопротеин-холестерол с висока плътност са повишени при плъхове, хранени с G. lucidum диетични добавки на прах. Забележително, G. lucidum добавките регулираха дейността на чернодробната ацетил-КоА карбоксилаза, синтазата на мастните киселини и липопротеиновата липаза, но регулираха активността на хормон-чувствителната липаза в периреналните мастни тъкани. освен това, G. lucidum добавки увеличават екскрецията на триглицеридите с фекалиите. Ето защо, ежедневно добавяне на потопени G. lucidum култура, особено мицел, може да подобри дислипидемията и да намали натрупването на висцерална мазнина при диабетни плъхове, хранени с диета с високо съдържание на мазнини, което е тясно свързано с модулацията на липидния синтез, метаболизма и екскрецията.

пълна

Въведение

Гъбата Ganoderma е съставена от плодно тяло (базидиокарп), мицел и спори (Galor et al. 2011). В сравнение с отглеждането на плодни тела и спори, потопените G. lucidum културата има предимствата на по-ниски производствени и времеви разходи, по-малко изисквания за пространство, лесни за управление условия на култура и по-висок добив, чистота и регенерация. (Galor et al. 2011). Въпреки това, компонентите и техните относителни пропорции в G. lucidum от отглеждането на базидиокарп са различни от тези в потопената култура (Galor et al. 2011).

Като ефектите на потопените G. lucidum култура върху натрупването на липиди в кръвта и висцералната мазнина са неизвестни, използвахме модел от тип 2 диабетични плъхове, за да задълбочим разбирането за подобряващите ефекти на потопените G. lucidum култури и техния мицел върху хиперлипидемия и висцерално натрупване на мазнини. Индуцираните от стрептозотоцин (STZ) диабетични плъхове са хранени ежедневно с диета с високо съдържание на холестерол, съдържаща лиофилизирани цели потопени G. lucidum култури или мицел в продължение на 5 седмици. Измерва се телесното тегло и теглото на мастната тъкан, както и нивата на TG, общ холестерол (TC), HDL-C, LDL-C и VLDL-C. Тъй като дислипидемията и висцералното натрупване на мазнини участват в липидния синтез, метаболизма и екскрецията, бяха проучени дейностите на ключовите ензими и фекалната екскреция на TG и TC, за да се изясни основният механизъм зад полезните ефекти на потопените G. lucidum култури.

Материали и методи

Култура, химикали и реактиви

G. lucidum BCRC 36123 е получен от Центъра за събиране и изследване на биоресурси (Синчу, Тайван). Всички химикали и реактиви са закупени от Sigma-Aldrich Chemical Co. (Сейнт Луис, Мисури, САЩ), освен ако не е посочено друго. Витаминната смес AIN-93 и минералната смес AIN-93 са закупени от MP Biomedicals LLC (Санта Ана, Калифорния, САЩ). Комплектът за анализ на имуносорбентен инсулин на плъх е закупен от Randox Laboratories, Ltd. (Crumlin, UK), а комплектът за откриване на глюкоза е закупен от Audit Diagnostics (Корк, Ирландия).

Потопена култура на G. lucidum и подготовка на пробата

Парчета подложка от мицел (0,5 х 0,5 см 2) от G. lucidum BCRC 36123, отглеждани върху среда Gano (2,4 g глюкоза, 0,6 g екстракт от дрожди в 100 ml дейонизирана вода) агарна плака при 30 ° C в продължение на 7 дни се поставят в 1 ml замразена консервираща среда (10 ml глицерол, 2 g декстран, 2 g трехалоза дехидрат в 90 ml дейонизирана вода) за съхранение при -80 ° C. Замразените парченца от G. lucidum мицеловата подложка, инокулирана върху агарни плаки с гано среда, се инкубира при 30 ° С в продължение на 7 дни и две парчета мицел (1 х 1 см 2) от културалната плоча се добавят в колба, съдържаща 250 мл гано среда и се инкубират при 30 ° С, 110 rpm за 7 дни. Въз основа на метода, описан от Chang et al. (2006), извънклетъчните полизахариди и мицел в култури са отделени и измерени. Цели потопени култури и събрани мицелии бяха лиофилизирани и съхранявани при -20 ° C за по-нататъшни експерименти.

Животни и експериментален дизайн

Плъхове мъжки Sprague Dawley (на възраст 8 седмици) са закупени от BioLASCO Taiwan Co., Ltd (Тайпе, Тайван). Плъховете бяха настанени в клетки от неръждаема стомана с осигурена диета и вода ad libitum в стая за животни с контролирана температура и влажност. Всички експерименти с животни са одобрени от институционалния комитет за грижи и употреба на животните към Националния тайвански океански университет, а с плъховете се работи и евтаназират в съответствие с неговите насоки.

При пристигане, плъховете бяха хранени с нормална диета в продължение на 1 седмица и след това на случаен принцип бяха разделени на шест групи (n = 8): нормален контрол (NC), контрол на диабета (DC) и четири експериментални групи, включително диабетни плъхове, хранени с 1% или 3 % лиофилизирана цяла потопена култура от G. lucidum хранителна добавка на прах (1G или 3G) и диабетични плъхове, хранени с 1% или 3% лиофилизирана потопена култура от G. lucidum диети за мицелия на прах (1M или 3M). Плъховете за диабетна контролна и експериментална група се инжектират подкожно с никотинамид (230 mg/kg телесно тегло) и STZ (65 mg/kg телесно тегло) за индуциране на диабет тип 2 (Masiello et al. 1998). Една седмица по-късно беше извършен орален тест за глюкозен толеранс, за да се потвърди успешното индуциране на диабет (Фигура S1) и след това плъховете бяха хранени ежедневно с диета с висок холестерол, съдържаща 1G, 3G, 1M или 3M в продължение на 5 седмици. Съставът на използваните диети е показан в Таблица 1. Измерват се телесното тегло и теглото на мастната тъкан и се вземат проби от кръв, фекалии, черен дроб и периренални и епидидимни мастни тъкани след жертва за по-нататъшен анализ (Фигура 1).

Публикувано онлайн:

Таблица 1. Състав на експерименталните диети.

Публикувано онлайн:

Фигура 1. Протоколи за индукция на диабет тип 2 и G. lucidum добавка диети лечение.

Фигура 1. Протоколи за индукция на диабет тип 2 и G. lucidum добавка диети лечение.

Определяне на нивата на триглицеридите (TG), общия холестерол (TC) и липопротеин-холестерола в плазмата

Кръвни проби се събират при умъртвяване за изолиране на плазма чрез центрофугиране (1,570 × g при 4 ° С за 20 минути). Плазмените концентрации на TG и TC са измерени с помощта на ензимни комплекти (Randox Laboratories Limited, UK) съгласно инструкциите на производителя.

Модифицирана процедура за утаяване с фосфотунгстикова киселина/MgCI2 се използва за изолиране на VLDL-C, LDL-C и HDL-C (Assmann et al. 1983). Концентрациите на холестерол в супернатантите, съдържащи HDL-C и утайките, съдържащи VLDL-C- и LDL-C, бяха измерени с помощта на ензимни комплекти (Randox Laboratories Limited, UK) съгласно инструкциите на производителя за оценка на плазмените нива на HDL-C и LDL-C.

Определяне на нивата на TG и TC в черния дроб и фекалиите

Чернодробните тъкани на плъхове се смесват с разтвор на хлороформ/метанол (2: 1; v/v) и се хомогенизира (Hong Sheng, SA-50 Max. 3000, Taipei, Taiwan) за 1 мин. Супернатантите се събират чрез центрофугиране (1,570 х ж за 10 минути) за придобиване на липиди (Folch et al. 1957) и се смесва с Triton X-100, последвано от отстраняване на разтворителя, като се използва вакуумно изпаряване (SC 110; Savant Instruments, Holbrook, NY, USA.). Нивата на TG и TC бяха измерени с помощта на ензимни комплекти (Randox Laboratories Limited, UK), съгласно инструкциите на производителя.

Фекалните проби се сушат по метода, описан в Асоциацията на официалните аналитични химици и се смилат на прах. Процедурите за липидна екстракция от изсушен фекален прах и определяне на нивата на TG и TC бяха извършени по същия метод като този за чернодробните тъкани.

Оценка на активността на ацетил-КоА карбоксилазата (ACC) и синтазата на мастните киселини (FAS) в черния дроб

Оценка на хормоночувствителната липаза (HSL) и липопротеин липаза (LPL) активност в периреналните мастни тъкани

Активността на HSL се оценява с помощта на методи, базирани на изследването на Morimoto et al. с незначителни модификации (Morimoto et al. 2001). Накратко, изолираните периренални мастни тъкани се промиват с 0.9% физиологичен разтвор, нарязват се и се смесват с TES буфер, последвано от инкубация при 37 ° С и 50 rpm в разклащащ се инкубатор. След инкубация в продължение на 1, 2 и 3 часа, пробите се прехвърлят в епруветките за микроцентрифуги Eppendorf и след това се инкубират във водна баня при 70 ° C в продължение на 10 минути, последвано от центрофугиране (100 × ж при 25 ° С за 30 s). Скоростта на липолиза на супернатантата беше измерена с помощта на комплекти за анализ на глицерол (Randox Laboratories Limited, UK) съгласно инструкциите на производителя.

Активността на LPL се оценява с помощта на методи, базирани на предишни проучвания с незначителни модификации (Murase et al. 1981; Quinn et al. 1982; Shirai and Jackson 1982). Накратко изолираните периренални мастни тъкани се промиват с 0.9% физиологичен разтвор, нарязват се и след това се смесват с бикарбонатен буфер на Krebs-Ringer, последвано от инкубация при 37 ° С и 50 rpm в разклащащ се инкубатор. След инкубация в продължение на 1 h, инкубираните проби се смесват с ензимен реакционен разтвор и субстратен разтвор. След инкубация при 37 ° С в продължение на 10 минути, инкубираният разтвор се смесва с метанол/хлороформ/хептан (10: 9: 7, v/v/v) и се инкубира при 42 ° C в продължение на 3 минути, последвано от центрофугиране (1500 × ж за 5 минути). Абсорбцията на супернатантата беше измерена при 400 nm и стойността на оптичната плътност беше използвана за изчисляване на активността на LPL съгласно закона на Beer – Lambert.

Статистически анализ

Всички данни са изразени като средна стойност ± стандартна грешка на средната стойност за всяка лекувана група. Независима проба т-тестът е използван за оценка на статистическата разлика между лекуваните групи и DC контрола. всичко стр-стойности Ganoderma lucidum културната добавка подобрява дислипидемията и намалява натрупването на висцерална мазнина при плъхове с диабет тип 2

Публикувано онлайн:

Фигура 2. Концентрациите на (a) триглицерид (TG), (b) общ холестерол (TC), (c) липопротеин-холестерол с ниска плътност (LDL-C) и липопротеин-холестерол с много ниска плътност (VLDL-C) и ( г) липопротеин-холестерол с висока плътност (HDL-C) в плазмата на диабетни плъхове, хранени с G. lucidum допълват диетите с висок холестерол.

Плъховете се третират, както е описано в Материали и методи. След лечение в продължение на 5 седмици, кръвните проби бяха събрани, за да се открият концентрациите на TG, TC, LDL-C + VLDL-C и HDL-C в плазмата. Резултатите се изразяват като средно ± SEM за всяка група плъхове (n = 8). # стр Фигура 2. Концентрациите на (a) триглицерид (TG), (b) общ холестерол (TC), (c) липопротеин-холестерол с ниска плътност (LDL-C) и липопротеин-холестерол с много ниска плътност (VLDL-C) и ( г) липопротеин-холестерол с висока плътност (HDL-C) в плазмата на диабетни плъхове, хранени с G. lucidum допълват диетите с висок холестерол.

Плъховете се третират, както е описано в Материали и методи. След лечение в продължение на 5 седмици, кръвните проби бяха събрани, за да се открият концентрациите на TG, TC, LDL-C + VLDL-C и HDL-C в плазмата. Резултатите се изразяват като средно ± SEM за всяка група плъхове (n = 8). # стр Ganoderma lucidum културната добавка подобрява дислипидемията и намалява натрупването на висцерална мазнина при плъхове с диабет тип 2

Публикувано онлайн:

Фигура 3. Количеството (а) прием на храна, (б) наддаване на телесно тегло и тегло на (в) периренална и (г) мастна тъкан на епидидима на диабетни плъхове, хранени с G. lucidum допълват диетите с висок холестерол.

Плъховете се третират, както е описано в Материали и методи. Количеството на приема на храна и нарастването на телесното тегло се измерват ежеседмично през целия експеримент с животни. След умъртвяването, периреналната и епидидималната мастна тъкан бяха изолирани и претеглени индивидуално. Резултатите се изразяват като средно ± SEM за всяка група плъхове (n = 8). # стр Фигура 3. Количеството (а) прием на храна, (б) наддаване на телесно тегло и тегло на (в) периренална и (г) мастна тъкан на епидидима на диабетни плъхове, хранени с G. lucidum допълват диетите с висок холестерол.

Плъховете се третират, както е описано в Материали и методи. Количеството на приема на храна и нарастването на телесното тегло се измерват ежеседмично през целия експеримент с животни. След умъртвяването, периреналната и епидидималната мастна тъкан се изолират и претеглят индивидуално. Резултатите се изразяват като средно ± SEM за всяка група плъхове (n = 8). # стр Ganoderma lucidum културната добавка подобрява дислипидемията и намалява натрупването на висцерална мазнина при плъхове с диабет тип 2

Публикувано онлайн:

Фигура 4. Концентрациите на (а) триглицерид (TG) и (b) общ холестерол (TC) и активността на (C) ацетил-CoA карбоксилаза (ACC) и (d) синтаза на мастни киселини (FAS) в черния дроб на плъхове, хранени с G. lucidum допълват диетите с висок холестерол.

След лечение на G. lucidum допълващи диети за 5 седмици, плъховете бяха жертвани, за да се изолират чернодробните проби за откриване на TG, TC, FAS и ACC, както е описано в Материали и методи. Резултатите се изразяват като средно ± SEM за всяка група плъхове (n = 8). # стр Фигура 4. Концентрациите на (a) триглицерид (TG) и (b) общ холестерол (TC) и активността на (C) ацетил-CoA карбоксилаза (ACC) и (d) синтаза на мастни киселини (FAS) в черния дроб на плъхове, хранени с G. lucidum допълват диетите с висок холестерол.

След лечение на G. lucidum допълващи диети за 5 седмици, плъховете бяха жертвани, за да се изолират чернодробните проби за откриване на TG, TC, FAS и ACC, както е описано в Материали и методи. Резултатите се изразяват като средно ± SEM за всяка група плъхове (n = 8). # стр Ganoderma lucidum културната добавка подобрява дислипидемията и намалява натрупването на висцерална мазнина при плъхове с диабет тип 2

Публикувано онлайн:

Фигура 5. Активността на (а) хормоночувствителна липаза (HSL) и (б) липопротеин липаза (LPL) в периреналните мастни тъкани на диабетни плъхове, хранени с G. lucidum допълват диетите с висок холестерол.

След лечение на G. lucidum допълващи диети в продължение на 5 седмици, плъховете бяха умъртвени и периреналните мастни тъкани бяха изолирани индивидуално за измерване на HSL и LPL активности, както е описано в Материали и методи. Резултатите се изразяват като средно ± SEM за всяка група плъхове (n = 8). # стр Фигура 5. Активността на (а) хормоночувствителна липаза (HSL) и (б) липопротеин липаза (LPL) в периреналните мастни тъкани на диабетни плъхове, хранени с G. lucidum допълват диетите с висок холестерол.

След лечение на G. lucidum допълващи диети в продължение на 5 седмици, плъховете бяха умъртвени и периреналните мастни тъкани бяха изолирани индивидуално за измерване на HSL и LPL активности, както е описано в Материали и методи. Резултатите се изразяват като средно ± SEM за всяка група плъхове (n = 8). # стр Ganoderma lucidum културната добавка подобрява дислипидемията и намалява натрупването на висцерална мазнина при плъхове с диабет тип 2

Публикувано онлайн:

Фигура 6. Нивата на (а) триглицерид (TG) и (b) общ холестерол (TC) във фекалиите на плъхове, хранени с G. lucidum допълват диетите с висок холестерол.

След лечение на G. lucidum Допълнителни диети за 5 седмици, фекалните проби се събират индивидуално за откриване на концентрации на TG и TC, както е описано в Материали и методи. Резултатите се изразяват като средно ± SEM за всяка група плъхове (n = 8). # стр Фигура 6. Нивата на (а) триглицерид (TG) и (b) общ холестерол (TC) във фекалиите на плъхове, хранени с G. lucidum допълват диетите с висок холестерол.

Свързан с липидния метаболизъм, HSL играе ключова роля в хидролизата на TG в различни тъкани, включително мастната тъкан. Съобщава се, че активността на HSL е намалена в мастната тъкан на пациенти с диабет тип 2, а експресията на HSL протеин е намалена при затлъстели инсулинорезистентни състояния (Watt et al. 2005; Jocken et al. 2007). От друга страна, LPL, добре познат ензим в богати на TG гранули и метаболизъм на HDL, е определящ фактор за плазмените концентрации на TG и HDL (Taskinen 1987). Тъй като нашите резултати показват модулация на нивата на HDL-C и активност на HSL и LPL, ускоряването на липидния метаболизъм се счита за друг потенциален механизъм зад благоприятните ефекти от допълването на Ганодерма диета. Освен това се наблюдават повишени нива на TG във фекалиите при плъхове с диабет, хранени с G. lucidum добавка диета. Съответно предполагаме, че повишената екскреция на TG във фекалиите е друг механизъм на действие зад полезните ефекти на G. lucidum. Взети заедно, омекотяващите ефекти на потопените G. lucidum културите и техният мицел върху дислипидемия и натрупване на висцерална мазнина са тясно свързани с модулиращите им ефекти върху липидния синтез, метаболизма и екскрецията.

Заключение

Нашите открития предоставят първите доказателства, че подобряването на дислипидемията и натрупването на висцерална мазнина при плъхове с диабет тип 2, хранени с диети с високо съдържание на холестерол чрез потапяне G. lucidum културата и нейният мицел в диетата могат да бъдат чрез регулиране на липидната синтетична/метаболитна ензимна активност и липидната екскреция. Тъй като потопените култури имат предимства пред отглеждането на базидиокарп и имат обещаваща активност срещу ненормален метаболизъм на липидите, препоръчваме използването на потопени култури G. lucidum култура и нейният мицел като функционални храни за контролиране на диабет тип 2, особено за диабет с усложнения от нарушение на липидния метаболизъм.

Таблица 1. Състав на експерименталните диети.