Abstract

El objetivo de este estudio fue investigar el potencial antihiperlipidémico y antioxidante del extracto de cebolla (Allium cepa L.) fermentado con un novedoso Lactobacillus casei HD-010. En general, el extracto de cebolla fermentado se utiliza por su actividad antioxidante (ORAC), su efecto inhibidor de la diferenciación de los adipocitos, su contenido en quercetina y sus actividades antihiperlipidémicas. Sin embargo, aún no se ha informado del efecto del extracto de cebolla fermentada sobre la hiperlipidemia tras su administración oral en ratones con deficiencia de ApoE. Para comprender el efecto del extracto de cebolla fermentada sobre la hiperlipidemia, utilizamos benzafibrato (10 mg/kg, bw/día) como control positivo en el presente estudio. Se recogió suero cada semana para analizar los niveles de lipoproteínas de baja densidad (LDL), lipoproteínas de alta densidad (HDL), triglicéridos (TG) y colesterol, la actividad de la 3-hidroxi-3-metilgutarina-CoA (HMG-CoA) reductasa y la actividad de la proteína transportadora de ésteres de colesterol (CETP). En el grupo tratado con cebolla fermentada, el nivel de HDL aumentó significativamente, mientras que los niveles de TG y LDL disminuyeron significativamente en comparación con los del grupo de control. Además, la actividad de inhibición de la HMG-CoA reductasa aumentó un 20% en el grupo tratado con cebolla fermentada a 100 mg/kg. Se ha observado que la actividad de la CETP se inhibe significativamente en los grupos tratados con cebolla fermentada en comparación con los del grupo de control. Estos resultados sugieren que la cebolla fermentada tiene un efecto preventivo/terapéutico sobre la enfermedad hiperlipidémica. Podría tener potencial para ser desarrollado como un alimento funcional.

1. Introducción

Recientemente, el patrón de consumo de alimentos ha cambiado considerablemente de la ingesta tradicional basada en alimentos fermentados (Kimchi, soja fermentada, etc.) a la dieta occidentalizada que contiene grasas (carne, grasas, etc.) en Asia, incluida Corea . Se sabe que el patrón de consumo de alimentos occidentalizados aumenta el riesgo de obesidad, hipertensión arterial, diabetes e hiperlipidemia. La hiperlipidemia es un factor de riesgo de enfermedades cardiovasculares. El control de la hipercolesterolemia es importante para prevenirla. La reducción del nivel de triglicéridos en el torrente sanguíneo es uno de los tratamientos para los pacientes con enfermedades cardiovasculares mediante la inducción de los receptores de LDL y la limitación de la secreción de VLDL con determinados fármacos.

Existen varios medicamentos para reducir los síntomas de la hiperlipidemia, como el inhibidor de la HMG-CoA reductasa (estatinas), el activador de PPAR-alfa (fibrato), el inhibidor de CETP, los secuestradores de ácidos biliares y el inhibidor de ACAT . Sin embargo, el tratamiento a largo plazo con estos medicamentos tiene efectos secundarios. Por ello, muchos estudios han intentado aumentar la eficacia de los fármacos.

La reducción de la concentración de colesterol en la sangre es un importante tema de investigación para el desarrollo de alimentos funcionales y fármacos para disminuir el riesgo de enfermedades relacionadas con el sistema cardiovascular. Los componentes naturales de plantas u organismos son candidatos potenciales para disminuir el riesgo de aparición de enfermedades. La cebolla (Allium cepa L.) se ha utilizado para reducir los niveles de colesterol en sangre. En Asia, se utilizaba tradicionalmente como medicamento por sus efectos febrífugos, antiparasitarios, desintoxicantes y antiinflamatorios intestinales. Los principales compuestos de la cebolla son los flavonoides (quercetina, quercitrina y rutina) y los compuestos sulfúricos (disulfuro de alilo y disulfuro de dialilo), que mejoran la salud. Otro método para reducir el colesterol es el uso de Lactobacillus para la fermentación. El Lactobacillus ha sido estudiado por su efecto reductor del colesterol. Klaver et al. han informado de que el Lactobacillus puede desconjugar el ácido biliar e inhibir la función del colesterol. Sin embargo, aún no se ha informado del efecto del extracto de cebolla fermentada sobre la hiperlipidemia tras su administración oral con ratones deficientes en ApoE. Por lo tanto, el propósito de este estudio se centró en los potenciales antihiperlipidémicos y antioxidantes de la cebolla fermentada (Allium cepa L.) con un novedoso Lactobacillus casei HD-010 en el metabolismo de los lípidos.

2. Materiales y métodos

2.1. Selección de la cepa bacteriana y condición de cultivo

Se identificaron diez cepas a partir de cebolla fermentada y la cepa principal fue Lactobacillus casei HD-010 (Tabla 1). Utilizamos L. casei KCTC 2180 de la Colección Coreana de Cultivos Tipo como control positivo. La cepa identificada L. casei HD-010 se cultivó a 30°C durante 10 días para fermentar el extracto de cebolla. El extracto de cebolla se preparó con cebolla limpia picada después de lavarla con agua doblemente destilada tres veces. Para la fermentación se utilizó extracto de cebolla autoclavado a 121°C durante 15 minutos. El medio de identificación de la cepa se preparó utilizando caldo MRS al 5,5% (Difco, Francia) con 2,0% de agar (Difco, Francia). El medio de cultivo líquido se preparó como el medio de identificación de la cepa sin el 2,0% de agar.

2.2. Preparación del extracto de cebolla fermentado

Se utilizó un fermentador de 30 litros (Biostat C Plus, Sartorius, Suecia) para la fermentación del extracto de cebolla con un 100% de extracto de cebolla en condiciones estériles. Después de enfriar el extracto de cebolla, el 1% de HD-010 que se incubó a 37°C con agitación (200 rpm) durante 24 horas se inoculó en el fermentador y se cultivó a 37°C con agitación (25 rpm) durante 10 días. Tras filtrar el extracto de cebolla fermentado con un filtro (de 0,2 μm de tamaño de poro), el extracto se liofilizó (PVTFD20RS, Ilshin Lab. Co. Ltd., Corea) y se conservó a -80°C hasta la realización del experimento. Como control positivo, se utilizó L. casei KCTC 2180. Se preparó con el mismo método que L. casei HD-010.

2.3. Ensayo de capacidad de absorción de radicales de oxígeno (ORAC)

Se determinaron las capacidades antioxidantes de las cebollas fermentadas, las capas de disolventes orgánicos, las fracciones y las subfracciones mediante el ensayo ORAC, tal y como describen Gillespie et al. Brevemente, las muestras o Trolox (0, 6,25, 12,5, 25, 50 y 100 μg/ml) se mezclaron con solución salina tamponada con fosfato (75 mmol/L, pH 7,4, Thermofisher scientific, Waltham, MA, USA). Después de la adición de β-ficoeritrina (0,2 mmol/L) y 2,2′-azobis(2-amidinopropano) dihidrocloruro (AAPH, 200 mmol/L, Wako Pure Chemical Industries, Ltd., Osaka, Japón) como generadores de radicales se añadieron a los pocillos de una placa de 96 pocillos. La fluorescencia se midió con un lector ELISA de fluorescencia (VICTOR®, PerkinElmer, EE.UU.) cada dos minutos durante sesenta minutos (longitud de onda de excitación: 535 nm, longitud de onda de emisión: 590 nm). La ecuación utilizada para obtener el AUC (área bajo la curva) fue la siguiente:

donde f0 fue la lectura de fluorescencia inicial a los 0 minutos y fi fue la lectura de fluorescencia a los i (de 1 a 60) minutos.

2.4. Cultivo y diferenciación de células adipocitarias

Adquirimos líneas celulares 3T3-L1 de la American Type Culture Collection (ATCC, Estados Unidos). Las células de preadipocitos 3T3-L1 se chaparon en placas de 96 pocillos a una densidad de 1 × 104 células por pocillo. Y se cultivaron a 37°C con un 5% de CO2 en medio Dulbeco’s Modified Eagle Media (DMEM, Gibco, Invitrogen, USA) suplementado con un 10% de suero de ternera recién nacido (Gibco, Invitrogen, USA) y 100 U/ml de penicilina-estreptomicina (Gibco, Invitrogen, USA). A continuación, las células de preadipocitos 3T3-L1 se cultivaron en un medio de diferenciación (MDI) que contenía un 10% de suero bovino fetal (FBS, Gibco), 10 μg/ml de insulina (Sigma-Aldrich), 0,5 mM de 3-isobutil-1-metilxantina (IBMX, Sigma-Aldrich) y 1 μM de dexametasona (Sigma-Aldrich). Dos días después de la estimulación con el inductor de la diferenciación (MDI, que incluía 0,5 mM de IBMX, 1 μM de dexametasona y 10 μg/ml de insulina), el medio se cambió a DMEM con 10% de FBS y 10 μg/ml de insulina. Dos días después, el medio se cambió de nuevo a FBS/DMEM al 10%. Las células se cultivaron en FBS/DMEM al 10% cada dos días. La diferenciación completa se alcanzó el día 8. Se añadieron muestras de extracto de cebolla al cultivo de células 3T3-L1 a varias concentraciones (6,25 ~ 100 μg/ml) cuatro días después de la inducción de la diferenciación.

El contenido de lípidos intracelulares se midió en placas de 96 pocillos utilizando el reactivo de ensayo AdipoRed™ (Cambrex, MA, USA). El día 8, se retiró el medio de tratamiento y las células se fijaron en una solución de formaldehído al 4% a temperatura ambiente (25°C) durante 5 horas. Tras enjuagar las células con PBS, se añadió a cada pocillo 200 μl de PBS y 5 μl de reactivo AdipoRed. Tras la incubación a temperatura ambiente durante 10 minutos, las placas se midieron con un lector ELISA de fluorescencia (VICTOR®, PerkinElmer, EE.UU.) a una longitud de onda de excitación de 485 nm y una longitud de onda de emisión de 535 nm. Los valores de cada grupo se utilizaron para calcular la concentración de inhibición efectiva del 50% (EC50) para reducir la diferenciación de los adipocitos. Como controles positivos se utilizaron el benzafibrato y la simvastatina.

2.5. Separación y fraccionamiento del extracto de cebolla fermentada con L. casei HD-010

Los extractos de cebolla fermentada liofilizada se resuspendieron en agua destilada y se partieron con cuatro disolventes orgánicos diferentes (n-hexano, CH2Cl2, acetato de etilo y n-butanol) y H2O residual. Estas fracciones se sometieron a enriquecimiento por descompresión y liofilización para eliminar el disolvente residual. Las capas de CH2Cl2 se aplicaron secuencialmente a HP-20, gel de sílice y cromatografía en columna abierta RP-C18 en las mismas condiciones de columna (3,8 x 60 cm, 300 g) para obtener el compuesto activo de las cebollas fermentadas con L. casei HD-010 (LFAc).

2.6. Contenido de quercetina

El contenido de quercetina en los extractos de cebolla fermentada se analizó cuantitativamente mediante HPLC analítica (sistema LC de red Shimadzu CBM-20A con bomba LC-6AD, detector SPD-M20APDA, equipado con un muestreador de líquidos automatizado de la serie SIL-10AF). Se utilizó una columna Eclipse Plus-C18 (Agilent, 3,0 x 100 mm, 0,35 μm) en las siguientes condiciones: caudal, 1,0 ml/min; duración total de la carrera, 30 minutos; fase móvil 90% ACN más 0,02 M KH2PO4(pH 2,0 con H3PO4); volumen de inyección de muestras o STD, 20 μl; y longitud de onda, 372 nm. Se utilizó quercetina (Q4951) como estándar derivado comparativo (nº CAS 117-39-5, Sigma-Aldrich, EE.UU.)

2,7. Experimentos con animales

Ratones machos deficientes en ApoE (de cinco semanas de edad) fueron suministrados por Central Laboratory Animal Inc. en Corea y alojados a 23 ± 0,5°C con 55 ± 7% de humedad y ciclo de luz-oscuridad (12 hrs : 12 hrs). Todos los animales fueron aclimatados al menos una semana. Fueron enjaulados y alimentados con una dieta de control baja en grasas y colesterol D12336 (Central Laboratory Animal Inc., Seúl, Corea).

Todos los estudios con animales se realizaron en una zona de barrera libre de patógenos en la Universidad Nacional de Kyungpook. Todos los procedimientos utilizados en este estudio fueron aprobados por el Comité de Cuidado y Uso de Animales de la Universidad Nacional de Kyungpook (número de aprobación del IACUC: KNU2012-136).

El grupo de control fue alimentado con una dieta alta en grasas. El grupo de control positivo fue alimentado con benzafibrato (10 mg/kg). El extracto de cebolla fermentada se administró en tres grupos con diferentes cantidades por vía oral en 0,5 ml de solución salina (dosis baja, 25 mg/kg; dosis media, 50 mg/kg; y dosis alta, 100 mg/kg). El grupo de solución salina sola se utilizó como control negativo (N=10/grupo) . El diseño del experimento con animales de este estudio se muestra en la Figura 1.

Figura 1

Diseño del experimento con animales. Medición del contenido de lípidos

Se recogió sangre de los ratones mediante el método de sangrado del seno retroorbital utilizando el plexo venoso intraorbital cada semana durante seis semanas. Las muestras de sangre se incubaron a temperatura ambiente durante 30 minutos y se centrifugaron a 600 g durante 10 minutos a 4°C. Las muestras de suero se prepararon y se conservaron a -80°C hasta su análisis. Las actividades de inhibición de la HMG-CoA reductasa y de la CETP se midieron utilizando muestras de suero recogidas en el último punto experimental (muestras de la semana). Las actividades de inhibición de la HMG-CoA reductasa y la CETP se midieron utilizando el kit de ensayo de la HMG-CoA reductasa (Sigma, EE.UU.) y el kit de ensayo de la CETP (Biovision, EE.UU.), respectivamente. En el suero se midió el contenido de colesterol total (CT), colesterol LDL (LDL-C), colesterol HDL (HDL-C) y triglicéridos (TG) utilizando el kit Asan (Asan medical company, Corea) y un analizador bioquímico Beckman Coulter. Análisis estadístico

Los resultados se presentan como media ± desviación estándar (media ± DE). Los análisis estadísticos de los datos se determinaron mediante la prueba t de Student de dos colas.

3. Resultados y discusión

3.1. Hemos investigado la actividad antioxidante del extracto de cebolla fermentado con L. casei HD-010 (LFAc) mediante el ensayo ORAC. LFAc tenía un valor ORAC más alto que Trolox, un control positivo (ORAC del extracto de LFAc = 1,02).

Para determinar qué fracciones de los extractos de cebolla fermentados con L. casei HD-010 contenían ingredientes antioxidantes, separamos aún más el extracto utilizando cuatro disolventes orgánicos diferentes como se describe en la sección de Materiales y Métodos. Las fracciones LFAc-EtOAc tuvieron el mayor valor ORAC (ORAC de LFAc-EtOAc = 1,12) (Figura 2), lo que sugiere que las fracciones EtOAc del extracto de cebolla fermentado con L. casei HD-010 (LFAc) contenían un componente antioxidante. Este resultado sugiere que el extracto de cebolla fermentado con L, casei HD-010 (LFAc) tiene actividad antioxidante.

Figura 2

Actividad antioxidante de las fracciones del extracto de cebolla fermentado con L. caseiHD-010 (LFAc) utilizando disolventes orgánicos. Se obtuvieron valores de capacidad de absorción de radicales de oxígeno (ORACPE) en el ensayo antioxidante utilizando varias fracciones de disolventes orgánicos. Se utilizó Trolox como control positivo (el valor ORAC fue de 1,00). Los datos se presentan como media ± SD (n = 3). #p<0,05 frente al grupo de control (grupo tratado con FO); ##p<0,05 frente al grupo de control (grupo tratado con AO); ###p<0,05 frente al grupo tratado con LFAc; p<0,05 frente al grupo de control positivo (L. casei KCTC 2180); p<0,05 frente al control positivo (grupo tratado con Trolox); FO, cebolla fresca; AO, cebolla autoclave; LFAc, cebolla fermentada con L. casei HD-010; Hx, n-hexano; CH2Cl2, diclorometano; EtOAc, acetato de etilo; BuOH, n-butanol; L. casei KCTC 2180, cebolla fermentada con L. casei KCTC 2180. Inhibición de la diferenciación de adipocitos

La cebolla fermentada con L. casei HD-010 (LFAc) mostró un efecto inhibitorio sobre la diferenciación de adipocitos en comparación con la cebolla fresca o la cebolla autoclavada (> 20%). El efecto inhibidor de LFAc se observó específicamente en la capa de CH2Cl2 (> 45%) (Figura 3). Como control positivo, el benzafibrato no tuvo ningún efecto sobre la diferenciación. Sin embargo, el tratamiento con simvastatina mostró más de un 90% de inhibición de la diferenciación. Por lo tanto, el LFAc tiene una función inhibidora al bloquear la actividad de la HMG-CoA reductasa.

Figura 3

Inhibición de la diferenciación de adipocitos del extracto de cebolla (Allium cepa L.) fermentado con L. casei HD-010 (LFAc). Los datos se presentan como media ± SD (n = 3). p<0,05 frente al grupo tratado con FO, AO, LFAc o LFAc-Hx; #p<0,05 frente al control positivo (grupo tratado con benzafibrato); ##p<0,01 frente al control positivo (grupo tratado con benzafibrato). FO, cebolla fresca; AO, cebolla autoclave; LFAc, cebolla fermentada con L. casei HD-010; Hx, n-hexano; CH2Cl2, diclorometano; EtOAc, acetato de etilo; BuOH, n-butanol.

3.3. Capas de diclorometano Las capas de diclorometano del extracto de cebolla fermentado con L. casei HD-010 (LFAc) tienen efectos tanto inhibidores de la diferenciación de los adipocitos como antioxidantes

Con el fin de purificar e identificar el compuesto activo en LFAc para la inducción de la actividad fisiológica, las capas de CH2Cl2 se sometieron a varios procedimientos de aislamiento (HP-20, gel de sílice y columna abierta RP-C18). Se obtuvieron secuencialmente las fracciones HLFAc-30 y SLFAc-4 con fuertes actividades inhibidoras de la diferenciación de los adipocitos (fecha no mostrada) tras el posterior aislamiento de las fracciones SLFAc-4 en una columna abierta RP-C18.

Para investigar la función inhibidora de la hiperlipidemia tras el LFAc, la fracción MC se sometió a HP-20, gel de sílice y cromatografía abierta RP-18. Se observaron efectos antioxidantes y de inhibición de la diferenciación de adipocitos para la fracción LFAc-HP3 de HP-20, la fracción LFAc-S4 de gel de sílice, y LFAc-C3 de C1 (Tabla 2).

Muestras Inhibición (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

Los datos se presentan como media ± SD (n = 3); p<0,05 frente al grupo de control (grupo tratado con PBS); p<0,05 frente al control positivo (grupo tratado con Trolox). ND (no detectado).

Tabla 2

Inhibición de la diferenciación de los adipocitos y actividades antioxidantes de las subfracciones de LFAc_S4 utilizando la columna abierta C18.

3.4. Contenido de quercetina

Se utilizó la cromatografía en capa fina (TLC) para separar los componentes del extracto de cebolla cruda (FO), del extracto de cebolla esterilizada (AO) y del extracto de cebolla fermentada (LFAc). El patrón no fue diferente entre las muestras y se encontraron cuatro manchas principales (datos no mostrados). La fracción LFAc-C4 mostró el mejor efecto inhibidor de la diferenciación de los adipocitos y se identificó una fracción única eficaz. La quercetina, uno de los principales componentes de la cebolla, se identificó en la fracción LFAc-C4. Las fracciones FO, AO, LFAc y LFAc_CH2Cl2 fueron examinadas con HPLC. Los contenidos de quercetina en estas fracciones fueron FO, 3,90 ± 0,041 mg/ml; AO, 7,13 ± 0,009 mg/ml; LFAc, 2,89 ± 0,064 mg/ml; y LFAc_CH2Cl2, 20,53 ± 0,304 mg/ml. El contenido de quercetina no se vio alterado por el procedimiento de fermentación. Sin embargo, tras la fermentación con probióticos, el contenido de quercetina se multiplicó casi por 10 en LFAc-CH2Cl2 (Figura 4).

Figura 4

Cantidad de contenido de quercetina en el extracto de cebolla (Allium cepa L.) con o sin fermentación mediante análisis HPLC. Los datos se presentan como media ± SD (n = 3). FO, cebolla fresca; AO, cebolla autoclave; LFAc, cebolla fermentada con L. casei HD-010; CH2Cl2, diclorometano.

3.5. Prueba en animales

3.5.1. Peso corporal

El efecto del extracto de cebolla fermentada sobre el peso corporal se probó durante seis semanas utilizando ratones con una dieta alta en grasas. Se ha observado una disminución significativa del peso corporal en el grupo de alimentación con extracto de cebolla fermentado. La fibra dietética, los flavonoides y los componentes sulfúricos de la cebolla redujeron eficazmente su peso corporal en comparación con el grupo que sólo recibió una dieta alta en grasas (datos no mostrados). Este resultado sugiere que la administración oral de extracto de cebolla fermentada no tiene un efecto directo sobre el peso corporal, lo que coincide con otros estudios.

3.5.2. Medición del contenido de lípidos en suero

Se recogió suero cada semana durante seis semanas y se evaluaron los cambios en los contenidos de LDL-C, HDL-C, TG y TC. Al final del experimento, se analizó el suero para determinar el efecto de la inhibición de la HMG-CoA reductasa y la CETP. Los grupos de alimentación con extracto de cebolla fermentado (bajo, medio y alto) mostraron una disminución significativa del nivel de LDL-C a partir de la quinta semana. Los grupos de alimentación con extracto de cebolla fermentado medio y alto mostraron una disminución continua de su peso corporal (Tabla 3). Además, el nivel de HDL-C aumentó desde la primera semana hasta la sexta después de la administración (Tabla 4). El grupo de alimentación con sobrenadante de LSP-11 mostró cambios considerables en los niveles de HDL-C y LDL-C en la tercera y quinta semanas. Estos datos sugieren que el extracto de cebolla fermentada podría tener efectos sinérgicos sobre las funciones de los metabolitos secundarios de Lactobacillus casei HD-010.

Tratamiento Dosis (mg/kg/día) Lipoproteínas de baja densidad (LDL, mg/dl) 0 semanas 1 semana 2 semanas 3 semanas 4 semanas 5 semanas 6 semanas Control 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 Bajo 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 Medio 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 Alto 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 Benzafibrato 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

Los datos se presentan como media ± DE (10 animales por grupo; se realizaron tres experimentos independientes). La significación estadística entre los valores de control y de tratamiento se determinó mediante la prueba t de Student de dos colas con valor p; valor p < 0.05 y valor p < 0,001 (frente al grupo de control); #valor p < 0,05 y ##valor p < 0,001 (frente al grupo tratado con L. casei KCTC 2180 y benzafibrato).

Tabla 3

Efecto de la cebolla fermentada con L. casei HD-010 sobre el nivel de lipoproteínas de baja densidad en suero en ratones deficientes en ApoE.

Tratamiento Dosis (mg/kg/día) Lipoproteína de alta densidad (HDL, mg/ dl) 0 semanas 1 semana 2 semanas 3 semanas 4 semanas 5 semanas 6 semanas Control 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 Bajo 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 Medio 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 Alto 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 Benzafibrato 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

Los datos se presentan como media ± SD (10 animales por grupo; se realizaron tres experimentos independientes). La significación estadística entre los valores de control y de tratamiento se determinó mediante la prueba t de Student de dos colas y se indica como valor p; valor p < 0,05 y valor p < 0,001 (frente al grupo de control); #valor p < 0,05 y ##valor p < 0,001 (frente a L. casei KCTC 2180 y al grupo tratado con benzafibrato).

Tabla 4

Efecto de la cebolla fermentada con L. casei HD-010 sobre el nivel de lipoproteínas de alta densidad en suero en ratones con deficiencia de ApoE.

El nivel de TG en suero disminuyó ligeramente en todos los grupos en comparación con el del control. Sin embargo, dicha disminución no fue estadísticamente significativa. Concretamente, el grupo alimentado con extracto de cebolla altamente fermentado mostró una disminución significativa del nivel de TG en la primera, segunda, tercera y quinta semana (Tabla 5). El nivel de CT se redujo en el grupo alimentado con extracto de cebolla fermentado a partir de la quinta semana (Tabla 6). Sin embargo, el grupo de control positivo que fue alimentado con benzafibrato y sobrenadante de Lactobacillus no mostró ninguna diferencia significativa en el nivel de CT, en comparación con el grupo de control.

Tratamiento Dosis (mg/kg/día) Triglicéridos (TG, mg/ dl) 0 semanas 1 semana 2 semanas 3 semanas 4 semanas 5 semanas 6 semanas Control 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 Bajo 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 Medio 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 Alto 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 Benzafibrato 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

Los datos se presentan como media ± DE (10 animales por grupo; se realizaron tres experimentos independientes). La significación estadística entre los valores del control y del tratamiento se determinó mediante la prueba t de Student de dos colas y se da como valor p; valor p < 0,05 y valor p < 0,001.

Tabla 5

Efecto de la cebolla fermentada con L. casei HD-010 sobre el nivel de triglicéridos en suero en ratones con deficiencia de ApoE.

Tratamiento Dosis (mg/kg/día) Colesterol total (CT, mg/dl) 0 semanas 1 semana 2 semanas 3 semanas 4 semanas 5 semanas 6 semanas Control 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 Bajo 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 Medio 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 Alto 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 Benzafibrato 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

Los datos representan la media ± DE (10 animales por grupo; se realizaron tres experimentos independientes). La significación estadística entre los valores de control y de tratamiento se determinó mediante la prueba t de Student de dos colas y se indica como valor p; valor p < 0,05 y valor p < 0,001 (frente al grupo de control); #valor p < 0,05 y ##valor p < 0,001 (frente a L. casei KCTC 2180 y al grupo tratado con benzafibrato).

Tabla 6

Efecto de la cebolla fermentada con L. casei HD-010 sobre el nivel de colesterol total en suero en ratones deficientes en ApoE.

Se utilizó el modelo de ratones con deficiencia de ApoE para evaluar la eficacia del extracto de cebolla fermentada en la reducción de la acumulación de lípidos, la inhibición de la HMG-CoA reductasa y la inhibición de la CETP. La HMG-CoA reductasa participa en la síntesis del colesterol. Se redujo tras la administración de extracto de cebolla fermentada. Sin embargo, dicha disminución no fue estadísticamente significativa (Figura 5). La proteína CETP funciona como portadora de HDL y LDL en el organismo y la HMG-CoA reductasa participa en la síntesis de colesterol. Como se muestra en la Figura 5, la actividad de la CETP y la HMG-CoA reductasa fueron significativas tras la administración del extracto de cebolla fermentada (Figura 5). Estos datos sugieren que el extracto de cebolla fermentada puede bloquear eficazmente la adsorción de grasa intestinal a través de la inhibición de la actividad de la CETP.

(a)

(b)

(a)
(b)

Figura 5

Efecto de la cebolla fermentada con L. caseiHD-010 sobre la actividad sérica de la CETP y la HMG- CoA reductasa en ratones deficientes en ApoE a las seis semanas. Los datos se presentan como media ± DE (10 animales por grupo; se realizaron tres experimentos independientes). La significación estadística entre los valores no tratados y los tratados se determinó mediante la prueba t de Student de dos colas y se indica como valor p; valor p < 0,05 y valor p < 0.001 (frente al grupo de control); #valor p < 0,05 y ##valor p < 0,001 (frente al grupo tratado con L. casei KCTC 2180 y benzafibrato).

La hiperlipidemia es un problema importante en la atención sanitaria. Está implicada en muchas enfermedades cardiovasculares graves. Muchos estudios experimentales y clínicos han demostrado que la hiperlipidemia puede causar hipertensión, diabetes y obesidad.

Muchos estudios han informado de que los componentes de la cebolla o el Lactobacillus pueden reducir el contenido de lípidos en la sangre. La cebolla es una medicina tradicional muy conocida. Se ha investigado para muchos estudios epidemiológicos . En los países asiáticos, las plantas de cebolla y ajo que contienen sulfuro de dialilo y quercetina se utilizan para prevenir las enfermedades cardiovasculares. La cebolla contiene aproximadamente un 90% de agua, un 7 ~8% de azúcar (principalmente fructosa) y pequeñas cantidades de vitaminas . El sulfuro de S-metil-L-cisteína es uno de los componentes de la cebolla. Puede reducir el contenido de lípidos en la sangre. La quercetina tiene un efecto similar en la reducción de la producción y síntesis de lípidos en experimentos con animales. El Lactobacillus también puede reducir el nivel de colesterol en la sangre. Muchos estudios han demostrado que el Lactobacillus puede inhibir la readsorción de ácidos biliares y la adhesión del colesterol a la pared celular. Sin embargo, el extracto de cebolla fermentada aún no se ha estudiado bien. Pocos grupos de investigación han intentado desarrollar un producto de bebida de extracto de cebolla fermentado.

En este estudio, intentamos identificar una bacteria adecuada para la fermentación de la cebolla y determinar su efecto sobre el nivel de lípidos en sangre. Nuestros datos sugieren que el extracto de cebolla fermentada tiene un efecto sobre el metabolismo de los lípidos por administración oral.

4. Conclusiones

El principal material activo responsable del efecto antihiperlipidémico de la cebolla fermentada fue la quercetina. Nuestros resultados sugieren que la cebolla fermentada tiene un efecto preventivo/terapéutico sobre la enfermedad hiperlipidémica. Podría tener potencial para ser desarrollado como un alimento funcional.

Disponibilidad de datos

Los datos están vinculados a los repositorios en línea de http://www.nodagi.net.

Conflictos de intereses

Los autores declaran que no hay conflictos de intereses en relación con la publicación de este artículo.

Contribuciones de los autores

Woong-Suk Yang y Jin-Chul Kim contribuyeron a partes iguales a este trabajo.

Agradecimientos

El presente estudio fue apoyado en parte por Nodaji Co. Ltd., (Pohang, Corea) en el año 2012.