Минджи Ву

1 Департамент по хранителни науки и хранене и Изследователски институт Кимчи, Национален университет Пусан, 2, Busandaehak-ro 63beon-gil, Geumjeong-gu, Пусан, 46241 Република Корея

върху

Миджонг Ким

1 Департамент по хранителни науки и хранене и Изследователски институт Кимчи, Национален университет Пусан, 2, Busandaehak-ro 63beon-gil, Geumjeong-gu, Пусан, 46241 Република Корея

Jeong Sook Noh

2 Департамент по хранителни науки и хранене, Университет Tongmyong, Пусан, 48520 Република Корея

Парк Чан Хъм

3 Катедра за изследвания на лечебните култури, Национален институт по градинарство и билкови науки, Администрация за развитие на селските райони, Eumseong, 55365 Република Корея

Yeong Ok Song

1 Департамент по хранителни науки и хранене и Изследователски институт Кимчи, Национален университет Пусан, 2, Busandaehak-ro 63beon-gil, Geumjeong-gu, Пусан, 46241 Република Корея

Резюме

Това проучване изследва ефекта на кимчи върху метаболизма на чернодробните липиди и възпалителния отговор. Нокаутиращи мишки с липопротеинови рецептори с ниска плътност, хранени с диета с висок холестерол (HCD) с орално приложение на екстракти от метанол кимчи (KME, 200 mg kg телесно тегло -1 ден-1) или дестилирана вода в продължение на 8 седмици (n = 10 на група). В сравнение с контролната група плазмените и чернодробните липидни концентрации са по-ниски в групата на кимчи (p Ключови думи: Кимчи, Диета с висок холестерол, Липиден метаболизъм, Възпаление, Чернодробни заболявания

Въведение

Чернодробната стеатоза или стеатохепатит се характеризират с прекомерно натрупване на липиди и възпаление в черния дроб, което може да прогресира във фиброза и цироза. Тези заболявания са причинени главно от аномалия на липидния метаболизъм в черния дроб [1–3]. Хомеостазата на липидния метаболизъм в черния дроб се контролира от ключови транскрипционни фактори като протеини, свързани със стерол регулаторни елементи (SREBP) и активиран от пероксизома пролифератор рецептор алфа (PPAR-α) [4]. SREBP-1 повишава регулирането на гените, свързани с синтеза на триглицериди, като синтаза на мастни киселини (FAS) и ацетил-CoA карбоксилаза алфа (ACCα). SREBP-2 участва в регулирането на 3-хидрокси-3-метилглутарил-КоА редуктаза (HMGCR) за синтез на холестерол. За разлика от това, PPAR-α насърчава окисляването на мастните киселини чрез надрегулиране на целеви гени като карнитин палмитоилтрансфераза I (CPT1) и ацетил-CoA оксидаза 1 (ACOX1). Поради това многобройни изследвания са фокусирани върху регулирането на фактори, свързани със синтеза на мастни киселини и холестерол за подобряване на анормалния липиден метаболизъм в дефектирал черен дроб [4, 5].

Многобройни проучвания се интересуват от търсене на функционални храни или съставки с антиоксидативен или понижаващ липидите ефект, за да се намали мастната чернодробна болест [6]. Кимчи, корейски традиционен ферментирал зеленчук, се приготвя с подправки от зеле и кимчи, приготвени с червен пипер на прах, чесън, джинджифил, зелен лук и ферментирал рибен сос. Kimchi е оценен като функционална храна благодарение на понижаването на липидите [7], противовъзпалително [8, 9], антиоксидантно [10, 11], противораково [12] и антиатерогенно действие [13, 14]. В допълнение, предишното ни проучване съобщава, че присъствието на аскорбинова киселина, капсаицин, 3- (4-хидроксил-3,5-диметоксифенил) пропионова киселина (HDMPPA), кверцитрин и кверцетин в кимчи метанолови екстракти (KME) със значително количество [ 10]. Хиполипидемичните ефекти на кверцетин [15], капсаицин [16], аскорбинова киселина [17] и HDMPPA [13, 14] също са добре известни. Освен това, млечнокиселите бактерии (LAB), произведени по време на ферментацията на кимчи, демонстрират ефекти на понижаване на холестерола в плазмата [18]. Въпреки това, ползите от консумацията на кимчи при отслабване на мастна чернодробна болест, индуцирана от диета с висок холестерол (HCD), все още са проучени подробно и липсва свързаното с нея изследване на механизма.

Материали и методи

Приготвяне на екстракти от метанол кимчи

Корейското зеле, нарязано на парчета (3 × 5 cm), се овкусява в 10% (w/w) солен разтвор за 3 h. Соленото зеле се измива и водата се отцежда за 1 час. За приготвяне на кимчи, подправки за кимчи, приготвени с червен пипер на прах (2,6%), чесън (2,5%), зелен лук (2,3%), джинджифил (0,5%), ферментирал рибен сос (3,0%), захар (0,5%) и клеева оризова паста (3,7%) се смесва със саламурено сала (84,9%) [19]. Kimchi се съхранява при 10 ° C за един ден, последвано от съхранение при 0 ° C в продължение на 14 дни в кимчи хладилник (R-K182PM; LG, Сеул, Корея). Узрелият кимчи (рН 4,3 ± 0,1, киселинност 0,7 ± 0,1%) се суши чрез лиофилизация (SFDSM06; Samwon Freezing Engineering Co., Бусан, Корея) и след това се екстрахира три пъти с 10 обема 70% метанол за 24 часа при стайна температура . KME се концентрира с помощта на ротационен изпарител (R-200; Buchi, Flawil, Швейцария), изсушава се чрез замразяване и се съхранява при -80 ° C до употреба. Доходността на KME е 7,75%.

Изследване на животни

Аминотрансферазна активност и концентрация на липиди

Аспарагинова киселина трансаминаза (AST), аланин трансаминаза (ALT), триглицериди (TG) и общ холестерол (TC) са измервани с помощта на посочените в търговската мрежа комплекти (AM101-K, AM157S-K и AM202-K; Asan Pharmaceutical Co ., Сеул, Корея).

Хистологичен анализ

Черният дроб се фиксира в 4% формалин и след това се замразява на блокове, като се използва съединение с оптимална температура на рязане (Tissue-Tek OCT съединение; Miles Inc., Elkhart, IN, USA). Чернодробни тъканни секции (с дебелина 7 μm), нарязани с микротом (CM1510S-3; Leica, Wetzlar, Германия), бяха оцветени с Oil Red O върху покритие от стъкло и наблюдавани под светлинен микроскоп (× 100; Nikon ECLIPSE Ti; Nikon Corp., Токио, Япония).

Western blot анализ

Анализът на Western blot се извършва, както е описано по-рано [19]. Експресията на протеин се визуализира чрез засилената хемилуминесценция, открита с помощта на CAS-400 (Core Bio, Сеул, Корея) и след това оценена от софтуера ImageJ (National Institutes of Health, Bethesda, MD, USA). Експресията на протеин се нормализира до тази на алфа-тубулина. Първичните антитела, използвани в това проучване; α-тубулин (ab52866) и синтаза на мастни киселини (FAS, ab22759) са закупени от Abcam Inc. (Cambridge, UK). Останалите бяха от биотехнологиите на Санта Круз (Санта Круз, Калифорния, САЩ), включително SREBP-1 (sc-8984), ACCα (sc-26817), PPAR-α (sc-9000), CPT1 (sc-139482), ACOX1 ( sc-98499), SREBP-2 (sc-5603), HMGCR (sc-33827), цитохром P450 семейство 7 подсемейство A член 1 (CYP7A1, sc-25536), ядрен фактор капа B (NF-κB, sc-109), циклооксигеназа 2 (COX-2, sc-1747), индуцируем азотен оксид синтаза (iNOS, sc-651), фактор на туморна некроза-α (TNF-α, sc-1351) и интерлевкин-1β (IL-1β, sc -1252). Вторичните антитела, конюгирани с пероксидаза от хрян (всички от Abcam Inc.) са заешки анти-кози IgG H&L (ab6741), магарешки анти-заешки IgG H&L (ab6802) и заешки анти-миши IgG H&L (ab6728).

Статистически анализ

Данните са средната стойност ± SD (n = 10 за всяка група)

a Контролната група е хранена с диета с висок холестерол (HCD) с орално приложение на дестилирана вода в продължение на 8 седмици. Групата на кимчи е хранена с HCD с перорално приложение на екстракти от метанол на кимчи (200 mg · kg телесно тегло -1 ден на -1) в продължение на 8 седмици

b Общото увеличение на теглото се разделя на общия прием на храна. Значителна разлика между двете групи беше анализирана чрез t тест на Student; * p NS Данните между двете групи не се различават съществено

Инхибиращи ефекти на кимчи върху чернодробното натрупване на липиди

Неизгорялата енергия от консумацията на прекомерни калории се превръща в мазнини, чието натрупване в черния дроб води до така наречения „мастен черен дроб“ [4]. Освен това, нарушаването на липидния метаболизъм от чернодробни заболявания намалява способността за изгаряне на енергия, което води до съхранение на липиди в чернодробните клетки. В това проучване плазмените и чернодробните концентрации на TC и TG в групата на кимчи са по-ниски от тези в контролната група, което показва, че повишените нива на липиди от HCD са обърнати от приложението на KME. В допълнение, хистологичните резултати от оцветяване с маслено червено О показват, че натрупването на чернодробни липиди е по-малко тежко при прием на кимчи. Тези резултати са в съответствие с предишни проучвания върху животни, които показват, че добавката на кимчи към диета с високо съдържание на мазнини значително намалява чернодробните липидни концентрации [24, 25]. Многобройни изследвания предполагат, че в кимчи присъстват биоактивни съединения като аскорбинова киселина, капсаицин, β-ситостерол, индолни съединения, гингерол, алилови съединения, хлорофил и тиоцианат [11, 18]. Тези съединения са добре установени за инхибиране на липидния синтез и засилване на липолитичната активност [8]. Следователно KME потиска повишаването на липидното натрупване в черния дроб въз основа на тези механизми.

Регулаторни ефекти на кимчи върху метаболизма на чернодробните мастни киселини

Както е показано на фиг. 2, експресията на протеин на SREBP-1 (зрял) е с 22,23% по-ниска в групата на кимчи, отколкото в контролната група (р 3, р 1 за експерименталните групи. Данните са средната стойност ± SD (n = 10 всяка група). Значителна разлика между двете групи беше анализирана чрез t тест на Student