Osa 1 Taatelien käyttö (Phoenix Dactylifera Linn ja Cistanche) energia-aineenvaihdunnan parantamiseksi väsymyksestä johtuvissa Sprague Dawley -rotissa

Hana Kaduna, b, Azizah Hamida,∗, Faridah Abas a,c, Nurul Shazini Ramli a, Ahmad Haniffff Jaafar a,*, Mohd Sabri Pak Deka, Belal J. Muhialdina, d, Hani Hafeeza Halima, Abdul Karim Sabo Mohammed, e , Salam A. Ibrahim

Elintarviketieteen laitos, elintarviketieteiden ja -teknologian tiedekunta, UPM Serdang, Universiti Putra Malaysia, Selangor 43400, Malesia

b Luonnontieteellinen tiedekunta, Al-Muthanna University, Irak

c Institute of Bioscience, UPM Serdang, Universiti Putra Malesia, Selangor 43400, Malesia

d Halal Products Research Institute, UPM Serdang, Universiti Putra Malesia, Selangor 43400, Malesia

Luonnontieteellinen tiedekunta, Dutsen liittovaltion yliopisto, Dutse, Jigawa, Nigeria

f Food and Nutritional Sciences Program, North Carolina A&T State University, Greensboro, NC 27411, USA

Abstrakti

väsymyslisää oksidatiivista stressiä, joka vahingoittaa kehon soluja ja lisää riskiä erilaisten kroonisten sairauksien kehittymiselle. Tässä tutkimuksessaanti-väsymysPiyarom-taateliuutteen aktiivisuus arvioitiin väsymyksen aiheuttamissa rotissa käyttämällä pakkouintitestiä (FST). Tulokset osoittivat, että rotat, joita käsiteltiin 500 mg/kg BW taateliuutteella, osoittivat tehostunutta energiantuotantoa korkeimmalla kestävyyskapasiteetilla (632,9 ± 28,7 min). Taatella käsitellyillä rotilla oli myös alhaisempi veren laktaatti, mikä osoitti tehokkaan energiankäytön alhaisemmallaväsymysverrattuna normaaleihin ja väsyneisiin rottiin. Lisäksi seerumin laktaattidehydrogenaasitasot 250 ja 500 mg/kg taateliuutteissa ja kofeiiniryhmissä olivat merkittävästi alhaisemmat kuinväsynytrotat. Kreatiinikinaasiaktiivisuus oli alhaisin ryhmässä, jota ruokittiin 500 mg/kg taateliuutteella. Käsitellyt rotat osoittivat lipidiprofiilien paranemista, kun taas histologinen tutkimus paljasti parannuksia eri elimissä. Rotat, joita käsiteltiin 500 mg/kg taateliuutteella, osoittivat tehostunutta energiantuotantoa ja parantunutta energian aineenvaihduntaa, mikä saattoi johtua bioaktiivisten yhdisteiden läsnäolosta taateleissa. Piyarom-taateliuute osoitti väsymystä ehkäiseviä ominaisuuksia, ja sitä voitaisiin käyttää toiminnallisena ainesosana kehitettäessä juomia tai välipaloja, jotka hoitavat väsymykseen liittyviä sairauksia.

Lisätietoja saat ottamalla yhteyttä:emily.li@wecistanche.com

Cistanche deserticola ja Cistanche varsi Napsauta tästä saadaksesi lisätietoja

1. Esittely

Väsymyson yleinen, epäspesifinen oire, jota monet ihmiset kokevat ja joka ilmenee erilaisissa terveysolosuhteissa.Fyysinenväsymysliittyy suorituskyvyn heikkenemiseen tehottoman energiankäytön seurauksena (Kim et al., 2002; Wan et al., 2017) ja se määritellään edelleen ylivoimaiseksi väsymyksen tunteeksi, energian puutteeksi ja uupumukseen, joka liittyy vaikeuteen aloittaa tai ylläpitää vapaaehtoistoimintaa (Kadum ym., 2018; Li ym., 2020). Väsymys lisää oksidatiivista stressiä, joka voi vahingoittaa soluja ja lisätä riskiä erilaisten sairauksien kehittymisellekrooninensairauksia (Lee et al., 2018; Osman ja Mohamed, 2018).

Ergogeeninen ominaisuus on aineiden kykyparantaaenergiaatuotanto ja käyttö (Halim et al., 2018). Esimerkiksi urheilijat ja aktiiviset ihmiset hyötyvät ergogeenisesta avusta, joka auttaa parantamaan heidän kilpailusuoritustaan ​​ja parantamaan energian käyttöä (Kreideret al., 2010; Silver, 2001). Ergogeeninen apu auttaa parantamaan energian tuotantoa ja siten ehkäisemäänväsymysvähentämällä oksidatiivista stressiä ja parantamalla terveyttä yleensä (Halim et al., 2017; Osman ja Mohamed, 2018). Luonnontuotteiden käyttö ergogeenisenä apuvälineenä on yleistymässä synteettisten yhdisteiden käytön korvaamiseksi ja/tai vähentämiseksi oksidatiivisen stressin estämisessä.väsymys.

Päivämäärät (Phoenix dactylifera Linn jacistanche) sisältävät runsaasti erilaisia ​​bioaktiivisia yhdisteitä, ja niiden on raportoitu olevan tehokas osa ruokavaliota, joka auttaa suojaamaan kroonisilta sairauksilta (Al-Alawi et al., 2017). Lisäksi taateleiden tiedetään sisältävän runsaasti antioksidanttiyhdisteitä, kuten fenoleja, mukaan lukien flavonoidit, fenolihapot, askorbiinihappo, tokoferolit ja karotenoidit (Al-Farsi ja Lee, 2008; Shabani et al., 2016). Aiemmissa tutkimuksissa osoitimme, että Piyarom- ja Rabbi-taateleilla oli korkeimmat antioksidanttiset, antimikrobiset ja elastaasivaikutukset viidestä testatusta taatelilajikkeesta (Kadum et al., 2019). Tutkimuksissa havaitut hyödylliset vaikutukset voidaan johtua ajankohtana tunnistetuista metaboliiteista, joita ovat askorbiinihappo, epikatekiini, sitruunahappo ja gallushappo. Tämä tulos tehtiin perustuen korrelaatiotutkimukseen Partial Least Squares -biplotista, joka saatiin eri päivämääräuutteiden metabolomiikkatutkimuksesta (Kadum et al., 2019). Edellä mainituilla antioksidanteilla tiedetään olevan radikaaleja sieppausaktiivisuutta, mikä on ratkaisevan tärkeää oksidatiivisen stressin ja siihen liittyvän stressin lievittämisessä.väsymys(Zhu et ai., 2021). Lisäksi osoitimme myös, että Piyarom-taateleissa on riittävästi elektrolyyttejä ja sokereita, joilla tiedetään olevan ergogeenisiä ominaisuuksia (Kadum et al., 2018). Tässä tutkimuksessa pyrimme arvioimaananti-väsymysPiyarom-taateliuutteen ja ergogeeniset ominaisuudet ja määrittää sen vaikutukset väsymyksen aiheuttamien Sprague Dawley -rottien energia-aineenvaihduntaan.

2. Materiaalit ja metodit

2.1. Kasvimateriaalit ja louhinta

Piyarom-taatelit ostettiin paikallisesta liikkeestä Kuala Lumpurista Malesiassa, ja niissä ei ollut vikoja ja epäpuhtauksia. Siemenet poistettiin ja syötävät osat leikattiin paloiksi ja kuivattiin 40 asteessa. Kuivatut palat jauhettiin sitten jauheeksi, annosteltiin aseptisesti steriileihin muovipusseihin ja säilytettiin -80 asteessa. Uutto suoritettiin käyttämällä 80-prosenttista etanolia 25 asteessa 24 tunnin ajan, kuten edellisessä tutkimuksessa optimoitiin (Kadum et al., 2019). Liuotin haihdutettiin käyttämällä pyöröhaihdutinta (EYELA A-1000S, USA) 40 asteessa, ja saatu uute pakastekuivattiin ja säilytettiin tummissa pulloissa 4 asteessa.

2.2. Eläinkokeita

Urospuoliset Sprague Dawley -rotat (ikä 5-6 viikkoa, keskimääräinen ruumiinpaino 204,5 g) ostettiin ARU:lta (Animals Resource Unit, Faculty of Veterinary Medicine, Universiti Putra Malaysia, UPM), ja tutkimukselle myönnettiin lupa. saatu UPM:n eläineettiseltä komitealta (UPM\IACUC\AUP-R037\2017). Rottien annettiin tottua tavanomaisiin laboratorio-olosuhteisiin 1 vuorokauden ajan, ja niille annettiin myös vapaa pääsy vesijohtovedelle ja ruokaruokavaliolle koko viikon ajan. Heidät jaettiin satunnaisesti ryhmiin, mukaan lukien normaaliryhmä (NG), normaali väsymysryhmä (NFG), ryhmä, jolle annettiin 250 mg/kg BW Date-uutetta (LDFG) (250 taateli), ryhmä, jolle annettiin 500 mg/kg taateliuutetta (500). Päivämäärä) ja ryhmälle 5 mg/kg kofeiinia (5C).

2.3. Kokeilusuunnittelu

Urospuoliset Sprague Dawley -rotat (n=60) jaettiin satunnaisesti kahteen klusteriin seuraavasti: klusteri 1 (NG) (n=12), joka nimettiin väsymättömäksi kontrolliryhmäksi; ja klusteri 2 (n=48), jolle tehtiin pakotettu uintitesti (FST). Väsyttyään klusterin 2 rotat jaettiin neljään eri ryhmään. Kahdelle ryhmälle annettiin taateliuutetta 250 mg/kg (pieni annos) ja 500 mg/kg BW (suuri annos), kuten kuvattiin aikaisemmassa tutkimuksessa (Sheikh et al., 2016). Yksi ryhmä toimi positiivisena kontrollina ja sille syötettiin 5 mg/kg BW kofeiinia, ja kontrolliryhmälle tehtiin FST, mutta se ei saanut mitään hoitoa. Eläimet ruokittiin niiden ruokavaliolla, ja taateliuutteen annokset annettiin mahaintubaatiolla. Taateliuutetta ja kofeiinia annettiin vastaaville ryhmille jatkuvasti joka päivä 8 v:n ajan tutkimussuunnitelman mukaan.

2.4. Pakkouintikoe

Rotille altistettiin FST indusoimiseksiväsymysja määrittää niiden kestävyyskapasiteetti Prasadin ja Khanumin (2012) kuvaaman menetelmän mukaisesti. Lyhyesti sanottuna käytettiin vesisäiliötä, joka sisälsi vettä 50 cm syvyyteen ja pidettiin 25 ± 2 asteessa. Teräslevyt, jotka painoivat noin 7 prosenttia kunkin rotan ruumiinpainosta, sidottiin pyrstöön. Eläimet asetettiin sitten varovasti säiliöön ja kunkin uimiseen kului aikaa, ennen kuin uupumus kirjattiin. Uupumus/väsymys määritettiin, kun rotan pää ei noussut pinnalle 7 sekunnissa. Koe toistettiin joka 2. v. 8 hoitoviikon aikana.

2.5. Veren ja elinten keräys

Rotista otettiin paastoverinäytteet viikoilla 0 ja 4 retro-orbitaalilaskimokeräyksellä ja hoidon lopussa (viikko 8) sydänpunktiolla yleisanestesiassa ketamiinia ja ksylatsiinia käyttäen. Kaikki verinäytteet siirrettiin EDTA:ta sisältäviin putkiin, sentrifugoitiin nopeudella 3500 rpm huoneenlämpötilassa 15 minuuttia ja plasma kerättiin ja säilytettiin -80 asteessa jatkoanalyysiin asti. 8 viikon hoidon jälkeen elimet (maksa, munuainen, sydän, keuhkot, lihas) kerättiin analysointia varten.

2.6. Biokemialliset analyysit

Tässä tutkimuksessa mitattiin erilaisia ​​energia-aineenvaihduntaan liittyviä biokemiallisia parametreja. Seerumia käytettiin glukoosin, seerumin ureatypen (SUN), laktaatin (Lac), laktaattidehydrogenaasin (LDH), kreatiinikinaasin (CK) ja kreatiinin (Cr) analysoimiseen. Kaikki biokemialliset parametrit määritettiin kaupallisesti saatavien määrityspakkausten (Span diagnostic Ltd., Intia) toimittamien standardimenetelmien perusteella. SUN:n jaCr:n yksiköt olivat mg/dl, kun taas LDH ja CK ilmaistiin IU/l:na. Seerumin lipidiprofiilit määritettiin myös (triglyseridit, TG, kokonaiskolesteroli, TC, matalatiheyksinen lipoproteiinikolesteroli, LDL-C ja korkeatiheyksinen lipoproteiinikolesteroli HDL-C). Maksan ja munuaisten toimintakokeet suoritettiin, ja niiden määritetyt markkerit olivat alaniiniaminotransferaasi (ALT), aspartaattiaminotransferaasi (AST) ja gamma-glutamyylitransferaasi (GGT). Noudatettiin Roche/Hitachi Cobas C -järjestelmän menettelyä.

2.7. Valittujen elinten histologinen tutkimus

Kiinnostavien elinten (maksa, munuainen, sydän ja lihas) keräämistä seurasi punnitus ja sitten varastointi 10 prosentissa formaliinissa. Sydänkudos leikattiin poikittain kammioleikkeiden saamiseksi, nelikammioiset poikkileikkaukset ja maksa- ja lihaskudokset (soleus) jauhettiin ja kastettiin parafiiniin ja sitten hematoksyliiniin ja eosiiniin (H&E) värjäystä varten. Eläinpatologin (Huang et al., 2015) kudostutkimus suoritettiin CCD-kameralla varustetun valomikroskoopin alla (BX-51, Olympus, Tokio, Japani).

2.8. Tilastollinen analyysi

Yksisuuntaista ANOVAa ja sen jälkeen Tukeyn HSD-testiä käytettiin tilastollisten erojen saamiseksi näytteiden ja kontrollien välillä. Tulokset ilmaistiin keskiarvona ± standardipoikkeama (SD). Keskiarvojen eroa p < 0,05="" pidettiin="" tilastollisesti="" merkitsevänä,="" ja="" saadut="" tiedot="" analysoitiin="" käyttämällä="" minitab-versiota="" 16="" (minitab,="" inc.,="" state="" college,="" pennsylvania,="">

3. Tulokset ja keskustelu

3.1. Ruoan saanti ja vedenkulutus

Tutkimuksen tulokset eivät osoittaneet merkittävää eroa ruuan ja veden saannissa rottien kesken (kuvio 1 A ja B). Kuitenkin rotat, joita ruokittiin taateliuutteella, osoittivat lievää ruumiinpainon nousua koko kokeen ajan (kuvio 1 C).

3.2. Pakkouintikoe

FST (Forced Swimming Test) edustaa pätevää eläinmallia testien testaamiseenanti-väsymysbioaktiivisten yhdisteiden ominaisuus (Prasad ja Khanum, 2012; Hao et al., 2014; Halim et al., 2017). FST-tulokset osoittivat selvästiväsymystä vastaantaateliuutteen vaikutus rottiin uinnin aikana (kuvio 2). Rotilla, jotka saivat suuremman annoksen taateliuutetta (500 mg/kg painokiloa), oli pisin kestokyky, noin 632,9 ± 28,7 s, mikä oli merkitsevästi (p < 0,05)="" korkeampi="" kuin="" hoidetuilla="" ryhmillä.="" 250="" mg/kg="" bw-uutetta="" ja="" 5="" mg/kg="" bw-kofeiinia.="" mielenkiintoista="" on,="" että="" taateliuutteella="" ruokittujen="" rottien="" parantunut="" uintikyky="" havaittiin="" jo="" kokeen="" neljännellä="" viikolla.="" rottien="" pitkittynyt="" uintiaika="" osoitti="" suurempaa="">väsymysFST:n aikana (Tanaka et ai., 2003; Ma et ai., 2007). Samanlaisia ​​tuloksia ovat raportoineet useat tutkijat, jotka testasivat kasviuutteiden väsymystä ehkäisevää potentiaalia (Prasad ja Khanum, 2012; Xu et al., 2013). Esimerkiksi eräässä aiemmassa tutkimuksessa pyhällä basilikalla (Ocimum sanctum) ruokitut rotat selviytyivät paremmin väsymyksestä ja pidensivät uintiaikaansa (Singh et al., 2012b). Äskettäisessä tutkimuksessa perun ginseng (Lepidium meyenii), jota ruokittiin hiirille kolmella eri annoksella 28 päivän ajan, johti väsymystä ehkäiseviin vaikutuksiin, ja tutkijat ehdottivat, että L. meyenii oli tehokas ergogeeninen apuväline (Zheng et al., 2018). Toisessa raportissa rotille annettiin neljä erilaista annosta moringa (Moringa oleifera) -uutetta niiden kestävyyden testaamiseksi. Tuossa tutkimuksessa uutteen todettiin hidastaneen rottien väsymisaikaa ja parantaneen niiden uimakykyä (Lamou et al., 2016). Tässä tutkimuksessa taateleilla on osoitettu olevan käyttöpotentiaalia energiajuomissa ja ne ovat verrattavissa muihin luonnollisiin kasviuutteisiin.

3.3. Veren glukoosi-, laktaatti- ja laktaattidehydrogenaasitasot

Laajuusväsymyslihaksissa harjoituksen jälkeen voidaan mitata erilaisilla biokemiallisilla markkereilla, mukaan lukien glukoosi, laktaatti ja laktaattidehydrogenaasi. Rottien verensokeritasot mitattiin siis 8 w hoidon jälkeen taateliuutteen vaikutusten määrittämiseksi. Tulokset eivät osoittaneet merkittäviä eroja glukoositasoissa rottaryhmien välillä paitsi normaali väsymysryhmässä (NFG), joka oli merkitsevästi (p < 0,05)="" pienempi="" (taulukko="" 1).="" tulokset="" osoittivat="" taateliuutteen="" suojaavia="" vaikutuksia,="" jotka="" voidaan="" johtua="" taateleiden="" ergogeenisestä="" ominaisuudesta,="" joka="" on="" näennäisesti="" yhtä="" hyvä="" kuin="" kofeiinin.="" luurankolihaksissa="" glukoosi="" on="" polttoaine="" energiantuotantoon="" harjoituksen="" aikana,="" ja="" glykogeeni="" toimittaa="" suurimman="" osan="" siitä="" glykolyysin="" kautta="" säilyttääkseen="" glykolyysin="" kumppanin="" energiantuotantoa="" varten.="" on="" osoitettu,="" että="" ravitsemukselliset="" interventiot="" taateleiden="" nauttimisen="" kautta="" voivat="" auttaa="" lisäämään="" tai="" ylläpitämään="" lihasten="" glykogeenipitoisuutta="" sekä="" ennen="" että="" sen="">harjoitus (Li et al., 2018, 2017). On kuitenkin tärkeää pitää verensokeriarvot alle 6 mol/l, jotta vältetään diabeettisista tiloista johtuvia komplikaatioita, joita saattaa ilmetä, kun hyperglykemian annetaan jatkua jonkin aikaa. Aiemmassa tutkimuksessa hiiret ruokittiinCistanche deserticola -uute3 w osoitti kohonneita veren glukoositasoja, mikä johti parantuneeseen energiatasoon (Cai et al., 2010). Toisessa tutkimuksessa Radix Rehmannia -uutteen ilmoitettiin olevan vastuussaanti-väsymysaktiivisuus johtuu lisääntyneestä maksaan varastoidun glykogeenin määrästä ja vähentyneestä glukoosin kertymisestä vereen lihasten glukoosin kulutuksen seurauksena (Liu ja Liu, 2016; Tan et al., 2012).

Veren laktaattia, joka on tärkeä merkki väsymykselle raskaan rasituksen aikana, käytetään olemassa olevan patologian mittaamiseen rutiininomaisessa stressitestissä (Halim et al., 2017). Maitohappo on anaerobisten olosuhteiden aiheuttaman glykolyysin tuote, joka on ensisijainen aineenvaihdunnan muoto lihaksissa harjoituksen aikana (Fu et al., 2{{10}}10; Sun et al. ., 2014). Laktaatin kertymistä pidetään suurena väsymyksen aiheuttajana, ja siten laktaatin kertymisen estäminen tai laktaattitasojen alentaminen edustaa väsymystä ehkäisevää vaikutusta (Blasiak et al., 2014). Tässä tutkimuksessa saadut tulokset osoittivat merkittävän (p < 0,05)="" laktaattitason="" alenemisen="" taateliuutteella="" ja="" kofeiinilla="" käsiteltyjen="" rottaryhmien="" välillä="" verrattuna="" normaaleihin="" ja="" normaaleihin="" väsymysryhmiin="" (taulukko="" 1).="" laktaattitasot="" olivat="" 10,75="" ±="" 0,90,="" 11,08="" ±="" 0,26="" ja="" 12,09="" ±="" 0,761="" mmol/l="" rottaryhmissä,="" joita="" käsiteltiin="" 500="" mg/kg="" bw,="" kofeiinilla="" 5="" mg/kg="" bw="" ja="" 250="" mg/kg="" bw="" taateliuutteella,="" vastaavasti.="" normaaliryhmän="" ja="" väsymysryhmän="" laktaattitasot="" olivat="" 14,41="" ±="" 0,45="" ja="" 16,35="" ±="" 0,18="" mmol/l.="" tulokset="" osoittivat="" taateliuutteen="" positiivisia="" vaikutuksia,="" jotka="" aiheuttivat="" laktaattipitoisuuden="" laskun="" rottaryhmissä.="" havaitut="" vaikutukset="" voidaan="" johtua="" rottien="" parantuneesta="" suorituskyvystä="" fst:n="" aikana.="" tämä="" tulos="" puolestaan="" ​​voi="" johtua="" alhaisemman="" laktaatin="" kertymisen="" aiheuttamasta="" lihasvaurioiden="" vähenemisestä.="">

tutkimuksessa rotilla, joita ruokittiin Amarkand-uutteella, oli vähentynyt veren laktaatti ja lisääntynyt väsymykseen liittyvä kestävyys (Narkhede et al., 2016). Edellinen raportti on sopusoinnussa tämän tutkimuksen havaintojen kanssa, ja se osoittaa eri kasviuutteiden väsymystä ehkäisevän vaikutuksen, että pystymme alentamaan rottien veren laktaattitasoja ja siten parantamaan eläinten suorituskykyä.

Korkea LDH-taso veressä on merkki liiallisesta lihasten käytöstä ja on siten merkki väsymyksestä (Halim et al., 2017). Liiallinen LDH on myös merkki solujen nekroosista ja kudosvaurioista (Li et al., 2017). Tuloksemme osoittivat, että FST nosti merkittävästi (p < 0,05)="" veren="" ldh-tasoja="" normaaleissa="" väsymysrotissa="" (588="" ±="" 13,30="" u/l),="" mikä="" oli="" merkitsevästi="" (p="">< 0,05)="" korkeampi="" kuin="" rotilla,="" joita="" ruokittiin="" 500="" mg/kg:lla="" taateliuute="" (297="" ±="" 29,21="" u/l),="" pienempi="" annos="" (316,16="" ±="" 27,58="" u/l)="" taateliuutetta="" ja="" kofeiini="" (305="" ±="" 25,91="" u/l)="" 8="" w="" käsittelyn="" jälkeen.="" voidaan="" siis="" olettaa,="" että="" taateliuute="" kykeni="" tehostamaan="" energian="" tuotantoa="" rotilla="" ja="" vähentämään="" siten="" rotan="" lihaksen="" vaurioita.="" tuloksemme="" olivat="" yhtäpitäviä="" narkheden="" et="" al.:n="" (2016)="" aiemmin="" raportoimien="" kanssa.="" tässä="" tutkimuksessa="" amarkand-uutteita="" annettiin="" wistar-rotille,="" ja="" 2="" v:n="" jälkeen="" eläinten="" veren="" ldh-tasot="" laskivat="" merkittävästi.="" samanlaisia="" ​​tuloksia="" on="" raportoitu="" myös="" toisessa="" tutkimuksessa,="" jossa="" uupuneet="" rotat,="" joita="" käsiteltiin="" fermentoidusta="" riisileseestä="" saadulla="" vesiuutteella,="" osoittivat="" seerumin="" ldh-tasojen="" laskua="" (kim="" et="" al.,="">