อิทธิพลของการเสริมสาหร่ายต่อความเข้มข้นของกลูตาไธโอนและกิจกรรมของเอนไซม์กลูตาไธโอนในตับและไตของหนู

edmund.chen@wecistanche.com

เชิงนามธรรม: สาหร่ายเป็นแหล่งของกรดไขมันไม่อิ่มตัวเชิงซ้อนสายยาวที่มีศักยภาพและเป็นธรรมชาติ เช่น กรดไอโคซาเพนทาอีโนอิก (EPA) และกรดโดโคซาเฮกซาอีโนอิก (DHA) ไดอะตอม Pinnularia Borealis สะสม EPA ในระดับสูง และอาจถือได้ว่าเป็นแหล่งผลิตผลิตภัณฑ์เสริมอาหารในเชิงพาณิชย์ ในการศึกษานี้ เราถามคำถามว่าการเสริมอาหารด้วย P. Borealis อาจเพิ่มการป้องกันสารต้านอนุมูลอิสระและบรรเทาปัจจัยเสี่ยงของโรคหัวใจและหลอดเลือดหรือไม่ เราให้อาหารหนู (Mus musculus) ด้วยสารละลายไดอะตอมแบบแช่เยือกแข็งที่มีความเข้มข้นต่างกัน (1 เปอร์เซ็นต์, 3 เปอร์เซ็นต์ และ 5 เปอร์เซ็นต์) เป็นเวลา 7 วัน จากนั้นเราวัดปริมาณกลูตาไธโอนและกิจกรรมของเอ็นไซม์กลูตาไธโอนรีดอกซ์ คอเลสเตอรอลรวมและความเข้มข้นของไตรเอซิลกลีเซอรอล และความเข้มข้นของมาลอนไดอัลดีไฮด์ในตับและไต. เราพบว่าความเข้มข้นของคอเลสเตอรอลและไตรเอซิลกลีเซอรอลในตับและ ไต เป็นหนูที่ต่ำที่สุดที่ได้รับ Pinnularia Borealis ที่มีความเข้มข้นสูงสุด ซึ่งบ่งบอกถึงคุณสมบัติในการป้องกันของสาหร่าย นอกจากนี้ ความเข้มข้นต่ำสุดของ Pinnularia Borealis ก็เพียงพอที่จะปรับปรุงความสามารถในการต้านอนุมูลอิสระ ผลลัพธ์ของเราแนะนำว่า P. Borealis อาจใช้เป็นอาหารเสริมที่อุดมไปด้วย EPA ได้ แต่ควรจำกัดปริมาณที่จ่ายให้กับสิ่งมีชีวิต

คำสำคัญ:สาหร่าย; EPA; อาหารเสริม; กลูตาไธโอน; เอนไซม์กลูตาไธโอน; ความเครียดออกซิเดชัน ไต; ตับ

CISTANCHE จะปรับปรุงการทำงานของไต/ไต

บทนำ

อนุมูลอิสระและ ROS ก่อให้เกิดความท้าทายที่สำคัญต่อสิ่งมีชีวิต เนื่องจากอาจทำลายกรดนิวคลีอิก โปรตีน และลิพิด ดังนั้น สิ่งมีชีวิตจึงมีการพัฒนาระบบการป้องกันสารต้านอนุมูลอิสระที่มีประสิทธิภาพ ซึ่งรวมถึงสารต้านอนุมูลอิสระจากเอนไซม์ภายนอกและที่ไม่มีเอนไซม์ อย่างไรก็ตาม อาจได้รับสารต้านอนุมูลอิสระ เช่น วิตามินซี วิตามินอี แคโรทีนอยด์ และฟีนอลจากอาหาร นอกจากนี้ กรดไขมันไม่อิ่มตัวเชิงซ้อน (PUFAs) ซึ่งออกซิไดซ์อย่างรวดเร็วในหลอดทดลอง อาจลดความเสียหายจากออกซิเดชันในร่างกายได้ [1] อาหารที่อุดมด้วย PUFAs ช่วยลดความเสี่ยงของโรคหัวใจและหลอดเลือดและมะเร็งบางชนิด นอกจากนี้ยังอาจลดความเข้มข้นของคอเลสเตอรอลในพลาสมา และทำให้ความเสี่ยงของโรคหัวใจและหลอดเลือดและโรคอัลไซเมอร์ลดลง [1,2] และมีบทบาทสำคัญในความผิดปกติทางจิตเวช การมองเห็น โรคหอบหืด และโรคข้ออักเสบรูมาตอยด์ [3] ร่างกายมนุษย์สามารถสังเคราะห์กรดไขมันได้หลายชนิด แต่กรดไขมันจำเป็น เช่น -ไลโนเลนิกแอซิด (โอเมก้า-3, ω-3) และกรดไลโนเลอิก (ω-6) จะต้องเป็น ที่ได้จากการรับประทานอาหาร อนุพันธ์สองตัวของกรด -linolenic, กรด eicosapentaenoic (ω-3, EPA) และกรด docosahexaenoic (ω{{10}}, DHA) เป็นส่วนประกอบโครงสร้างที่สำคัญของเยื่อหุ้มเซลล์ [4] . EPA และ DHA ช่วยปรับปรุงปัจจัยเสี่ยงของโรคหัวใจ เช่น โรคหลอดเลือดสมอง ภาวะหัวใจเต้นผิดจังหวะ และความดันโลหิตสูง [3] และมีบทบาทสำคัญในความผิดปกติทางจิตเวช การมองเห็น โรคหอบหืด และโรคข้ออักเสบรูมาตอยด์ [4] โดยทั่วไปแล้วทั้ง EPA และ DHA ได้มาจากอาหารประจำวัน ส่วนใหญ่มาจากน้ำมันปลา อย่างไรก็ตาม ปัญหาต่าง ๆ เช่น กลิ่นและความไม่แน่นอนของผลิตภัณฑ์สกัดนั้นพบได้ในระหว่างการสกัดจากปลา [4] ดังนั้นจึงต้องการแหล่งอื่น ไดอะตอมเป็นตัวแทนของสาหร่ายสังเคราะห์แสงกลุ่มใหญ่กลุ่มหนึ่ง [5–11] และเป็นที่รู้จักว่ามีกรดไขมัน ω-3 ที่จำเป็น EPA DHA และแคโรทีนอยด์ในระดับสูง [12,13] ใน 2011 Lang et al. เผยแพร่โปรไฟล์กรดไขมันของสาหร่ายขนาดเล็กกว่า 2,000 ตัว ซึ่งช่วยให้สามารถศึกษารายละเอียดของโปรไฟล์ VLC-PUFA ในไดอะตอมได้ [14] พวกมันอุดมไปด้วยกรดไขมันไม่อิ่มตัวเชิงซ้อนสายกลางและสายยาวมาก (VLC-PUFAs) กรดไขมันที่โดดเด่น ได้แก่ กรดไมริสติก (14:0) กรดปาลมิติก (16:0) กรดปาลมิโตเลอิก (16:1) และกรดไอโคซาเพนทาอีโนอิก (20:5) ในขณะที่กรดไขมัน C18 มักมีอยู่ในปริมาณเล็กน้อย [ 15]. ไดอะตอมเป็นที่แพร่หลายทางนิเวศวิทยา เกิดขึ้นในแหล่งที่อยู่อาศัยในทะเล น้ำจืด และบนบกทั่วโลก และมีส่วนสำคัญต่อการผลิตขั้นต้นและทำให้เกิดการหมุนเวียนของคาร์บอนและสารอาหารทั่วโลก [16] Pinnularia Borealis เป็นสายพันธุ์สากลบนบกที่พบได้ในแหล่งที่อยู่อาศัยทางอากาศ (หิน ผนัง ดิน ตะไคร่น้ำ) และตามกระแสน้ำ [17] ในช่วงไม่กี่ปีที่ผ่านมา ไดอะตอมได้รับการยอมรับมากขึ้นว่ามีศักยภาพสูงในการใช้งานเทคโนโลยีชีวภาพ เนื่องจากพวกมันผลิตสารประกอบที่มีมูลค่าสูงซึ่งสามารถนำไปใช้ในยาและเป็นอาหารเสริม [18]

ในการศึกษานี้ เราถามคำถามว่าการเสริมอาหารด้วยไดอะตอม Pinnularia Borealis อาจเพิ่มการป้องกันสารต้านอนุมูลอิสระในกล้ามเนื้อ Musculus ของเมาส์หรือไม่ เราวิเคราะห์ระบบสารต้านอนุมูลอิสระของกลูตาไธโอน ซึ่งมีบทบาทสำคัญในการรักษาสภาวะสมดุลจากปฏิกิริยาออกซิเดชัน เช่นเดียวกับความเข้มข้นของมาลอนไดอัลดีไฮด์ ซึ่งเป็นผลิตภัณฑ์ของลิพิดเปอร์ออกซิเดชัน ซึ่งเป็นเครื่องหมายของความเครียดจากปฏิกิริยาออกซิเดชัน ระบบต้านอนุมูลอิสระกลูตาไธโอนประกอบด้วยกลูตาไธโอนในรูปแบบรีดิวซ์และออกซิไดซ์ (GSH และ GSSH ตามลำดับ) กลูตาไธโอนเปอร์ออกซิเดสและกลูตาไธโอนรีดักเตส อัตราส่วน GSSG (กลูตาไธโอนไดซัลไฟด์) ต่อ GSH ที่เพิ่มขึ้นบ่งบอกถึงความเครียดจากปฏิกิริยาออกซิเดชันที่มากขึ้น [1] กลูตาไธโอนถูกสังเคราะห์ในไซโตพลาสซึมของเซลล์และตับเป็นอวัยวะที่กระฉับกระเฉงที่สุด [1] กลูตาไธโอนลดลง (L-gamma-glutamyl-L-cysteinyl glycine, GSH) เป็นไทออลน้ำหนักโมเลกุลต่ำที่มีมากที่สุดในเซลล์ของสัตว์เลี้ยงลูกด้วยนมที่มีคุณสมบัติต้านอนุมูลอิสระที่มีศักยภาพ [19–21] GSH ยังสร้างสารต้านอนุมูลอิสระที่ออกซิไดซ์อื่นๆ ขึ้นใหม่ เช่น วิตามินซีและวิตามินอี อีกทั้งยังมีส่วนในการซ่อมแซมโครงสร้างของโปรตีน ลิพิด และโมเลกุลของกรดนิวคลีอิกที่ได้รับความเสียหายจากการเกิดออกซิเดชัน [22] กลูตาไธโอนเปอร์ออกซิเดส (GPx) ซึ่งมีความสัมพันธ์สูงกับไฮโดรเจนเปอร์ออกไซด์ ใช้กลูตาไธโอนในรูปแบบรีดิวซ์เพื่อลดไฮโดรเจนเปอร์ออกไซด์ให้เป็นน้ำและกำจัดออกจากร่างกาย [1] วัฏจักรรีดอกซ์ของ GSH ถูกปิดโดยกลูตาไธโอนรีดักเตสซึ่งกระตุ้นการลดลงของกลูตาไธโอนในรูปแบบออกซิไดซ์ให้อยู่ในรูปรีดิวซ์ [1] กระบวนการนี้มีความสำคัญต่อการรักษาอัตราส่วนเซลล์ที่เหมาะสมของกลูตาไธโอนให้อยู่ในรูปแบบรีดิวซ์และออกซิไดซ์ [23]

CISTANCHE จะปรับปรุงไต/ความล้มเหลวของไต

ในที่สุด กลูตาไธโอน S-transferase (GST) กระตุ้นการผัน GSH ให้เป็นสารประกอบอิเล็กโตรฟิลลิกภายนอกและจากภายนอกที่หลากหลาย [24–26] การผัน GST เป็นขั้นตอนแรกในวิถีกรดเมอร์แคปทูริกที่นำไปสู่การกำจัดสารประกอบที่เป็นพิษ GST มีบทบาทสำคัญในการล้างพิษของซีโนไบโอติกที่เป็นอันตรายต่างๆ ทั้งจากภายนอกและภายใน และในกระบวนการเปลี่ยนรูปทางชีวภาพของสารก่อมะเร็งเช่นกัน [27] ในสัตว์เลี้ยงลูกด้วยนม GST มีอยู่ในอวัยวะและเนื้อเยื่อทั้งหมด แต่พบเอนไซม์ที่มีปริมาณสูงสุดในตับ[21]. เป้าหมายอื่นของการศึกษาของเราคือการทดสอบการคาดการณ์ว่าการเสริมอาหารระยะสั้นด้วย Pinnularia Borealis อาจช่วยบรรเทาปัจจัยเสี่ยงของโรคหัวใจและหลอดเลือดได้ ในการทำเช่นนี้ เราได้วัดไตรเอซิลกลีเซอรอลและความเข้มข้นของโคเลสเตอรอลรวมในตับและไตของหนูทดลอง

วัสดุและวิธีการ

การศึกษานี้ดำเนินการที่ Jan Kochanowski University ใน Kielce ประเทศโปแลนด์ ขั้นตอนการทดลองทั้งหมดได้รับการอนุมัติโดย Local Committee for Ethics in Animal Research ในกรุงวอร์ซอ ประเทศโปแลนด์ (การตัดสินใจหมายเลข 37/2019) การทดลองนี้ประกอบด้วยการศึกษาสองขั้นตอน: (1) การเตรียม Pinnularia Borealis สำหรับใช้เป็นอาหารเสริม และ (2) การวิจัยในร่างกายของหนูทดลอง 6-หนูสวิสอายุหนึ่งสัปดาห์

2.1. การเตรียม Pinnularia Borealis แผ่นสาหร่ายถูกขูดจากกิ่งสนที่เก็บรวบรวมจากถ้ำ Głowoniowa Nyza˙ (เทือกเขา Tatra ประเทศโปแลนด์) และใส่ลงในถุงพลาสติกปลอดเชื้อและขนส่งไปยังห้องปฏิบัติการ โดยเพาะเลี้ยงสาหร่ายบนจานเพาะเชื้อแก้วที่มีวุ้นสดซึ่งประกอบด้วย 1 เปอร์เซ็นต์ Bold's Basal Medium [28]. วัฒนธรรมได้รับการบำรุงรักษาที่อุณหภูมิ 20 ◦C ใน 12-h light/12-h รอบมืดที่ 300{{5{ {60}}}} µEmm2 s悆1 l× (หลอดฟลูออเรสเซนต์ FL เย็น 40 W) หลังจากประมาณสองถึงสามเดือนจากการปรากฏตัวครั้งแรกของสาหร่าย ได้ทำการศึกษาด้วยกล้องจุลทรรศน์ วัสดุถูกสังเกตในสภาพมีชีวิตและระบุโดยใช้กล้องจุลทรรศน์แสง Nikon Eclipse E 600 (Nikon, โตเกียว, ญี่ปุ่น) และถ่ายภาพด้วยกล้องดิจิตอล Coolpix 4500 (Nikon, Tokyo, Japan) เซลล์ได้รับการแก้ไขในกลูตาราลดีไฮด์ 3 เปอร์เซ็นต์ในบัฟเฟอร์ฟอสเฟต 0.1 โมลาร์ที่ pH 7.1 โพสต์ออสมิกใน 1 เปอร์เซ็นต์ออสเมียมเตตรอกไซด์และแทรกซึมเข้าไปในอาหารเลี้ยงเชื้อของสเปอร์ [29]; ไมโครโฟโตกราฟีถ่ายด้วยกล้องจุลทรรศน์อิเล็กตรอนแบบส่องผ่าน TESLA BS 500 (TEM) Pinnularia Borealis ถูกระบุตาม [30] และด้วยกล้องจุลทรรศน์ Nikon Eclipse Ti กลับหัว และถ่ายภาพด้วยอุปกรณ์คอนโฟคอล Nikon A1 (Nikon, Tokyo, Japan) หัวเลเซอร์และระบบตรวจจับ 405.488.561 นาโนเมตรเป็นเครื่องตรวจจับ PMT-DU4 ในช่วง 400–820 นาโนเมตร เลนส์ผกผัน Plan Apo VC 100XOil ไฟส่องสว่างปรอท Nikon C-HgFiE และกล้องดิจิตอล DS0Fi1C-U3 การได้มาซึ่งข้อมูลใน Nikon NIS-Elements ได้ภาพดิจิทัลซึ่งประมวลผลด้วย Adobe Photoshop CS5 (Adobe, San Jose, CA, USA) โปรไฟล์ของกรดไขมันเมทิลเอสเทอร์ (FAME) ใน Pinnularia Borealis แห้งถูกวิเคราะห์โดย gas chromatography-mass spectrometry (GC-MS) โดยใช้เครื่องมือ Clarus 600T จาก PerkinElmer (Waltham, MA, USA) ตามวิธีการของ Guzman et al [31]. ปริมาณ P. Borealis ที่แห้งเยือกแข็งใน ωn-3 PUFA มีดังนี้: ωn-3 PUFA (เป็นเปอร์เซ็นต์ของกรดไขมันทั้งหมด) รวม=28 เปอร์เซ็นต์ และ EPA {{45 }} เปอร์เซ็นต์ ระบุและวัดกรดไขมันทั้งหมด 14 ชนิด: myristic acid (C14:0), palmitic acid (C16:0), palmitoleic acid (C16:1 n-7), hexadecadienoic acid (C16:2 n{{ 56}}), กรดเฮกซาเดคาทรีโนอิก (C16:3), กรดสเตียริก (C18:0), กรดโอเลอิก (C18:1 n-9), กรดไลโนเลอิก (C18:2 n-6), - กรดลิโนเลนิก (C18:3 n-3), arachidonic (C20:4 n-6), กรด eicosapentaenoic (C20:5 n-3), กรดอีรูซิก (C22:1 n{{ 79}}) และกรดโดโคซาเฮกซาอีโนอิก (C22:6 n-3)

2.2. การทดลองในสัตว์ทดลองและการแปรรูปเนื้อเยื่อ

2.2.1. กลุ่มสัตว์และการรักษา

หนูสวิสเพศผู้ทั้งหมด 40 ตัวอายุ 6 สัปดาห์โดยมีน้ำหนักตัวเริ่มต้น 20.5 ก. ± 0.5 ก. ซื้อมาจากสถาบันพันธุศาสตร์และเทคโนโลยีชีวภาพสัตว์แห่ง สถาบันวิทยาศาสตร์แห่งโปแลนด์ (Jastrz ˛ebiec, Poland) สัตว์ถูกเก็บไว้ภายใต้สภาวะห้องปฏิบัติการมาตรฐานที่อุณหภูมิคงที่ 20–22 ◦C และความชื้นสัมพัทธ์ 55 เปอร์เซ็นต์ ± 10 เปอร์เซ็นต์ในรอบแสง 12-ชม. (12L-12D ). บุคคลทั้งหมดถูกจัดวางไว้ในกรงโพลีคาร์บอเนตมาตรฐาน (252 × 167 × 140 มม.) ที่หุ้มด้วยฝาสแตนเลสพร้อมห่วงฟีดในตัว อาหาร (สถานีภาคสนาม Łomna-Las, โปแลนด์) และน้ำมีความเพ้อ บุคคลห้าคนถูกวางไว้ในกรงเดียว หนูทุกตัวได้รับอาหารมาตรฐานที่มีโปรตีน 20.5 เปอร์เซ็นต์ ไขมัน 10 เปอร์เซ็นต์ (0.28 กรัมของ PUFA) คาร์โบไฮเดรต 62 เปอร์เซ็นต์ แร่ธาตุ 6.5 เปอร์เซ็นต์ (แคลเซียม 1.9 เปอร์เซ็นต์ ฟอสฟอรัส 1.6 เปอร์เซ็นต์ แมกนีเซียม 1.2 เปอร์เซ็นต์ โซเดียม 0.9 เปอร์เซ็นต์ และโพแทสเซียม 0.9 เปอร์เซ็นต์) และวิตามิน 1 เปอร์เซ็นต์ (retinol 25.000 IU, cholecalciferol 1.000 IU, thiamin 300 mg, riboflavin 20 mg, pyridoxine 15 mg, cobalamin 40 mg, แอสคอร์บิกแอซิด 58 มก., ควิโนน 5 มก., โทโคฟีรอล 125 มก., กรดโฟลิก 3 มก., ไบโอติน 100 ไมโครกรัม, กรดนิโคตินิก 60 มก., กรดแพนโทธีนิก 35 มก. และโคลีนคลอไรด์ 1,000 มก.) หนูสามารถเข้าถึงอาหารและน้ำได้ฟรีตลอดการศึกษา หลังจากหนึ่งสัปดาห์ของการปรับตัวให้ชินกับสภาพห้องปฏิบัติการ หนูถูกสุ่มแบ่งกลุ่มออกเป็น 4 กลุ่ม (หนู 10 ตัวต่อกลุ่ม) ในอีก 7 วันข้างหน้า หนูได้รับอาหารที่แตกต่างกัน:

(1) กลุ่มควบคุมได้รับอาหารมาตรฐาน (2) กลุ่มที่สองได้รับอาหารมาตรฐานที่เสริมด้วยสารละลาย P. Borealis ที่แช่เยือกแข็ง 1 เปอร์เซ็นต์ (0.16 มก. ของ EPA) (3) กลุ่มที่สามได้รับอาหารมาตรฐานที่เสริมด้วยสารละลาย P. Borealis ที่แช่เยือกแข็ง 3 เปอร์เซ็นต์ (0.48 มก. ของ EPA); และ (4) กลุ่มที่สี่ได้รับอาหารมาตรฐานที่เสริมด้วยสารละลาย P. borealis 5 เปอร์เซ็นต์ (0.8 มก. ของ EPA) สารละลายน้ำ P. borealis ที่แช่เยือกแข็งให้รับประทานวันละครั้งในปริมาตร 50 ไมโครลิตร หนูสามารถเข้าถึงอาหารและน้ำได้ฟรีตลอดการศึกษา การเพิ่มน้ำหนักของสัตว์ได้รับการตรวจสอบสองครั้ง (ระหว่างการทดลอง) และการบริโภคอาหารของพวกมันก็วัดสองครั้งเช่นกัน สารละลายของไดอะตอมที่แช่เยือกแข็งนั้นถูกจัดเตรียมด้วยไมโครปิเปต p200 ช่องทางเดียวแบบธรรมดา (Gilson Pipetteman, Thermo Fischer Scientific, Reinach, สวิตเซอร์แลนด์) และทิปปิเปตถูกป้อนเข้าปากจนกระทั่งหนูเริ่มดื่ม

CISTANCHE จะช่วยเพิ่มอาการปวดไต/ไต

2.2.2. การเก็บตัวอย่างเนื้อเยื่อ

หลังการเสริมอาหารหนึ่งสัปดาห์ หนูถูกตัดหัวและตับและผ่าไต ดิตับถูกทาด้วยสารละลายน้ำเกลือเย็น (4 ◦C) เพื่อขจัดเลือดที่เหลืออยู่ออก ชิ้นส่วนเนื้อเยื่อ (10บัฟเฟอร์ 0 มก./1 มล.) ถูกทำให้เป็นเนื้อเดียวกันด้วย TH 220-PCRH-Omni TH โฮโมจีไนเซอร์ในบัฟเฟอร์ฟอสเฟต 0.1 โมลาร์ที่มี pH 7.4 ที่มี EDTA 10 มิลลิโมลาร์ Homogenates ถูกหมุนเหวี่ยงเป็นเวลา 15 นาทีที่ 12000 รอบต่อนาทีในเครื่องหมุนเหวี่ยงในห้องปฏิบัติการด้วย MPW ที่ทำให้เย็นลง-351 R. หลังจากการปั่นแยกส่วน supernatants จะถูกแช่แข็งทันทีในไนโตรเจนเหลวและเก็บไว้ที่ t 40 ◦C สำหรับการวิเคราะห์เพิ่มเติม .

2.2.3. วิธีการวิเคราะห์ในเนื้อเยื่อเหนือตะกอน ความเข้มข้นของกลูตาไธโอนลดลง กิจกรรมของกลูตาไธโอนเปอร์ออกซิเดส กลูตาไธโอนรีดักเตส กลูตาไธโอนทรานสเฟอร์เรส คอเลสเตอรอล ไตรเอซิลกลีเซอรอล โปรตีน และความเข้มข้นของมาลอนไดอัลดีไฮด์ [32]

2.3. ลดกลูตาไธโอน (GSH)ความเข้มข้นของ GSH ถูกกำหนดโดยใช้ Glutathione Assist Kit (Sigma-Aldrich, Darmstadt, Germany, Cat. No. CS0260) ตามขั้นตอนของผู้ผลิต ตัวอย่างแรกถูกลดโปรตีนด้วยสารละลายกรดซัลโฟซาลิไซลิก 5 เปอร์เซ็นต์และหมุนเหวี่ยงเพื่อกำจัดโปรตีนที่ตกตะกอน การวัด GSH ใช้การทดสอบทางจลนศาสตร์ซึ่งปริมาณตัวเร่งปฏิกิริยาของ GSH ทำให้เกิดการลดลงอย่างต่อเนื่องของ 5.5 ไดไทโอบิส (2-กรดไนโตรเบนโซอิก) (DTNB) เป็น 5-ไทโอ-2กรดไนโตรเบนโซอิก (TNB) ซึ่งมีสีเหลือง ความเข้มของสีถูกวัดด้วยสเปกโตรโฟโตเมตริกที่ 412 นาโนเมตร

2.4. กลูตาไธโอนเปอร์ออกซิเดส (GPx)วัดการทำงานของกลูตาไธโอนเปอร์ออกซิเดสด้วย Glutathione Peroxidase Cellular Activity Assay Kit (Sigma–Aldrich, Darmstadt, Germany, Cat. No. CPG1) วิธีการนี้ขึ้นอยู่กับการออกซิเดชันของกลูตาไธโอน (จากรูปแบบ GSH ถึง GSSG) ที่เร่งปฏิกิริยาโดย GPx ซึ่งควบคู่ไปกับการรีไซเคิล GSSG กลับสู่ GSH โดยใช้กลูตาไธโอนรีดักเตสและ NADPH การลดลงของค่าการดูดกลืนแสง NADPH ที่วัดที่ 340 นาโนเมตรในระหว่างการออกซิเดชันของ NADPH เป็น NADP plus บ่งชี้ถึงกิจกรรมของ GPx

2.5. กลูตาไธโอนทรานสเฟอร์เรส (GST)วัด Glutathione transferase ด้วย Glutathione S-Transferase (GST) Assay Kit (Sigma–Aldrich, Darmstadt, Germany, Cat. No. CS0410) หลักการทดสอบอยู่บนพื้นฐานของข้อเท็จจริงที่ว่า GST กระตุ้นการคอนจูเกตของแอล-กลูตาไธโอนกับ 1-คลอโร-2,4- ไดไนโตรเบนซีน (CDNB) ผ่านกลุ่มไทออลของกลูตาไธโอน คอนจูเกต GS-DNB ดูดซับที่ 340 นาโนเมตร อัตราการดูดซึมเพิ่มขึ้นเป็นสัดส่วนโดยตรงกับกิจกรรม GST ในตัวอย่าง

2.6. กลูตาไธโอนรีดักเตส (GR)กิจกรรมของกลูตาไธโอนรีดักเตสถูกวัดด้วยชุดทดสอบกลูตาไธโอนรีดักเตส (ซิกมา–อัลดริช, ดาร์มสตัดท์, เยอรมนี, Cat. No. GRSA) กิจกรรมถูกวัดโดยการเพิ่มขึ้นของการดูดกลืนแสงที่เกิดจากการลดลงของ DTNB [5,5" dithiobis(2-กรดไนโตรเบนโซอิก)] ที่ 412 นาโนเมตร

2.7. ปริมาณคอเลสเตอรอลปริมาณคอเลสเตอรอลถูกกำหนดโดยใช้การทดสอบ Biochemtest โดยวิธีการ [33] คอเลสเตอรอลเอสเทอร์ถูกไฮโดรไลซ์โดยคอเลสเตอรอลเอสเทอเรส (CE) เพื่อให้คอเลสเตอรอลและกรดไขมันอิสระ การดูดกลืนของตัวอย่างทดสอบถูกวัดที่ 505 นาโนเมตร

2.8. เนื้อหา Triacylglycerolsเนื้อหา Triacylglycerols ถูกกำหนดโดยใช้การทดสอบ Alpha Diagnostic [34] หลักการทดสอบมีพื้นฐานอยู่บนข้อเท็จจริงที่ว่าไตรเอซิลกลีเซอรอลถูกไฮโดรไลซ์โดยไลเปสไปเป็นกรดไขมันอิสระและกลีเซอรอล จากนั้นจึงเปลี่ยนเป็นฟอสโฟรีเลตโดยเอทีพี วัดความเข้มของสีที่ 520 นาโนเมตร

CISTANCHE จะปรับปรุงการฟอกไต/ไต

2.9. ความเข้มข้นของมาลอนไดอัลดีไฮด์ (MDA)ความเข้มข้นของ MDA ถูกวัดด้วยสเปกโตรโฟโตเมตริกโดยใช้การสอบวิเคราะห์กรดไธโอบาร์บิทูริก (TBA) ในการทำให้การทดสอบบรรลุผลสำเร็จ ตัวอย่าง {{0}}.5 มล. ถูกเติมลงในของผสมปฏิกิริยา (1.0 มล.) ที่ก่อรูปขึ้นโดยส่วนเท่าๆ กันของกรดทริสคลอโรอะซิติก (TCA) 15 เปอร์เซ็นต์ใน 0.25 N HCL และ 0.375 เปอร์เซ็นต์ thiobarbituric acid (TBA) ใน 0.25 N HCL และให้ความร้อนที่ 95 ◦C เป็นเวลา 30 นาที หลังจากการทำความเย็นและการหมุนเหวี่ยง ความเข้มของสีชมพูของ TBA–malondialdehyde adduct ถูกวัดด้วยสเปกโตรโฟโตเมตริกที่ 532 นาโนเมตร [35]

2.10. ปริมาณโปรตีนปริมาณโปรตีนถูกกำหนดโดยใช้วิธีการโดย [36] การทดสอบโปรตีน Lowry ขึ้นอยู่กับปฏิกิริยาของไอออนของทองแดงกับพันธะเปปไทด์ (ด้วยน้ำยา Folin–Ciocalteu กล่าวคือ ส่วนผสมของกรดฟอสโฟทังสติกและกรดฟอสโฟโมลิบดิก) ภายใต้สภาวะที่เป็นด่าง (การทดสอบ Biuret) กับการออกซิเดชันของโปรตีนอะโรมาติกตกค้าง ( ส่วนใหญ่เป็นทริปโตเฟนและไทโรซีน) ซีสเตอีนยังทำปฏิกิริยากับรีเอเจนต์ด้วย ความเข้มข้นของสารเชิงซ้อนที่มีสีถูกวัดด้วยสเปกโตรโฟโตเมตริกที่ความยาวคลื่น λ=750 นาโนเมตร

2.11. การวิเคราะห์ทางสถิติผลลัพธ์ทั้งหมดจะแสดงเป็นค่าเฉลี่ยโดยมีค่าเบี่ยงเบนมาตรฐาน (SD) พารามิเตอร์ทางชีวเคมีถูกเปรียบเทียบโดยใช้การวิเคราะห์ความแปรปรวน ANOVA ตามด้วยการทดสอบ Tukey post hoc การเปลี่ยนแปลงของมวลกายและการบริโภคอาหารถูกเปรียบเทียบโดยใช้ t-test สองตัวอย่าง การวิเคราะห์เหล่านี้ดำเนินการโดยใช้ซอฟต์แวร์ Statistica 90 [37] ข้อมูลยังแสดงเป็นเปอร์เซ็นต์ โดยสมมติว่าค่าควบคุมเป็น 100 เปอร์เซ็นต์ นัยสำคัญทางสถิติถูกกำหนดไว้ที่ p < 0.05="" และ="" p="">< 0.01="" นอกจากนี้="" ได้ทำการวิเคราะห์การบรรพชา="" cca="" โดยตรงด้วยการทดสอบการเปลี่ยนแปลงแบบมอนติคาร์โลเพื่อพิจารณาว่าพารามิเตอร์ทางชีวเคมีที่วัดได้ตัวใดทำให้ชุดการศึกษาแตกต่างกันอย่างมีนัยสำคัญ="" การวิเคราะห์เหล่านี้ดำเนินการโดยใช้ซอฟต์แวร์="" canoco="" 5.0="" [38]="">ตับและไต

3. ผลลัพธ์

ความเข้มข้นหรือการทำงานของทุกส่วนของระบบต้านอนุมูลอิสระกลูตาไธโอนขึ้นอยู่กับการเสริมอาหารทั้งในตับและไต. ก่อนการทดลอง หนูทดลองหนัก 20.5 ก. ± 0.5 ก. หลังจากหนึ่งสัปดาห์ของการเสริมด้วยสารละลายไดอะตอมที่ต่างกัน หนูไม่ต่างกันในมวลกาย [t== 1.75, p=0.088] การบริโภคอาหารไม่แตกต่างกันระหว่างกลุ่มและหนูกินอาหารโดยเฉลี่ย 2.5 ± 0.4 กรัมต่อวัน อย่างไรก็ตาม หลังจากหนึ่งสัปดาห์ของการเสริมอาหาร ปริมาณคอเลสเตอรอลและไตรเอซิลกลีเซอรอลในตับและไตลดลงเมื่อเทียบกับการควบคุมอาหาร กิจกรรมของกลูตาไธโอนรีดักเตสและความเข้มข้นของมาลอนไดอัลดีไฮด์เพิ่มขึ้นอย่างมีนัยสำคัญ โดยไม่ขึ้นกับความเข้มข้นของสารละลายไดอะตอมในทั้งตับและไต

ในตับ กิจกรรมของ GPx ลดลงอย่างต่อเนื่องโดยการเพิ่มขึ้นของเนื้อหา Pinnularia Borealis (F (3, 36)=3.80, p=0.018) (รูปที่ 1A) ลดลงมากที่สุด (78.18 เปอร์เซ็นต์ ) พบในตับของหนูที่เลี้ยงด้วยสารละลาย 5 เปอร์เซ็นต์ (รูปที่ 1A, ตารางที่ 1) ในไต รูปแบบเกือบจะตรงกันข้าม (F (3, 36)=13.08, p=6.2 × 10 6 ) (รูปที่ 1A) และกิจกรรมสูงสุดของ GPx ถูกบันทึกในสัตว์ที่ได้รับสารละลายไดอะตอม 3 เปอร์เซ็นต์ (รูปที่ 1A, ตารางที่ 1) การเปลี่ยนแปลงความเข้มข้นของกลูตาไธโอนหลังการเสริมอาหารไม่แสดงให้เห็นรูปแบบที่สม่ำเสมอทั้งในส่วนตับ(F (3, 36)=5.44, p=0.003) (รูปที่ 1B) หรือในไต (F (3, 36)=23.12, p {{ 11}}.6 × 10悆 8 ) (รูปที่ 1B). หลังจาก 7 วันของการเสริมอาหารด้วยสารละลาย 5 เปอร์เซ็นต์ ความเข้มข้นของ GSH ในตับลดลงเป็น ~82 เปอร์เซ็นต์ของค่าควบคุม แต่ความแตกต่างนี้ไม่มีนัยสำคัญ (รูปที่ 1B, ตารางที่ 1) ความแตกต่างที่มีนัยสำคัญในเนื้อหา GSH ถูกบันทึกเฉพาะระหว่างหนูที่เลี้ยงด้วยสารละลายไดอะตอม 3 เปอร์เซ็นต์และ 5 เปอร์เซ็นต์ ในไต ปริมาณสูงสุดของ GSH ถูกบันทึกในสัตว์ที่เลี้ยงด้วยสารละลายไดอะตอม 3 เปอร์เซ็นต์ (รูปที่ 1B, ตารางที่ 1)

กิจกรรมของกลูตาไธโอนรีดักเตสเพิ่มขึ้นอย่างมีนัยสำคัญ โดยไม่ขึ้นกับความเข้มข้นของสารละลายไดอะตอม ทั้งในตับ(F (3, 36)=29.34, p=8.9 × 10 10) (รูปที่ 1C) และไต(F (3, 36)=9.85, p=7.0 × 10 5 ) (รูปที่ 1C) และโดยทั่วไปมีค่าสูงกว่ามากในตับมากกว่าในไต(p < 0.05)="" กิจกรรม="" gr="" หลังจากเสริมด้วยสารละลาย="" 5="" เปอร์เซ็นต์ถึง="" 290="">ตับ(ภาพที่ 1C) และสูงถึงร้อยละ 180 ของค่าควบคุมในไต(รูปที่ 2 ตารางที่ 1)

กิจกรรม GST ในไตเพิ่มขึ้นอย่างต่อเนื่องโดยเพิ่มปริมาณ Pinnularia Borealis ในอาหาร (F (3, 36)=15.59, p=1.2 × 10 6 ) (รูปที่ 1D) กิจกรรมสูงสุดถูกบันทึกหลังจากการเสริมด้วยสารละลายร้อยละ 5 เมื่อถึงร้อยละ 158 ของค่าควบคุม (รูปที่ 1D) กิจกรรม GST ในตับสูงกว่าใน .อย่างเห็นได้ชัดไต(p < 0.05)="" แม้ว่ากิจกรรม="" gst="">ตับขึ้นอยู่กับอาหาร (F (3, 36)=11.62, p=1.8 × 10 5) (ภาพที่ 1D) ไม่ได้แสดงรูปแบบปกติเช่นใน ที่ไต(รูปที่ 1D). ความเข้มข้นของมาลอนไดอัลดีไฮด์ยังเพิ่มขึ้นอย่างต่อเนื่องโดยการเพิ่มปริมาณ Pinnularia Borealis ในอาหารทั้งในตับ(F (3, 36)=4.26, p=0.011) (รูปที่ 1E) และในไต(F (3, 36)=6.74, p=0.001) (รูปที่ 1E) ในทั้งสองกรณี ความเข้มข้นสูงสุดของ MDA ถูกบันทึกหลังจากให้อาหารด้วยสารละลายไดอะตอม 5 เปอร์เซ็นต์ (รูปที่ 1E) ตัวแปรที่มีนัยสำคัญสำหรับความหลากหลายของชุดข้อมูลรวมกันคิดเป็นร้อยละ 55.9 ของความแปรปรวนทั้งหมดในตับและร้อยละ 53.9 ในไต(รูปที่ 2 และ 3). ในไต พบความสัมพันธ์ที่มีนัยสำคัญทางสถิติระหว่างคอเลสเตอรอลสูงและไตรกลีเซอไรด์ในตัวอย่างกลุ่มควบคุม การเพิ่มขึ้นของระดับ GSH ด้วยการเสริมไดอะตอม 3 เปอร์เซ็นต์ก็มีความสำคัญเช่นกัน ในทำนองเดียวกัน การเพิ่มขึ้นของ GR มีความสัมพันธ์อย่างมีนัยสำคัญกับการเพิ่มไดอะตอม 5 เปอร์เซ็นต์ (รูปที่ 3) ในตับ การเพิ่มขึ้นของความเข้มข้นของ MDA มีความสัมพันธ์กับการผสมไดอะตอม 5 เปอร์เซ็นต์ ความสัมพันธ์มีนัยสำคัญทางสถิติ การเพิ่มขึ้นของระดับ GSH และ GR ที่ความเข้มข้นต่ำของไดอะตอมในอาหารสัตว์ก็มีนัยสำคัญทางสถิติเช่นกัน (รูปที่ 2)

Triacylglycerols และเนื้อหาคอเลสเตอรอลในตับและไตมีความคล้ายคลึงกัน (รูปที่ 1F,G) การเสริมอาหารที่มีไดอะตอมส่งผลกระทบอย่างมีนัยสำคัญต่อความเข้มข้นของไตรเอซิลกลีเซอรอล ทั้งในตับ(F (3, 36)=16.22, p=7.8 × 10 7 ) และในไต(F (3, 36)=7.89, p=0.0004). เมื่อเทียบกับกลุ่มควบคุม หลังจากสารละลายไดอะตอม 3 เปอร์เซ็นต์และ 5 เปอร์เซ็นต์ตับtriacylglycerols ลดลงเหลือ 75.25 เปอร์เซ็นต์ และ 65.84 เปอร์เซ็นต์ ตามลำดับ และในไตถึง 92 (ns) และ 73.16 เปอร์เซ็นต์ ตามลำดับ ในทำนองเดียวกัน การเสริมอาหารด้วยไดอะตอมช่วยลดปริมาณคอเลสเตอรอล ทั้งในตับ(F (3, 36)=2.57, p=0.07) และในไต (F (3, 36)=14.90, p =1.8 × 106 ) ปริมาณคอเลสเตอรอลที่ลดลงมากที่สุดถูกบันทึกไว้ในอวัยวะของหนูที่เลี้ยงด้วยสารละลายไดอะตอม 5 เปอร์เซ็นต์

4. การอภิปราย

ในการศึกษานี้ เราถามคำถามว่าการเสริมอาหารด้วย Pinnularia Borealis อาจเพิ่มการป้องกันสารต้านอนุมูลอิสระและบรรเทาปัจจัยเสี่ยงของโรคหัวใจและหลอดเลือดหรือไม่ เราพบว่าความเข้มข้นของคอเลสเตอรอลและไตรเอซิลกลีเซอรอลในตับและไตเป็นหนูที่ต่ำที่สุดที่ได้รับอาหารที่มีความเข้มข้นสูงสุดของ P. Borealis ซึ่งบ่งบอกถึงคุณสมบัติในการป้องกันของสาหร่าย นอกจากนี้ ความเข้มข้นต่ำสุดของ P. Borealis ก็เพียงพอที่จะเพิ่มความสามารถในการต้านอนุมูลอิสระของหนู สาหร่ายมีศักยภาพและเป็นแหล่งธรรมชาติของกรดไขมันไม่อิ่มตัวเชิงซ้อนสายยาว (PUFAs) เช่น กรดไอโคซาเพนทาอีโนอิก (EPA) และกรดโดโคซาเฮกซาอีโนอิก (DHA) โดยทั่วไป ปริมาณไขมันในสาหร่าย phototrophic มีตั้งแต่ 10 เปอร์เซ็นต์ถึง 60 เปอร์เซ็นต์ของน้ำหนักแห้ง และประกอบด้วย 10 เปอร์เซ็นต์ –20 เปอร์เซ็นต์ ω-3 PUFAs [4] โปรไฟล์ของกรดไขมันในสาหร่ายถูกกำหนดโดยพันธุกรรม แต่เนื้อหาของกรดไขมันก็ขึ้นอยู่กับความเข้มของแสงและความเค็มของน้ำด้วย [39] Ryckebosch และคณะ [40] รายงานว่า EPA หรือ DHA จำนวนมากสะสมในสาหร่ายทะเล: Bacillariophyceae, Chlorophyceae, Chrysophyceae, Cryptophyceae และ Florideophyceae เพลโตมาและคณะ [39] เสนอแนะว่าสาหร่ายน้ำจืดอาจจะอุดมไปด้วย ω-3 PUFAs มากกว่าในทะเลและน้ำกร่อย และไดอะตอมน้ำจืดปลายแหลม Nitzschia sp. เป็นสายพันธุ์ไดอะตอมที่มีแนวโน้มมากที่สุดสำหรับการผลิต EPA เชิงพาณิชย์ Nitzschia laevis มีทั้งหมด 75.9 เปอร์เซ็นต์ของ EPA และ 37.4 เปอร์เซ็นต์ของ EPA สะสมในรูปของ triacylglycerol, 22.6 เปอร์เซ็นต์ในรูปของ monoacylglycerides และ 15.9 เปอร์เซ็นต์ในรูปของ phosphatidylcholine [41] ใน P. Borealis ที่ใช้ในการศึกษานี้ PUFA ω-3 คิดเป็น 28 เปอร์เซ็นต์ของกรดไขมันทั้งหมด และ EPA คิดเป็น 32 เปอร์เซ็นต์ของ PUFAs ทั้งหมด ω-3 EPA ของมนุษย์ได้มาจากอาหาร ส่วนใหญ่มาจากน้ำมันปลา เป็นกรดไขมันจำเป็นที่มีคุณค่าทางโภชนาการที่สำคัญและมีความสามารถในการบรรเทาความเสี่ยงต่อโรคต่างๆ ดังนั้น จำเป็นต้องใช้แหล่งน้ำมันปลาทดแทนเพื่อรองรับความต้องการที่เพิ่มขึ้นของ PUFA ไดอะตอม P. Borealis สะสม EPA ในระดับสูง (32 เปอร์เซ็นต์) ดังนั้นจึงถือได้ว่าเป็นอาหารเสริม

เราพบว่าการเสริมอาหารด้วยสารละลายไดอะตอม P. Borealis ที่แช่เยือกแข็งที่มีความเข้มข้นต่างกันทำให้ระดับโคเลสเตอรอลและไตรเอซิลกลีเซอรอลลดลงตามขนาดยา เนื่องจากความแปรปรวนของปริมาณคอเลสเตอรอลในกลุ่มควบคุมจำนวนมาก ผลกระทบนี้ไม่ถึงระดับที่มีนัยสำคัญในสดr (p=0.07) แต่มีแนวโน้มสม่ำเสมอ ในไต,ความเข้มข้นของคอเลสเตอรอลในหนูที่เสริมด้วยสารละลายไดอะตอมสูงสุด 5 เปอร์เซ็นต์ ลดลง ~30 เปอร์เซ็นต์ ปริมาณไตรเอซิลกลีเซอรอลลดลงอย่างต่อเนื่องทั้งในตับและไต. เราแนะนำว่าการลดลงของโคเลสเตอรอลและปริมาณไตรเอซิลกลีเซอรอลเป็นผลมาจากการเสริมอาหารด้วย PUFAs ซึ่งเป็นที่รู้จักสำหรับผลในการป้องกัน [1] P. Borealis เป็นไดอะตอมซีโรไฟติก ซึ่งไม่เพียงแต่มี EPA ที่มีความเข้มข้นสูงเท่านั้น แต่ยังมีสารประกอบออกฤทธิ์ทางชีวภาพอีกหลายชนิด เช่น เม็ดสี เส้นใย และไฟโตสเตอรอล ซึ่งทั้งหมดนี้มีประโยชน์ต่อสุขภาพ [5,8] Sano et al. ได้ผลลัพธ์ที่คล้ายกัน [42] ผู้สังเกตผลของการเสริมอาหารด้วยสาหร่าย Chlorella Vulgaris ในกระต่ายที่ได้รับอาหารที่มีคอเลสเตอรอลสูงเป็นเวลา 10 สัปดาห์ ฟอลลาห์และคณะ [43] แสดงให้เห็นว่าการบริโภคคลอเรลล่ายังสามารถลดระดับคอเลสเตอรอลในผู้ป่วยที่มีไขมันในเลือดสูง ประโยชน์ต่อสุขภาพที่อาจเกิดขึ้นเหล่านี้มาจากองค์ประกอบเฉพาะของคลอเรลล่า เช่น แร่ธาตุ ใยอาหาร โปรตีน และ ω-3 PUFA Cherng และคณะ [44] ยังแสดงให้เห็นว่า Chlorella pyrenoidosa มีความสามารถในการป้องกันภาวะไขมันในเลือดผิดปกติในหนูทดลองและหนูแฮมสเตอร์ที่เลี้ยงด้วยอาหารที่มีไขมันสูงซึ่งมีน้ำมันมะพร้าวเติมไฮโดรเจน 20 เปอร์เซ็นต์ (อุดมไปด้วยกรดไขมันอิ่มตัว) จากการศึกษาหลายชิ้นพบว่าสัตว์ที่รับประทานอาหารที่มีไขมันสูงมีแนวโน้มที่จะพัฒนาภาวะไขมันในเลือดสูงผิดปกติและน้ำตาลในเลือดสูง [45] การดื้อต่ออินซูลิน [46] ภาวะไขมันพอกตับ [47] การรวมตัวของเกล็ดเลือด [48] และความเครียดจากปฏิกิริยาออกซิเดชัน [49] ดังนั้นการรับประทานอาหารที่เหมาะสมที่อุดมไปด้วย PUFAs อาจช่วยบรรเทาปัจจัยเสี่ยงสำหรับโรคเหล่านี้ได้

CISTANCHE จะปรับปรุงการติดเชื้อในไต/ไต

ลี และคณะ [50] แสดงให้เห็นว่าในผู้ชายที่สูบบุหรี่เกาหลี การเสริม Chlorella Vulgaris ช่วยรักษาสถานะสารอาหารของสารต้านอนุมูลอิสระในพลาสมาและปรับปรุงการทำงานของเอนไซม์ต้านอนุมูลอิสระในเม็ดเลือดแดง ออกซิเจนชนิดที่เกิดปฏิกิริยาและอนุมูลอิสระอาจเป็นอันตรายต่อไขมัน โปรตีน และดีเอ็นเอ และอาจก่อให้เกิดโรคต่างๆ ของมนุษย์ เช่น ความผิดปกติของระบบประสาทและหลอดเลือดหัวใจ [51] ในการศึกษานี้ เราคาดการณ์ว่าการเสริมอาหารด้วย P. Borealis จะช่วยบรรเทาความเครียดจากปฏิกิริยาออกซิเดชัน เนื่องจาก PUFAs สามารถลดความเสียหายจากปฏิกิริยาออกซิเดชันในร่างกายได้ [1] อย่างไรก็ตาม ความเข้มข้นของมาลอนไดอัลดีไฮด์ (MDA) ซึ่งเป็นเครื่องหมายของความเครียดจากปฏิกิริยาออกซิเดชัน สูงที่สุดทั้งในตับและไตในหนูที่เสริมด้วยสารละลายไดอะตอม 5 เปอร์เซ็นต์ (รูปที่ 2 และ 3) Malondialdehyde เป็นผลมาจากการเกิดเปอร์ออกซิเดชันของ PUFAs ส่วนใหญ่ และถึงแม้จะเป็นอันตรายน้อยกว่าที่เคยคิดไว้ แต่ก็ยังเป็นพิษ สร้างภูมิคุ้มกัน และทำให้เกิดการกลายพันธุ์ [1] อย่างไรก็ตาม MDA อาจไม่ได้มาจากลิพิดเปอร์ออกซิเดชันเท่านั้น แต่ยังมาจากอาหารด้วย ดังนั้นจึงเป็นไปได้ว่าปริมาณ MDA ที่สูงไม่เกี่ยวข้องกับความเครียดจากปฏิกิริยาออกซิเดชัน แต่เกี่ยวข้องกับเนื้อหา EPA ที่สูงในผลิตภัณฑ์เสริมอาหาร แท้จริงแล้ว กิจกรรมของกลูตาไธโอนเปอร์ออกซิเดส (GPx) ไม่เปลี่ยนแปลงหรือลดลงแม้แต่น้อยหลังการเสริมอาหาร (รูปที่ 2) เอนไซม์ GPx กระตุ้นการลดลงของไฮโดรเจนเปอร์ออกไซด์ปกป้องสิ่งมีชีวิตจากความเสียหายจากปฏิกิริยาออกซิเดชัน ดังนั้น หากเพิ่มความเค้นออกซิเดชัน กิจกรรมของ GPx ก็จะเพิ่มขึ้น กิจกรรม GPx เพิ่มขึ้นอย่างไม่น่าเชื่อในไตของหนูที่เลี้ยงด้วยสารละลายไดอะตอม 3 เปอร์เซ็นต์ และควบคู่ไปกับการเพิ่มขึ้นของปริมาณ GSH (รูปที่ 3) เป็นไปได้มากว่านี่คือเหตุผลที่ความเข้มข้นของ GSH อธิบาย 23.7 เปอร์เซ็นต์ของความแปรปรวนในไต(รูปที่ 3). ผลลัพธ์เหล่านี้อาจบ่งบอกถึงการเพิ่มขึ้นของความเครียดจากปฏิกิริยาออกซิเดชันในกลุ่มนี้ อย่างไรก็ตาม กิจกรรมกลูตาไธโอนรีดักเตส (GR) ในตับและไตเพิ่มขึ้นหลังการเสริมอาหารโดยไม่ขึ้นกับสารละลายไดอะตอม (รูปที่ 2) ในตับ กิจกรรม GR อธิบาย 39.7 เปอร์เซ็นต์ของความแปรปรวน (รูปที่ 2) เอนไซม์นี้เปลี่ยนกลูตาไธโอนออกซิไดซ์ให้อยู่ในรูปรีดิวซ์เพื่อรักษาศักยภาพในการลดการเกิดออกซิเดชันที่เหมาะสม และปกป้องกลุ่มโปรตีน -SH จากการเกิดออกซิเดชัน [22] กิจกรรม GR ที่เพิ่มขึ้น ~2–2.5-เท่าในทุกกลุ่มบ่งชี้ว่าแม้จะมีสารละลาย Pinnularia Borealis ต่ำสุด กลไกการต้านอนุมูลอิสระก็ดีขึ้น ความเข้มข้นของรีดิวซ์กลูตาไธโอน (GSH) ลดลงเฉพาะในหนูที่เสริมด้วยสารละลายไดอะตอม 5 เปอร์เซ็นต์ อาจแนะนำว่าความเข้มข้นที่ต่ำกว่านั้นมีประโยชน์มากกว่า GSH เป็นสารต้านอนุมูลอิสระที่มีศักยภาพซึ่งเป็นปัจจัยร่วมสำหรับกลูตาไธโอนเปอร์ออกซิเดสและกลูตาไธโอนทรานสเฟอร์เรส [1] กลูตาไธโอนทรานสเฟอร์เรสเป็นกลุ่มของเอ็นไซม์ที่เริ่มต้นการล้างพิษของสารประกอบที่เป็นอันตรายของเซลล์ภายในและภายนอกรวมถึงชนิดออกซิเจนที่เกิดปฏิกิริยา กิจกรรมสูงสุดของกลูตาไธโอนทรานสเฟอร์เรส (GST) ในหนูที่เสริมด้วยสารละลายไดอะตอม 5 เปอร์เซ็นต์อาจอธิบายเนื้อหา GSH ต่ำสุดในสัตว์เหล่านี้ด้วย ดังนั้นเราจึงสรุปได้ว่าการเสริมอาหารด้วย P. Borealis มีประโยชน์ต่อระบบรีดอกซ์ของ GSH เมื่อนำไปใช้ในสารละลายมากถึง 3 เปอร์เซ็นต์ ความเข้มข้นที่สูงขึ้นอาจมีผลเสียที่ไม่สามารถชดเชยได้ด้วยการลดคอเลสเตอรอลหรือปริมาณไตรเอซิลกลีเซอรอล อย่างไรก็ตาม PUFAs ในอาหารสามารถถูกรวมเข้าในไขมันของเซลล์ในระดับที่แตกต่างกัน และด้วยเหตุนี้จึงอาจให้ผลที่แตกต่างกันขึ้นอยู่กับโครงสร้างของเซลล์หรือเนื้อเยื่อ [52] สิ่งนี้อาจอธิบายความแตกต่างในพารามิเตอร์ของระบบต้านอนุมูลอิสระบางส่วนระหว่างไตและตับ นอกจากนี้ กรดไขมันที่ได้จากอาหารอาจถูกทำให้อิ่มตัวหรือยืดออก ส่วนใหญ่อยู่ในเอนโดพลาสมิกเรติคูลัม [53] เราไม่ได้วัดเนื้อหา EPA ในตับและไต,ดังนั้นเราจึงไม่สามารถพูดได้อย่างแม่นยำว่าเนื้อหา EPA ของเนื้อเยื่อคืออะไร แต่เราเชื่อว่าผลลัพธ์นั้นไม่ได้ตั้งใจเพราะความเข้มข้นต่ำสุดของ P. Borealis นั้นเพียงพอที่จะปรับปรุงความสามารถในการต้านอนุมูลอิสระ

นอกจากนี้ยังมีหลักฐานที่เพิ่มขึ้นว่า PUFA ต่างๆ ที่ใช้เป็นผลิตภัณฑ์เสริมอาหารไม่เท่ากัน เนื่องจาก PUFAs ไม่เพียงแต่มีคุณสมบัติในการต้านอนุมูลอิสระ แต่ยังมีคุณสมบัติในการต้านอนุมูลอิสระด้วย ดังนั้นจึงอาจปรับการป้องกันสารต้านอนุมูลอิสระภายในร่างกาย [52] ผลกระทบของ PUFAs ไม่ได้เกี่ยวข้องกับความยาวของสายโซ่คาร์บอนเพียงอย่างเดียว หรือกับจำนวนและตำแหน่งของพันธะคู่ ในบรรดา PUFAs ห้าชนิดที่ศึกษา (arachidonic (20:4 ω-6), linoleic (18:2 ω-6), -linolenic (18:3 ω-3), eicosapentaenoic (20: 5 ω-3) และ docosahexaenoic (22:6 ω-3)) มีเพียง DHA เท่านั้นที่เพิ่มการป้องกันสารต้านอนุมูลอิสระในการเพาะเลี้ยงเซลล์ตับในมนุษย์ ขณะที่ความเสียหายจากออกซิเดชันที่เกิดจากกรด arachidonic [51,54] ในการศึกษาในหลอดทดลองอื่น ๆ ผู้เขียน [55] แสดงให้เห็นว่า EPA และ DHA จากภายนอกมีคุณสมบัติต้านอนุมูลอิสระที่มีศักยภาพมากที่สุด และมีประสิทธิภาพในการขจัด ROS มากกว่า ω-6 PUFAs

เพื่อเป็นความรู้ที่ดีที่สุดของเรา นี่เป็นการศึกษาครั้งแรกเกี่ยวกับผลิตภัณฑ์เสริมอาหาร P. Borealis สาหร่ายสามารถสังเคราะห์สารประกอบหลายชนิดที่มีประโยชน์ต่อสุขภาพ [56] Koyand และคณะ [45] แสดงให้เห็นว่าสารออกฤทธิ์ในสาหร่ายมีคุณสมบัติในการต้านมะเร็ง ต้านอนุมูลอิสระ และลดความดันโลหิต วิธีธรรมชาติวิธีหนึ่งในการขจัดความเสี่ยงต่อโรคเกี่ยวกับระบบประสาทและหลอดเลือดหัวใจอาจเป็นอาหารที่อุดมไปด้วย ω-3 PUFAs [38] สาหร่ายบางชนิดจัดเป็นแหล่งอาหารในหมวด GRAS [57] และไดอะตอม P. Borealis ได้รับการยอมรับว่าเป็นแหล่งของกรดไขมันไม่อิ่มตัวเชิงซ้อน เช่น EPA [58] ทุกวันนี้ EPA ของมนุษย์ได้มาจากอาหาร ส่วนใหญ่มาจากน้ำมันปลา เป็นกรดไขมันจำเป็นที่มีคุณค่าทางโภชนาการที่สำคัญและสามารถบรรเทาความเสี่ยงต่อโรคต่างๆ ดังนั้น จำเป็นต้องมีแหล่งทางเลือกอื่นสำหรับน้ำมันปลาเพื่อให้ครอบคลุมความต้องการที่เพิ่มขึ้นของ PUFAs ไดอะตอม P. Borealis สะสม EPA ในระดับสูง (32 เปอร์เซ็นต์) ดังนั้นจึงถือได้ว่าเป็นอาหารเสริม

5. สรุปผลการวิจัย

ผลการศึกษาของเราระบุว่า Pinnularia Borealis สามารถใช้เป็นอาหารเสริมที่มีประโยชน์ต่อสุขภาพได้ เมื่อให้ในปริมาณที่เหมาะสม สามารถเสริมการป้องกันสารต้านอนุมูลอิสระและบรรเทาปัจจัยเสี่ยงของโรคหัวใจและหลอดเลือด สาหร่ายเป็นทางเลือกที่ดีสำหรับน้ำมันปลา ช่วยขจัดปัญหาเรื่องกลิ่นและความไม่เสถียรของผลิตภัณฑ์สกัด