Antihyperlipidemický a antioxidační potenciál extraktu z cibule (Allium cepa L.) fermentovaného novým Lactobacillus casei HD-010

Abstract

Účelem této studie bylo zkoumat antihyperlipidemický a antioxidační potenciál extraktu z cibule (Allium cepa L.) fermentované novým Lactobacillus casei HD-010. Obecně se fermentovaný cibulový extrakt používá pro svou antioxidační aktivitu (ORAC), inhibiční účinek na diferenciaci adipocytů, obsah kvercetinu a antihyperlipidemickou aktivitu. Účinek fermentovaného cibulového extraktu na hyperlipidémii po perorálním podání pomocí ApoE-deficientních myší však dosud nebyl popsán. Abychom pochopili účinek fermentovaného cibulového extraktu na hyperlipidémii, použili jsme v této studii jako pozitivní kontrolu benzafibrát (10 mg/kg tělesné hmotnosti/den). Každý týden bylo odebíráno sérum k analýze hladin lipoproteinů s nízkou hustotou (LDL), lipoproteinů s vysokou hustotou (HDL), triglyceridů (TG) a cholesterolu, aktivity 3-hydroxy-3-methylgutaryi-CoA (HMG-CoA) reduktázy a aktivity cholesterol ester transportního proteinu (CETP). Ve skupině léčené fermentovanou cibulí se významně zvýšila hladina HDL, zatímco hladiny TG a LDL se ve srovnání s kontrolní skupinou významně snížily. Kromě toho se ve skupině léčené fermentovanou cibulí při dávce 100 mg/kg zvýšila inhibiční aktivita HMG-CoA reduktázy o 20 %. U skupiny léčené fermentovanou cibulí byla pozorována významná inhibice aktivity CETP ve srovnání s kontrolní skupinou. Tyto výsledky naznačují, že fermentovaná cibule má preventivní/terapeutický účinek na hyperlipidemické onemocnění. Mohla by mít potenciál být vyvinuta jako funkční potravina.

1. Úvod

V poslední době se v Asii, včetně Koreje, značně změnil způsob konzumace potravin od tradiční stravy založené na fermentovaných potravinách (kimči, fermentované sójové boby atd.) k západní stravě obsahující tuky (maso, tuky atd.) . Je známo, že západní způsob příjmu potravy zvyšuje riziko obezity, vysokého krevního tlaku, cukrovky a hyperlipidémie . Hyperlipidemie je rizikovým faktorem kardiovaskulárních onemocnění. Kontrola hypercholesterolemie je důležitá pro prevenci hyperlipidemie. Snížení hladiny triglyceridů v krevním řečišti je jednou z léčebných metod u pacientů s onemocněním souvisejícím s kardiovaskulárními chorobami prostřednictvím indukce LDL receptorů a omezení sekrece VLDL pomocí určitých léků .

Existuje několik léků pro snížení příznaků hyperlipidemie, jako je inhibitor HMG-CoA reduktázy (statiny), aktivátor PPAR-alfa (fibrát), inhibitor CETP, sekvestranty žlučových kyselin a inhibitor ACAT . Dlouhodobá léčba těmito léky má však vedlejší účinky. Proto se mnoho studií snaží zvýšit účinnost léků .

Snížení koncentrace cholesterolu v krvi je důležitým výzkumným tématem pro vývoj funkčních potravin a léků s cílem snížit riziko kardiovaskulárních onemocnění. Přírodní složky z rostlin nebo organismů jsou potenciálními kandidáty na snížení rizika propuknutí onemocnění. Cibule (Allium cepa L.) se používá ke snižování hladiny cholesterolu v krvi . V Asii se tradičně používala jako lék díky svým horečku snižujícím, antiparazitárním, detoxikačním a protizánětlivým účinkům na střeva . Hlavními sloučeninami v cibuli jsou flavonoidy (kvercetin, kvercitrin a rutin) a sirné sloučeniny (allylpropyl disulfid, diallyl disulfid) s účinky zlepšujícími zdraví . Další metodou snižování cholesterolu je použití Lactobacillus ke kvašení. Lactobacillus byl studován pro svůj účinek na snižování cholesterolu. Klaver et al. uvedli, že Lactobacillus může dekonjugovat žlučové kyseliny a inhibovat funkci cholesterolu. Účinek fermentovaného cibulového extraktu na hyperlipidémii po perorálním podání pomocí ApoE-deficientních myší však dosud nebyl popsán. Proto byl cíl této studie zaměřen na antihyperlipidemický a antioxidační potenciál fermentované cibule (Allium cepa L.) s novým Lactobacillus casei HD-010 v metabolismu lipidů.

2. Materiál a metody

2.1. Účinky fermentované cibule na metabolismus lipidů. Výběr bakteriálního kmene a kultivačních podmínek

Z fermentované cibule bylo identifikováno deset kmenů a hlavním kmenem byl Lactobacillus casei HD-010 (tab. 1). Jako pozitivní kontrolu jsme použili L. casei KCTC 2180 z Korean Collection for Type Cultures. Identifikovaný kmen L. casei HD-010 byl kultivován při 30 °C po dobu 10 dnů za účelem fermentace cibulového extraktu. Cibulový extrakt byl připraven z mleté čisté cibule po trojnásobném promytí dvakrát destilovanou vodou. Ke kvašení byl použit autoklávovaný cibulový extrakt při 121 °C po dobu 15 minut. Médium pro identifikaci kmene bylo připraveno s použitím 5,5% bujónu MRS (Difco, Francie) s 2,0% agarem (Difco, Francie). Tekuté kultivační médium bylo připraveno jako médium pro identifikaci kmene bez 2,0% agaru.

Kódový název Výsledky Homologie (%)
HD-001 Bradyrhizobium japonicum 97
HD-002 Bacillus sp. 95
HD-003 Bacillus sp. 95
HD-004 Bacillus clausii 89
HD-005 Janibacter sp. 96
HD-006 Bacillus clausii 90
HD-.007 Burkholderia tropica 100
HD-008 Bacillus sp. 97
HD-009 Paenibacillus sp. 100
HD-010 Lactobacillus casei 100
Tabulka 1
Identifikace izolovaných bakterií podle 16s-rRNA.

2.2. Příprava fermentovaného cibulového extraktu

Pro fermentaci cibulového extraktu byl použit 30litrový fermentor (Biostat C Plus, Sartorius, Švédsko) se 100% cibulovým extraktem za sterilních podmínek. Po ochlazení cibulového extraktu byl do fermentoru naočkován 1% HD-010, který byl inkubován při 37 °C s třepáním (200 ot./min) po dobu 24 hodin, a kultivován při 37 °C s třepáním (25 ot./min) po dobu 10 dnů. Po přefiltrování fermentovaného cibulového extraktu filtrem (velikost pórů 0,2 μm) byl extrakt lyofilizován (PVTFD20RS, Ilshin Lab. Co. Ltd., Korea) a uchováván při -80 °C až do provedení experimentu. Jako pozitivní kontrola byl použit L. casei KCTC 2180. Byla připravena stejnou metodou jako L. casei HD-010.

2.3. Stanovení kapacity absorpce kyslíkových radikálů (ORAC)

Antioxidační kapacity fermentovaných cibulí, vrstev organických rozpouštědel, frakcí a subfrakcí byly stanoveny pomocí testu ORAC, který popsali Gillespie et al. . Stručně řečeno, vzorky nebo Trolox (0, 6,25, 12,5, 25, 50 a 100 μg/ml) byly smíchány s fosfátovým pufrem (75 mmol/l, pH 7,4, Thermofisher scientific, Waltham, MA, USA). Po přidání β-fykoerytrinu (0,2 mmol/l) a 2,2′-azobis(2-amidinopropan) dihydrochloridu (AAPH, 200 mmol/l, Wako Pure Chemical Industries, Ltd., Osaka, Japonsko) jako generátorů radikálů byly přidány do jamek 96jamkové destičky. Fluorescence byla měřena pomocí fluorescenční čtečky ELISA (VICTOR®, PerkinElmer, USA) každé dvě minuty po dobu šedesáti minut (excitační vlnová délka: 535 nm, emisní vlnová délka: 590 nm). Rovnice použitá k získání AUC (plocha pod křivkou) byla následující:

kde f0 byl počáteční údaj fluorescence v 0. minutě a fi byl údaj fluorescence v i (od 1. do 60.) minutě.

2.4. Fluorescence a fluorescenční křivka Kultivace a diferenciace buněk adipocytů

Buněčné linie 3T3-L1 jsme zakoupili z American Type Culture Collection (ATCC, USA). Buňky preadipocytů 3T3-L1 jsme rozmnožili do 96jamkových destiček v hustotě 1 × 104 buněk na jamku. A kultivovaly se při 37 °C s 5 % CO2 v médiu Dulbeco’s Modified Eagle Media (DMEM, Gibco, Invitrogen, USA) doplněném 10 % novorozeneckého telecího séra (Gibco, Invitrogen, USA) a 100 U/ml penicilinu-streptomycinu (Gibco, Invitrogen, USA). Dále byly preadipocyty 3T3-L1 kultivovány v diferenciačním médiu (MDI) obsahujícím 10 % fetálního hovězího séra (FBS, Gibco), 10 μg/ml inzulinu (Sigma-Aldrich), 0,5 mM 3-isobutyl-1-methylxanthinu (IBMX, Sigma-Aldrich) a 1 μM dexametazonu (Sigma-Aldrich). Dva dny po stimulaci induktorem diferenciace (MDI, včetně 0,5 mM IBMX, 1 μM dexametazonu a 10 μg/ml inzulinu) bylo médium změněno na DMEM obsahující 10 % FBS a 10 μg/ml inzulinu. O dva dny později bylo médium opět změněno na 10 % FBS/DMEM. Buňky byly kultivovány v 10% FBS/DMEM každé dva dny. Úplné diferenciace bylo dosaženo 8. den. Čtyři dny po indukci diferenciace byly ke kultuře buněk 3T3-L1 přidány vzorky cibulového extraktu v různých koncentracích (6,25 ~ 100 μg/ml)

Obsah intracelulárních lipidů byl měřen v 96jamkových destičkách pomocí testovacího činidla AdipoRed™ (Cambrex, MA, USA). Osmý den bylo léčebné médium odstraněno a buňky byly fixovány ve 4% roztoku formaldehydu při pokojové teplotě (25 °C) po dobu 5 hodin. Po opláchnutí buněk PBS bylo do každé jamky přidáno 200 μl PBS a 5 μl činidla AdipoRed. Po inkubaci při pokojové teplotě po dobu 10 minut byly destičky změřeny pomocí fluorescenční čtečky ELISA (VICTOR®, PerkinElmer, USA) při excitační vlnové délce 485 nm a emisní vlnové délce 535 nm. Hodnoty z každé skupiny byly použity k výpočtu 50% účinné inhibiční koncentrace (EC50) pro snížení diferenciace adipocytů. Jako pozitivní kontroly byly použity benzafibrát a simvastatin.

2,5. Separace a frakcionace extraktu z cibule fermentované L. casei HD-010

Mrazem sušené extrakty z fermentované cibule byly resuspendovány v destilované vodě a rozděleny čtyřmi různými organickými rozpouštědly (n-hexan, CH2Cl2, ethylacetát a n-butanol) a zbytkovou H2O. Tyto frakce byly podrobeny dekompresnímu obohacení a lyofilizaci za účelem odstranění zbytkového rozpouštědla. Vrstvy CH2Cl2 byly postupně aplikovány na otevřenou kolonovou chromatografii HP-20, silikagel a RP-C18 za stejných podmínek na koloně (3,8 x 60 cm, 300 g), aby se získala účinná sloučenina z fermentované cibule s L. casei HD-010 (LFAc).

2.6. Chromatografie na otevřených kolonách Obsah kvercetinu

Obsah kvercetinu ve fermentovaných extraktech z cibule byl kvantitativně analyzován pomocí analytické HPLC (systém Shimadzu CBM-20A Network LC s čerpadlem LC-6AD, detektorem SPD-M20APDA, vybavený automatickým vzorkovačem kapalin řady SIL-10AF). Byla použita kolona Eclipse Plus-C18 (Agilent, 3,0 x 100 mm, 0,35 μm) za následujících podmínek: průtoková rychlost 1,0 ml/min; celková délka běhu 30 minut; mobilní fáze 90 % ACN plus 0,02 M KH2PO4(pH 2,0 s H3PO4); injekční objem vzorků nebo STD 20 μl a vlnová délka 372 nm. Jako srovnávací derivátový standard byl použit kvercetin (Q4951) (č. CAS 117-39-5, Sigma-Aldrich, USA)

2.7. Pokusy na zvířatech

Samci myší s deficitem ApoE (pět týdnů staří) byli dodáni od společnosti Central Laboratory Animal Inc. v Koreji a byli ustájeni při teplotě 23 ± 0,5 °C s vlhkostí 55 ± 7 % a cyklem světlo-tma (12 h : 12 h). Všechna zvířata byla aklimatizována nejméně jeden týden. Byla umístěna v klecích a krmena kontrolní dietou s nízkým obsahem tuku a cholesterolu D12336 (Central Laboratory Animal Inc., Soul, Korea).

Všechny studie na zvířatech byly prováděny v bezpatogenní bariérové zóně na Kyungpook National University. Všechny postupy použité v této studii byly schváleny Výborem pro péči o zvířata a jejich použití na Kyungpook National University (číslo schválení IACUC: KNU2012-136).

Kontrolní skupina byla krmena dietou s vysokým obsahem tuku. Pozitivní kontrolní skupina byla krmena benzafibrátem (10 mg/kg). Fermentovaný cibulový extrakt byl podáván třem skupinám v různém množství perorálním podáním v 0,5 ml fyziologického roztoku (nízká dávka, 25 mg/kg; střední dávka, 50 mg/kg; a vysoká dávka, 100 mg/kg). Skupina se samotným fyziologickým roztokem byla použita jako negativní kontrola (N=10/skupina). Plán pokusu na zvířatech v této studii je uveden na obrázku 1.

Obrázek 1
Plán pokusu na zvířatech.

2.7.1. Plán pokusu na zvířatech. Měření obsahu lipidů

Krev byla myším odebírána metodou krvácení z retroorbitální dutiny pomocí intraorbitálního žilního plexu každý týden po dobu šesti týdnů. Vzorky krve byly inkubovány při pokojové teplotě po dobu 30 minut a centrifugovány při 600 g po dobu 10 minut při 4 °C. Vzorky séra byly připraveny a uchovávány při -80 °C až do provedení testu. Aktivita HMG-CoA reduktázy a inhibice CETP byla měřena pomocí vzorků sér odebraných v posledním experimentálním bodě (týdenní vzorky). Aktivity HMG-CoA reduktázy a inhibice CETP byly měřeny pomocí HMG-CoA reduktázové testovací soupravy (Sigma, USA) a CETP testovací soupravy (Biovision, USA). V séru byl měřen obsah celkového cholesterolu (TC), LDL-cholesterolu (LDL-C), HDL-cholesterolu (HDL-C) a triglyceridů (TG) pomocí soupravy Asan (Asan medical company, Korea) a biochemického analyzátoru Beckman Coulter.

2.8. V séru byl měřen obsah celkového cholesterolu (TC), LDL-cholesterolu (LDL-C), HDL-cholesterolu (HDL-C) a triglyceridů (TG). Statistická analýza

Výsledky jsou prezentovány jako průměr ± směrodatná odchylka (průměr ± SD). Statistická analýza dat byla stanovena pomocí dvouvýběrového Studentova t-testu.

3. Výsledky a diskuse

3.1. Výsledky a diskuse

3.2. Výsledky a diskuse Fermentovaná cibule vykazuje antioxidační aktivitu

Zkoumali jsme antioxidační aktivitu extraktu z cibule fermentované pomocí L. casei HD-010 (LFAc) pomocí testu ORAC. LFAc měl vyšší hodnotu ORAC než Trolox, pozitivní kontrola (ORAC extraktu LFAc = 1,02).

S cílem určit, které frakce cibulových extraktů fermentovaných s L. casei HD-010 obsahují antioxidační složky, jsme extrakt dále separovali pomocí čtyř různých organických rozpouštědel, jak je popsáno v části Materiály a metody. Frakce LFAc-EtOAc měly nejvyšší hodnotu ORAC (ORAC LFAc-EtOAc = 1,12) (obr. 2), což naznačuje, že frakce EtOAc cibulového extraktu fermentovaného s L. casei HD-010 (LFAc) obsahovaly antioxidační složku. Tento výsledek naznačuje, že cibulový extrakt fermentovaný s L, casei HD-010 (LFAc) má antioxidační aktivitu.

Obrázek 2
Antioxidační aktivity frakcí cibulového extraktu fermentovaného s L. caseiHD-010 (LFAc) pomocí organických rozpouštědel. Hodnoty absorpční kapacity kyslíkových radikálů (ORACPE) byly získány při antioxidačním testu s použitím různých frakcí organických rozpouštědel. Jako pozitivní kontrola byl použit trolox (hodnota ORAC byla 1,00). Údaje jsou uvedeny jako průměr ± SD (n = 3). #p<0,05 oproti kontrolní skupině (skupina ošetřená FO); ##p<0,05 oproti kontrolní skupině (skupina ošetřená AO); ###p<0,05 oproti skupině ošetřené LFAc; p<0,05 oproti pozitivní kontrolní skupině (L. casei KCTC 2180); p<0,05 versus pozitivní kontrola (skupina ošetřená Troloxem); FO – čerstvá cibule; AO – cibule v autoklávu; LFAc – fermentovaná cibule s L. casei HD-010; Hx, n-hexan; CH2Cl2, dichlormethan; EtOAc, ethylacetát; BuOH, n-butanol; L. casei KCTC 2180, fermentovaná cibule s L. casei KCTC 2180.

3.2. Cibule fermentovaná s L. casei HD-010. Inhibice diferenciace adipocytů

Fermentovaná cibule s L. casei HD-010 (LFAc) vykazovala inhibiční účinek na diferenciaci adipocytů ve srovnání s čerstvou cibulí nebo autoklávovanou cibulí (> 20%). Inhibiční účinek LFAc byl specificky pozorován ve vrstvě CH2Cl2 (> 45 %) (obr. 3). Jako pozitivní kontrola neměl benzafibrát na diferenciaci žádný vliv. Léčba simvastatinem však vykazovala více než 90% inhibici diferenciace. LFAc má tedy inhibiční funkci tím, že blokuje aktivitu HMG-CoA reduktázy.

Obrázek 3
Inhibice diferenciace adipocytů extraktem z cibule (Allium cepa L.) fermentovaným pomocí L. casei HD-010 (LFAc). Údaje jsou uvedeny jako průměr ± SD (n = 3). p<0,05 oproti skupině ošetřené FO, AO, LFAc nebo LFAc-Hx; #p<0,05 oproti pozitivní kontrole (skupina ošetřená benzafibrátem); ##p<0,01 oproti pozitivní kontrole (skupina ošetřená benzafibrátem). FO, čerstvá cibule; AO, cibule v autoklávu; LFAc, fermentovaná cibule s L. casei HD-010; Hx, n-hexan; CH2Cl2, dichlormethan; EtOAc, ethylacetát; BuOH, n-butanol.

3.3. Cibule v autoklávu. Dichlormetanové vrstvy cibulového extraktu fermentovaného L. casei HD-010 (LFAc) mají jak inhibiční, tak antioxidační účinky na diferenciaci adipocytů

Za účelem purifikace a identifikace aktivní sloučeniny v LFAc pro indukci fyziologické aktivity byly vrstvy CH2Cl2 podrobeny několika izolačním postupům (HP-20, silikagel a otevřená kolona RP-C18). Po další izolaci frakce SLFAc-4 v otevřené koloně RP-C18 byly postupně získány frakce HLFAc-30 a SLFAc-4 se silnou aktivitou inhibující diferenciaci adipocytů (data nejsou uvedena).

Za účelem zkoumání inhibiční funkce hyperlipidemie po LFAc byla frakce MC podrobena chromatografii HP-20, silikagelu a otevřené koloně RP-18.

Frakce MC byla podrobena chromatografii HP-20, silikagelu a otevřené koloně RP-18. Antioxidační účinky a inhibice diferenciace adipocytů byly pozorovány u frakce LFAc-HP3 z HP-20, frakce LFAc-S4 ze silikagelu a LFAc-C3 z C1 (tab. 2).

Vzorky Inhibice (EC50 = μg/ml) ORAC
LFAc_CH2Cl2 53.25 1,10 ± 0,015
LFAc_C1 53,41 1,06 ± 0,028
LFAc_C2 56.56 1,04 ± 0,013
LFAc_C3 40,25 1,15 ± 0,021
LFAc_C4 42.98 1,16 ± 0,057
LFAc_C5 >100 ND
Trolox ND 1.00 ± 0,017
Údaje jsou uvedeny jako průměr ± SD (n = 3); p<0,05 oproti kontrolní skupině (skupina léčená PBS); p<0,05 oproti pozitivní kontrole (skupina léčená Troloxem). ND (nezjištěno).
Tabulka 2
Inhibice diferenciace adipocytů a antioxidační aktivity subfrakcí z LFAc_S4 pomocí otevřené kolony C18.

3.4. Inhibice diferenciace adipocytů. Obsah kvercetinu

Chromatografie na tenké vrstvě (TLC) byla použita k oddělení složek ze syrového cibulového extraktu (FO), sterilovaného cibulového extraktu (AO) a fermentovaného cibulového extraktu (LFAc). Vzorec se mezi vzorky nelišil a byly nalezeny čtyři hlavní skvrny (údaje nejsou uvedeny). Frakce LFAc-C4 vykazovala nejlepší inhibiční účinek na diferenciaci adipocytů a byla identifikována účinná jediná frakce. Kvercetin, jedna z hlavních složek cibule, byl identifikován z frakce LFAc-C4. FO, AO, LFAc a LFAc_CH2Cl2 byly zkoumány pomocí HPLC. Obsah kvercetinu v těchto frakcích byl následující: FO, 3,90 ± 0,041 mg/ml; AO, 7,13 ± 0,009 mg/ml; LFAc, 2,89 ± 0,064 mg/ml; a LFAc_CH2Cl2, 20,53 ± 0,304 mg/ml. Obsah kvercetinu se fermentačním postupem nezměnil. Po fermentaci s probiotiky se však obsah kvercetinu v LFAc-CH2Cl2 zvýšil téměř desetinásobně (Obrázek 4).

Obrázek 4
Kvantita obsahu kvercetinu v extraktu z cibule (Allium cepa L.) s fermentací nebo bez ní pomocí HPLC analýzy. Údaje jsou prezentovány jako průměr ± SD (n = 3). FO, čerstvá cibule; AO, cibule v autoklávu; LFAc, fermentovaná cibule s L. casei HD-010; CH2Cl2, dichlormethan.

3,5. Test na zvířatech
3.5.1. Tělesná hmotnost

Vliv extraktu z fermentované cibule na tělesnou hmotnost byl testován po dobu šesti týdnů na myších s dietou s vysokým obsahem tuku. Ve skupině krmené fermentovaným cibulovým extraktem bylo pozorováno jakékoli významné snížení tělesné hmotnosti. Vláknina, flavonoidy a sirné složky v cibuli účinně snížily jejich tělesnou hmotnost ve srovnání se skupinou, která dostávala pouze stravu s vysokým obsahem tuku (údaje nejsou uvedeny). Tento výsledek naznačuje, že perorální podávání fermentovaného cibulového extraktu nemá přímý vliv na tělesnou hmotnost, což je v souladu s jinými studiemi .

3.5.2. Vliv na tělesnou hmotnost. Měření obsahu lipidů v séru

Sérum bylo odebíráno každý týden po dobu šesti týdnů a hodnoceny změny obsahu LDL-C, HDL-C, TG a TC. Na konci experimentu bylo sérum testováno na účinek inhibice HMG-CoA reduktázy a CETP. U skupin s podáváním fermentovaného cibulového extraktu (s nízkým, středním a vysokým obsahem) došlo od pátého týdne k významnému snížení hladiny LDL-C. Skupiny se středním a vysokým obsahem fermentovaného cibulového extraktu vykazovaly kontinuální pokles tělesné hmotnosti (tabulka 3). Kromě toho se hladina HDL-C zvyšovala od prvního týdne až do šestého týdne po podání (tabulka 4). Skupina krmená supernatantem LSP-11 vykazovala ve třetím a pátém týdnu výrazné změny v hladinách HDL-C a LDL-C. Tyto údaje naznačují, že extrakt z fermentované cibule by mohl mít synergické účinky na funkce sekundárních metabolitů z Lactobacillus casei HD-010.

Léčba Dávka
(mg/kg/den)
Lipoprotein o nízké hustotě (LDL, mg/dl)
0 týdnů 1 týden 2 týdny 3 týdny 4 týdny 5 týdnů 6 týdnů
Kontrola 0 575.9±51.05 620.0±96.49 536.6±93.56 621,9±47,44 509,8±67,23 675,9±54,93 592,4±37,39
Nízká 25 581.4±81.00 624.1±58.78 462.3±72.85# 624.4±26.62 484.6±52.17# 517.0±92.00 553,5±40,53
Mid 50 532,6±81,58 605,1±63,79 441,3±72,70# 597.1±55,23# 477,1±98,76# 486,7±59,18 547,4±31,61
Vysoká 100 517.0±39.48 595.9±64.42 336.4±62.60 591.0±89.04## 454.9±20.30## 484.2±69.66 500.3±77,92
L. casei KCTC 2180 100 612,6±60,79 677,9±114,79 593,6±47.41 723,1±28,63 625,6±55,93 685,7±72,79 624,0±26,55
Benzafibrát 10 597.3±90.47 581.8±40.11 513.4±67.09 652.3±83.81 649.9±69.99 652.4±76.33 590,0±24,63
Údaje jsou prezentovány jako průměr ± SD (10 zvířat na skupinu; byly provedeny tři nezávislé experimenty).
Statistická významnost mezi kontrolními a léčenými hodnotami byla stanovena pomocí dvouvýběrového Studentova t-testu s hodnotou p; hodnota p < 0.05 a p hodnota < 0,001 (oproti kontrolní skupině); #p hodnota < 0,05 a ##p hodnota < 0,001 (oproti skupině ošetřené L. casei KCTC 2180 a benzafibrátem).
Tabulka 3
Vliv fermentované cibule s L. casei HD-010 na hladinu lipoproteinů o nízké hustotě v séru u myší s deficitem ApoE.

Treatment Dose
(mg/kg/den)
High density lipoprotein (HDL, mg/ dl)
0 týdnů 1 týden 2 týdny 3 týdny 4 týdny 5 týdnů 6 týdnů
Kontrola 0 45.5±7.41 47.1±1.05 44.3±8.95 50.8±3.20 36.0±4.23 31.4±4.43 44,8±2,27
Nízká 25 45,5±1,06 50,7±1,91 46,2±7,38 57,4±1.28 56,6±9,70 48,0±9,51 45,6±8,59
Mid 50 52,8±3,02 58.2±3.77 52.9±6.82## 65.3±0.92 58.6±4.10 51.8±3.41 56.2±7.73
Vysoká 100 56,6±8,96 64,2±6,00 55,4±6,81## 70,3±3,64 66,3±4,18 62.5±5,13 56,6±1,98
L. casei KCTC 2180 100 45,2±3,90 52,7±3,95 38,9±5.06 54,4±2,40 46,3±6,13 48,8±8,62 43,6±6,55
Benzafibrát 10 43.2±2.95 48.0±2.99 39.1±5.29 55.7±4.66 35.8±0.92 32.1±5.85 42.7±6.30
Údaje jsou prezentovány jako průměr ± SD (10 zvířat na skupinu; byly provedeny tři nezávislé experimenty).
Statistická významnost mezi kontrolními a léčenými hodnotami byla stanovena dvouvýběrovým Studentovým t-testema je uvedena jako hodnota p; p hodnota < 0,05 a p hodnota < 0,001(oproti kontrolní skupině); #p hodnota < 0,05 a ##p hodnota < 0,001 (oproti skupině léčené L. casei KCTC 2180 a benzafibrátem).
Tabulka 4
Vliv fermentované cibule s L. casei HD-010 na hladinu lipoproteinů o vysoké hustotě v séru u ApoE-deficientních myší.

Hladina TG v séru se mírně snížila u všech skupin ve srovnání s kontrolní skupinou. Toto snížení však nebylo statisticky významné. Konkrétně u skupiny krmené vysoce fermentovaným cibulovým extraktem došlo k významnému snížení hladiny TG v prvním, druhém, třetím a pátém týdnu (tabulka 5). Hladina TC se snížila u skupiny krmené fermentovaným cibulovým extraktem od pátého týdne (tabulka 6). Pozitivní kontrolní skupina, která byla krmena benzafibrátem a supernatantem Lactobacillus, však nevykazovala žádný významný rozdíl v hladině TC ve srovnání s kontrolní skupinou.

Léčba Dávka
(mg/kg/den)
Triglyceridy (TG, mg/ dl)
0 týdnů 1 týden 2 týdny 3 týdny 4 týdny 5 týdnů 6 týdnů
Kontrola 0 406.6±35.68 561.2±54.01 334.4±60.37 652.3±65.16 302.3±48.56 412.2±75.99 284.8±54.11
Nízká 25 379,1±76,36 553,5±70,59 301,0±75,14 628,2±63,90 288.3±45,88 396,2±59,68 266,6±23,08
Mid 50 363.5±64.19 461.6±99.73 270.1±16.91 581.1±34.41 283.1±43.47 321,0±82,27 265,7±16,24
Vysoká 100 395.5±61.04 449.7±59.96 228.5±42.10 537.3±62.24 273.4±60.84 241,5±68,03 252,5±39,91
L. casei KCTC 2180 100 410.4±78.77 475.9±41.84 275.2±37.67 507.0±24.04 241.7±57,09 255,9±65,39 270,3±26,89
Benzafibrát 10 380.5±86.76 529.5±90.37 285.3±52.13 656.7±71.61 257.2±33,35 396,9±99,12 273,6±39,73
Údaje jsou prezentovány jako průměr ± SD (10 zvířat na skupinu; byly provedeny tři nezávislé experimenty).
Statistická významnost mezi kontrolními a ošetřenými hodnotami byla stanovena dvouvýběrovým Studentovým t-testema je uvedena jako hodnota p; hodnota p < 0,05 a hodnota p < 0,001.
Tabulka 5
Vliv fermentované cibule s L. casei HD-010 na hladinu triglyceridů v séru u myší s deficitem ApoE.

Treatment Dose
(mg/kg/den)
Total Cholesterol (TC, mg/dl)
0 týdnů 1 týden 2 týdny 3 týdny 4 týdny 5 týdnů 6 týdnů
Kontrola 0 702.7±40.72 779.4±88.99 647.8±89.39 803.2±41.15 621.8±71.15 789,7±55,05 699,1±41,20
Nízká 25 702.7±88.48 785.5±63.45 568.7±82.61 807.5±19.50 598.8±46.83 644.3±79.84 644.8±39.13
Střední 50 658,1±73,41 755,7±51,34 548.3±67.92 778.6±57.04 592.3±91.15 602.7±62.89 641.1±60,00
Vysoká 100 652,7±28,06 750,1±60,31 437,4±61,70 768,7±83,53# 575,9±20,40# 595,0±73.14 619,4±78,28
L. casei
KCTC 2180
100 739,9±48,37 825,8±113,75 687,6±52.21 879,0±32,08 720,2±66,89 785,8±79,01 715,2±33,01
Benzafibrát 10 716.6±90.81 735.7±26.94 609.5±66.18 839.3±92.52 737.1±73.97 763.9±87.42 687.4±19.36
Údaje představují průměr ± SD(10 zvířat na skupinu; byly provedeny tři nezávislé experimenty).
Statistická významnost mezi kontrolními a léčenými hodnotami byla stanovena dvouvýběrovým Studentovým t-testema je uvedena jako hodnota p; p hodnota < 0,05 a p hodnota < 0,001(oproti kontrolní skupině); #p hodnota < 0,05 a ##p hodnota < 0,001 (oproti skupině léčené L. casei KCTC 2180 a benzafibrátem).
Tabulka 6
Vliv fermentované cibule s L. casei HD-010 na hladinu celkového cholesterolu v séru u ApoE-deficientních myší.

Pro posouzení účinnosti extraktu z fermentované cibule na snížení akumulace lipidů, inhibici HMG-CoA reduktázy a inhibici CETP jsme použili model ApoE-deficientních myší. HMG-CoA reduktáza se podílí na syntéze cholesterolu . Po podání fermentovaného cibulového extraktu došlo k jejímu snížení. Toto snížení však nebylo statisticky významné (obr. 5). Protein CETP funguje jako přenašeč HDL a LDL do organismu a HMG-CoA reduktáza se podílí na syntéze cholesterolu . Jak ukazuje obrázek 5, aktivita CETP a HMG-CoA reduktázy se po podávání fermentovaného cibulového extraktu významně snížila (obrázek 5). Tyto údaje naznačují, že fermentovaný cibulový extrakt může účinně blokovat střevní adsorpci tuků prostřednictvím inhibice aktivity CETP.

(a)
(a)
(b)
(b)

. (a)
(a)(b)
(b)

Obrázek 5
Vliv fermentované cibule s L. caseiHD-010 na sérovou aktivitu CETP a HMG- CoA reduktázy u ApoE-deficientních myší po šesti týdnech. Údaje jsou prezentovány jako průměr ± SD (10 zvířat na skupinu; byly provedeny tři nezávislé experimenty). Statistická významnost mezi neléčenými a léčenými hodnotami byla stanovena dvouvýběrovým Studentovým t-testem a je uvedena jako p hodnota; p hodnota < 0,05 a p hodnota < 0.001(oproti kontrolní skupině); #p hodnota < 0,05 a ##p hodnota < 0,001 (oproti skupině léčené L. casei KCTC 2180 a benzafibrátem).

Hyperlipidemie je důležitým problémem ve zdravotnictví. Podílí se na mnoha závažných kardiovaskulárních onemocněních. Mnoho experimentálních a klinických studií ukázalo, že hyperlipidemie může způsobit hypertenzi, diabetes a obezitu .

Mnoho studií uvádí, že složky cibule nebo Lactobacillus mohou snížit obsah lipidů v krvi. Cibule je známým tradičním lékem. Byla zkoumána v rámci mnoha epidemiologických studií . V asijských zemích se cibule a česnek, které obsahují diallyl sulfid a kvercetin, používají k prevenci kardiovaskulárních onemocnění. Cibule obsahuje asi 90 % vody, 7 ~ 8 % cukru (hlavně fruktózy) a menší množství vitaminů . S-methyl-L-cystein sulfoxid je jednou ze složek cibule. Může snižovat obsah lipidů v krvi . Podobný účinek při snižování produkce a syntézy lipidů má v pokusu na zvířatech i kvercetin . Laktobacily mohou také snižovat hladinu cholesterolu v krvi . Mnohé studie prokázaly, že Lactobacillus může inhibovat readsorpci žlučových kyselin a navázání cholesterolu na buněčnou stěnu . Výtažek z fermentované cibule však dosud nebyl dobře prozkoumán. Jen málo výzkumných skupin se pokusilo vyvinout nápojový produkt z fermentovaného cibulového extraktu.

V této studii jsme se pokusili identifikovat vhodnou bakterii pro fermentaci cibule a určit její vliv na hladinu lipidů v krvi. Naše údaje naznačují, že fermentovaný cibulový extrakt má při perorálním podání vliv na metabolismus lipidů.

4. Závěry

Hlavní účinnou látkou zodpovědnou za antihyperlipidemický účinek fermentované cibule byl kvercetin. Naše výsledky naznačují, že fermentovaná cibule má preventivní/terapeutický účinek na hyperlipidemické onemocnění. It might have potential to be developed as a functional food.

Data Availability

The data are linked to online repositories of http://www.nodagi.net.

Conflicts of Interest

The authors declare that there are no conflicts of interest regarding the publication of this article.

Příspěvky autorů

Woong-Suk Yang a Jin-Chul Kim se na této práci podíleli rovným dílem.

Poděkování

Tato studie byla částečně podpořena společností Nodaji Co. Ltd., (Pohang, Korea) v roce 2012.

.

Napsat komentář

Vaše e-mailová adresa nebude zveřejněna.