دانلود رایگان مقاله اثرات Momordica charanita بر روی چاقی و پروفایل چربی موش های تغذیه شده با رژیم غذایی

موضوعات پیش زمینه ای: مطالعه اخیر انجام ‌شده‌است تا اثرات عصاره آبی Momordica charantia خشک شده(MCA) و عصاره اتانول (MCE) را بر پروفایل چربی و چاقی در موش‌هایی بررسی کند که با رژیم غذایی پرچرب تغذیه شده اند. 

مواد و روش‌ها: چهل و دو موش ICR به صورت تصادفی در شش گروه تقسیم شده اند. گروه نرمال از یک رژیم غذایی پایه ای استفاده کرده است در حالی که گروه‌های دیگر از رژیم غذایی 45% پر از چربی(HFD) به مدت 7 هفته استفاده کرده اند. گروه‌های نرمال و HFD هم چنین به صورت دهانی از آب مقطر در هفت روز رژیم تغذیه شده اند. گروه‌های باقی مانده از عصاره Momordica charantia ( 0.5-1 g/kg/day MCA، 0.5-1.0g/kg/day MCE) را دریافت کرده اند. برای اندازه گیری اثرات بهبودی پروفایل لیپیدی و ضد قارچی، بدن و وزن بافت احشایی، پروفایل لیپیدی، سطح انسولین کبدی، سطح مالونیل دی آلدهید کبدی (MDA) و فعالیت سوپراکسید دسموتاز (SOD) اندازه گیری ‌شده‌است. 

نتایج: هم MCA و MCE به طور قابل ملاحظه ای وزن بدن و وزن بافت احشایی را در مقایسه با گروه HFD از دست ‌می‌دهند (P<0.05). به علاوه، دوزهایی بالایی از MCA و MCE به طور قابل توجه، سطوح انسولین پلاسمایی را درمقایسه با گروه‌های HFD کاهش ‌می‌دهند (P<0.05) و این کاهش در غلظت‌هایی است که در مقایسه با گروه نرمال قرار ‌می‌گیرد. مصرف MCA و MCE هم چنین به میزان قابل توجهی پروفایل لیپید را در پلاسما، کبد و مدفوع در مقایسه با موش‌هایی که با HFD تغذیه شده اند، تغییر ‌می‌دهند(P<0.05). به علاوه، MCA و MCE به طور قابل توجهی فعالیت SOD کبدی را افزایش ‌می‌دهد و تولید MDA را در کبد و موش‌های HFD کاهش ‌می‌دهد(P<0.05).

نتیجه گیری: نتایج به دست آمده از مطالعه حال حاضر نشان ‌می‌دهد که عصاره Momordica charantia، اثرات ضد چاقی و توانایی تغییر پروفایل چربی موش‌هایی را دارد که با رژیم پرچرب تغذیه شده اند و این تغییرات شامل مهار افزایش وزن بدن، افزایش وزن بافت‌های احشایی، غلظت لیپید کبدی و پلاسمایی و لیپید پراکسیداسیون است که با افزایش متابولیسم لیپید این نتایج حاصل ‌می‌شود. 

مقدمه

          در سال 1997، چاقی به عنوان یک مشکل بزرگ سلامتی و اپید‌می‌جهانی توسط سازمان بهداشت جهانی (WHO) شناخته شد. نرخ چاقی در سراسر جهان در طی سه دهه اخیر، افزایش یافته است. براساس تخمین انجام شده توسط WHO در حدود 200 میلیون مرد و وتقریبا 300 میلیون زن در سال 2008، از چاقی رنج ‌می‌بردند. شیوع افراد چاق در آسیا افزایش پیدا کرده است. در کره جنوبی، تغییرات قابل توجهی در  سبک زندگی و محیط زیست در طی دهه‌های اخیر رخ داده است. به جهت افزایش مصرف الکل و کاهش فعالیت‌های فیزیکی، تعداد بیماران مبتلا به چاقی به طور قابل ملاحظه ای در کره جنوبی افزایش پیدا کرده است. به علاوه، شیوع بیماری‌های مربوط به چاقی هم به میزان قابل توجهی افزایش یافته است. در چین، سبک زندگی بسیار تغییر کرده است، بنابراین اصلاحاتی باید صورت بگیرد و کشور باید آن را آغاز کند. یک رژیم غنی از چربی و دارای کربوهیدرات پایین معمول رو به افزایش و کاهش عمو‌می‌در شدت فعالیت‌های فیزیکی منجر به رشد سریع نرخ چاقی در بین مردم چین ‌می‌شود. شیوع افزایش وزن و چاقی در بین مردم چین، 23.2% است که نزدیک به یک چهارم از جمعیت کل را در بر ‌می‌گیرد. در چین، چاقی یک بیماری اپیدمیک مهم ‌شده‌است. برای حفظ سلامتی و افزایش کیفیت زندگی، بسیاری از افراد به دنبال راه‌هایی ‌می‌گردند که چاقی را درمان کنند و از دست دادن وزن را بهبود بخشند. 

           چاقی یک فاکتور خطر مرتبط برای بیماری‌های قلبی عروقی است. بیمارانی که از بیماری‌های قلبی عروقی رنج ‌می‌برند، معمولا کلسترول خون بالا و سطح کلسترول لیپوپروتئین کم تراکم بالایی دارند که فعالیت لیپید پراکسیداسیون را افزایش ‌می‌دهد.  به علاوه، چاقی معمولا ارتباط نزدیکی با پروفایل لیپیدی دارد. مقدار بالای لیپید به عنوان خطری برای آنترواسکلروزیس، آنفارکتوس ماهیچه قلبی، حملات قلبی، سکته و بیماری‌های عروق مغزی شناخته ‌می‌شود. پراکسیداسیون لیپیدی ‌می‌تواند به غشای سلول‌ها، لیپوپروتئین‌ها و سایر ساختارهای دارای لیپید آسیب بزند. این فرآیند ‌می‌تواند بعدا بر فعالیت نرمال سلول هم اثر بگذارد. بسیاری از بیماری‌های انسانی، مثل سرطان، اسکلروزیس عروقی و پیری مرتبط با پراکسیداسیون لیپیدی هستند. 

          Momordica charantia یک گیاه بالارونده متعلق به خانواده خیار است که به طور گسترده در جنوب کره استفاده ن‌می‌شود. اگرچه این گیاه مدت زیادی در بسیاری از کشورها به عنوان غذا و دارو استفاده ‌می‌‌شده‌است، کشورهایی مثل چین، هند، مالایا و تایلند. در داروهای سنتی چینی و آیورودا (طب سنتی هندی مبتنی بر داروهای سنتی و گیاهی)، Momordica charantia به طور معمول استفاده ‌می‌شود تا قند خون بالا و دیابت را درمان کند. در مطالعات قبلی، گزارش ‌شده‌است که این گیاه، اثری بر پیچیدگی‌های دیابتی دارد، هم چنان که اثرات ضد باکتریایی، ضد ویروسی (مثلا ضد HIV)، ضد سقط جنین، ضد باروری، ضد اسهال و ضد مالاریا دارد. همین طور با فعالیت‌های تنظیم کننده ایمنی و اثرات مخرب هم همراه است. در موش‌های تغذیه شده با رژیم غذایی پر چرب (HFD)، عصاره Momordica charantia خشک و فریز شده، یک رشته ثابت از فیبر باقی ‌می‌ماند. بنابراین، اثر کاهشی سلول‌های چربی از عصاره Momordica charantia ممکن است به صورت گسترده ای در حضور فیبر تغذیه ای صورت بگیرد. برای کاربردهای عملی، Momordica charantia تازه مشکل است زیرا در صورت نگهداری طولانی مدت، طعم تلخی ‌می‌گیرد. در چین، Momordica charantia خشک شده به طور گسترده برای تهیه چای استفاده ‌می‌شود. بنابراین، عصاره آبی و عصاره اتانول از Momordica charantia خشک، در مطالعه اخیر بررسی ‌شده‌است. هدف این مطالعه این است که اثرات عصاره Momordica charantia را بر چاقی و پروفایل لیپیدی موش‌هایی بررسی کند که با HFD تغذیه شده اند. 

مواد و روش‌ها

آماده سازی عصاره

         Momordica charantia خشک از مواد غذایی Yangwon خریداری ‌شده‌است. گیاه بدون دانه ‌می‌شود و به پودر تبدیل ‌می‌شود. عصاره آبی(MCA) با جوشاندن 300g از پودر Momordica charantia در 3 لیتر آب به مدت 1 ساعت به دست ‌می‌آید و این کار سه بار تکرار ‌می‌شود. مخلوط با فیلتر کاغذی، فیلتر ‌می‌شود. مواد فیلتر شده تغلیظ ‌می‌شوند، لیوفیلیزه ‌می‌شوند و فریز-خشک ‌می‌شوند. عصاره اتانول(MCE) با مخلوط کردن 300g از پودر Momordica charantia با 3 لیتر از اتانول 70% به مدت 3 روز به دست ‌می‌آید. عصاره فیلتر ‌می‌شود و باقی مانده‌های ناخواسته دوباره در شرایط مشابه استخراج ‌می‌شود. مواد باقی مانده روی فیلتر ترکیب ‌می‌شوند، تغلیظ ‌می‌شوند، لیوفیلیزه ‌می‌شوند و خشک و فریز ‌می‌شوند. بازده متوسط به دست آمده از MCA و MCE به ترتیب 30% و 23% ‌بوده‌است. 

مواد شیمیایی 

        بافر فسفات نمکی(PBS)، بافر HEPES از  Biosesangخریداری شده اند. کلروفرم از شرکت Junsei Chemical خریداری ‌شده‌است. متیل الکل از Hyman Limited خریداری ‌شده‌است. همه مواد شیمیایی در درجه آنالیتیکی هستند. 

جانوران

          موش‌های نر ICR پنج هفته ای از آزمایشگاه حیوانی مرکزی در سئول تهیه ‌شده‌است و در 23+_1 درجه با دوره تاریکی 12 ساعته در طی فرآیند پژوهشی نگهداری ‌می‌شود. موش ICR یک مدل عمو‌می‌برای هدفی است که برای مطالعاتی استفاده ‌می‌شود که در حوزه‌های مختلف کاربرد دارد مثل سمیت، داروسازی، بازدهی دارو، ایمنولوژی، مسن شدن و تحقیقات مواد غذایی بیوشیمیایی. بعد از یک هفته تجمع، موش‌ها به صورت تصادفی به شش گروه تقسیم ‌می‌شوند که در هر گروه 7 موش وجود دارد. موش‌ها در قفس‌های استیل بدون رنگ نگهداری ‌می‌شوند و همه به آب و مواد غذایی، دسترسی آزادانه دارند. حیوانات در گروه‌های نرمال با یک رژیم غذایی پایه ای تغذیه ‌می‌شوند که دارای 10% چربی است و موش‌های سایر گروه‌ها با HFD که دارای 45% چربی است، به مدت 7 هفته تغذیه ‌می‌شوند. ترکیبات رژیم‌ها در جدول 1 نشان داده ‌شده‌است. 

         گروه‌های کنترل نرمال و HFD به صورت دهانی از آب مقطر به مدت 7 روز استفاده ‌می‌کنند. چهار گروه دیگر 0.5g/kg/day، 1.0g/kg/day از MCA و 0.5g/kg/day و 1.0g/kg/day از MCE دریافت ‌می‌کنند. LD50 برای MCE برابر با 362.34 mg/100g وزن بدن است. دوز عصاره Momordica charantia استفاده شده در مطالعه اخیر کمتر از LD50 است. وزن بدن و جذب مواد غذایی یک بار در هفته اندازه گیری ‌می‌شود. همه فرآیندهای آزمایشگاهی روی حیوانات توسط کمیته استفاده و موسسه دانشگاهی ملی حفاظت از حیوانات در پوسان تایید ‌شده‌است. 

جمع آوری نمونه‌ها

          در انتهای دوره غذادهی، موش‌ها با استفاده از اتیل اتر بعد از 12 ساعت گرسنگی ‌می‌میرند. نمونه‌های خونی از کانال قدا‌می‌شکم جمع آوری ‌می‌شوند و به لوله‌هایی برده ‌می‌شوند که دارای سدیم سیترات به عنوان ضد انعقاد است. پلاسما توسط سانتریفوژ در 3000rpm به مدت 20 دقیقه در 4 درجه سانتی گراد جدا ‌می‌شود. پلاسما در -80 درجه سانتی گراد فریز ‌می‌شود تا زمانی که آنالیزهای بعدی روی آن انجام شود. کبد، کلیه، طحال، بیضه‌ها و چربی بیضه‌ها جدا ‌می‌شود و توزین ‌می‌شود. کبد به پنج قسمت تقسیم ‌می‌شود و برای آنالیز در -80 درجه سانتی گراد نگهداری ‌می‌شود. تکه‌های کبد برای آنالیزهای بافت شناسی در فرمالین نگهداری ‌می‌شوند. 

BACKGROUND/OBJECTIVES: The present study was conducted to investigate the effects of dried Momordica charantia aqueous extracts (MCA) and ethanol extracts (MCE) on obesity and lipid profiles in mice fed a high-fat diet.

MATERIALS/METHODS: Forty two ICR mice were randomly divided into six groups. The normal group was fed a basal diet, and other groups were fed a 45% high-fat diet (HFD) for 7 weeks. The normal and HFD groups were also orally administered distilled water each day for 7 weeks. The remaining groups received Momordica charantia extract (0.5 or 1.0 g/kg/day MCA, and 0.5 or 1.0 g/kg/day MCE). In order to measure the anti-obesity and lipid profile improvement effects, body and visceral tissue weight, lipid profiles, plasma insulin levels, hepatic malondialdehyde (MDA) levels and superoxide dismutase (SOD) activity were measured.

RESULTS: Both MCA and MCE significantly decreased body and visceral tissue weight relative to those of the HFD group (P < 0.05). Additionally high doses of MCE and MCA significantly reduced the plasmatic insulin levels compared to the HFD groups (P < 0.05) to concentrations comparable to those found in the normal group. MCA and MCE supplementation also significantly modulated the lipid profiles in plasma, liver, and feces compared to mice fed the HFD (P < 0.05). Furthermore MCA and MCE significantly increased hepatic SOD activity, and reduced MDA generation in the liver of the HFD mice (P < 0.05).

CONCLUSIONS: Results from the present study suggest that Momordica charantia extracts have anti-obesity effects and the ability to modulate lipid prolife of mice fed a HFD by suppressing body weight gain, visceral tissue weight, plasma and hepatic lipid concentrations, and lipid peroxidation along with increasing lipid metabolism.

INTRODUCTION

         In 1997, obesity was declared a major public health problem and global epidemic by the World Health Organization (WHO). The rate of obesity has globally increased dramatically during the last three decades. Over 200 million men and nearly 300 million women were obese in 2008 according to the estimates made by the WHO [1]. The proportions of obese people have increased in Asia [2]. In South Korea, marked environmental and lifestyle changes have occurred during the recent decades. Due to increased alcohol intake and decreased physical activity, the number of obese patients has significantly risen in South Korea. Additionally the prevalence of obesity-related diseases has also increased remarkably [3]. In China, lifestyle has also changed a lot since reforms have been made and the country opened up. An increasingly common high-fat, low-carbohydrate diet and general decline in physical activity intensity has led to the rapid growth of obesity rates among Chinese people. The prevalence of overweight and obese Chinese was 23.2%, close to a quarter of the total population. In China, obesity has become an important epidemic disease. To keep maintain health and increase the quality of life, many people are looking for the ways to treat obesity and promote weight loss [4].

          Obesity is an underlying risk factor for cardiovascular disease [5]. Patients suffering from cardiovascular disease usually have increased blood cholesterol and low density lipoprotein cholesterol levels, as well as elevated lipid peroxidation activity [6]. Furthermore obesity is a major risk factor for dyslipidemia [7]. Thus, obesity is closely associated with lipid profiles. Hyperlipidemia is considered to be major risk factors for atherosclerosis, myocardial infarction, heart attacks, stoke, and cerebrovascular diseases [6]. Lipid peroxidation can damage to cell membranes, lipoproteins and other lipid-containing structures. This process can further influence the normal function of cells. Many human diseases, such as cancer, vascular sclerosis, and aging are associated with lipid peroxidation [8].

          Momordica charantia is a climber belonging to the family Cucurbitaceae and has not been widely used in South Korea. However this plant has long been consumed as food and medicine in many countries, including China, India, Malaya, Thailand [9]. In Chinese and Ayurvedic traditional medicine, Momordica charantia has been typically used to treat hypogly-cemic and diabetes [10]. In previous studies, this plant was reported to have effect on diabetic complications as well as antibacterial, antiviral (including anti-HIV), abortifacient, antifertility, anti-ulcer, and antimalarial activities along with immunomodulatory activity and miscellaneous effects [11]. In mice fed a high-fat diet (HFD), freeze-dried Momordica charantia juice was found to possess a potential for reducing adiposity and extracts from this plant may reduce visceral obesity [12,13]. However, no study about the anti-obesity and lipid improvement effects of Momordica charantia extracts in mice fed a HFD has been conducted. In freeze-dried Momordica charantia juice, a portion of the dietary fiber could remain. Therefore, the adiposity reduction effect of Momordica charantia juice might be partly due to the presence of dietary fiber. For practical applications, fresh Momordica charantia is difficult to preserve for a long time and has bitter taste. In China, dried Momordica charantia has been widely used to make tea. Therefore, the aqueous extract and ethanol extract of dried Momordica charantia was evaluated in the present study. The aim of this investigation was to determine the effects of Momordica charantia extracts on obesity and lipid profiles of mice fed a HFD.

MATERIALS AND METHODS

Extracts preparation

         Dried Momordica charantia was purchased from Yangwon Food (Chungcheongnamdo, Korea). The plant were deseeded and ground to powder. The aqueous extract (MCA) was recovered by boiling 300g of Momordica charantia powder in 3L of water for 1 hour three times. The mixtures were filtered with filter paper (Whatman No.20). The filtrates were concentrated, lyophilized and freeze-dried. The ethanol extract (MCE) was prepared by mixing 300g of Momordica charantia powder with 3L of 70% ethanol for 3 days. The extract was filtered and the residue underwent re-extraction under same conditions. The filtrates were combined, concentrated, lyophilized and freeze-dried. The average yield obtained for the MCA and MCE was about 30% and 23%, respectively.

Chemicals

         Phosphate buffered saline (PBS), HEPES buffer were purchased from Biosesang Inc. (Gyonggi-do, Korea). Chloroform was obtained from Junsei Chemical Co. (Tokyo, Japan). Methyl alcohol was purchased from Hayman Limited (Essex, England). All chemicals were of analytical grade.

Animals

         Five-week-old male ICR mice were purchased from Central Lab Animal, Inc. (Seoul, Korea) and maintained at 23 ± 1°C with a 12-h light-dark cycle during the entire experimental procedure. The ICR mouse is a general-purpose model used for studies in a wide range of fields including toxicity, pharmacology, drug efficacy, immunology, aging, and nutritional biochemical research [13]. After 1 week of acclimation, the animals were randomly divided into six groups of, seven mice each. The mice were housed in stainless steel cages, and all had free access to water and food. Animals in the normal group were fed a basal diet (Diet 12450B, Research Diets. Inc) with 10% fat and mice in the other groups were fed HFD with 45% fat (Diet 12451, Research Diets. Inc) for 7 weeks. Compositions of diets are shown in Table 1.

          The normal and HFD control groups were orally administered distilled water each day for 7weeks. The other four groups received 0.5 g/kg/day MCA, 1.0 g/kg/day MCA, 0.5 g/kg/day MCE, or 1.0 g/kg/day MCE. LD50 for the MCE is 362.34 mg/100 g body weight. The dosages of Momordica charantia extracts used in the current study were far less than the LD50. Body weight and food intake were measured once a week. All animal experiment procedures were approved by Pusan National University-Institutional Animal Care and Use Committee (PNU-IACUC; approval number PNU-2013-0463).

Sample collection

         At the end of the feeding period, the mice were sacrificed using ethyl ether after 12 hours of fasting. Blood samples were collected from the inferior vena cava in tubes containing sodium citrate as an anticoagulant. Plasma was recovered by centrifugation at 3,000 rpm for 20 minutes at 4°C. The plasma was frozen at -80°C until further analysis. The liver, kidney, spleen, testis, and testis fat were removed and weighed. The liver was divided into five parts and stored at -80°C for analysis. Slices of liver were preserved in formalin for histological analysis.

مقدمه

مواد و روش‌ها

آماده سازی عصاره

مواد شیمیایی 

جانوران

جمع آوری نمونه‌ها

سطوح آمینوترانسفراز آُسپارتات پلاسما(AST)، آلانین آمینوترانسفراز(ALT) و انسولین 

پروفایل لیپیدی پلاسما

پروفایل لیپید کبدی 

پراکسید لیپید و فعالیت آنزیم آنتی اکسیدانی در کبد

پروفایل لیپید مدفوعی

آنالیزهای بافت شناسی

آنالیزهای آماری

نتایج

وزن بدن، جذب مواد غذایی، وزن بافت احشایی

سطوح AST و ALT پلاسما 

سطوح انسولین پلاسما

سطوح لیپید، پلاسما، کبدی و مدفوعی

فعالیت آنزیم آنتی اکسیدانی و پراکسید لیپید در کبد

آنالیزهای بافت شناسی در سلول‌های کبدی

بحث

منابع

INTRODUCTION6

MATERIALS AND METHODS

Extracts preparation

Chemicals

Animals

Sample collection

Plasma aspartate aminotransferase (AST), Alanine aminotransferase (ALT), and insulin levels

Plasma lipid profiles

Hepatic lipid profiles

Lipid peroxide and antioxidant enzyme activity in liver

Fecal lipids profiles

Histological analysis

Statistical analysis

RESULTS

Body weight, food intake, and visceral tissue weight

Plasma AST and ALT levels

Plasma insulin levels

Plasma, hepatic, and fecal lipid levels

Lipid peroxide and antioxidant enzyme activity in the liver

Histopathological analysis of the hepatocytes

DISCUSSION

REFERENCES