елементи

абстрактно

Затлъстяването е най-често срещаното заболяване в света, което представлява сериозен риск за различни хронични заболявания. Понастоящем обаче няма терапевтични средства, които намаляват телесното тегло, без да причиняват сериозни странични ефекти. За да предотвратим и/или лекуваме затлъстяването и свързаните с него заболявания чрез нутрацевтичен подход, ние разработихме обогатен с ресвератрол трансгенен ориз, натрупващ 1,4 μg/g ресвератрол в зърното си, DJ-526. Храненето на мишки с обогатен с ресвератрол DJ-526 ориз показа отличен ефект против затлъстяване с намаляване на телесното тегло и обема на коремните мазнини в сравнение с контролите от 20,0% и 31,3%. Консумацията на обогатен с ресвератрол ориз DJ526 също значително подобрява липидните профили в кръвта и нивата на глюкоза при опити с животни. Нашият ориз DJ-526, обогатен с ориз ресвератрол, може да осигури безопасен и удобен начин за хора със затлъстяване и свързани заболявания, без големи промени в начина на живот или неблагоприятни странични ефекти от лекарството.

Ресвератролът (3,5,4'-трихидрокси-транс-стилбен) е добре известен със своята функция за понижаване на липидите, както и с ограничаващия калории ефект, който се счита за един от най-добрите компоненти за затлъстяване 8, 9, 10, 11 . За да се създаде по-ефективен и удобен начин за хранителна консумация на ресвератрол, различен от червено вино, едно от основните изследователски усилия в науката за растенията е създаването на трансгенни житни растения, които натрупват ресвератрол в зърната си 12, 13 Ресвератролът обаче е открит само при ниски нива в листата и стъблата, в допълнение към предишната ни работа 14. Преди това създадохме ориз, обогатен с ресвератрол, чрез прехвърляне на биосинтеза на ресвератрол, гел стилбен синтаза (STS) към ориз Dongjin чрез подход за потвърждаване на експресията 15. Сред 398 малки разсада T 1, една линия от обогатени с ресвератрол оризови растения, DJ-526, показа отлични селскостопански характеристики, както и натрупването на големи количества ресвератрол в зърното си.

Растението майка ориз, обогатено с ресвератрол DJ-526, Oryza sativa japonica, ориз Dongjin, разработен от Корея за развитие на селските райони, има свойствата да има богати на фибри зърна и полифеноли с активност против затлъстяване 14. Обогатеният с ресвератрол ориз DJ-526, който освен фибри и полифеноли натрупва и големи количества ресвератрол в зърната, би могъл да бъде идеалният хранителен препарат за лечение на затлъстяване и свързани с него заболявания. Целта на това проучване беше да се определи дали обогатеният с ресвератрол ориз DJ-526 е ефективен при затлъстяване и свързаните с него заболявания чрез синергична комбинация от вродените свойства на затлъстяване на ориз Dongjin и понижаващите липидите свойства на трансгенния ресвератрол. Нашите експерименти с животни са показали, че оризът, обогатен с ресвератрол DJ-526, има силни ефекти срещу затлъстяването и значително подобрява всички аспекти на свързаните със затлъстяването заболявания, което предполага потенциала му като хранителен препарат за затлъстяване.

резултатът

Зърната на обогатен с ресвератрол ориз DJ-526 съдържат голямо количество ресвератрол

затлъстяване

(а) HPLC профил на стандартна смес от пицеид и ресвератрол. б) HPLC профил на зърна от див тип Dongjin. (в) HPLC профил на оризови зърна, обогатен с DJ-526 ресвератрол. Стрелките показват пицеид (Р) и ресвератрол (R), които съответстват на всеки стандарт.

Изображение в пълен размер

Обогатеният с ресвератрол ориз DJ-526 показа отличен ефект против затлъстяване чрез намаляване на телесното тегло и обема на коремните мазнини.

а) Промени в телесното тегло на мишката в продължение на 12 седмици. Стойностите представляват средната стойност ± SEM (n = 30). За статистически анализ е използван t-тест на несдвоен студент; *** стр

Ефекти на обогатен с ресвератрол ориз DJ-526 върху общия холестерол (a), HDL-холестерол (b) и LDL-холестерол (c) мишки по време на 12-седмичен експериментален период. Стойностите представляват средната стойност ± SEM (n = 30). Стойностите в горната фигура показват статистическа значимост, анализирана чрез несдвоен t-тест на Student; а): стр

Поради синергичния ефект на ендогенния ефект срещу затлъстяването на ориз Dongjin и понижаващия липидите ефект на ресвератрол, оризът, обогатен с ресвератрол DJ-526, има по-силна активност срещу затлъстяване от ориза Dongjin, така че ресвератролът, обогатен с ориз DJ-526, може да се използва за лечение и профилактика на затлъстяването. Тежестта и разпространението на затлъстяването и свързаните с него заболявания, като сърдечно-съдови заболявания и диабет, са много по-тежки в много страни, отколкото в развитите страни. Недостигът на здравни грижи в развиващите се страни прави затлъстяването и свързаните с него заболявания по-сериозен проблем в развиващите се страни, отколкото в развитите страни. Ние вярваме, че обогатеният с ресвератрол ориз DJ-526 може да бъде отлична алтернатива за управление на затлъстяването и свързаните с него заболявания, не само в развитите страни, но и в развиващите се страни.

Нашата работа дава вдъхновение за бъдещото развитие на генетично модифицирани култури. Тази работа показа, че синергичният ефект на вроденото свойство на растението гостоприемник и трансгенното свойство значително увеличава първоначалното свойство на ориз Dongjin против затлъстяване. Ние вярваме, че внимателният подбор на растението гостоприемник и трансгена би довел до създаването на много интересна функционална култура за управление на много хронични заболявания.

методи

Количествено определяне на ресвератрол и пицеид

Осемседмични и зрели зърна от сорт Dongjin от див тип и оризови растения DJ-526, обогатени с ориз ресвератрол, бяха използвани за определяне на нивата на ресвератрол и свързания с него ресвератрол глюкозид пицеид, както е описано по-горе. След лиофилизиране на проби от пресни листа и зърна, пробите се хомогенизират, за да се екстрахират с 80% етанол. 1 μl от всяка проба се анализира чрез обратнофазова HPLC, снабдена с UV детектор при градиентни условия (ACQUITY TUV, Waters, Milford, USA). Използва се колона ACQUITY UPLC BEH-C18 1,7 μm (2,1 mm x 100 mm, води) при скорост на потока 0,4 ml/min. Подвижната фаза е 10 до 90% ацетонитрил (ACN). Градиентното елуиране се извършва, както следва: 0 min, 10% ACN; 1,54 мин, 10% ACN; 10 минути, 15% ACN; 22 минути, 25% ACN; 22,4 минути, 90% ACN; и 25 минути, 90% ACN; последвано от повторно уравновесяване на колоната с 10% ACN за 5 минути преди следващото инжектиране. Всеки пик на метаболитите на пробите и стандартните химически проби беше изчислен с помощта на софтуера Empower (Waters), за да се определи количеството на метаболитите. HPLC фракциите на ресвератрол и пицид бяха допълнително проверени, използвайки GC-MS анализ със система GC/MS 6890/5973N (Agilent Technologies, Санта Клара, Калифорния, САЩ), снабдена с Rtx-5MS капилярна колона (30 mm x 0,25 mm ID, дебелина на филма 0,25 μm).

Експерименти с животни

6-седмични женски мишки C57BL/6 (Joongang Experimental Animal Co., Сеул, Корея) бяха закупени и аклиматизирани за 2 седмици. След това животните бяха хранени с високомаслена диета (HFD), съдържаща 45% калории като свинска мас (D12451, Research Diets Inc., New Brunswick, NJ, USA) в продължение на 12 седмици. Мишките със затлъстяване, предизвикано от диета и свързани заболявания, бяха рандомизирани и хранени с HFD, модифициран HFD, при който царевицата и захарозата бяха заменени с ориз Dongjin, и модифициран HFD, при който царевицата и нишестето бяха заменени от обогатен с DJ ориз. 526. Редовно се измерва приемът на храна и телесното тегло и се вземат кръвни проби в посочените часови точки. Глюкозата на гладно в кръвта се измерва с помощта на глюкометър Accu-check (Roche, Indianapolis, IN, USA) и анализът на липидния профил се извършва като ензимен колориметричен метод (Asan Pharm., Yongjin, Корея). Обемът на мазнините се анализира от мишки, анестезирани с микро-CT с висока разделителна способност (Skyscan 1076; Skyscan, Konitech, Белгия). Площите на общата мазнина, висцералната мастна тъкан и подкожната мастна тъкан са анализирани с помощта на Micro-CT изображения на нивото на междупрешленния диск L1-L5 с помощта на софтуера CTan Ver.1.10 (Skyscan).

Всички грижи и използване на животните се извършват в строго съответствие с етичните насоки на Комитета по етика на Националната университетска лаборатория за лаборатории Chonbuk към Националната лаборатория за животни и институцията одобрява протокола за изследване върху животни.

Допълнителна информация

PDF файлове

Допълнителна информация

Допълнителна таблица S1

Коментари

Изпращайки коментар, вие се съгласявате да спазвате нашите Общи условия и насоки на общността. Ако смятате, че това е обидно действие, което не отговаря на нашите условия или насоки, моля, сигнализирайте за неподходящо.