Influence of diet with kale on lipid peroxides and malondialdehyde levels in blood serum of laboratory rats over intoxication with paraquat

• Autorzy: Sikora E. , Bodziarczyk I.

Warianty tytułu

PL

Wpływ dodatku liofilizatu jarmużu do diety na poziom nadtlenków lipidowych i dialdehydu malonowego (MDA) w surowicy krwi szczura w warunkach wyindukowanego stresu oksydacyjnego

• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

Background. Organism’s lipid peroxidation is one of the most often examined and known physiological process evoked by free radicals. It concerns oxidation reaction of unsaturated fatty acid and/or other lipids leading to lipid oxidation products (LOP), which as a result of fiirther changes generate among others the malondialdehyde molecules. The aim of the work was an estimation if raw or cooked kale addition to rat’s diet influences antioxidant defense efficiency in their organisms in comparison to rats fed with standard AIN-93G diet. Material and methods. The experiment was conducted with 36 Wistar strain, male rats over 21 days. The rats were divided into 3 groups (each 12 stuck) which were fed with: standard diet AIN-93G (2 groups), AIN-93G diet with 10% addition of raw kale (2 groups), and AIN-93G with 10% addition of cooked lyoph- ilised kale. The total content of polyphenols (FC method) and antioxidant activity (ABTS+´) were previously determined in raw and then in cooked kale. On the 20th day of experiment, half of rats (6 stuck) of each kind of the diet were injected intraperitoneally by the solution of paraquat (PQ) in physiological salt to evoke the oxidative stress. The next day animals were stunned and blood from their hearts was sampled. In the obtained serum, the levels of lipid oxidation products (LOP) and malondialdehyde (MDA) were assessed. Results. It was observed that in blood serum of rats fed with modified diet with raw and cooked lyophilised kale addition the lipid oxides level was lower in comparison to control group fed with standard diet (p < 0.05). It was found that intoxication with paraąuat caused growth of MDA and LOP levels in blood serum of all rats in comparison to not intoxicated groups but that growth was the lowest in group fed diet with cooked kale addition. Conclusion. Diet with kale, both raw and cooked, efficiently inhibited the lipid peroxidation process in rats’ organisms, ongoing during natural metabolism and during evoked oxidative stress.

PL

Cel. Peroksydacja lipidów ustrojowych jest najczęściej badanym i najlepiej poznanym procesem ustrojowym wywoływanym przez wolne rodniki. Obejmuje ona reakcje utlenienia nienasyconych kwasów tłuszczowych lub innych lipidów, prowadząc przede wszystkim do powstawania nadtlenków tych związków (LPO), które następnie w wyniku dalszych przemian generują m.in. cząsteczki dialdehydu malonowego (MDA). Celem pracy było poznanie możliwości anty oksydacyjnych organizmów szczurów żywionych dietą z dodatkiem jarmużu surowego i gotowanego w porównaniu ze szczurami żywionymi dietą standardową AIN-93G. Materiał i metodyka. Doświadczenie przeprowadzono z udziałem 36 szczurów rasy Wistar (samce) przez okres 21 dni. Zwierzęta podzielono na 6 grup (po 6 sztuk), które żywiono: dietą standardową AIN-93G (2 grupy), dietą AIN-93G z 10-procentowym dodatkiem liofilizatu jarmużu surowego (2 grupy), dietą AIN-93G z 10-procentowym dodatkiem liofilizatu jarmużu gotowanego. W przedostatnim dniu doświadczenia, zwierzętom z jednej z poszczególnych grup żywieniowych wstrzyknięto dootrzewnowo roztwór parakwatu w soli fizjologicznej, w celu wywołania stresu oksydacyjnego. W następnym dniu zwierzęta doświadczalne uśpiono i pobrano krew z serca. W uzyskanej surowicy oznaczono poziom nadtlenków lipidowych i dialdehydu malonowego (MDA). Wyniki. Zaobserwowano, że w surowicy krwi szczurów żywionych dieta zmodyfikowaną dodatkiem liofilizatu jarmużu surowego lub gotowanego poziom nadtlenków lipidowych był istotnie niższy w porównaniu z grupą kontrolną żywioną standardowo, przy czym zróżnicowanie było większe po diecie z dodatkiem jarmużu gotowanego. Stwierdzono, że intoksykacja parakwatem spowodowała prawie dwukrotny wzrost poziomu MDA i nadtlenków lipidowych w surowicy szczurów w porównaniu z grupami nieintoksykowanymi, ale był on istotnie mniejszy u szczurów, którym podawano dietę z dodatkiem jarmużu. Wnioski. Dieta z dodatkiem jarmużu surowego, a w szczególności gotowanego, skutecznie hamowała w organizmach szczurów proces peroksydacji lipidów ustrojowych, przebiegający zarówno w toku metabolizmu naturalnego, jak i w warunkach wywołanego stresu oksydacyjnego.

• Wydawca: -
• Czasopismo: Acta Scientiarum Polonorum. Technologia Alimentaria
• Rocznik: 2013
• Tom: 12
• Numer: 1
• Opis fizyczny: p.91-99,ref.

Twórcy

autor

Sikora E.

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

autor

Bodziarczyk I.

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

Bibliografia

• AOAC 1995. Official methods of analysis the Association of Official Analytical Chemists. Ed. K. Herlich.
• Aoki H., Otaka Y., Igarashi K., Takenaka A., 2002. Soy protein reduces paraquat induced oxidative stress in rats. J.Nutr. 132,2258-2262.
• Atli T., Keven K., Avci A., Kutlay S., Turkcapar N., Varli M., Aras S., Ertug E., Canbolat O., 2004. Oxidative stress and antioxidant status in elderly diabetes mellitus and glucose intolerance patients. Arch. Geront. Geriat. 39,269-275.
• Bandyopadhyay U., Das D., Banerjee R.K., 1999. Reactive oxygen species: Oxidative damage and pathogenesis. Current Sci. 77, 658-666.
• Barzdo M., Gloc E., Meissner E., Jurczyk A.R, Jankowska B., Berent J., Szram S., 2005. Zmiany stężeń produktów peroksydacji lipidów i grup tiolowych w mózgach szczurów w przebiegu przewlekłej intoksykacji metanolem [Changes in concentrations of lipid peroxidation products and thiol groups in the brains of rats with chronic methanol intoxication]. Arch. Med. Sąd. Krym. 55, 39-41 [in Polish],
• Cao G., Sofie E., Prior R.L., 1996. Antioxidant capacity of tea and common vegetables. J. Agric. Food Chem. 44, 3426-3431.
• Czapski J., 2001. Owoce i warzywa - szansa czy zagrożenie [Fruits and vegetables - opportunity or threat], Żywn. Nauka Techn. Jakość 4 (29), 29-39 [in Polish].
• Del Rio D., Stewart A.J., Pellegrini N., 2005. A review of recent studies on malondialdehyde as toxic molecule and biological marker of oxidative stress. Nutr. Metab. Cardiovasc. Dis. 15, 316-328.
• Gamal el-Din A.M., Al-Yahya A.A., Al-Majed A.A., Al-Bekairi A.M., Mostafa A.M., 2005. Antioxidant effect of Arabie gum against paraąuat-induced lung oxidative stress in mice. J. Med. Sci. 5 (2), 95-100.
• Grajek W., 2004. Rola przeciwutleniaczy w zmiataniu ryzyka wystąpienia nowotworów i chorób układu krążenia [The role of antioxidants in the risk of cancer and cardiovascular disease]. Żywn. Nauka Techn. Jakość 1, 3-11 [in Polish],
• Hagen S.F., Borge G.I.A., Solhaug K.A., Bengtsson G., 2009. Effect of cold storage and harvest date on bioactive compounds in curly kale (Brassica oleracea L. var. acephala). Postharv. Biol. Techn. 51, 36-42.
• Halliwell B., Gutteridge J.M., 1990. The antioxidants of human extracellular fluids. Arch. Biochem. Biophys. 280, 1-8.
• Halliwell B., Gutteridge J.M., 1995. The definition and measurement of antioxidants in biological systems. Free Rad. Biol. Med. 18, 25-126.
• Heimler D., Vignolini P., Dini M.G., Vincieri F.F., Romani A., 2006. Anti-radical activity and polyphenol composition of local Brassicaceae ediable varieties. Food Chem. 99, 3, 464-469.
• Juśkiewicz J., Zduńczyk Z., Wróblewska M., Oszmiański J., Hemandez T., 2002. The response of rats to feeding with diets containing grapefruit flavonoid extract. Food Res. Intern. 35, 201-205.
• Korus A., Lisiewska Z., 2011. Effect of preliminary Processing and method of preservation on the content of selected antioxidative compounds in kale (Brassica oleracea L. var. acephala) leaves. Food Chem. 129, 149-154.
• Łata B., Wińska-Krysiak M., 2006. Skład chemiczny jarmużu uprawianego na dwóch typach gleby [Chemical composition of kale grown on two soil types]. Acta Agro- phys. 7, 663-670 [in Polish],
• Lee K.J., Sok D.E., Kim Y.B., Kim M.R., 2002. Protective effect of vegetable extracts on oxidative stress in brain of mice administered with NMDA. Food Res. Inter. 35, 55-63.
• Leontowicz H., Gorinstein S., Łojek A., Leontowicz M., 2002. Comparative content of some bioactive compounds in apples, peaches and pears and their influence on lipids and antioxidant capacity in rats. J. Nutr. Biochem. 13, 603-610.
• Liao K., Yon M., 2000. Individual and combined antioxidant effects of seven phenolic agents in human erythrocyte membrane ghosts and phosphatidylcholine liposome systems: Importance of the partition coefficient. J. Agric. Food Chem. 48, 2266-2270.
• Manach C., Scalbert A., Morand C., Remesy C., Jimenez L., 2004. Polyphenols: food sources and bioavailability. Am. J. Clin. Nutr. 79, 727-747.
• Mateos R., Lecumberri E., Ramos S., Goya L., Bravo L., 2005. Determination of malondialdehyde (MDA) by high-performance liąuid chromatography in serum and liver as a biomarker for oxidative stress application to a rat model for hypercholesterolemia and evaluation of the effect of diets rich in phenolic antioxidants from fruits. J. Chromat. B, 827, 76-82.
• Melchiorri D., Reiter R.J., Sewerynek E., Hara M., Chen L., Nistico G., 1996. Paraquat toxicity and oxidative damage: Reduction by melatonin. Biochem. Pharm. 518, 1095-1099.
• Nantz M.P., Rowe C.A., Nieves C., 2006. Immunity and anti- oxidant capacity in humans is enhanced by consumption of a dried, encapsulated fruit and vegetable juice con- centrate. J. Nutr. 136,2606-2610.
• Ninfali P., Bacchiocca M., 2003. Polyphenols and antioxidant capacity of vegetables under fresh and frozen conditions. J. Agric. Food Chem. 51, 2222-2226.
• Pandit S., Sur T.K., Jana U., Debnath P., Sen S., Bhattacharwa B., 2004. Prevention of carbon tetrachloride-induced hepatotoxicity in rats by Adhadota vasica leaves. Indian J. Med. Res. 36,312-313.
• Paterson E., Gordon M.H., Niwat C., George T.W., 2006. Supplementation with fruit and vegetable soups and beverages increases plasma carotenoid concentrations but does not alter markers of oxidative stress or cardiovascular risk factors. J. Nutr. 136, 2849-2855.
• Prior R.L., 2003. Fruits and vegetables in the prevention of cellular oxidative damage. Am. J. Clin. Nutr. 78 (suppl), 570-578.
• Rajagopal S.K., Manickam P., Periyasamy V., Namasivayam N., 2003. Activity of Cassia auriculata leaf extract in rats with alcoholic liver injury. J. Nutr. Biochem. 14, 452-458.
• Rajesh M.G., Latha M.G., 2004. Protective activity of Glycyrrhiza glabra L. on carbon tetrachloride-induced peroxidative damage. Indian J. Pharm. 36, 284-287.
• Re R., Pellegrini N., Proteggente A., Pannala A., Min Yang, Rice-Evans, 1999. Antioxidant activity applying an improved ABTS radical cation decolorization assay. Free Rad. Biol. Med. 26, 9/10, 1231-1237.
• Reeves P.G., Nielsen F.H., Fahey C.Jr., 1993. AIN-93 purified diets for laboratory rodents: Finał report of the American Institute of Nutrition Ad Hoc Writing Com- mittee on the Reformulation of the AIN-76A Rodent Diet. J. Nutr. 123 (11), 1939-1950.
• Saravanan G., Prakash J., 2004. Effect of garlic (Allium sativum) on lipid peroxidation in experimental myocardial infarction in rats. J. Ethnopharm. 94, 155-158.
• Sharique A., Seerat H.B., 2009. Ascorbic acid, carotenoids, total phenolic content and antioxidant activity of various genotypes of Brassica Oleracea encephala. J. Med. Biol. Sci. 3, 1.
• Sikora E., Bodziarczyk I., 2012. Composition and antioxidant activity of kale {Brassica oleracea L. var. acephala) raw and cooked. Acta Sci. Pol., Technol. Aliment. 11 (3), 239-248.
• Sujatha R., Srinivas L., 1995. Modulation of lipid peroxidation by dietary components. Toxicology in Vitro 9, 3, 231-236.
• Venkatesan N., 2000. Pulmonary protective effects of curcumin against paraquat toxicity. Life Sci. 66, 21-28.
• Vinson J.A., Zubik L., Bose P., Samman N., 2005. Dried Fruits: Excellent in vitro and in vivo antioxidants. J. Am. Coli. Nutr. 24, 44-50.
• Waris G., Ahsan H., 2006. Reactive oxygen species: Role in the development of cancer and various chronic conditions. J. Carcin. 5, 14-21.
• Yokozawa T., Nakagawa T., Kitani K., 2002. Antioxidative activity of green tea polyphenol in cholesterol-fed rats. J. Agric. Food Chem. 50, 3549-3552.
• Zietz M., Weckmüller A., Schmidt S., Rohn S., Schreiner M., Krumbein A., Kroh L.W., 2010. Genotypie and climatic influence on the antioxidant activity of flavonoids in kale {Brassica oleracea var. sabellica). J. Agric. Food Chem. 58,2123-2130.

Uwagi

PL

Rekord w opracowaniu