Influência da suplementação de algas na concentração de glutationa e na atividade de enzimas de glutationa no fígado e rim de camundongos
Mar 17, 2022
Abstrato: As algas são uma fonte potencial e natural de ácidos graxos poliinsaturados de cadeia longa, como o ácido eicosapentaenóico (EPA) e o ácido docosahexaenóico (DHA). A diatomácea Pinnularia Borealis acumula altos níveis de EPA e pode ser considerada como fonte para produção comercial de suplementos alimentares. Neste estudo, perguntamos se a suplementação dietética com P. Borealis pode aumentar a defesa antioxidante e melhorar os fatores de risco para doenças cardiovasculares. Alimentamos camundongos (Mus musculus) com soluções de diatomáceas liofilizadas de diferentes concentrações (1 por cento, 3 por cento e 5 por cento) por 7 dias. Em seguida, medimos o teor de glutationa e a atividade das enzimas do sistema redox glutationa, as concentrações de colesterol total e triacilglicerol e a concentração de malondialdeído nofígadoerim. Descobrimos que as concentrações de colesterol e triacilglicerol nofígadoe rins foram os mais baixos em camundongos que foram alimentados com a maior concentração de Pinnularia Borealis, sugerindo propriedades protetoras das algas. Além disso, a menor concentração de Pinnularia Borealis foi suficiente para melhorar a capacidade antioxidante. Nossos resultados sugerem que o P. Borealis pode ser utilizado como fonte de suplementos alimentares ricos em EPA, mas a quantidade fornecida ao organismo deve ser limitada.
Palavras-chave:algas; EPA; suplementação; glutationa; enzimas glutationa; estresse oxidativo; rim; fígado
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Introdução
Os radicais livres e ROS representam desafios significativos para os organismos, pois podem danificar ácidos nucleicos, proteínas e lipídios. Assim, os organismos desenvolveram um sistema de defesa antioxidante eficaz que inclui antioxidantes enzimáticos e não enzimáticos endógenos. No entanto, antioxidantes como vitamina C, vitamina E, carotenóides e fenóis também podem ser obtidos da dieta. Além disso, os ácidos graxos poliinsaturados (PUFAs), que oxidam rapidamente in vitro, podem diminuir o dano oxidativo in vivo [1]. Uma dieta rica em PUFAs diminui o risco de doenças cardiovasculares e alguns tipos de câncer. Também pode diminuir a concentração de colesterol no plasma e, assim, atenuar o risco de doenças cardiovasculares e de Alzheimer [1,2], e desempenha um papel benéfico em distúrbios psiquiátricos, visão, asma e artrite reumatóide [3]. O corpo humano pode sintetizar muitos tipos de ácidos graxos, mas os ácidos graxos essenciais, como o ácido -linolênico (ômega-3, ω-3) e o ácido linoleico (ω-6), devem ser obtido da dieta. Dois derivados do ácido -linolênico, o ácido eicosapentaenóico (ω-3, EPA) e o ácido docosahexaenóico (ω{{10}}, DHA), são importantes componentes estruturais da membrana celular [4] . EPA e DHA melhoram os fatores de risco para doenças cardíacas, como acidente vascular cerebral, arritmia e pressão alta [3], e desempenham um papel benéfico em distúrbios psiquiátricos, visão, asma e artrite reumatóide [4]. Tanto o EPA quanto o DHA são comumente obtidos da dieta diária, principalmente do óleo de peixe. No entanto, problemas como o odor e a instabilidade dos produtos de extração são encontrados durante a extração do pescado [4]. Assim, são exigidas fontes alternativas. As diatomáceas representam um grupo importante de algas fotossintéticas [5-11] e são conhecidas por altos níveis de ácidos graxos essenciais ω-3, EPA, DHA e carotenóides [12,13]. Em 2011, Lang et al. publicaram perfis de ácidos graxos de mais de 2.000 microalgas, permitindo um estudo detalhado dos perfis de VLC-PUFA em diatomáceas [14]. Eles são ricos em ácidos graxos poliinsaturados de cadeia média e muito longa (VLC-PUFAs). Os ácidos graxos predominantes são o ácido mirístico (14:0), ácido palmítico (16:0), ácido palmitoleico (16:1) e ácido eicosapentaenóico (20:5), enquanto os ácidos graxos C18 estão geralmente presentes em pequenas quantidades. 15]. As diatomáceas são ecologicamente difundidas, ocorrem em habitats marinhos, de água doce e terrestres em todo o mundo e contribuem significativamente para a produção primária e para a ciclagem global de carbono e nutrientes [16]. Pinnularia Borealis é uma espécie cosmopolita terrestre comum encontrada em habitats aéreos (rochas, paredes, solo, musgo) e águas próximas e estacionárias [17]. Nos últimos anos, as diatomáceas estão sendo cada vez mais reconhecidas por seu grande potencial em aplicações biotecnológicas, pois produzem compostos de alto valor que podem ser usados na medicina e como suplementos alimentares [18].
Neste estudo, perguntamos se a suplementação dietética com diatomácea Pinnularia Borealis pode aumentar a defesa antioxidante em Mus musculus de camundongos. Analisamos o sistema antioxidante da glutationa, que desempenha um papel crucial na manutenção da homeostase oxidativa, bem como a concentração de malondialdeído, produto da peroxidação lipídica, como marcador de estresse oxidativo. O sistema antioxidante da glutationa consiste em formas reduzidas e oxidadas de glutationa (GSH e GSSH, respectivamente), glutationa peroxidases e glutationa redutase. O aumento da razão GSSG (dissulfeto de glutationa) para GSH é indicativo de maior estresse oxidativo [1]. A glutationa é sintetizada no citoplasma das células e ofígadoé o órgão mais ativo [1]. A glutationa reduzida (L-gama-glutamil-L-cisteinil glicina, GSH) é o tiol de baixo peso molecular mais abundante em células de mamíferos com potentes propriedades antioxidantes [19-21]. A GSH também regenera outros antioxidantes oxidados, como vitamina C e vitamina E. Também participa do reparo da estrutura das moléculas de proteínas, lipídios e ácidos nucléicos danificadas pela oxidação [22]. As glutationas peroxidases (GPx), com sua alta afinidade pelo peróxido de hidrogênio, usam a forma reduzida da glutationa para reduzir o peróxido de hidrogênio a água e eliminá-lo do corpo [1]. O ciclo redox da GSH é fechado pela glutationa redutase, que catalisa a redução da forma oxidada da glutationa à sua forma reduzida. Este processo é importante para manter a proporção celular adequada de glutationa em suas formas reduzida e oxidada [23].
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Finalmente, a glutationa S-transferase (GST) catalisa a conjugação de GSH a uma ampla variedade de compostos eletrofílicos endógenos e exógenos [24-26]. A conjugação de GST é o primeiro passo na via do ácido mercaptúrico que leva à eliminação de compostos tóxicos. A GST desempenha um papel significativo na desintoxicação de diferentes xenobióticos nocivos, tanto exógenos quanto endógenos, e também nos processos de biotransformação carcinogênica [27]. Nos mamíferos, a GST está presente em todos os órgãos e tecidos, mas o maior teor da enzima é encontrado nofígado[21]. Outro objetivo do nosso estudo foi testar a previsão de que a suplementação de dieta de curto prazo com Pinnularia Borealis pode melhorar os fatores de risco para doenças cardiovasculares. Para isso, medimos as concentrações de triacilgliceróis e colesterol total nofígadoerinsde ratos de laboratório.
Materiais e métodos
Este estudo foi feito na Universidade Jan Kochanowski em Kielce, Polônia. Todos os procedimentos experimentais foram aprovados pelo Comitê Local de Ética em Pesquisa Animal em Varsóvia, Polônia (decisão número 37/2019). O experimento incluiu duas etapas de estudo: (1) preparação de Pinnularia Borealis para uso como suplemento alimentar e (2) pesquisa in vivo em camundongos suíços 6-de uma semana de idade.
2.1. Preparação de Pinnularia Borealis As manchas de algas foram raspadas de galhos de pinheiro coletados na caverna Głowoniowa Nyza˙ (Montanhas Tatra, Polônia), e foram colocadas em sacos plásticos estéreis e transportadas para o laboratório, onde as algas foram cultivadas em placas de Petri de vidro contendo ágar fresco composto de 1 por cento de Meio Basal de Bold [28]. As culturas foram mantidas a uma temperatura de 20 ◦C em um ciclo 12-h claro/12-h escuro a 300{{5{ {60}}}} µEmm2 s悆1 l× (tubos fluorescentes FL frios de 40 W). Após aproximadamente dois a três meses do primeiro aparecimento das algas, foi realizado um estudo microscópico. O material foi observado em estado vivo e identificado usando um microscópio de luz Nikon Eclipse E 600 (Nikon, Tóquio, Japão), e as fotografias foram tiradas com uma câmera digital Coolpix 4500 (Nikon, Tóquio, Japão). As células foram fixadas em glutaraldeído a 3 por cento em tampão fosfato 0,1 M a pH 7,1, pós-osmicadas em tetróxido de ósmio a 1 por cento, e foram então infiltradas em meio Spurr [29]; as microfotografias foram tiradas com um microscópio eletrônico de transmissão TESLA BS 500 (TEM). Pinnularia Borealis foi identificada de acordo com [30] e com um microscópio Nikon Eclipse Ti invertido e fotografada com equipamento confocal Nikon A1 (Nikon, Tóquio, Japão). As cabeças de laser de 405.488.561 nm e o sistema de detecção eram um detector PMT-DU4 na faixa de 400-820 nm, lente inversa Plan Apo VC 100XOil, iluminação de mercúrio Nikon C-HgFiE e uma câmera digital DS0Fi1C-U3. A aquisição de dados em Nikon NIS-Elements obteve imagens digitais, que foram processadas com Adobe Photoshop CS5 (Adobe, San Jose, CA, EUA). O perfil de ésteres metílicos de ácidos graxos (FAME) em Pinnularia Borealis seca foi analisado por cromatografia gasosa-espectrometria de massa (GC-MS) usando o instrumento Clarus 600T da PerkinElmer (Waltham, MA, EUA) baseado no método de Guzman et al. [31]. O teor de P. Borealis liofilizado no ωn-3 PUFA foi o seguinte: ωn-3 PUFA (em porcentagem do total de ácidos graxos), total=28 por cento e EPA {{45 }} por cento. Um total de 14 ácidos graxos foram identificados e medidos: ácido mirístico (C14:0), ácido palmítico (C16:0), ácido palmitoleico (C16:1 n-7), ácido hexadecadienóico (C16:2 n{{ 56}}), ácido hexadecatrienoico (C16:3), ácido esteárico (C18:0), ácido oleico (C18:1 n-9), ácido linoleico (C18:2 n-6), - ácido linolênico (C18:3 n-3), araquidônico (C20:4 n-6), ácido eicosapentaenóico (C20:5 n-3), ácido erúcico (C22:1 n{{ 79}}) e ácido docosahexaenóico (C22:6 n-3).
2.2. Indivíduos de teste em animais e processamento de tecidos
2.2.1. Grupos de animais e tratamentos
Um total de 40 camundongos Swiss machos com 6 semanas de idade com peso corporal inicial de 20,5 g ± 0,5 g foram adquiridos do Instituto de Genética e Biotecnologia Animal de Academia de Ciências da Polônia (Jastrz ˛ebiec, Polônia). Os animais foram mantidos em condições laboratoriais padrão a uma temperatura constante de 20–22 ◦C e umidade relativa de 55 por cento ± 10 por cento em um ciclo de luz 12-h (12L-12D ). Todos os indivíduos foram colocados em gaiolas de policarbonato padrão (252 × 167 × 140 mm) cobertas com tampas de aço inoxidável com um comedouro embutido. Comida (estação de campo Łomna-Las, Polônia) e água estavam disponíveis em delírio. Cinco indivíduos foram colocados em uma gaiola. Todos os camundongos receberam um alimento padrão contendo (por peso) 20,5 por cento de proteínas, 10 por cento de gorduras (0,28 g de PUFA), 62 por cento de carboidratos, 6,5 por cento de minerais (cálcio 1,9 por cento, fósforo 1,6 por cento, magnésio 1,2 por cento, sódio 0,9 por cento e potássio 0,9 por cento ) e 1 por cento de vitaminas (retinol 25.000 UI, colecalciferol 1.000 UI, tiamina 300 mg, riboflavina 20 mg, piridoxina 15 mg, cobalamina 40 mg, ácido ascórbico 58 mg, quinonas 5 mg, tocoferóis 125 mg, ácido fólico 3 mg, biotina 100 µg, ácido nicotínico 60 mg, ácido pantotênico 35 mg e cloreto de colina 1000 mg). Os camundongos tiveram livre acesso a comida e água durante todo o estudo. Após uma semana de aclimatação às condições de laboratório, os camundongos foram divididos aleatoriamente em 4 grupos (10 camundongos por grupo). Nos 7 dias seguintes, os camundongos foram alimentados com diferentes dietas:
(1) o grupo controle recebeu dieta padrão; (2) o segundo grupo foi alimentado com a dieta padrão suplementada com 1 por cento de solução de P. Borealis liofilizada (0,16 mg de EPA); (3) o terceiro grupo foi alimentado com a dieta padrão suplementada com solução a 3% de P. Borealis liofilizado (0,48 mg de EPA); e (4) o quarto grupo foi alimentado com a dieta padrão suplementada com 5 por cento de solução de P. borealis liofilizada (0,8 mg de EPA). As soluções de água liofilizada de P. borealis foram administradas oralmente uma vez ao dia em um volume de 50 µL. Os camundongos tiveram livre acesso a comida e água durante todo o estudo. O ganho de peso dos animais foi monitorado duas vezes (durante o experimento), e sua ingestão alimentar também foi medida duas vezes. As soluções de diatomáceas liofilizadas foram fornecidas com uma micropipeta convencional de canal único p200 (Gilson Pipetteman, Thermo Fischer Scientific, Reinach, Suíça) e a ponta da pipeta foi oferecida na boca até que o camundongo começasse a beber.
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2.2.2. Coleta de Amostra de Tecido
Após uma semana de suplementação alimentar, os camundongos foram decapitados e osfígadoe os rins foram dissecados. ofígadofoi perfundido com solução salina resfriada (4 ◦C) para remover qualquer sangue remanescente. Fragmentos de tecido (tampão 100 mg/1 mL) foram homogeneizados com um homogeneizador TH 220-PCRH-Omni TH em tampão fosfato 0,1 M com pH 7,4 contendo EDTA 10 mM. Os homogenatos foram centrifugados por 15 minutos a 12.{12}} rpm em uma centrífuga de laboratório com resfriamento MPW-351 R. Após a centrifugação, os sobrenadantes foram imediatamente congelados em nitrogênio líquido e armazenados a t 40 ◦C para análise posterior .
2.2.3. Métodos analíticos,Em sobrenadantes de tecidos, a concentração de glutationa reduzida, a atividade de glutationa peroxidase, glutationa redutase, glutationa transferase, colesterol, triacilgliceróis, proteínas e concentrações de malondialdeído [32] foram medidas espectrofotometricamente
2.3. Glutationa Reduzida (GSH)A concentração de GSH foi determinada usando Glutationa Assist Kit (Sigma-Aldrich, Darmstadt, Alemanha, Cat. No. CS0260), de acordo com o procedimento do fabricante. As amostras foram primeiro desproteinizadas com solução de ácido 5-sulfosalicílico a 5% e centrifugadas para remover a proteína precipitada. A medição de GSH usa um ensaio cinético em que quantidades catalíticas de GSH causam uma redução contínua de 5,5 ditiobis (2-ácido nitrobenzóico) (DTNB) para 5-tio-2ácido nitrobenzóico (TNB) , que tem uma cor amarela. A intensidade da cor foi medida espectrofotometricamente a 412 nm.
2.4. Glutationa Peroxidase (GPx)A atividade da glutationa peroxidase foi medida com o Kit de Ensaio de Atividade Celular da Glutationa Peroxidase (Sigma–Aldrich, Darmstadt, Alemanha, Cat. No. CPG1). O método é baseado na oxidação da glutationa (da forma GSH para GSSG) catalisada por GPx, que é acoplada à reciclagem de GSSG de volta a GSH utilizando a glutationa redutase e NADPH. A diminuição da absorbância do NADPH medida em 340 nm durante a oxidação do NADPH em NADP plus é indicativa da atividade da GPx.
2.5. Glutationa Transferase (GST)A glutationa transferase foi medida com um kit de ensaio de glutationa S-transferase (GST) (Sigma–Aldrich, Darmstadt, Alemanha, Cat. No. CS0410). O princípio do ensaio baseia-se no fato de que a GST catalisa a conjugação da L-glutationa ao 1-cloro-2,4- dinitrobenzeno (CDNB) através do grupo tiol da glutationa. O conjugado GS-DNB absorve a 340 nm. A taxa de aumento na absorção é diretamente proporcional à atividade de GST na amostra.
2.6. Glutationa Redutase (GR)A atividade da glutationa redutase foi medida com um kit de ensaio de glutationa redutase (Sigma–Aldrich, Darmstadt, Alemanha, Cat. No. GRSA). A atividade foi medida pelo aumento da absorbância causado pela redução de DTNB [5,5" ditiobis(2-ácido nitrobenzóico)] em 412 nm.
2.7. Conteúdo de colesterolO teor de colesterol foi determinado usando o teste Biochemtest pelo método de [33]. Os ésteres de colesterol foram hidrolisados pela colesterol esterase (CE) em colesterol livre e ácidos graxos. A absorção da amostra de teste foi medida a 505 nm.
2.8. Conteúdo de TriacilgliceróisO teor de triacilgliceróis foi determinado usando o teste Alpha Diagnostic [34]. O princípio do ensaio baseia-se no fato de que os triacilgliceróis são hidrolisados pela lipase em ácidos graxos livres e glicerol, depois fosforilados por ATP. A intensidade da cor foi medida a 520 nm.
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2.9. Concentração de malondialdeído (MDA)A concentração de MDA foi medida espectrofotometricamente usando o ensaio de ácido tiobarbitúrico (TBA). Para realizar o ensaio, {{0}},5 mL de amostra foi adicionado a uma mistura de reação (1,0 mL) formada por partes iguais de 15 por cento de ácido tris cloroacético (TCA), em 0.25 N HCL e 0,375 por cento de ácido tiobarbitúrico (TBA), em 0,25 N HCL, e aquecido a 95 ◦C por 30 min. Após resfriamento e centrifugação, a intensidade da cor rosa do aduto TBA-malondialdeído foi medida espectrofotometricamente em 532 nm [35].
2.10. Teor de proteínaO teor de proteína foi determinado usando o método de [36]. O ensaio de proteínas de Lowry é baseado nas reações dos íons de cobre com as ligações peptídicas (com reagente de Folin-Ciocalteu, ou seja, uma mistura de ácido fosfotúngstico e ácido fosfomolibdico) em condições alcalinas (teste de Biuret) com a oxidação de resíduos de proteínas aromáticas. principalmente triptofano e tirosina). A cisteína também é reativa ao reagente. A concentração do complexo colorido foi medida espectrofotometricamente em um comprimento de onda de λ=750 nm.
2.11. Análise estatísticaTodos os resultados são apresentados como médias com desvio padrão (DP). Os parâmetros bioquímicos foram comparados usando análise de variância ANOVA seguida de um teste post hoc de Tukey. As mudanças na massa corporal e no consumo alimentar foram comparadas usando um teste t de dois pares de amostras. Essas análises foram feitas usando o software Statistica 9.0 [37]. Os dados também são apresentados como uma porcentagem, assumindo valores de controle como 100 por cento . A significância estatística foi estabelecida em p < 0,05="" ep="">< 0,01.="" além="" disso,="" análises="" de="" ordenação="" direta="" de="" cca="" com="" testes="" de="" permutação="" de="" monte="" carlo="" foram="" feitas="" para="" determinar="" quais="" dos="" parâmetros="" bioquímicos="" medidos="" diferenciam="" significativamente="" os="" conjuntos="" de="" estudos.="" essas="" análises="" foram="" feitas="" usando="" o="" software="" canoco="" 5.0="" [38],="" separadamente="" para="">fígado e rins.
3. Resultados
A concentração ou atividade de todas as partes do sistema antioxidante da glutationa dependeu da suplementação da dieta, tanto nofígado e rins. Antes do experimento, os camundongos pesavam 20,5 g ± 0,5 g. Após uma semana de suplementação com diferentes soluções de diatomáceas, os camundongos não diferiram na massa corporal [t== 1.75, p=0.088]. O consumo alimentar também não diferiu entre os grupos e os camundongos consumiram em média 2,5 ± 0,4 g de alimento por dia. No entanto, após uma semana de suplementação, os teores de colesterol e triacilglicerol nofígadoe rins diminuíram em relação à dieta controle, e a atividade da glutationa redutase e a concentração de malondialdeído aumentaram significativamente, independente da concentração de solução de diatomácea, em ambos osfígadoe os rins.
No fígado, a atividade de GPx diminuiu continuamente com um aumento no conteúdo de Pinnularia Borealis (F (3, 36)=3.80, p=0.018) (Figura 1A). O maior decréscimo (78,18 por cento ) foi encontrado nofígadode camundongos alimentados com solução a 5 por cento (Figura 1A, Tabela 1). No rim, o padrão foi quase o oposto (F (3, 36)=13,08, p=6,2 × 10 6 ) (Figura 1A) e a maior atividade de GPx foi registrado em animais que receberam 3 por cento de solução de diatomáceas (Figura 1A, Tabela 1). As alterações na concentração de glutationa após a suplementação dietética não mostraram um padrão uniforme, tanto nofígado(F (3, 36)=5.44, p=0.003) (Figura 1B) ou nos rins (F (3, 36)=23.12, p {{ 11}},6 × 10° 8) (Figura 1B). Após 7 dias de suplementação alimentar com a solução a 5%, a concentração de GSH nofígadodiminuiu para ~82 por cento dos valores de controle, mas essa diferença não foi significativa (Figura 1B, Tabela 1). Uma diferença significativa no teor de GSH foi registrada apenas entre camundongos alimentados com 3% e 5% de soluções de diatomáceas. No rim, o maior teor de GSH foi registrado em animais alimentados com a solução de diatomáceas a 3% (Figura 1B, Tabela 1).
A atividade da glutationa redutase aumentou significativamente, independente da concentração da solução de diatomáceas, tanto nofígado(F (3, 36)=29,34, p=8,9 × 10 10) (Figura 1C) e orim(F (3, 36)=9.85, p=7.0 × 10 5 ) (Figura 1C), e em geral, foi muito maior nofígadodo que norim(p <0.05). a="" atividade="" do="" gr="" após="" a="" suplementação="" com="" a="" solução="" a="" 5="" por="" cento="" atingiu="" até="" 290="" por="" cento="" do="" valor="" de="" controle="">fígado(Figura 1C) e até 180 por cento do valor de controle norim(Figura 2, Tabela 1).
Atividade GST norimaumentou continuamente com o aumento do teor de Pinnularia Borealis no alimento (F (3, 36)=15.59, p=1.2 × 10 6 ) (Figura 1D). A maior atividade foi registrada após a suplementação com a solução a 5% quando atingiu 158% do valor de controle (Figura 1D). Atividade GST nofígadofoi nitidamente maior do que norim(p <0.05). embora="" a="" atividade="" do="" gst="">fígadoera dependente da dieta (F (3, 36)=11,62, p=1,8 × 10 5) (Figura 1D), não apresentou um padrão tão regular como em arim(Figura 1D). A concentração de malondialdeído também aumentou continuamente com o aumento do teor de Pinnularia Borealis no alimento, tanto nofígado(F (3, 36)=4.26, p=0.011) (Figura 1E) e norim(F (3, 36)=6.74, p=0.001) (Figura 1E). Em ambos os casos, a maior concentração de MDA foi registrada após a alimentação com a solução de 5 por cento de diatomáceas (Figura 1E). Variáveis significativas para a diversidade do conjunto de dados juntas representaram 55,9 por cento da variabilidade total nofígadoe 53,9% norim(Figuras 2 e 3). No rim, uma relação estatisticamente significativa entre colesterol alto e triglicerídeos foi encontrada nas amostras de controle. O aumento no nível de GSH com a suplementação de 3% de diatomáceas também foi significativo. Da mesma forma, o aumento no GR foi significativamente relacionado à adição de 5 por cento de diatomáceas (Figura 3). No fígado, o aumento na concentração de MDA se correlacionou com a mistura de 5% de diatomáceas. A relação foi estatisticamente significativa. O aumento dos níveis de GSH e GR em baixas concentrações de diatomáceas na ração também foi estatisticamente significativo (Figura 2).
Triacilgliceróis e conteúdo de colesterol nofígadoerimforam semelhantes (Figura 1F,G). A suplementação da dieta com diatomáceas afetou significativamente a concentração de triacilgliceróis, tanto nofígado(F (3, 36)=16.22, p=7.8 × 10 7 ) e norim(F (3, 36)=7,89, p=0,0004). Comparado aos grupos de controle, após as soluções de 3% e 5% de diatomáceas, ofígadotriacilgliceróis diminuíram para 75,25 por cento e 65,84 por cento, respectivamente, e norimpara 92 (ns) e 73,16 por cento, respectivamente. Da mesma forma, o enriquecimento da dieta com diatomáceas diminuiu o teor de colesterol, tanto nofígado(F (3, 36)=2.57, p=0.07) e norim (F (3, 36)=14,90, p =1,8 × 106). A maior diminuição no teor de colesterol foi registrada nos órgãos de camundongos alimentados com a solução de 5 por cento de diatomáceas.
4. Discussão
Neste estudo, questionamos se a suplementação dietética com Pinnularia Borealis pode aumentar a defesa antioxidante e melhorar os fatores de risco para doenças cardiovasculares. Descobrimos que as concentrações de colesterol e triacilglicerol nofígadoerinsforam os mais baixos em camundongos que foram alimentados com a maior concentração de P. Borealis, sugerindo propriedades protetoras das algas. Além disso, a menor concentração de P. Borealis foi suficiente para melhorar a capacidade antioxidante dos camundongos. As algas são fonte potencial e natural de ácidos graxos poliinsaturados de cadeia longa (PUFAs), como o ácido eicosapentaenóico (EPA) e o ácido docosahexaenóico (DHA). Em geral, o teor de lipídios em algas fototróficas varia de 10% a 60% do peso seco, e elas contêm 10% –20% ω-3 PUFAs [4]. Os perfis de ácidos graxos em algas são determinados geneticamente, mas o conteúdo de ácidos graxos também depende da intensidade da luz e da salinidade da água. Ryckebosch et ai. [40] relataram que grandes quantidades de EPA ou DHA se acumulam nas algas marinhas: Bacillariophyceae, Chlorophyceae, Chrysophyceae, Cryptophyceae e Florideophyceae. Peltomaa et ai. [39] sugeriram que as algas de água doce podem ser mais ricas em ω-3 PUFAs do que as marinhas e salobras, e apontaram a diatomácea de água doce Nitzschia sp. como a cepa de diatomáceas mais promissora para a produção comercial de EPA. Nitzschia laevis contém 75,9% de EPA no total, e 37,4% de EPA é acumulado na forma de triacilglicerol, 22,6% na forma de monoacilglicerídeos e 15,9% na forma de fosfatidilcolina [41]. No P. Borealis usado neste estudo, os ω-3 PUFAs representaram 28 por cento do total de ácidos graxos e EPA representaram 32 por cento de todos os ω-3 PUFAs. O EPA humano é obtido da dieta, principalmente de óleo de peixe. É um ácido graxo essencial de importante valor nutricional e tem a capacidade de aliviar o risco de muitas doenças. Assim, fontes alternativas ao óleo de peixe são necessárias para cobrir a crescente necessidade de PUFA. A diatomácea P. Borealis acumula altos níveis (32%) de EPA e, portanto, pode ser considerada um suplemento alimentar.
Descobrimos que a suplementação dietética com soluções liofilizadas de diatomáceas P. Borealis de diferentes concentrações induziu uma diminuição dose-dependente nas concentrações de colesterol e triacilglicerol. Devido à grande variação no teor de colesterol no grupo controle, esse efeito não atingiu o nível de significância no grupo controle.viverr (p=0.07), mas uma tendência consistente era evidente. Norim,a concentração de colesterol em camundongos suplementados com a solução de diatomácea de 5% mais alta foi diminuída em ~30%. Consistentemente, o teor de triacilglicerol foi marcadamente reduzido, tanto nofígadoerim. Sugerimos que a diminuição do teor de colesterol e triacilglicerol foi resultado da suplementação da dieta com PUFAs, que são conhecidos por seu efeito protetor [1]. P. Borealis é uma diatomácea xerofítica, que contém não apenas uma alta concentração de EPA, mas também vários compostos bioativos, como pigmentos, fibras e fitoesteróis, todos benéficos para a saúde [5,8]. Resultados semelhantes foram obtidos por Sano et al. [42], que observaram efeitos antilipidêmicos e antiateroscleróticos significativos da suplementação da dieta com a alga Chlorella Vulgaris em coelhos alimentados com dieta rica em colesterol por 10 semanas. Fallah et ai. [43] demonstraram que a ingestão de Chlorella também pode reduzir os níveis de colesterol em pacientes com hipercolesterolemia. Esses potenciais benefícios à saúde foram atribuídos aos componentes específicos da Chlorella, como minerais, fibras alimentares, proteínas e ω-3 PUFA. Cherng et ai. [44] também mostraram que a Chlorella pyrenoidosa tem a capacidade de prevenir a dislipidemia em modelos de ratos e hamsters alimentados com uma dieta rica em gordura contendo 20% de óleo de coco hidrogenado (rico em ácidos graxos saturados). Vários estudos mostraram que animais alimentados com dietas ricas em gordura são mais propensos a desenvolver dislipidemia e hiperglicemia [45], resistência à insulina [46], esteatose hepática [47], agregação plaquetária [48] e estresse oxidativo [49]. Assim, uma dieta adequada rica em PUFAs pode melhorar os fatores de risco para essas doenças.
CISTANCHE VAI MELHORAR A INFECÇÃO RENAL/RENAL
Lee et ai. [50] mostraram que em fumantes coreanos do sexo masculino, a suplementação de Chlorella Vulgaris preservou o status nutricional antioxidante do plasma e melhorou as atividades das enzimas antioxidantes dos eritrócitos. Espécies reativas de oxigênio e radicais livres podem ser prejudiciais aos lipídios, proteínas e DNA e podem desencadear uma série de doenças humanas, como doenças neurodegenerativas e cardiovasculares [51]. Neste estudo, previmos que a suplementação da dieta com P. Borealis aliviaria o estresse oxidativo porque os PUFAs podem diminuir o dano oxidativo in vivo [1]. No entanto, a concentração de malondialdeído (MDA), um marcador de estresse oxidativo, foi a maior, tanto nofígadoerim, em camundongos suplementados com a solução de diatomácea a 5 por cento (Figuras 2 e 3). O malondialdeído resulta em grande parte da peroxidação de PUFAs e, embora seja menos perigoso do que se pensava anteriormente, ainda é tóxico, imunogênico e mutagênico [1]. No entanto, o MDA pode vir não apenas da peroxidação lipídica, mas também dos alimentos. Assim, é plausível que o alto teor de MDA não esteja relacionado ao estresse oxidativo, mas ao alto teor de EPA no suplemento alimentar. De fato, a atividade da glutationa peroxidase (GPx) não mudou ou mesmo diminuiu após a suplementação da dieta (Figura 2). As enzimas GPx catalisam a redução do peróxido de hidrogênio protegendo o organismo do dano oxidativo. Assim, se o estresse oxidativo fosse aumentado, então a atividade da GPx aumentaria. Incompreensivelmente, a atividade da GPx aumentou norimde camundongos alimentados com a solução de diatomácea a 3 por cento e foi acompanhado por um aumento no teor de GSH (Figura 3). Muito provavelmente, é por isso que a concentração de GSH explicou 23,7 por cento da variância narim(Figura 3). Esses resultados podem sugerir um aumento do estresse oxidativo nesse grupo. No entanto, a atividade da glutationa redutase (GR) nofígadoerim aumentadoapós a suplementação da dieta, independente da solução de diatomáceas (Figura 2). No fígado, a atividade do GR explicou 39,7 por cento da variância (Figura 2). Essa enzima reconverteu a glutationa oxidada em sua forma reduzida para manter o potencial de oxidação-redução adequado e protegeu os grupos -SH das proteínas contra a oxidação [22]. O aumento de ~2–2.5-vezes na atividade de GR em todos os grupos indica que, mesmo com a solução mais baixa de Pinnularia Borealis, os mecanismos antioxidantes são melhorados. A concentração de glutationa reduzida (GSH) foi diminuída apenas em camundongos suplementados com a solução de diatomácea a 5 por cento. Pode sugerir que concentrações mais baixas são mais benéficas. GSH é um potente antioxidante, que também é um cofator para glutationa peroxidases e glutationa transferases [1]. As glutationas transferases são um grupo de enzimas que iniciam a desintoxicação de compostos nocivos celulares endógenos e exógenos, incluindo espécies reativas de oxigênio. A maior atividade da glutationa transferase (GST) em camundongos suplementados com a solução de diatomácea a 5% também pode explicar o menor teor de GSH nesses animais. Assim, concluímos que a suplementação da dieta com P. Borealis é benéfica para o sistema redox da GSH quando aplicada na solução em até 3 por cento . As concentrações mais altas podem ter efeitos prejudiciais que não podem ser compensados por uma diminuição nos teores de colesterol ou triacilglicerol. No entanto, os PUFAs dietéticos podem ser incorporados aos lipídios celulares em diferentes extensões e, como tal, podem exercer efeitos diferentes dependendo das estruturas celulares ou do tecido [52]. Isso pode explicar parcialmente as diferenças nos parâmetros do sistema antioxidante entre osrime fígado. Além disso, os ácidos graxos obtidos da dieta podem ser dessaturados ou alongados, principalmente no retículo endoplasmático [53]. Não medimos o conteúdo de EPA nofígadoerim,então não podemos dizer com precisão qual era o teor de EPA no tecido, mas estamos convencidos de que os resultados não foram acidentais porque a concentração mais baixa de P. Borealis foi suficiente para melhorar a capacidade antioxidante
Além disso, há evidências crescentes de que diferentes PUFAs usados como suplementos alimentares não são iguais, porque os PUFAs não têm apenas propriedades pró, mas também antioxidantes e, portanto, podem modular a defesa antioxidante endógena [52]. Os efeitos dos PUFAs não estão simplesmente relacionados ao comprimento da cadeia de carbono ou ao número e posição das ligações duplas. Entre cinco diferentes PUFAs estudados (araquidônico (20:4 ω-6), linoleico (18:2 ω-6), -linolênico (18:3 ω-3), eicosapentaenóico (20: 5 ω-3), e docosahexaenóico (22:6 ω-3)) apenas DHA aumentou a defesa antioxidante em uma cultura de linhagem de células de hepatoma humano, enquanto o ácido araquidônico induziu dano oxidativo [51,54]. Em outros estudos in vitro, os autores de [55] mostraram que EPA e DHA exógenos têm as propriedades antioxidantes mais potentes e são muito mais eficazes na eliminação de ROS do que ω-6 PUFAs
Até onde sabemos, este é o primeiro estudo sobre P. Borealis como suplemento alimentar. As algas podem sintetizar muitos compostos com potentes benefícios para a saúde [56]. Koyande et ai. [45] mostraram que compostos ativos em algas têm propriedades anticarcinogênicas, antioxidantes e anti-hipertensivas. Uma das formas naturais de eliminar os riscos de doenças neurodegenerativas e cardiovasculares pode ser uma dieta rica em ω-3 PUFAs [38]. Algumas algas são classificadas como fonte de alimento na categoria GRAS [57], e a diatomácea P. Borealis tem sido reconhecida como uma rica fonte de ácidos graxos poliinsaturados, como o EPA [58]. Atualmente, o EPA humano é obtido da dieta, principalmente do óleo de peixe. É um ácido graxo essencial de importante valor nutricional e capacidade de aliviar o risco de muitas doenças. Assim, fontes alternativas ao óleo de peixe são necessárias para cobrir a crescente necessidade de PUFAs. A diatomácea P. Borealis acumula altos níveis (32%) de EPA e, portanto, pode ser considerada um suplemento alimentar.
5. Conclusões
Os resultados do nosso estudo indicam que a Pinnularia Borealis pode ser utilizada como suplemento alimentar proporcionando benefícios à saúde. Quando fornecido na quantidade adequada, pode aumentar a defesa antioxidante e melhorar os fatores de risco para doenças cardiovasculares. As algas são uma boa alternativa ao óleo de peixe, eliminando os problemas de odor e instabilidade dos produtos de extração.
