Zeitschrift für Ernährungsstörungen und Therapie

Abstrakt

Ernährungsgipfel 2018 Auswirkungen von Guavenblattextrakt auf die Glukose- und Lipidhomöostase bei durch Ernährung induzierten insulinresistenten C57BL/6J-Mäusen - Wen-Dee Chiang - Professorin der Abteilung für Lebensmittelwissenschaften und Dekanin der Landwirtschaftsfakultät der Tunghai-Universität

Wen-Dee Chiang

Das Metabolische Syndrom bezeichnet das gleichzeitige Vorhandensein zahlreicher Stoffwechselstörungen, gestörter Glukosetoleranz, Dyslipidämie, einschließlich abdominaler Fettleibigkeit, Bluthochdruck und anderer Symptome. Diese Stoffwechselstörungen sind üblicherweise ein Anzeichen vieler chronischer Krankheiten, Herz-Kreislauf-Erkrankungen, einschließlich Typ-2-Diabetes und Bluthochdruck. Fettleibigkeit entsteht hauptsächlich durch eine übermäßige Energieaufnahme, die zu einer unnötigen Ansammlung von Körperfett führt. Von den  Personen  mit Diabetes, Bluthochdruck und Dyslipidämie, die Bays beschreibt, leiden 84 %, 79 % bzw. 82 % an Übergewicht oder Fettleibigkeit, was auf einen engen Zusammenhang zwischen Fettleibigkeit und dem Metabolischen Syndrom hinweist. Basierend auf dem oben Gesagten führt eine unnötige Menge Körperfett zur Entstehung von Insulinresistenz, was zeigt, wie wichtig die Bekämpfung von Fettleibigkeit für die Vorbeugung und Verbesserung des Metabolischen Syndroms ist.

Der Peroxisomen-Proliferator-Rezeptor γ (PPAR-γ), der speziell und bevorzugt in Adipozyten exprimiert wird, ist hauptsächlich für die Regulierung der Insulinempfindlichkeit, Entzündung, Zelldifferenzierung und Insulinempfindlichkeit verantwortlich. PPAR-γ kann durch Fettsäuren und Medikamente reguliert werden und beeinflusst den Lipid- und Glukosestoffwechsel im Zusammenhang mit der Genexpression.

Guavenblätter werden in orientalischen Republiken traditionell als Volksheilmittel für Diabetespatienten verwendet. Im neuen Jahr wurde in Tiermodellen und klinischen Studien an Menschen über die antihyperglykämischen und stoffwechselhemmenden Wirkungen von Guavenblattextrakt berichtet. In der vorliegenden Studie wurden die Mechanismen von GvEx bei der Entwicklung von Stoffwechselerkrankungen im weißen Fettgewebe, in der Leber und in der Skelettmuskulatur von mit hohem Fructose- und Fettgehalt ernährten insulinresistenten C57/BL6J-Mäusen umfassend untersucht.

Materialien und Methoden

Pflanzenmaterial und GvEx-Vorbereitung

Plant material and GvEx preparation were was described in our earlier study (Liu et al., 2014). Briefly, Jen Ju Pa leaves were collected at the period between in the initial appearance and the observable opening of the flower buds. The plant materials were taxonomically recognized and the data have been deposited at the Fengshan Tropical Horticultural Experiment Branch, Taiwan Agricultural Research Institute Council of Agriculture, Executive Yuan). Guava leaf extraction was performed with the best extraction conditions which were derived from a response surface of methodology.

Animals

Ten week old male C57BL/6J mice were found from Taiwan NLAC. All mice were housed in a climate controlled room with 20-24°C temperature, 40-60% humidity, 12 hour dark and light cycle, and free access to the normal chow and water at the farming college of Tunghai university.According to the result of our preceding in vitro study, 200 and 400μg/ml GvEx (ED50 in vitro), respectively, showed knowingly increased the rate of the glucose uptake in both normal and insulin resistant cells.

Induction of insulin resistance and GvEx treatment

To induce insulin resistance, the C, P, TL, TM, TH groups were fed with high fat diet and 30% (w/v) fructose was added to the drinking water. These mice were gavage controlled with their relatively treatment at the start of high fructose high fat feeding.

 Biochemical measurement

The concentrations of serum triglycerides (TG), , glutamate oxaloacetate transaminase (GOT), cholesterol (CHOL) and glutamate pyruvate transaminase (GPT) levels were determined by regular biochemistry assays using the corresponding commercial enzyme kit on a Biochemical Analyser. 

Homeostatic model assessment-insulin resistance (HOMA-IR)

The HOMA model is a method used to the quantify insulin resistance and β-cell function from fasting serum glucose and the insulin attentions. The model has been was widely used since it was first published. After 14 h fasting, the blood glucose and insulin in the attentions of the mice were obtained and used to HOMA-IR calculation.

Hematoxylin-eosin (HE) stain

HE stain is the most widely used the method in histology and histopathology analysis. It is a relatively simple method to demonstrate a wide range of cytoplasmic and nuclear, extracellular matrix features on the paraffin or frozen sections. Liver matters were was harvested and fixed in 10% neutral formalin, embedded in paraffin, cut into 6-μm-thick sections on slides, and stained with the hematoxylin and eosin. Before immunostaininz, deparaffinization was performed by the xylene and graded ethanol to distilled water

Results

Die Ergänzung von GvEx verringerte das Körpergewicht von Mäusen, die mit hohem Fructose- und Fettgehalt gefüttert wurden, deutlich. Zu Beginn der Studie unterschied sich das mittlere Körpergewicht nicht zwischen den Gruppen. Nach 10-wöchiger Behandlung war das mittlere Körpergewicht bei TH (30,8 ± 2,2 g), gefolgt von TM (31,8 ± 2,7 g) und P (32,3 ± 1,9 g) im Vergleich zu C (34,4 ± 2,3 g) signifikant am niedrigsten, was auf die positive Wirkung von GvEx auf die Gewichtsreduzierung hindeutet. Darüber hinaus verringerte die Konservierung mit der hohen GvEx-Dosis das Gewicht des Nebenhodenfetts und des weißen Fettgewebes (Summe aus perirenalem Fett, Bauchfett und Nebenhodenfett) bei Mäusen, die mit hohem Fructose- und Fettgehalt gefüttert wurden, signifikant. Ein früherer Bericht wies darauf hin, dass bei Mäusen, die durch eine fettreiche Ernährung fettleibig wurden, durch die Behandlung mit unterschiedlichen Dosen von  Extrakt aus Blättern des Psidium guajava  eine Abnahme des Körpergewichts und der Ansammlung von Viszeralfett auftrat, wobei die abnehmende Wirkung von der Dosis abhängig war.

 Auswirkungen von GvEx auf die Verbesserung des metabolischen Syndroms

Mehrere Studien haben gezeigt, dass eine Ernährung mit hohem Fructose- und Fettgehalt Insulinresistenz, Hyperinsulinämie und sogar Diabetes und Hyperglykämie hervorrufen kann. Die Hauptgründe für das Auftreten dieser Symptome sind: Ein durch die Ernährung bedingter Anstieg der Bluttriglyceridwerte verringert die Anzahl der aktivierten Insulinrezeptoren und damit die Insulinempfindlichkeit. Chronische Entzündungen und ein hoher oxidativer Stressstatus, die durch eine Ernährung mit hohem Fructose- und Fettgehalt verursacht werden, verringern die Werte der phosphorylierten Insulinrezeptoren und verringern die Menge der Adiponektinexpression im Fettgewebe, wodurch die Insulinempfindlichkeit verringert und die Homöostase des Glukose- und Fettstoffwechsels gestört wird.

Aufgrund der obigen Ergebnisse gingen wir davon aus, dass GvEx den durch eine fructose- und fettreiche Ernährung induzierten Zustand des Metabolischen Syndroms wiederherstellen könnte, indem es die mit dem Lipid- und Glukosestoffwechsel in Zusammenhang stehenden Signale im Fettgewebe, im Skelettmuskelgewebe und in der Leber stimuliert.

Abschluss

Wir untersuchten die Auswirkungen von GvEx auf die Entwicklung des metabolischen Syndroms bei insulinresistenten C57BL/6J-Mäusen, die eine fructose- und fettreiche Ernährung erhielten. Unsere Ergebnisse zeigten, dass die Verabreichung einer hohen GvEx-Dosis vorbeugende Wirkungen gegen die Ansammlung von Lipiden und eine Verbesserung der Insulinresistenz hatte. Der Mechanismus für diese Wirkung war die Verstärkung von Signalen im Zusammenhang mit dem Glukose- und Lipidstoffwechsel in Leber- und Skelettmuskelgewebe sowie im Fettgewebe.

Hinweis: 21. Weltkongress für Ernährung und Lebensmittelwissenschaften, 9.–10. Juli 2018, Sydney, Australien.