肥満ラットモデルにおける Papaver somniferum 種子の抗肥満可能性の調査

要約

この研究では、肥満誘発性アルビノラットにおける Papaver somniferum種子の抗肥満効果を調査しています。洗ったケシの実は、効果的に体重を減らし、血糖値を下げ、毒性なしに脂質プロファイルを改善しました。対照的に、未洗浄の種子は血液パラメータを変化させ、潜在的な毒性とさらなる研究の必要性を示唆しています。

要約

肥満は世界の主要な健康問題であり、世界の人口の約30%が罹患しています。肥満の有病率にもかかわらず、 現在、Papaver somniferum の抗肥満および代謝効果に関するデータはありません。この研究の目的は、高脂肪食(HFD)誘発性肥満ラットにおける Papaver somniferum (ケシ)種子の抗肥満および代謝効果を確認し、体重減少、脂質プロファイル、および臓器毒性への影響を評価することでした。実験は、4週間のケシの実の介入と6週間の肥満誘発試験の2つのフェーズで実施されました。ラットはグループに分けられ、洗ったケシの実と洗っていないケシの実、HFD、および減量のための処方薬を与えられました。その結果、ケシの実を洗うと体重増加が大幅に減少し、脂質プロファイルが増強され、特にトリグリセリド、低密度リポタンパク質(LDL)、超低密度リポタンパク質(VLDL)が減少することが実証されました。さらに、治療を受けたグループでは、グルコースレベルの低下が示されました。しかし、洗っていないケシの実の高用量は、アラニンアミノトランスフェラーゼ(ALT)とアスパラギン酸アミノトランスフェラーゼ(AST)レベルの上昇によって示される中程度の肝ストレスを引き起こし、腎臓の組織病理学は軽度の炎症を示しましたが、血液学的パラメータは一定でした。これらの結果は、洗浄されたケシの実が肥満を減らし、有害な害を及ぼすことなく代謝の健康を増進する可能性があることを示唆しており、その治療の可能性を探求するためのさらなる研究が必要であることを示しています。

概要

肥満は、ボディマス指数(BMI)が20 ^1,2未満であるにもかかわらず、体脂肪率が過度に高いことを特徴とする病状です。体の制御システムが体の調節システム内の栄養素とエネルギーの適切なバランスを維持できない場合、体内に蓄積された余分な体脂肪が蓄積する結果になります³。BMIは、正常体重、太りすぎ、肥満の状態を判断するために使用される主要な診断ツールです。これは、臨床研究で一般的に、過剰な体重や肥満の個人を特定するために使用されます。研究によると、肥満は慢性疾患の主な原因ではなく、それ自体が病気です⁴。これは主に、過剰なカロリー含有食品の消費と座りがちな生活習慣によって引き起こされます⁵。遺伝的な体重増加メカニズムや、エネルギーを多く含む食物への長期にわたる過度の曝露も、肥満の一因となる可能性がある。近年、世界的な肥満の有病率は急速に増加しており、世界人口の30%にあたる21億人が肥満と太りすぎに苦しんでいると推定されています。この比率は、現在のトレンドが上昇し続けると、2030年までに40%に達すると予測されています。生態系や社会問題などの環境要因も肥満の発症に影響を与えます^6,7。肥満は、子宮がん、乳がん、結腸がん、脂質異常症、糖尿病、筋骨格系障害(特に変形性関節症)などの併存疾患など、いくつかの形態のがんに関連しています。さらに、肥満は、高血糖や高いボディマス指数などの心臓の危険因子とも関連しています。肥満に寄与する最もよく知られている要因には、ホルモンの問題と強迫的な食事が含まれます⁸。肥満に対する従来の治療法は広く研究されていませんが、一般的にリスクは最小限に抑えられています。一方、西洋の薬には、重大な健康リスクをもたらす可能性のある高価な副作用が伴うことがよくあります。したがって、安全で効率的な抗肥満薬を作成するための別のアプローチは、肥満に対する天然物を調査することです。植物化学研究の進歩は、肥満の代替療法として使用できる可能性のある治療用ハーブ⁹の伝統的な使用を支持しています。いくつかの科学的調査により、何世紀にもわたって肥満の治療における漢方薬の有効性が示されています。以前の研究では、さまざまな薬理学的成分を含む薬草が食品として消費されることが実証されています¹⁰。天然ハーブを薬として採用することへの関心について議論がありました。これらのハーブを使用することは、非常に少ない悪影響と関連しています¹¹;これらの植物は消化を改善し、体重減少を加速することができます¹²。薬用植物は、食欲抑制、熱発生と脂質代謝の刺激、膵臓リパーゼ活性の阻害、病因の予防、脂肪分解の促進という5つの主要なメカニズムを含む、肥満に対処するための多面的なアプローチを採用しています¹³。さらに、天然ハーブには、消化酵素阻害剤として作用する生理活性化合物が含まれていることが多く、それによって食事性炭水化物や脂肪の加水分解と吸収が妨げられます¹⁴。

Papaver somniferumは、亜大陸では一般にケシまたはカシカシとして知られており、豊かな使用の歴史を持つ世界的に認められた伝統的な植物です。モルヒネ、コデイン、ノスカピン、パパベリン、テバインなどのアルカロイドを含むさまざまな植物化学物質がアヘン¹⁵から単離されています。ケシ植物は主にその精神活性と鎮痛特性に関連していますが、その種子は潜在的な健康上の利点についてますます認識されています。ケシの実は、多価不飽和脂肪酸、特にオメガ3脂肪酸の豊富な供給源であり、これらは体重管理に関連しています¹⁶。特に、ケシの実には、オメガ3脂肪酸であるα-リノレン酸が含まれており、その抗肥満の可能性が大きな注目を集めています。α-リノレン酸の10および12の異性体は、特に体重減少に関与しています。多くの人間の研究は、これらの異性体の組み合わせによる補給が体脂肪率を減らすことができることを示しています¹⁷。この調査の主な目的は、動物モデルの体重減少に対する P.somniferum の影響を評価することでした。さらに、この研究は、脂質プロファイル、血液学的パラメーター、腎臓および肝機能、および脂肪組織の組織学への影響を評価することを目的としていました。

プロトコル

すべての手続きは、パキスタンのラホール大学の倫理委員会が2021年4月21日に開催された会議でそれらを承認した後に実施されましたEPZOOL02193026

1.動物の飼育

1. 35匹のオスのWistarアルビノラット(生後3週間)を標準的な実験室用ケージに個別に収容します。実験全体を通して、げっ歯類の餌と水への自由なアクセスを提供します。
2. ビバリウム環境を22±1°Cの一定温度と50%±10%の相対湿度に保ちます。人工照明を使用して、12時間:12時間の明暗サイクルを実装します。

2.動物のグループ化

1. 実験の開始時に、動物を肥満と非肥満の2つのグループに分けます。肥満のグループに通常の食事に加えて高脂肪の食事を提供します。非肥満のグループに通常の食事を与え、実験の対照群(対照陰性)として使用します。

3. 高脂肪食(HFD)の調製

1. 植物と動物の両方の供給源に由来する脂肪の割合を増やすことにより、高脂肪食(HFD)を処方します。HFDと標準チャウを組み合わせて、ペレットを調製します。
2. HFDの脂肪含有量を飼料30gあたり4gに設定します。ペレットを動物のケージに24時間置きます。24時間後に残っているペレットを計量して記録し、取り出します。毎日新鮮なペレットを提供します。このHFD摂食療法を6週間維持して、肥満を誘発します。
3. 動物の体重を監視し、毎週記録して、体重が増加しているかどうかを確認します。体重を測定するには、ジャーをウェイトマシンに置き、蓋をします。瓶の中にネズミを入れて重量を確認します。
4. 残りの4週間、同じペレットにケシの実を補充して、潜在的な減量効果を調査します。

4.肥満動物のグループ化

1. 6週間後、肥満動物をさらに4つのグループに分けます:グループ1は肥満コントロール(コントロールポジティブ)であり、HFDを引き続き摂食しましたが、治療は提供されませんでした。グループ 2 (標準) は、肥満管理のために市販の薬 ( 材料の表を参照) で治療されます。グループ3(未洗浄)とグループ4(洗浄済み)には、それぞれ洗浄済みと未洗浄のケシの実が供給されます。

5.ケシの実の準備

1. ケシの実(P. somniferum)は、店舗で簡単に入手できるため、地元の商業供給業者から入手してください。種子を数時間天日干しします。種子を未洗浄と洗浄の2つのグループに分けます。
2. 洗浄したグループのケシの実を蒸留水で7回洗い、続いて天日干しします。1Lのビーカーにケシの実500gを加え、水を加えて手で混ぜます。次に、水を捨て、手順を7回繰り返して、種子から不純物、ほこり、その他の粒子をすべて取り除きます。洗った後、種子を日光にさらして乾かします。

6.投与量の計算と飼料の調製

1. 動物の飼料摂取量に基づいて投与量を決定し、1人あたり30 gに標準化されています。ケシの実を飼料30gあたり0.5gの濃度で投与します。
2. ケシの実を蒸留水と混ぜてペレットを作り、飼料に混ぜます。ペレットは、4週間の実験期間中、毎日新鮮に調製します。

7.ラットの解剖と採血

1. ラットを24時間速くします。クロロホルムを使用して動物を犠牲にし、以下に説明するように、さらなる手順のために血液と臓器のサンプルを収集します。
2. クロロホルムを使用してラットに麻酔をかけます。訓練を受けた検査技師が1%吸入クロロホルム(0.05 mL / L)の割合でクロロホルムを投与し、ラットの足をつまんで前にラットが適切に麻酔されていることを確認します。.
3. 標準的な解剖ボックス機器を使用して解剖を行います。解剖を開始する前に、鋭利なナイフ、はさみ、鉗子を消毒してください。解剖中に腎臓、肝臓、脂肪組織サンプルを採取します。取り出したサンプルは、ホルマリンを充填した遠心分離チューブで保存します。
4. EDTAコーティングされたバイアルで血液サンプルを採取します。各動物から12mLの血液を抽出し、さらに各3mLを分割して腎機能試験、肝機能試験、脂質プロファイリングを行います。
5. 採取した血液サンプルを1,957 x g で5分間遠心分離します。血清を透明または黄色がかった液体として他のものから分離します。血清を分離し、マイクロ遠心チューブに分注して、さらなる生化学分析を行います。

8. サンプル分析

1. 標準的な酵素比色法¹⁸を用いて、総コレステロール、HDLコレステロール、LDLコレステロール、トリグリセリド、VLDLなどの総脂質プロファイルを決定する。HDLコレステロールの測定は、時間のかかる沈殿手順に基づいています¹⁸。
2. 血糖値モニターGL-110を使用して、実験全体を通してラットのグルコースレベルを定期的に監視します¹⁹.

9. 毒性評価

1. Papaver somniferumがパラメータALT、AST、ALP、TP、およびビリルビンに及ぼす毒物学的影響を、肝機能試験²⁰を用いて評価する。 ²¹で概説した方法論に従って血清クレアチニンレベルを測定します。
2. ノイバウアー血球計算盤を使用して、赤血球(RBC)や白血球(WBC)の数などの血液学的パラメータを決定します。シアンメトヘモグロビン法を使用してヘモグロビン濃度を評価します。
3. 採取した組織サンプルの病理組織学的検査を行います。ヘマトキシリンとエオシン(H&E)で切片を染色し、顕微鏡で評価します。

10. 統計解析

1. 統計分析には、SPSS ソフトウェア・バージョン 16 を使用します。肥満誘発試験の最初の 1 か月のデータに独立した t 検定を適用します。
2. 第 2 フェーズでは、LSD の事後テストによる反復測定 ANOVA を利用します。LSDとの一元配置分散分析を使用して、毒性評価のための血液パラメータを分析
3. 統計的有意性を p ≤ 0.05 と定義し、p ≤ 0.001 を非常に有意であるとします。

結果

初期体重が40-45g(離乳期)のラットを70日間の実験に選抜し、2段階に分けました。最初のフェーズは6週間続き、実験群で標準的な食事を高脂肪食(HFD;図1)。その後の4週間の段階で、肥満ラットにPapaver somniferumを投与しました。.実験の開始時と終了時に体重を測定しました。反復測定ANOVAにより、対照群と実験群との間の体重の?...

ディスカッション

このプロトコルには、以下の重要なステップがあります。最初の重要なステップは、高脂肪食を使用して動物の肥満を誘発することでした。2番目のステップは、高脂肪食を摂取している動物を監視し、HFDによる糖尿病やその他の病気を発症しないことでした。

このプロトコルには、次の制限もあります。学業上の制限により、ケシの実の正確な...

資料

Name	Company	Catalog Number	Comments
Blood glucose monitor GL-110	Certeza	GL-110	A portable device used to measure blood glucose levels.
Centrifuge	Eppendorf	22620005	A laboratory equipment that spins samples at high speeds to separate components based on density.
EDTA-coated vials	BD Vacutainer	367861	Tubes used for collecting blood samples, preventing clotting by binding calcium ions.
Eppendorf tubes	Eppendorf	0030 120.094	Small plastic tubes used for storing and handling small volumes of liquid.
Falcon tubes	Corning	352059	Conical tubes used for centrifugation and various laboratory applications.
Microscope	Olympus	CX23RF100	An optical instrument used for viewing small objects, typically magnified through lenses.
Neubauer hemocytometer	Hawksley	H.H1	A specialized slide used for counting cells under a microscope.
Orlistat120 mg	Windlas Biotech Ltd
Pipette tips	Eppendorf	0030 073.435	Disposable tips used with pipettes for transferring liquids accurately.
Serological pipettes	Falcon	357551	Graduated pipettes used for transferring liquids in larger volumes.
SPSS software version 16	IBM	N/A (software, not a physical product)	A statistical software package used for data analysis.
Standard laboratory cage (Super Mouse 750)	Lab Products, Inc.	10021	A cage designed to house laboratory mice, providing a controlled environment.