Част 1 Използване на дати (Феникс Дактилифера Лин и Cistanche) За подобряване на метаболизма на енергията в умора индуцирана спрей Dawley плъхове

Хана Кадуна,б, АзизаХ Хамида,∗, Фарида Абас а,в, Нурул Шазини Рамли а, Ахмад Ханифф Джаафар а,∗, Мохд Сабри Пак Дека, Белал Й. Мухиалдина,д, Хани Хафееза Халима, Абдул Карим Сабо Мохамед,е, Салам А. Ибрахим

а Катедра по хранителни науки, Факултет по хранителни науки и технологии, UPM Serdang, Университи Путра Малайзия, Селангор 43400, Малайзия

б Научен факултет, Университет Ал-Мутана, Ирак

c Институт по бионаказание, UPM Serdang, Юниверсити Путра Малайзия, Селангор 43400, Малайзия

d Халал продукти изследователски институт, UPM Serdang, Университи Путра Малайзия, Селангор 43400, Малайзия

д Научен факултет, Федералния университет на Дутсе, Дутсе, Джигава, Нигерия

f Програма за хранителни и хранителни науки, Северна Каролина A&T държавен университет, Greensboro, NC 27411, САЩ

Абстрактен

умораувеличава оксидативния стрес, който уврежда телесните клетки и увеличава риска за развитието на различни хронични заболявания. В това проучванеАнти-умораактивност на Piyarom дата екстракт е оценена при умора предизвикани плъхове с помощта на принудителен тест за плуване (FST). Резултатите показват, че плъхове, третирани с 500 мг/кг BW дата екстракт проявява засилено производство на енергия с най-висок капацитет на издръжливост (632.9±28.7 мин). Лекуваните с дата плъхове имат и по-нисък кръвен лактат, което показва ефективно използване на енергията с по-нискауморав сравнение с нормалните и умора плъхове. Нещо повече, серумните нива на лактат дехидрогеназа в 250 и 500 mg/kg BW екстракти от дати и кофеинови групи са значително по-ниски в сравнение сУморениПлъхове. Активността на креатин киназата е най-ниската в групата, хранена с 500 mg/kg BW екстракт от дата. Третираните плъхове показват амелиорация на липидните профили, докато хистологичното проучване разкрива подобрение в различни органи. Плъховете, третирани с 500 mg/kg BW екстракт от дата, демонстрират подобрение в производството на енергия и подобрен енергиен метаболизъм, което би могло да се дължи на наличието на биоактивни съединения в датите. Piyarom дата екстракт демонстрира свойства против умора и може да се използва като функционална съставка в развитието на напитки или закуски, които се отнасят до умора, свързани маладии.

За повече информация моля свържете се с:emily.li@wecistanche.com

Cistanche дезертикола и Cistanche ствол кликнете тук, за да знаете повече

1. Въведение

Уморае често срещан, неспецифичен симптом с опит от много хора и демонстриран в различни здравни условия.Физическиуморае свързано с намаляване на производителността в резултат на неефективно използване на енергията (Kim et al., 2002; Wan et al., 2017) и допълнително се определя като преобладаващо чувство на умора, липса на енергия, както и чувство на изтощение, което е свързано с трудност при започването или поддържането на доброволчески дейности (Kadum et al., 2018; Li et al., 2020). Умората увеличава оксидативния стрес, който може да увреди клетките и да увеличи риска за развитието на различнихроничензаболявания (Lee et al., 2018; Осман и Мохамед, 2018).

Ергогенното свойство е способността на веществата даПодобряванеенергияпроизводството и утилизацията (Halim et al., 2018). Например, спортисти и активни хора се възползват от ергогенна помощ, която помага да се повиши тяхната конкурентна производителност и за подобряване на използването на енергия (Kreideret al., 2010; Сребро, 2001). Ергогенната помощ спомага за подобряване на производството на енергия и по този начин предотвратявауморачрез понижаване на оксидативния стрес и подобряване на здравето като цяло (Halim et al., 2017; Осман и Мохамед, 2018). Налице е нарастваща тенденция към използването на естествени продукти като ергогенна помощ за замяна и/или намаляване на използването на синтетични съединения за предотвратяване на оксидативен стрес, свързанумора.

Дати (Феникс дактилифера Лин ицистанш) са богати на различни биоактивни съединения и е съобщено, че са ефективна част от диета, която помага за защита от хронични заболявания (Al-Alawi et al., 2017). Освен това, дати са известни дата са богати на антиоксидантни съединения като фенолици, включително флавоноиди, фенолни киселини, аскорбинова киселина, токофероли, и каротеноиди (Ал-Фарси и Лий, 2008; Шабани и др., 2016). В предишни проучвания демонстрирахме, че датите Piyarom и Rabbi проявяват най-високи антиоксидантни, антимикробни и анти-еластаза дейности сред пет тествани разновидности на дати (Kadum et al., 2019). Полезните дейности, отбелязани в проучванията, биха могли да бъдат отнесени към идентифицираните метаболити в датите, които включват аскорбинова киселина, епикатехин, лимонена киселина, и галова киселина. Този резултат е направено въз основа на корелационни проучване от Partial Least Squares биплот, получен от проучване на метаболитомиката на различните екстракти от дата (Kadum et al., 2019). Посочените по-горе антиоксиданти са известни да проявяват радикална продухване дейност, която е от решаващо значение за облекчаване на оксидативен стрес и свързаниумора(Zhu et al., 2021). Освен това показахме също, че датите на Piyarom се състоят от адекватни нива на електролити и захари, за които е известно, че имат ергогенни атрибути (Kadum et al., 2018). В настоящото проучване имахме за цел да оценимАнти-умораи ергогенни свойства на Piyarom дата екстракт и определяне на неговите ефекти върху енергийния метаболизъм на умора индуцирана Sprague Dawley плъхове.

2. Материали и методи

2.1. Растителни материали и екстракция

Piyarom дати са закупени от местен магазин в Куала Лумпур, Малайзия, и са били свободни от дефекти и замърсители. Семената бяха отстранени, а ядивните части бяха нарязани на парчета и изсушени на 40°C. След това сушените парчета са смлени на прах, асептично се отпускат в стерилни пластмасови торбички, и се съхраняват при −80°C. Екстракцията е извършена с помощта на 80% етанол при 25°C за 24h, както е оптимизиран в предишното проучване (Kadum et al., 2019). Разтворителят се изпарява с помощта на ротационен вакуумен изпарител (EYELA A-1000S, САЩ) при 40°C, а резултантният екстракт е лиосан и съхраняван в тъмни бутилки при 4°C.

2.2. Експериментиране с животни

Мъжки плъхове Sprague Dawley (на възраст 5-6 седмици, Средно телесно тегло от204,5 g) са закупени от Ресурсната единица за животни (ARU), Факултета по ветеринарна медицина, Университи Путра Малайзия (UPM), и одобрение за изследването е получено от Комитета по етика на животните наUPM (UPM\IACUC\AUP-R037\2017). Плъховете имаха право да се аклиматизират към стандартните лабораторни условия за 1 w и също така получиха безплатен достъп до чешмяна вода и чау диета през целия едноседмичен период. Те са били разделени на случаен принцип на групи, включително Нормална група (NG), Група за нормална умора (NFG), Група, подложена на 250 mg/kg BW DateExtract (LDFG) (250 Date), Група, подложена на 500 mg/kg BW екстракт от дата (500 Дата) и Група, подложена на 5 mg/kg BW кофеин (5C).

2.3. Проектиране на експерименти

Мъжки sprague Dawley плъхове (n = 60) са били произволно разделени на две клъстери, както следва: клъстер 1 (NG) (n = 12), който е кръстен групата за контрол на неувреденото; и клъстер 2 (n = 48), който е бил подложен на тест за принудително плуване (FST). Веднъж станали умора, плъховете в клъстер 2 били разделени на четири различни групи. Две групи са хранени с екстракт от дата при 250 mg/kg BW (ниска доза), и 500 mg/kg BW (висока доза), както е описано в предишно проучване (Sheikh et al., 2016). Една група служи като положителен контрол и се подава 5 mg/kg BW кофеин, а контролна група е подложена на FST, но не получава никакво лечение. Животните са били хранени с техните диети, и дози от дата екстракт са били приложени чрез стомашна интубация. Екстракт от дата и кофеин са били дадени на съответните групи непрекъснато всеки ден за 8 w на дизайна на изследването.

2.4. Тест за принудително плуване

Плъховете са подложени на FST, за да предизвикатумораи определят своите капацитети за издръжливост, следвайки метода, описан от Prasad и Khanum (2012 г.). За кратко се използва резервоар за вода, съдържащ вода с дълбочина 50 см и поддържан на 25 ± 2°C. Стоманени шайби с тегло приблизително 7% от телесното тегло на всеки плъх бяха обвързани с опашките. След това животните бяха внимателно поставени в резервоара и се взема време всеки един да плува преди да бъде записано изтощението. Изтощението/умората е определено, когато главата на плъха не е успяла да изплува в рамките на 7 s. Експериментът се повтаряше на всеки 2 w за период от 8 w лечение.

2.5. Събиране на кръв и органи

Кръвни проби на гладно са събрани от плъховете в седмици 0 и 4by ретро-орбитална вена събиране, и, в края на лечението (седмица8), чрез сърдечна пункция при обща анестезия с помощта на кетамин и ксилазин. Всички кръвни проби са прехвърлени в епруветки, съдържащи EDTA, центрофугирани при 3500 об/мин при стайна температура за 15 мин, а плазмата се събира и съхранява при -80 °C до по-нататъшен анализ. След8 w на лечение, органите (черен дроб, бъбрек, сърце, бял дроб, мускул) са събрани за анализ.

2.6. Биохимични анализи

Различни биохимични параметри, свързани с енергийния метаболизъм, са измерени в това проучване. Серумът е използван за анализ на глюкоза, серумен урея азот (SUN), лактат (Лак), лактат дехидрогеназа (LDH), креатин киназа (CK), и креатин (Cr). Всички биохимични параметри бяха оценени въз основа на стандартни процедури, предоставени от търговски достъпни комплекти assay (Span diagnostic Ltd., Индия). Единиците за SUN иCr са mg/dL, докато LDH и CK са изразени в IU/L. Серумни липидни профили също са били оценени (триглицериди, TG, общ холестерол, TC, липопротеинов холестерол с ниска плътност, LDL-C, и липопротеинов холестерол с висока плътност HDL-C). Извършени са чернодробни и бъбречни функционални тестове, а техните оценявани маркери са аланин аминотрансфераза (ALT), аспартат аминотрансфераза (AST), и гама-глутамил трансфераза (GGT). Следвана е системната процедура Roche/Hitachi Cobas C.

2.7. Хистологично изследване на избрани органи

Събирането на органи, които са от интерес (черен дроб, бъбрек, сърце, и мускул), е последвано от претегляне и след това съхранение в 10% формалин. Сърдечната тъкан е била нарязана напречно, за да се получат камерни секции, четирикамерните напречни сечения и чернодробните и мускулните тъкани (soleus) са били мляни и потопени в парафин и след това хематоксилин и еозин (H&E) за оцветяване. Изследването на тъканите от ветеринарен патолог (Huang et al., 2015) е проведено под лек микроскоп, оборудван с CCD камера (BX-51, Olympus, Токио, Япония).

2.8. Статистически анализ

Еднопосочна ANOVA, последвана от HSD теста на Tukey, е използвана за получаване на статистически разлики между пробите и контролите. Резултатите са изразени като средно ± стандартно отклонение (SD). Разлика в средните стойности с p< 0.05="" was="" considered="" to="" be="" statistically="" significant,="" and="" obtained="" data="" was="" analyzed="" using="" minitab="" version="" 16="" (minitab,="" inc.,="" state="" college,="" pennsylvania,="">

3. Резултати и обсъждане

3.1. Прием на храна и консумация на вода

Резултатите от проучването не показват значителна разлика в приема на храна и вода сред плъховете (фиг. 1 A и B). Въпреки това, плъховете, хранени с екстракт от дата, показаха леко наддаване на телесно тегло по време на целия експеримент (фиг. 1 С).

3.2. Тест за принудително плуване

Тестът за принудително плуване (FST) представлява валиден животински модел за изпитване наАнти-уморасобственост на биоактивните съединения (Прасад и Ханум, 2012 г.; Хао и др., 2014; Халим и др., 2017). Резултатите от FST ясно показватанти-умораефект от екстракта от датата върху плъховете по време на плуване (фиг. 2). Плъховете, получаващи по-високата доза от екстракт от дата (500 mg/kg BW), проявяват най-дългата издръжливост от приблизително 632,9 ± 28,7 s, което е значително (p< 0.05)="" higher="" compared="" to="" that="" of="" the="" groups="" treated="" with="" 250="" mg/kg="" bw="" extract="" and="" 5="" mg/kg="" bw="" caffeine.="" interestingly,="" the="" enhanced="" swimming="" capacity="" of="" the="" rats="" fed="" with="" date="" extract="" was="" observed="" as="" early="" as="" the="" fourth="" week="" of="" the="" experiment.="" the="" prolonged="" swimming="" time="" of="" the="" rats="" indicated="" higher="" resistance="" towards="">уморапо време на FST (Tanaka et al., 2003; Ма и др., 2007). Подобни резултати са докладвани от няколко изследователи, които тестват потенциала против умора на растителни екстракти (Prasad и Khanum, 2012; Xu et al., 2013). Например в едно предишно проучване плъховете, хранени със свят босилек (Ocimum sanctum), проявяват по-добро представяне срещу умора и удължават времето си за плуване (Singh et al., 2012b). В едно скорошно проучване, перуански женшен (Lepidium meyenii) хранени с мишки в три различни дози за 28 г доведе до анти-умора ефекти, и изследователите предполагат, че L. meyenii е ефективна ергогенна помощ (Zheng et al., 2018). В друг доклад, четири различни дози екстракти от моринга (Moringa oleifera) са дадени на плъхове, за да се тества тяхната издръжливост капацитет. В това проучване е установено, че екстрактът е забавил времето за умора на плъховете и е засилил плувния им капацитет (Lamou et al., 2016). В настоящото проучване е доказано, че датите проявяват потенциал за приложение в енергийни напитки и са сравними с други натурални растителни екстракти.

3.3. Кръвната глюкоза, лактат, и нивата на лактат дехидрогеназа

Степента науморав мускулите след тренировка може да се измерва чрез различни биохимични маркери, включително глюкоза, лактат, и лактат дехидрогеназа. Нивата на кръвната глюкоза на плъховете след 8 w от лечението са измерени по този начин, за да се определят ефектите от екстракта от датата. Резултатите не показват значителни разлики в нивата на глюкоза сред групите плъхове с изключение на Групата за нормална умора (NFG), които означават- cantly (p< 0.05)="" lower="" (table="" 1).="" the="" results="" indicated="" protective="" effects="" of="" the="" date="" extract="" that="" may="" be="" attributed="" to="" the="" ergogenic="" property="" of="" dates="" that="" is="" ostensibly="" as="" good="" as="" that="" of="" caffeine.="" in="" skeletal="" muscles,="" glucose="" is="" the="" fuel="" for="" energy="" generation="" during="" exercise,="" and="" glycogen="" supplies="" the="" bulk="" of="" it="" through="" glycogenolysis="" in="" order="" to="" maintain="" the="" fellow="" of="" glycolysis="" for="" energy="" generation.="" it="" has="" been="" shown="" that="" nutritional="" interventions="" via="" the="" consumption="" of="" dates="" may="" help="" in="" boosting="" or="" maintaining="" muscle="" glycogen="" concentrations="" both="" before="" and="">упражнение (Li et al., 2018, 2017). Въпреки това, Важно е да се запази нивата на глюкоза в кръвта по-ниски от 6 mol/L, за да се избегнат усложнения от диабетни състояния, които могат да възникнат, когато хипергликемията е позволено да се запази за определен период от време. В предишно проучване мишките, хранени сЕкстракт от цистанче дезертиколаза 3 w показа повишени нива на глюкоза в кръвта, което доведе до подобрени нива на енергия (Cai et al., 2010). В друго проучване се съобщава, че екстрактът от Radix Rehmannia е отговорен заАнти-умораактивност поради увеличения гликоген, съхраняван в черния дроб и намалено натрупване на глюкоза в кръвта в резултат на консумацията на глюкоза от мускулите (Liu и Liu, 2016; Tan et al., 2012).

Кръвен лактат, решаващ маркер за умора по време на тежки упражнения, се използва за измерване на съществуваща патология при рутинен стрес тест (Halim et al., 2017). Млечната киселина е продукт на гликолиза поради анаеробни състояния, която е първичната форма на метаболизма в мускулите по време на тренировка (Fu et al., 2010; Sun et al., 2014). Натрупването на лактат се счита за основен индуктор на умора и по този начин инхибирането на натрупването на лактат или намаляването на нивата на лактата представлява ефект против умора (Blasiak et al., 2014). Резултатите, получени в настоящото проучване, показват значимо (p< 0.05)="" reduction="" in="" lactate="" levels="" between="" rat="" groups="" treated="" with="" date="" extract="" and="" caffeine="" as="" compared="" to="" that="" of="" normal="" and="" normal="" fatigue="" groups="" (table="" 1).="" the="" lactate="" levels="" were="" 10.75="" ±="" 0.90,="" 11.08="" ±="" 0.26,="" and="" 12.09="" ±="" 0.761="" mmol/l="" for="" the="" rat="" groups="" treated="" with="" 500="" mg/kg="" bw,="" caffeine="" 5="" mg/kg="" bw,="" and="" 250="" mg/kg="" bw="" date="" extract,="" respectively.="" the="" lactate="" levels="" for="" the="" normal="" group="" and="" fatigue="" groups="" were="" 14.41="" ±="" 0.45="" and="" 16.35="" ±="" 0.18="" mmol/l,="" respectively.="" the="" results="" indicated="" positive="" effects="" from="" the="" date="" extract="" that="" caused="" the="" reduction="" in="" lactate="" levels="" in="" the="" rat="" groups.="" the="" observed="" effects="" could="" be="" attributed="" to="" the="" improved="" performance="" of="" the="" rats="" during="" the="" fst.="" this="" result,="" in="" turn,="" could="" be="" due="" to="" the="" reduction="" in="" muscle="" damage="" caused="" by="" the="" lower="" lactate="" accumulation.="" in="" a="">

проучване, плъховете, хранени с Екстракт от Амарканд, имат намален лактат в кръвта и повишена издръжливост, свързана с умора (Narkhede et al., 2016). Предишният доклад е в съгласие с констатациите от настоящото проучване, което показва активността срещу умората на различни растителни екстракти, че сме в състояние да намалим нивата на лактата на кръвта при плъховете, и по този начин да подобрим производителността на животните.

Наличието на високи нива на LDH в кръвта е индикация за прекомерна мускулна употреба и по този начин е маркер за умора (Halim et al., 2017). Прекомерната LDH също е индикация за некроза в клетките и увреждане на тъканите (Li et al., 2017). Резултатите ни показват, че FST значително (p< 0.05)="" increased="" the="" blood="" ldh="" levels="" of="" the="" normal="" fatigue="" rats="" (588="" ±="" 13.30="" u/l)="" which="" was="" significantly="" (p="">< 0.05)="" higher="" than="" that="" of="" rats="" fed="" with="" 500="" mg/kg="" bw="" of="" date="" extract="" (297="" ±="" 29.21="" u/l),="" the="" lower="" dose="" (316.16="" ±="" 27.58="" u/l)="" of="" date="" extract="" and="" caffeine="" (305="" ±="" 25.91="" u/l)="" after="" 8="" w="" treatment.="" it="" can="" thus="" be="" suggested="" that="" the="" date="" extract="" was="" able="" to="" enhance="" energy="" production="" in="" rats="" and="" consequently="" reduced="" damage="" to="" the="" rat="" muscle.="" our="" results="" agreed="" with="" that="" reported="" previously="" by="" narkhede="" et="" al.,="" (2016).="" in="" that="" study,="" amarkand="" extracts="" were="" given="" to="" wistar="" rats,="" and="" after="" 2="" w,="" there="" was="" a="" significant="" reduction="" in="" the="" animals’="" blood="" ldh="" levels.="" similar="" results="" have="" also="" been="" reported="" in="" another="" study="" in="" which="" fatigued="" rats="" treated="" with="" water="" extract="" from="" fermented="" rice="" bran="" showed="" a="" decrease="" in="" serum="" ldh="" levels="" (kim="" et="" al.,="">