파트 1 피로 유발 Sprague Dawley 쥐의 에너지 대사를 개선하기 위해 날짜(Phoenix Dactylifera Linn 및 Cistanche) 사용

Hana Kaduna,b, Azizah Hamida,*, Faridah Abas a,c, Nurul Shazini Ramli a, Ahmad Haniffff Jaafar a,*, Mohd Sabri Pak Deka, Belal J. Muhialdina,d, Hani Hafeeza Halima, Abdul Karim Sabo Mohammed,e , 살람 A. 이브라힘

식품 과학부, 식품 과학 및 기술 학부, UPM Serdang, Universiti Putra Malaysia, Selangor 43400, Malaysia

b 이라크 Al-Mutanna University 이학부

c Institute of Bioscience, UPM Serdang, Universiti Putra Malaysia, Selangor 43400, Malaysia

d 할랄 제품 연구소, UPM Serdang, Universiti Putra Malaysia, Selangor 43400, Malaysia

e 이학부, Dutse Federal University of Dutse, Dutse, Jigawa, Nigeria

f 식품 및 영양 과학 프로그램, North Carolina A&T State University, Greensboro, NC 27411, USA

추상적인

피로신체 세포를 손상시키는 산화 스트레스를 증가시키고 다양한 만성 질환의 발병 위험을 증가시킵니다. 이 연구에서는안티-피로피야롬 대추 추출물의 활성은 FST(강제 수영 테스트)를 사용하여 피로 유발된 쥐에서 평가되었습니다. 결과는 500mg/kg BW 대추 추출물로 처리된 쥐가 가장 높은 지구력 용량(632.9±28.7분)으로 향상된 에너지 생산을 나타냈다는 것을 보여주었습니다. 날짜 처리된 쥐는 또한 혈중 젖산이 더 낮았는데, 이는 더 낮은피로정상 쥐와 피로한 쥐에 비해. 더욱이, 250 및 500 mg/kg BW 대추 추출물과 카페인 그룹의 혈청 젖산 탈수소효소 수치는피곤쥐. 크레아틴 키나아제 활성은 500 mg/kg BW 대추 추출물을 섭취한 그룹에서 가장 낮았습니다. 처리된 쥐는 지질 프로필의 개선을 보였고 조직학적 연구는 다양한 기관의 개선을 보여주었습니다. 500 mg/kg BW 대추 추출물로 처리한 쥐는 대추에 함유된 생리활성 화합물로 인해 에너지 생산이 향상되고 에너지 대사가 향상되는 것으로 나타났습니다. Piyarom 대추 추출물은 항피로 특성을 나타내었으며 피로 관련 질병을 해결하는 음료 또는 스낵 개발의 기능성 성분으로 사용될 수 있습니다.

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1. 소개

피로많은 사람들이 경험하고 다양한 건강 상태에서 나타나는 일반적이고 비특이적인 증상입니다.물리적 인피로이는 비효율적인 에너지 사용의 결과로 인한 성능 저하와 관련이 있으며(Kim et al., 2002; Wan et al., 2017) 압도적인 피로감, 에너지 부족 및 피로감으로 추가 정의됩니다. 자발적인 활동을 시작하거나 유지하는 데 어려움이 있는 것과 관련이 있습니다(Kadum et al., 2018; Li et al., 2020). 피로는 세포를 손상시킬 수 있는 산화 스트레스를 증가시키고 다양한 발달 위험을 증가시킵니다.만성병 환자질병(Lee et al., 2018; Osman and Mohamed, 2018).

Ergogenic 속성은 물질의 능력입니다.향상시키다에너지생산 및 활용(Halim et al., 2018). 예를 들어, 운동 선수와 활동적인 사람들은 경쟁 성과를 높이고 에너지 활용을 개선하는 데 도움이 되는 ergogenic 원조의 혜택을 받습니다(Kreideret al., 2010; Silver, 2001). Ergogenic 원조는 에너지 생산을 개선하고 따라서 예방하는 데 도움이피로산화 스트레스를 낮추고 일반적으로 건강을 개선합니다(Halim et al., 2017; Osman and Mohamed, 2018). 산화 스트레스 관련 예방에 합성 화합물의 사용을 대체 및/또는 줄이기 위한 ergogenic 보조제로 천연 제품을 사용하는 경향이 증가하고 있습니다.피로.

날짜(피닉스 dactylifera Linn 및시스탄체)은 다양한 생리 활성 화합물이 풍부하고 만성 질환으로부터 보호하는 데 도움이 되는 식단의 효과적인 부분으로 보고되었습니다(Al-Alawi et al., 2017). 또한 대추에는 플라보노이드, 페놀산, 아스코르브산, 토코페롤, 카로티노이드를 포함한 페놀류와 같은 항산화 화합물이 풍부한 것으로 알려져 있습니다(Al-Farsi and Lee, 2008; Shabani et al., 2016). 이전 연구에서 우리는 Piyarom과 Rabbi 대추야자가 5가지 시험된 대추 품종 중에서 가장 높은 항산화, 항균 및 항엘라스타제 활성을 나타냄을 입증했습니다(Kadum et al., 2019). 연구에서 언급된 유익한 활동은 아스코르브산, 에피카테킨, 구연산 및 갈산을 포함하는 날짜에서 확인된 대사 산물에 기인할 수 있습니다. 이 결과는 서로 다른 날짜 추출물에 대한 대사체학 연구에서 얻은 부분 최소 자승법(Partial Least Squares biplot)의 상관 관계 연구를 기반으로 수행되었습니다(Kadum et al., 2019). 위에서 언급한 항산화제는 산화 스트레스를 완화하는 데 중요한 라디칼 소거 활성을 나타내는 것으로 알려져 있습니다.피로(Zhu et al., 2021). 또한, 우리는 또한 Piyarom 날짜가 ergogenic 속성을 갖는 것으로 알려진 적절한 수준의 전해질과 설탕으로 구성되어 있음을 보여주었습니다(Kadum et al., 2018). 본 연구에서 우리는 평가하는 것을 목표로 하였다안티-피로Piyarom 대추 추출물의 ergogenic 속성 및 피로 유발 Sprague Dawley 쥐의 에너지 대사에 미치는 영향을 결정합니다.

2. 재료 및 방법

2.1. 식물 재료 및 추출

Piyarom 날짜는 말레이시아 쿠알라룸푸르의 현지 상점에서 구입했으며 결함 및 오염이 없었습니다. 씨를 제거하고 먹을 수 있는 부분을 조각내어 40도에서 건조시켰다. 그런 다음 건조된 조각을 분말로 분쇄하고 멸균 비닐 봉지에 무균적으로 분배하고 -80도에서 보관했습니다. 추출은 이전 연구에서 최적화된 대로 25도에서 24시간 동안 80% 에탄올을 사용하여 수행되었습니다(Kadum et al., 2019). 회전식 진공 증발기(EYELA A{6}}S, USA)를 이용하여 40도에서 용매를 증발시키고, 얻어진 추출물을 동결건조하여 4도의 어두운 병에 보관하였다.

2.2. 동물 실험

수컷 Sprague Dawley 쥐({0}}주령, 평균 체중 204.5g)를 UPM(Universiti Putra Malaysia)의 동물 자원부(ARU), 수의학부에서 구입했으며 연구 승인은 UPM의 동물 윤리 위원회에서 가져옴(UPM\IACUC\AUP-R037\2017). 랫트는 1주 동안 표준 실험실 조건에 순응하도록 했고 또한 1주일 동안 수돗물과 사료에 대한 자유로운 접근을 제공했습니다. 정상 그룹(NG), 정상 피로 그룹(NFG), 250 mg/kg BW DateExtract(LDFG)(250 Date), 500 mg/kg BW의 대추 추출물(500)을 받은 그룹을 포함하는 그룹으로 무작위로 나누었습니다. 날짜) 및 그룹에 5 mg/kg BW의 카페인(5C)을 적용했습니다.

2.3. 실험 설계

수컷 Sprague Dawley 쥐(n=60)를 다음과 같이 무작위로 두 개의 군집으로 나누었습니다. 군집 1(NG)(n=12)은 ​​비피로 대조군으로 명명되었습니다. 및 FST(강제 수영 테스트)를 거친 클러스터 2(n=48). 일단 피로해지면 클러스터 2의 쥐를 4개의 다른 그룹으로 나누었습니다. 두 그룹에는 이전 연구(Sheikh et al., 2016)에서 설명한 대로 250mg/kg BW(저용량) 및 500mg/kg BW(고용량)의 대추 추출물을 먹였습니다. 한 그룹은 양성대조군으로 5 mg/kg BW 카페인을 공급받았고, 대조군은 FST를 받았으나 어떠한 치료도 받지 않았습니다. 동물에게 식이를 공급하고 대추 추출물의 용량을 위 삽관을 통해 투여하였다. 대추 추출물과 카페인은 연구 설계당 8w 동안 매일 지속적으로 각 그룹에 제공되었습니다.

2.4. 강제 수영 테스트

쥐를 유도하기 위해 FST를 받았다.피로그리고 Prasad와 Khanum(2012)이 설명한 방법에 따라 내구성 능력을 결정합니다. 간단히 말해서, 깊이 50cm의 물을 담고 25±2도를 유지하는 물탱크를 사용하였다. 각 쥐의 체중의 약 7%에 달하는 강철 와셔를 꼬리에 묶었습니다. 그런 다음 동물을 조심스럽게 탱크에 넣고 피로를 기록하기 전에 각 동물이 수영하는 데 걸리는 시간을 측정했습니다. 7초 이내에 쥐의 머리가 떠오르지 않을 때 탈진/피로가 결정되었습니다. 실험은 8w 처리 기간 동안 2w마다 반복되었습니다.

2.5. 혈액 및 장기 수집

0주와 4주차에 안와후정맥 수집에 의해 래트로부터 공복 혈액 샘플을 수집하고, 치료 종료(8주차)에 케타민과 자일라진을 사용하여 전신 마취하에 심장 천자를 통해 수집했습니다. 모든 혈액 샘플을 EDTA가 포함된 튜브로 옮기고 실온에서 15분 동안 3500rpm으로 원심분리하고 혈장을 수집하고 추가 분석이 있을 때까지 -80도에서 보관했습니다. 8w 처리 후, 분석을 위해 장기(간, 신장, 심장, 폐, 근육)를 수집하였다.

2.6. 생화학적 분석

이 연구에서는 에너지 대사와 관련된 다양한 생화학적 매개변수를 측정했습니다. 혈청은 포도당, 혈청 요소 질소(SUN), 젖산(Lac), 젖산 탈수소효소(LDH), 크레아틴 키나제(CK) 및 크레아틴(Cr)을 분석하는 데 사용되었습니다. 모든 생화학적 매개변수는 상업적으로 이용 가능한 분석 키트(Span diagnostic Ltd., India)에서 제공하는 표준 절차에 따라 분석되었습니다. SUN 및Cr의 단위는 mg/dL이고 LDH와 CK는 IU/L로 표시됩니다. 혈청 지질 프로필도 분석되었습니다(트리글리세라이드, TG, 총 콜레스테롤, TC, 저밀도 지단백 콜레스테롤, LDL-C 및 고밀도 지단백 콜레스테롤 HDL-C). 간 및 신장 기능 검사가 수행되었으며 분석된 마커는 알라닌 아미노전이효소(ALT), 아스파르테이트 아미노전이효소(AST) 및 감마-글루타밀전이효소(GGT)였습니다. Roche/Hitachi Cobas C 시스템 절차를 따랐습니다.

2.7. 선택된 장기의 조직학적 연구

관심 기관(간, 신장, 심장 및 근육)을 수집한 후 무게를 측정한 다음 10% 포르말린에 보관했습니다. 심실 절편을 얻기 위해 심장 조직을 가로로 절단하고, 4개의 챔버 단면과 간 및 근육 조직(가자미근)을 잘게 썰고 파라핀에 담근 다음 염색을 위해 헤마톡실린 및 에오신(H&E)에 담근다. 수의 병리학자(Huang et al., 2015)의 조직 검사는 CCD 카메라(BX{4}}, Olympus, Tokyo, Japan)가 장착된 광학 현미경으로 수행되었습니다.

2.8. 통계 분석

일원 ANOVA에 이어 Tukey의 HSD 테스트를 사용하여 샘플과 대조군 사이의 통계적 차이를 얻었습니다. 결과는 평균 ± 표준 편차(SD)로 표현되었습니다. p<{1}}.05의 평균값의="" 차이는="" 통계적으로="" 유의한="" 것으로="" 간주하고,="" 획득된="" 데이터는="" minitab="" 버전="" 16(minitab,="" inc.,="" state="" college,="" pennsylvania,="" usa)을="" 사용하여="">

3. 결과 및 논의

3.1. 음식 섭취와 물 섭취

연구 결과는 쥐들 사이에서 음식과 물 섭취량에 유의한 차이가 없음을 보여주었습니다(그림 1A 및 B). 그러나 대추 추출물을 먹인 쥐는 실험 내내 약간의 체중 증가를 보였습니다(그림 1C).

3.2. 강제 수영 테스트

강제 수영 테스트(FST)는 테스트를 위한 유효한 동물 모델을 나타냅니다.안티-피로생리 활성 화합물의 특성(Prasad and Khanum, 2012; Hao et al., 2014; Halim et al., 2017). FST 결과는 명확하게 보여피로 방지수영하는 동안 쥐에 대한 날짜 추출물의 효과(그림 2). 더 높은 용량의 대추 추출물(5{6}}0 mg/kg BW)을 투여받은 쥐는 약 632.9 ± 28.7초의 가장 긴 지구력을 나타내었으며, 이는 처리된 그룹에 비해 유의하게(p < 0.05)="" 높았습니다.="" 250="" mg/kg="" bw="" 추출물="" 및="" 5="" mg/kg="" bw="" 카페인="" 포함.="" 흥미롭게도="" 대추="" 추출물을="" 먹인="" 쥐의="" 수영="" 능력="" 향상은="" 실험="" 4주차부터="" 관찰되었습니다.="" 쥐의="" 수영="" 시간이="" 길어지면="" 쥐에="" 대한="" 저항이="" 더="" 높음을="">피로FST 동안(Tanaka et al., 2003; Ma et al., 2007). 유사한 결과가 식물 추출물의 항피로 가능성을 테스트한 여러 연구자에 의해 보고되었습니다(Prasad and Khanum, 2012; Xu et al., 2013). 예를 들어, 한 이전 연구에서 홀리 바질(Ocimum sanctum)을 먹인 쥐는 피로에 대한 더 나은 성능을 보였고 수영 시간을 연장했습니다(Singh et al., 2012b). 최근 연구에서 페루산 인삼(Lepidium meyenii)을 쥐에게 28일 동안 3가지 다른 용량으로 먹인 결과 항피로 효과가 나타났으며 연구자들은 L. meyenii가 효과적인 ergogenic 원조라고 제안했습니다(Zheng et al., 2018). 다른 보고서에서는 쥐의 지구력을 테스트하기 위해 4가지 다른 용량의 모링가(모링가 올레이페라) 추출물을 쥐에게 투여했습니다. 그 연구에서 추출물은 쥐의 피로 시간을 지연시키고 수영 능력을 향상시키는 것으로 밝혀졌습니다(Lamou et al., 2016). 현재 연구에서 날짜는 에너지 음료에 적용할 수 있는 잠재력을 나타내는 것으로 나타났으며 다른 천연 식물 추출물과 비슷합니다.

3.3. 혈당, 젖산 및 젖산 탈수소효소 수치

정도피로운동 후 근육의 변화량은 포도당, 젖산, 젖산 탈수소효소를 포함한 다양한 생화학적 표지자로 측정할 수 있습니다. 대추 추출물의 효과를 확인하기 위해 8w 처리 후 쥐의 혈당 수치를 측정했습니다. 결과는 유의하게(p < 0.05)="" 더="" 낮은(표="" 1)="" normal="" fatigue="" group(nfg)을="" 제외하고는="" 쥐="" 그룹="" 간에="" 포도당="" 수준에서="" 유의한="" 차이를="" 나타내지="" 않았습니다.="" 결과는="" 표면적으로="" 카페인만큼="" 좋은="" 대추의="" 에르고제닉="" 특성에="" 기인할="" 수="" 있는="" 대추="" 추출물의="" 보호="" 효과를="" 나타냅니다.="" 골격근에서="" 포도당은="" 운동="" 시="" 에너지="" 생성을="" 위한="" 연료이며,="" 글리코겐은="" 에너지="" 생성을="" 위한="" 해당작용의="" 동료를="" 유지하기="" 위해="" 글리코겐="" 분해를="" 통해="" 대부분을="" 공급합니다.="" 대추야자="" 섭취를="" 통한="" 영양학적="" 개입이="" 운동="" 전후에="" 근육="" 글리코겐="" 농도를="" 높이거나="" 유지하는="" 데="" 도움이="" 될="" 수="" 있음이="">운동(Li et al., 2018, 2017). 그러나 일정 기간 동안 고혈당이 지속되는 경우 발생할 수 있는 당뇨병 상태의 합병증을 피하기 위해 혈당 수준을 6mol/L 미만으로 유지하는 것이 중요합니다. 이전 연구에서Cistanche 데시 콜라 추출물3w 동안 혈당 수치가 증가하여 에너지 수준이 향상되었습니다(Cai et al., 2010). 또 다른 연구에서, Radix Rehmannia의 추출물은안티-피로근육에 의한 포도당 소비의 결과로 간에 저장된 글리코겐 증가와 혈액 내 포도당 축적 감소로 인한 활동(Liu and Liu, 2016; Tan et al., 2012).

격렬한 운동 중 피로에 대한 중요한 지표인 혈중 젖산은 일상적인 스트레스 테스트에서 기존 병리를 측정하는 데 사용됩니다(Halim et al., 2{5}}17). 젖산은 운동 중 근육의 주요 대사 형태인 혐기성 조건으로 인한 해당과정의 산물입니다(Fu et al., 2{1{14}}}1{18}}; Sun et al. ., 2014). 젖산 축적은 피로의 주요 유발 요인으로 간주되므로 젖산 축적의 억제 또는 젖산 수준의 감소는 항피로 효과를 나타냅니다(Blasiak et al., 2{29}}14). 현재 연구에서 얻은 결과는 정상 및 정상 피로 그룹과 비교하여 대추 추출물과 카페인을 처리한 쥐 그룹 간의 젖산 수치가 유의하게(p < 0.05)="" 감소한="" 것으로="" 나타났습니다(표="" 1).="" 500="" mg/kg="" bw,="" 카페인="" 5="" mg/kg="" bw="" 및="" 250="" mg/kg="" bw="" 대추="" 추출물로="" 처리한="" 쥐="" 그룹의="" 젖산="" 수치는="" 각각="" 10.75="" ±="" 0.90,="" 11.08="" ±="" 0.26="" 및="" 12.09="" ±="" 0.761="" mmol/l였습니다.="" 정상군과="" 피로군의="" 젖산="" 수치는="" 각각="" 14.41±0.45와="" 16.35±0.18mmol/l였다.="" 결과는="" 쥐="" 그룹에서="" 젖산="" 수치를="" 감소시키는="" 대추="" 추출물의="" 긍정적인="" 효과를="" 나타냈습니다.="" 관찰된="" 효과는="" fst="" 동안="" 쥐의="" 성능이="" 향상되었기="" 때문일="" 수="" 있습니다.="" 이="" 결과는="" 낮은="" 젖산="" 축적으로="" 인한="" 근육="" 손상="" 감소로="" 인한="" 것일="" 수="" 있습니다.="">

연구에 따르면 Amarkand 추출물을 먹인 쥐는 혈중 젖산이 감소하고 피로와 관련된 지구력이 증가했습니다(Narkhede et al., 2016). 이전 보고서는 본 연구의 결과와 일치하며, 다양한 식물 추출물의 항피로 활성이 쥐의 혈중 젖산 수치를 감소시켜 동물의 성능을 향상시킬 수 있음을 나타냅니다.

혈액에 높은 수준의 LDH가 존재하는 것은 과도한 근육 사용을 나타내는 것이며 따라서 피로의 지표가 됩니다(Halim et al., 2{2}}17). 과도한 LDH는 또한 세포 괴사와 조직 손상의 징후입니다(Li et al., 2017). 우리의 결과는 FST가 정상 피로 쥐(588 ± 13.30 U/L)의 혈중 LDH 수준을 유의하게(p < 0.05)="" 증가시켰으며,="" 이는="" 500="" mg/kg="" bw를="" 섭취한="" 쥐보다="" 유의하게(p="">< 0.05)="" 높았습니다.="" 대추="" 추출물(297="" ±="" 29.21="" u/l),="" 대추="" 추출물(316.16="" ±="" 27.58="" u/l)="" 및="" 카페인(305="" ±="" 25.91="" u/l)의="" 8w="" 처리="" 후="" 더="" 낮은="" 용량(316.16="" ±="" 27.58="" u/l).="" 따라서="" 대추="" 추출물이="" 쥐의="" 에너지="" 생산을="" 향상시키고="" 결과적으로="" 쥐="" 근육의="" 손상을="" 감소시킬="" 수="" 있다고="" 제안할="" 수="" 있습니다.="" 우리의="" 결과는="" 이전에="" narkhede="" et="" al.(2016)이="" 보고한="" 것과="" 일치했습니다.="" 그="" 연구에서="" amarkand="" 추출물은="" wistar="" 쥐에게="" 주어졌고="" 2주="" 후에="" 동물의="" 혈액="" ldh="" 수치가="" 현저하게="" 감소했습니다.="" 발효="" 쌀겨의="" 물="" 추출물로="" 처리된="" 피로한="" 쥐가="" 혈청="" ldh="" 수준의="" 감소를="" 나타낸="" 다른="" 연구에서도="" 유사한="" 결과가="" 보고되었습니다(kim="" et="" al.,="">