Effect of resveratrol on selected biochemical parameters in rats fed high fructose diet

• Autorzy: Kopec A. , Piatkowska E.

Warianty tytułu

PL

Wpływ dodatku resweratrolu do diety wysokofruktozowej na wybrane parametry biochemiczne w organizmie szczurów doświadczalnych

• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

Background. High consumption of food products rich in rapidly digested starch, saccharose, glucose and fructose, animal fat and low physical activity are the major risks of overweight, obesity and cardiovascular diseases. The aim of this study was to evaluate the effect of resveratrol on the activity of selected enzymes, heme oxygenase-l (Hmoxl) and glutathione reductase (Gsr) gene expression, as well as fatty acids composition in the visceral adipose tissue in rats fed a high fructose diet. Material and methods. Laboratory male Wistar rats (n = 30) were fed for four months with the high fructose diet (HF diet) (63% w/w) based on American Institute of Nutrition diet (A1N-93G diet). Group I was fed with the AIN-93G diet (NFC - negative control group), group II - high fructose diet (HF), group III - HF with 0.02% of resveratrol, group IV - high fructose with 0.04% of resveratrol and group V - high fructose with 0.06% of resveratrol. At the end of the experiment fasted rats were anaesthetized, blood and Iivers were collected and stored until analyses. Results. Concentration of glucose was significantly increased in the blood of rats fed with the HF containing 0.02% and 0.06% of RSV in diets compared to animals fed with the HF diet. Activity of heme oxygenase-l (HO-1) was significantly lower in the serum of rats fed with the HF diet containing 0.06% RSV compared to the serum of rodents fed with the negative control diet and the HF diets. Gsr and Hmoxl gene expression was significantly increased in livers of rodents fed with HF containing 0.04% RSV compared to the HF group. Conclusions. Resveratrol may protect from damage caused by high fructose intake in rats.

PL

Wstęp. Zbyt duże, przedłużające się w czasie, przespożycie produktów spożywczych obfitujących w łatwostrawną skrobię, sacharozę, fruktozę i tłuszcze pochodzenia zwierzęcego, a równocześnie mała aktywność fizyczna należą do głównych czynników ryzyka nadwagi, otyłości oraz chorób układu krążenia. Celem niniejszej pracy była ocena wpływu dodatku resweratrolu (RSV) do diety wysokofrukozowej na aktywność wybranych enzymów, ekspresji genów hemowej oksygenazy-1 (Hmoxl), reduktazy glutationowej (Gsr) oraz profilu kwasów tłuszczowych w tkance tłuszczowej trzewnej. Materiał i metody. Szczury stada Wistar, płci męskiej (n = 30), przez cztery miesiące były karmione dietą wysokofruktozową, przygotowaną na bazie diety A1N-93G. Grupa I była żywiona dietą AIN-93G (NFC - grupa kontrolna negatywna), grupa II - dietą wysokofruktozową (HF), grupa III, IV i V - dietą HF z dodatkiem resweratrolu odpowiednio w ilości 0,02%, 0,04% oraz 0,06%. Po czterech miesiącach doświadczenia zwierzęta zostały poddane eutanazji. Od szczurów pobrano krew w celu otrzymania surowicy, wątroby oraz tkankę tłuszczową trzewną. Pobrany materiał został zamrożony. Wyniki. Stężenie glukozy wzrosło istotnie w surowicy krwi szczurów karmionych dietą wysokofruktozową z dodatkiem RSV w ilości 0,02% oraz 0,06% w porównaniu ze zwierzętami żywionymi dietą wysokofruktozową. Aktywność hemowej oksygenazy-1 zmniejszyła się istotnie w surowicy krwi szczurów żywionych dietą wysokofruktozową z dodatkiem RSV w ilości 0,06% w porównaniu z surowicą krwi gryzoni żywionych dietą AIN-93G. Ekspresja genów Gsr i Hmox1 istotnie wzrosła w wątrobach szczurów żywionych dietą wysokofruktozową z dodatkiem RSV w ilości 0,04% w porównaniu ze zwierzętami karmionymi dietą wysokofruktozową. Wnioski. Resweratrol może zapobiegać niekorzystnym zmianom ocenianych parametrów biochemicznych w organizmach zwierząt żywionych dietą wysokofruktozową.

• Wydawca: -
• Czasopismo: Acta Scientiarum Polonorum. Technologia Alimentaria
• Rocznik: 2013
• Tom: 12
• Numer: 4
• Opis fizyczny: p.395-402,ref.

Twórcy

autor

Kopec A.

• Department of Human Nutrition, Agricultural University in Krakow, Balicka 122, 30-149 Krakow, Poland

autor

Piatkowska E.

• Department of Human Nutrition, Agricultural University in Krakow, Balicka 122, 30-149 Krakow, Poland

Bibliografia

• Abdullah M.M., Riediger N.N., Chen Q., Zhao Z., Azordegan N., Xu Z., Fischer G., Othman R.A., Pierce G.N., Tappia P.S., Zou J., Moghadasian M.H., 2009. Effect of long-term consumption of a high-fructose diet on conventional cardiovascular risk factors in Sprague Dawley rats. Mol. Celi. Biochem. 327 (1-2), 247-256.
• Ahn J., Cho L, Kim S., Kwon D., Ha T., 2008. Dietary resveratrol alters lipid metabolism-related gene expression of mice on an atherogenic diet. J. Hepatol. 49 (6), 1019-1028.
• Bagul P.K., Middela H., Matapally S., Padiya R., Bastia T., Madhusudana K., Reddy B.R., Chakravarty S., Baneijee S.K., 2012. Attenuation of insulin resistance, metabolic syndrome and hepatic oxidative stress by resveratrol in fructose-fed rats. Pharmacol. Res. 66 (3), 260-268.
• Bizeau M.E., Pagliassotti M.J., 2005. Hepatic adaptations to sucrose and fructose. Metabolism 54 (9), 1189-1201.
• Bujanda L., Garcia-Barcina M., Gutiérrez-de Juan V., Bidaurrazaga J., de Luco M.F., Gutiérrez-Stampa M., Larzabal M., Hijona E., Sarasqueta C., Echenique-Elizondo M., Arenas J.I., 2006. Effects of resveratrol on alcoholinduced mortality and liver lesions in mice. BMC Gastroenterology 14 (6), 35.
• Bruckbauer A., Zemel M.B., Thorpe T., Akula M.R., Stuckey A.C., Osbome D., Martin E.B,. Kennel S., Wall J.S., 2012. Synergistic effects of leucine and resvera- trol on insulin sensitivity and fat metabolism in adipocytes and mice. Nutr. Metab. 9 (1), 77, doi: 10.1186/ 1743-7075-9-77.
• Cho S.J., Jung U.J., Choi M.S., 2012. Differential effects of low-dose resveratrol on adiposity and hepatic steatosis in diet-induced obese mice. B. J. Nutr. 108 (12), 2166-2175.
• Deng J.Y., Hsieh P.-S., Huang J.P., Lu L.S., Hung L.M., 2008. Activation of estrogen receptor is crucial for resveratrol-stimulating muscular glucose uptake via both insulin-dependent and -independent pathways. Diabetes 57(7), 1814-1823.
• Ebyl V., Kotyzkova D., Koutensky J., 2006. Comparative study of natural antioxidants - curcumin, resveratrol and melatonin - in cadmium-induced oxidative damage in mice. Toxicology 225, 150-156.
• Farghali H., Černý D., Karmeniková L., Martinek J., Hořinek A., Kmoničková E., Zidek Z., 2009. Resvera- trol attenuates lipopolysaccharide-induced hepatitis in D-galactosamine sensitized rats: role of nitric oxide synthase 2 and heme oxygenase-l. Nitric Oxide 21 (3-4), 216-225.
• Foresti R., Goatly H., Green C.J., Motterlini R., 2001. Role of heme oxygenase-l in hypoxia-reoxygenation: reąuirement of substrate heme to promote cardioprotection. Am. J. Physiol. Heart Circ. Physiol. 281 (5), 1976-1984.
• Gramza-Michałowska A., Korczak J., 2013. Oxygen radical absorbance capacity of selected food products. Acta Sci. Pol., Technol. Aliment. 12 (2), 175-180.
• Hamadi N., Monsour A., Hassan M.H., Khalifi-Touhami F., Badary O., 2012. Ameliorative effects of resveratrol on liver injury in streptozotocin-induced diabetic rats. J. Biochem. Mol. Toxicol. 26 (10), 384-392.
• Haring S.J., Harris R.B., 2011. The relation between dietary fructose, dietary fat and leptin responsiveness in rats. Physiol. Behav. 104 (5), 914-922.
• Immenschuh S., Ramadori, G., 2000. Gene regulation of heme oxygenaze-l as a therapeutic target. Biochem. Pharmacol. 60 (8), 1121-1128.
• Juan M.E., Vinardell M.P., Planas J.M., 2002. The daily orał administration of high doses of trans-resveratrol to rats for 28 days is not harmful. J. Nutr. 132 (2), 257-260.
• Kanellis J., Kang D.H., 2005. Uric acid as a mediator of endothelial dysfunction, inflammation, and vascular disease. Semin. Nephrol. 25 (1), 39-42.
• Kaput J., 2004. Diet-disease gene interaction. Nutrition 20 (1), 26-31.
• Kopeć A., Piątkowska E., Leszczyńska T., Koronowicz A., 2013. Effect of long term administration of resveratrol on lipid concentration in selected organs and liver’s his- tology in rats fed high fructose diet. J. Funct. Foods 5, 299-305.
• Lee J., Koo N., Min D.B., 2004. Reactive oxygen species, aging, and antioxidative Nutraceuticals. Copr. Rev. Food Sci. Food Saf. 3, 21-33.
• Miatello R., Vázquez M., Renna N., Cruzado M., Zumino A.P., Risler N., 2005. Chronic administration of resveratrol prevents biochemical cardiovascular changes in fructose-fed rats. Am. J. Hypertens. 18 (6), 864-870.
• Nakagawa T., Hu H., Zharikov S., Tuttle K.R., Short R.A., Glushakova O., Ouyang X., Feig D.I., Błock E R., Herrera-Acosta J., Patel J.M., Johnson R.J., 2006. A causal role for uric acid in fructose-induced metabolic syndrome. Am. J. Renal. Physiol. 290 (30), 625-631.
• Nuttall F.Q., Khan M.A., Gannon M.C., 2000. Peripheral glucose appearance rate following fructose ingestion in normal subjects. Metabolism 49(12), 1565-1571.
• Palsamy P., Subramanian S., 2008. Resveratrol, a natural phytoalexin, normailzes hyperglycemia in strepotzotocin-nicotinamide induced experimental diabetic rats. Biomed. Pharmacother. 62 (9), 598-605.
• Rebello A., Roglans N., Alegret M., Laguna J.C., 2012. Way back for fructose and liver metabolism: bench side to molecular insights. Word J. GastroenteroL 18 (45), 6552-6559.
• Reeves P.G., 1997. Components of the A1N-93 diets as improvements in the AIN-76A diet. J. Nutr. 127 (5 Suppl), 838S-841S.
• Rivera L., Morón R., Zarzuelo A., Galisteo M., 2009. Longterm resveratrol administration reduces metabolic disturbances and lowers blood pressure in obese Zucker rats. Biochem. Pharmacol. 77 (6), 1053-1063.
• Ryter S.W., Alam J., Choi A.M., 2006. Heme oxygenase-l/ carbon monoxide: from basie science to therapeutic applications. Physiol. Rev. 86 (2), 583-650.
• Schmidt W.N., Mathahs M.M., Zhu Z., 2012. Heme and HO-1 inhibition of HCV, HBV, and HIV. Frontiers in Pharmacology 129 (3), doi: 10.3389/fphar.2012.00129.
• Turcanu W., Dhoubib M., Poindron P., 1998. Determination of heme oxygenase activity in murine macrophages for studying oxidative stress inhibitors. Anal. Biochem. 263 (2), 251-253.
• Sikora E., Bodziarczyk I., 2013. Influence of diet with kale on lipid peroxides and malondialdehyde levels in blood serum of laboratory rats over intoxication with paraquat. Acta Sci. Pol., Technol. Aliment. 12 (1), 91-99.
• Suliburska J., 2013. A six-week diet high in fat, fructose and salt and its influence on lipid and minerał status, in rats. Acta Sci. Pol., Technol. Aliment. 12 (2), 195-202.
• Şener G., Toklu H.Z., Şehirli A.Ӧ., Velioğlu-Oğȕnҫ A., Cetinel S., Gedik N., 2006. Protective effect resveratrol against acetaminophen-induced toxicity in mice. Hepa- tol. Res. 35 (1), 62-68.
• Şehirli Ӧ., Tozan A., Omurtag G.Z., Cetinel S., Contuk G., Gedik N., Şener G., 2008. Protective effect of resveratrol against naphtalene-induced oxidative stress in mice. Ecotoxicol. Environ. Saf. 71 (1), 301-308.
• WHO/FAO 2003. Diet, nutrition and the prevention of chronic diseases. WHO Technical Report Series 916. World Health Organization Geneva.
• Zheng Y., Liu Y., Ge J., Wang X., Liu L., Bu Z., Liu P., 2010. Resveratrol protects human lens epithelial cells against H202-induced oxidative stress by increasing catalase, SOD-1, and HO-1 expression. Mol. Vis. 4(16), 1467-1474.

Uwagi

PL

Rekord w opracowaniu