Foreløpig studie på pastaprøver karakterisert i antioksidantforbindelser og deres biologiske aktivitet på nyreceller

Kontakt: Audrey Hu Whatsapp/hp: 0086 13880143964 E-post:audrey.hu@wecistanche.com

Federico Di Marco et al

Abstrakt:Pasta er en av de grunnleggende matvarene tilMiddelhavetkosthold og av denne grunn ble det valgt for denne studien for å evaluere dens antioksidantegenskaper. Tre typer pasta ble valgt: bokhvete, rug og eggepasta. Kvalitativ-kvantitative karakteriseringsanalyser ble utført avHPLC-DADå identifisere antioksidantforbindelser. Dataene viste tilstedeværelsen av karotenoider som lutein og polyfenoler som indoleddiksyre, (karotenoider fra {{0}}.08 til 0.16 mg/100 g,polyfenolerfra 3,7 til 7,4 mg/100 g). For å vurdere effekten av de påviste metabolittene ble det utført in vitro eksperimentering pånyrecellemodeller: HEK-293 og MDCK. Standarder for -karoten, indoleddiksyre, koffeinsyre, hydroalkoholholdige og karotenoid-anrikede ekstrakter fra prøver av pasta ble testet i nærvær av et antioksidantmiddel for å bestemme levedyktighetsvariasjoner. -karoten- og indoleddiksyrestandarder utøvde en beskyttende effekt på HEK-293-celler mens ingen effekt ble oppdaget på MDCK. Konsentrasjonene som er testet er sannsynligvis i området som oppnås i kroppen etter inntak av standard pastamåltider. Karotenoid-anrikede ekstrakter og hydroalkoholiske ekstrakter viste forskjellige effekter, og observerte redninger for rugpasta hydroalkoholekstrakt og bokhvetepasta karotenoid-anriket ekstrakt, mens eggepasta viste mildere doseavhengige effekter forutsatt pro-oksidant oppførsel ved høye konsentrasjoner. De foreløpige resultatene antyder at atferd kan spores tilbake til hele fytokompleksene med hensyn til enkeltmolekyler og trenger ytterligere undersøkelser.

Nøkkelord:pasta;Middelhavetkosthold; polyfenoler; karotenoider; antioksidantforbindelser;nyreHelse;HPLC/DADanalyser

Cistanche tubulosa forhindrer nyresykdom, klikk her for å få prøven

1. Introduksjon

Til tross for det er det ingen unik definisjon avMiddelhavetkosthold – på grunn av variasjonene og tilpasningene i kulinariske tradisjoner ikke bare rundt middelhavsområdet, men også rundt om i verden [1] – kan middelhavsdietten tenkes å ha flere komponenter som oppfyller viktige kriterier for et sunt kosthold: lavt innhold av mettet kosthold. fettsyrer, høyt innhold av sammensatte karbohydrater, kostfiber og antioksidantmolekyler, og overflod i grønnsaker.

Det er vanskelig å fastslå hvilke matvarer, eller aktive ingredienser der inneholdt, avMiddelhavetkostholdet er mest ansvarlig for helsefordelene; akkumulerende data tyder på at dens viktigste fordeler ligger i kombinasjonen av det komplekse og brede utvalget av forskjellige næringsstoffer som samhandler synergistisk og additivt [2].

I de senere årene har den voksende litteraturen (observasjonsstudier og randomiserte kontrollstudier) vist helsefordelene forbundet med middelhavsdietten, noe som reduserer risikoen for å utvikle flere kroniske sykdommer som hjerte- og karsykdommer [3–5], diabetes [6–10], kreft [11,12], fedme [13–15] eller kognitiv helse [16–19] og økende forventet levealder [20].

Forbedringer i blodtrykk [21], lipidprofil [22,23], insulinresistens [24] og beskyttelse mot oksidativt stress, betennelse, blodplateaggregering og endoteldysfunksjon [25–28] ser ut til å være de virkningsmekanismene som er ansvarlige for de gunstige effektene på den generelle helsen. Alle disse biologiske effektene fremmet av overholdelse av middelhavslivsstilen kan være relevante ikke bare for de ovennevnte kroniske sykdommene, men også for forebygging av nyresvikt i befolkningen generelt. Kronisk nyresykdom (CKD) representerer et globalt folkehelseproblem, som påvirker over 750 millioner mennesker over hele verden og fungerer ofte stille og uhindret takket være den asymptomatiske kliniske presentasjonen. Ulike bevislinjer har understreket det sterke forholdet mellom middelhavsdietten og nyrebevaring [29].

Tatt i betraktning alle de ovennevnte effektene som risikofaktorer for nedsatt nyrefunksjon, kan nyren betraktes som et av de primære målene. En fersk metaanalyse av kohortstudier har vist at plantebaserte dietter som middelhavsdietten eller dietttilnærmingen for å stoppe hypertensjon (DASH) var assosiert med lavere risiko for hendelserCKDog albuminuri i den generelle befolkningen [30]. En forklaring kan være at frukt og grønnsaker inneholder bioaktive forbindelser som beskytter mot betennelse og endoteldysfunksjon som fremmer dynamiske endringer av filtreringsfraksjonen, noe som resulterer i en progressiv reduksjon av den glomerulære filtrasjonshastigheten, ekspansjon av ekstracellulær væske, unormal ionebalanse og nyrehypoksi, til slutt. fører til tap av nyrefunksjon [31–33]. I tillegg kan økningen i forbruket av grønnsaker, frukt, frokostblandinger og belgfrukter ha ført til en reduksjon i forbruk av animalsk protein som positivt påvirket syre-basebalansen og glomerulær hemodynamikk inyre, beskytter den mot glomerulær sklerose og tap av funksjon [34–37].

Til tross for dette er det flere studier med kontrasterende data for effekten av et høyt proteinrikt kosthold på nedsatt nyrefunksjon i den generelle befolkningen [38–41] økende bevis tyder på at proteinkilden spiller en viktig rolle i bevaringen av nyrefunksjonen og at et skifte fra animalsk til planteproteinkilde kan være fordelaktig [42,43].

Pasta er en av de mest konsumerte matvarene i verden og er en av hovedmaten i middelhavsdietten. Tradisjonelt er Italia hovedprodusenten og lederen av pastaforbruk, selv om pasta konsumeres over hele verden for lave kostnader, smak og lengre holdbarhet enn andre bakeriprodukter [44]. Pasta er en god kilde til karbohydrater og energi (100 g kokt pasta inneholder ca. 31 g karbohydrater og ca. 158 kcal), men den er vanligvis lav i lipider, proteiner, fosfor og kalium, som er næringskomponenter som er begrenset i de fleste nyredietter for nyresykdom (tilgjengelig online på https://fdc.nal.usda.gov, tilgjengelig 1. desember 2020). Naturlig beriket hvetepasta, som representerer størstedelen av kommersielt tilgjengelig pasta, tilbyr også gode nivåer av tiamin, riboflavin, niacin, folat, jern og selen, samt polyfenoler. Videre blir pasta alltid konsumert i kombinasjon med andre matvarer som kan betraktes som en sterkere kilde til polyfenoler, som olivenolje og grønnsaker. Pasta produseres vanligvis med durumhvete semulegryn, på grunn av dens utmerkede reologiske egenskaper, den overlegne fargen på pastaen, kvaliteten på matlagingen og aksept av forbrukeren, men i det siste kan pasta også produseres med utgangspunkt i andre kornsorter som ris, bokhvete, rug, spelt.

De siste årene har forbrukerne blitt mer bevisste på at et balansert kosthold, slik som middelhavskostholdet, kan påvirke helsen positivt, og derfor prøver matindustrien å møte disse kravene ved å produsere kvalitets- og funksjonelle matvarer og matingredienser.

Til tross for at beriket mat har blitt produsert for sunne formål, kan folk bli indusert til å anta dem i stedet for et balansert kosthold. Dette er et så viktig tema for å få FDA til å publisere et ad hoc-dokument med tittelen "FDA's fortification policy" for å gi et svar på den ene siden til matindustrien og på den andre til den akademiske verden [44].

Et balansert, tilstrekkelig og variert kosthold er et viktig skritt mot en lykkelig og sunn livsstil uten risiko for overbelastning med noen tilsatte komponenter i beriket mat. Nettopp derfor har utradisjonelle frokostblandinger og pseudo-korn blitt gjenoppdaget som har banet vei for deres bruk som funksjonelle matingredienser da de har noen ernæringsmessige og funksjonelle kvaliteter som mangler eller mangler i tradisjonelle frokostblandinger. Bokhvete og rug er rike kilder til fytokjemikalier som polyfenoler, forbindelser som er sterkt korrelert med antioksidantaktiviteter [45,46].

MOLI-SANI-prosjektet ble lansert i mars 2005 og involverte rundt 25000 innbyggere bosatt i Molise (Italia), for å evaluere miljømessige og genetiske faktorer som ligger til grunn for hjerte- og karsykdommer, svulster og nevrodegenerative sykdommer. I følge en studie fra MOLI-SANI-prosjektet er pastainntak assosiert med lavere BMI og lavere nivåer av sentral fedme. Mange studier har bekreftet at dietter med høyt kaloriinnhold fører til vektøkning og ikke en diett som inneholder karbohydrater. Faktisk, hvis porsjonen med pasta er riktig og sausen ikke er for kaloririk, kan en tallerken med pasta ha et kaloriinnhold som respekterer det daglige energibehovet [47]. Pasta er høyt ansett siden dens egenskaper har vært assosiert ikke bare med kroppsvektkontroll, men også med flere positive helseegenskaper [48]. En randomisert, kontrollert studie utført på friske forsøkspersoner viste at rugbaserte produkter forbedrer glykemisk regulering, øker tarmhormoner involvert i regulering av appetitt og metabolisme. Rug reduserer postprandiale appetittnivåer ved å redusere lysten til å spise ved påfølgende måltider, øke mettheten og redusere sulten ved å øke metthetshormonene GLP-1 (glukagonlignende peptid-1) og peptid YY (PYY). En lavere postprandial glukoserespons ble observert hos en gruppe mennesker som spiste rugbasert mat sammenlignet med en gruppe personer som spiste raffinert hvete. Dette skjer fordi rug er en kornblanding med lav glykemisk indeks som også kan brukes hos diabetikere [49]. Rug kan forbedre plasmalipidprofilen, faktisk er inntaket av hel rug omvendt assosiert med konsentrasjonen av LDL-kolesterol, LDL/HDL-forholdet og konsentrasjonen av triglyserider. Denne effekten skyldes tilstedeværelsen av fibre og -glukaner [50].

Pasta er velkjent som en kilde til karbohydrater, men den kan også inneholde mindre forbindelser, som karotenoider [51], spesielt lutein, og andre antioksidanter som polyfenoler. Disse bioaktive molekylene kan berikes i forskjellige typer pasta, avhengig av råvarene. For eksempel er karotenoidinnholdet i durumhvete høyere enn i brødhvete [52] og nivået av antioksidanter kan økes ved å inkorporere klifraksjon og hele kjernen av durumhvete i pastaprodukter [53]. Bokhvete er en betydelig kilde til fenoliske forbindelser, vitaminer og essensielle aminosyrer [54], mens tilsetning av egg i tilberedningen av pastaen formidler karotenoider og lutein. Karotenoider deltar i forebyggende aktivitet, spesielt ved betennelsessyndrom og deres rolle skyldes deres antioksidantegenskaper [55] mot frie radikaler og singlett oksygen [56]. Pasta inneholder ulike typer antioksidantmolekyler og for hyppige forbrukere kan stort forbruk anses som en viktig kilde til slike sunne forbindelser.

Her viser vi at forskjellige typer pasta, nemlig bokhvete-, rug- og eggepasta, inneholder forskjellige mengder antioksidantforbindelser, som har en rolle for å forbedre nyrecellenes levedyktighet ved en steady-state eller ved induksjon av oksidativt stress.

2. Materialer og metoder

2.1. Prøver

Tre prøver av kokt pasta ble analysert og testet: en prøve av fullkornsbokhvetepasta (1), en prøve av fullkornsrugpasta (2), og en prøve eggpasta av steinkvernet durumhvete dl mel (3).

2.2. Forberedelse av pastaprøver

Totalt 50 g fullkornsbokhvetepasta eller fullkornsrugpasta ble kokt i 500 ml vann i 7 minutter; 50 g eggepasta av steinkvernet durumhvetemel ble kokt i 500 ml vann i 1 min, som angitt av produsenten.

For å oppnå ekstrakter beriket med karotenoider, ble 10 g kokt pasta oppløst i 100 ml aceton, kald sonikert i 30 minutter. Prøven ble sentrifugert i 5 minutter ved 5000 rpm, supernatanten har blitt tørrfordampet med en rotasjonsfordamper og resten ble oppløst i aceton eller DMSO avhengig av nedstrømsanalysen. For å oppnå ekstrakter anriket på polyfenoler, ble 10 g av hver prøve av kokt pasta oppløst i 50 ml 70:30 EtOH/H2O ved pH 3,2. Prøvene ble ristet i 24 timer, sentrifugert i 5 minutter ved 1400 rpm. Prøven ble sentrifugert i 5 minutter ved 5000 rpm og supernatanten ble samlet og analysert i HPLC-DAD, mens en aliquot ble tørrfordampet og resten oppløst i DMSO for cellebehandling.

2.3. HPLC-DA-MS-analyse

Kvali-kvantitative analyser av karotenoider og polyfenoler ble utført ved bruk av en HP 1100 væskekromatografi utstyrt med en DAD-detektor og administrert av en HP 9000 arbeidsstasjon (Agilent Technologies, Palo Alto, CA, USA) og koblet til samlespektrometer med et API/elektrospray-grensesnitt (Agilent Technologies). Massespektrometerets driftsbetingelser var som følger: gasstemperatur, 350 ◦C; nitrogenstrømningshastighet, 11,0 l/min; forstøvertrykk, 40 psi; kvadrupol temperatur, 100 ◦C; og kapillærspenning, 4000 V. Massespektrometeret ble operert i positiv og negativ modus ved 80–180 eV.

Forbindelsene ble separert ved å bruke en 250 × 4,6 mm id, 5 µm LUNA C18-kolonne (Phenomenex, Torrance, CA, USA). UV/Vis-spektra ble registrert i området 190–600 nm, og kromatogrammene ble innhentet ved 250, 280, 330, 350 og 450 nm. Prøvene ble analysert ved gradienteluering med en stipendhastighet på 0,8 ml/min. Den mobile fasen for karotenoider var et flertrinns lineært løsningsmiddelgradientsystem (løsningsmiddel A: aceton, løsningsmiddel B: H2O, pH 3,2 med maursyre), med start fra 80 prosent aceton opp til 100 prosent på 30 minutter. polyfenoler ble eluert ved bruk av følgende gradient: fra 90 prosent H2O (justert til pH 3,2 med maursyre) til 100 prosent CH3CN på 40 minutter. Alle løsemidler som ble brukt var av HPLC-kvalitetsrenhet (BDHLaboratory Supplies, Poole, UK).

2.4. Kvantitativ analyse

Kvantifisering av individuelle polyfenoliske forbindelser ble utført direkte ved HPLC-DAD ved bruk av en fempunkts regresjonskurve (R2 større enn eller lik 0.998) i området 0–30 µg på grunnlag av autentiske standarder. Spesielt ble flavonoler bestemt ved 350 morsomt quercetin 3-O-glukosid som en referanseforbindelse, mens koffeinsyrederivater ble bestemt ved 330 nm ved bruk av klorogensyre som referanseforbindelse og indoleddiksyrederivat ved 280 nm ved bruk av 3 indoleddiksyrer (Sigma-Aldrich, St. Louis, MO, USA). Karotenoider ble bestemt ved 450 nm ved bruk av betakaroten som referanseforbindelse (Extrasynthese, Lione, Francia). I alle tilfeller ble faktiske konsentrasjoner av derivatene beregnet etter bruk av korreksjoner for forskjeller i molekylvekt.

2.5. Totalt fenolinnhold

Det totale fenolinnholdet ble bestemt ved bruk av Folin-Ciocalteu-metoden, beskrevet av Singleton et al. [57] og litt modifisert i henhold til Dewanto et al. [58]. Til 125 µL av det passende fortynnede prøveekstraktet ble 0,5 mL avionisert vann og 125 µL av Folin-Ciocalteu-reagensen tilsatt. Blandingen ble holdt i 6 minutter og deretter ble 1,25 ml av en 7% vandig Na2C03-løsning tilsatt. Sluttvolumet ble justert til 3 ml med vann. Etter 90 minutter ble absorpsjonen målt ved 760 nm mot vann som en blindprøve. Mengden av totale fenoler uttrykkes som gallussyreekvivalenter (GAE, mg gallussyre/100 g prøve) gjennom kalibreringskurven for gallussyre. Kalibreringskurven varierte fra 20 til 500 µg/mL (R2=0.9969) [57,58].

2.6. Cellekultur

Human Embryonic Kidney 293 (HEK-293)-celler og Madin-Darby canine kidney (MDCK)-celler ble dyrket i DMEM supplert med GlutaMAX, 10 prosent (v/v), føtalt bovint serum, 100 U/mL penicillin og 100 µg /ml streptomycin ved 37 ◦C med 5 prosent CO2.

2.7. MTT-analyse

5{{10}}00 celler/brønn MDCK- og HEK-293-celler ble sådd i 96-brønners plater og fikk feste i 24 timer. For levedyktighetsstudier ble cellene inkubert i 24 timer til 72 timer med betakaroten, indol-3-eddiksyre, koffeinsyre (i DMSO) og pastaekstrakter alene eller i nærvær av magnesiummonoperoksyftalat (MMPP, Sigma-Aldrich , St. Louis, MO, USA). DMSO i mediet i like konsentrasjoner som de som ble brukt for de testede forbindelsene ble brukt for ubehandlede prøver. Den testede konsentrasjonen for standardene var i området fra 2 pM til 10 µM, mens for MMPP fra 0,001 til 0,05 mg/ml. Cellelevedyktighet ble målt 3-(4,5-dimetyltiazol-2-yl)-2,5-difenyltetrazoliumbromid (MTT, Sigma-Aldrich, St. Louis, MO, USA). Platene ble inkubert ved 37 ◦C i 1 time, og deretter ble Formazan produsert ved MTT-reduksjonen solubilisert i DMSO. Absorbansen ble bestemt på en mikroplateleser (Mithras LB 940-Berthold) ved 570 nm. Prosentandelen av cellelevedyktighet ble beregnet ved å bruke forholdet AbsTEST/AbsCTRL.

2.8. Statistisk analyse

Hvert eksperiment ble utført i fire eksemplarer og gjentatt minst tre ganger. Forskjeller i levedyktighetsprosenter ble vurdert ved å bruke sammenkoblet Students t-test og toveis ANOVA etterfulgt av en posthoc-test med Holms korreksjon for flere sammenligninger over konsentrasjonsmetabolitter (p < 0.05).="" resultatene="" ble="" uttrykt="" som="" gjennomsnitt="" ±="" standardfeil="" og="" analysen="" ble="" utført="" av="" r-studio-miljøet="" [59]="" for="" r="" versjon="" 3.6.3="" [60]="" ved="" bruk="" av="" pakken="" "tidyverse"="">

3. Resultater og diskusjon

3.1. Bestemmelse av den kjemiske kvaliteten til pastaprøver

Næringsinformasjonen til maten gjør det mulig å ta informerte mat- og kostholdsvalg. Pasta er tradisjonelt tilberedt av semulegryn, men selv med andre kornblandinger inneholder alle stivelse som en hovedbestanddel etterfulgt av protein, fett, vitaminer, mineraler og bioaktive forbindelser [62]. Tabell S1 er rapportert ernæringsdata.

For å sammenligne næringsverdiene til flere typer pasta beriket med bioaktive forbindelser på grunn av de forskjellige kornkildene eller tilskudd av spesifikke ingredienser, analyserte vi bokhvetepasta, rugpasta og eggepasta. For å oppnå ekstrakter beriket i de ulike underklassene av forbindelser som er tilstede i pastaprøvene, ble både hydroalkoholiske og acetonekstraktioner utført og analysert. Individuelle polyfenoler ble foreløpig identifisert ved bruk av data fra HPLC-DAD-MS-analyse ved sammenligning og kombinasjon av deres retensjonstider og massespektrometri og UV-spektre (se figurer S1–S5 for samme eksempel på MS-spektre) og sammenligne resultater med standarder (kaempferol, quercetin, rutin og ferulsyre) og tidligere bibliografiske arbeider. Spesielt i hydroalkoholiske ekstrakter ble flavonoider, koffein- og indoleddiksyrederivater identifisert (tabell 1): indoleddiksyrederivatet er hovedforbindelsen som beskrevet tidligere, selv for semulegryn. [63]. Tatt i betraktning relative sammensetninger, viste bokhvetepasta høyere nivåer av flavonoider, spesielt er quercetinderivater de viktigste flavonolene som tidligere rapportert i bokhvete [64,65], og ubetydelig tilstedeværelse av koffeinsyrederivater; rugpasta viste høyere nivåer av koffeinsyrederivater, spesielt ferulsyre [66] og lavt innhold av flavonoider; eggpasta hadde kun lav konsentrasjon av flavonoider (apigeninderivat [67]) og ingen tilstedeværelse av koffeinsyrederivater.

Som et eksempel er de kromatografiske profilene til kokte pastaprøver, registrert ved 350 nm, presentert i figur 1. Figuren viser den kvalitative sammensetningen av prøvene som ble analysert.

Lutein var hovedkarotenoidet identifisert i acetonekstraktene, med lignende relative innhold med hensyn til den totale karotenoidarten, som vist i tabell 2, i tråd med tidligere studier [68]. Karotenoider ble ikke påvist i rugpasta.

Tilstedeværelsen av sekundære antioksidantmetabolitter er også evaluert i pastaprøvene (tabell 3). Den totale antioksidantkapasiteten til biokomponenter, sannsynligvis på grunn av aktiviteten til fenol/polyfenol, ble vurdert og antallet slike molekyler ble utledet.

3.2. Effekten av indol-3-eddiksyre,8-Karoten og koffeinsyre på cellenes levedyktighet

Middelhavsdiett har blitt anerkjent som en kilde til antioksidantmolekyler, som beskytter organismen mot oksidativt stress og støtter sunn status [2]. Derfor lurte vi på om biomolekylene som ble oppdaget i pastaprøvene våre kan påvirke cellenes levedyktighet og i hvilken grad. Vi brukte HEK-293 og MDCK sunne nyreceller for å bestemme aktiviteten til standardforbindelser av indoleddiksyre, -karoten og koffeinsyre. Nyren er spesielt utsatt for oksidativt stress og akkumulering av frie radikaler fører til nedsatt nyrefunksjon [69]. Celler ble inkubert med en skalarkonsentrasjon av standardforbindelsene og cellelevedyktigheten ble målt på forskjellige tidspunkter (figur 3 og figur S6).

De ble funnet å ikke ha noen toksisk effekt på HEK{{0}}-celler for alle de testede konsentrasjonene ved inkubasjonstider. Bare -karoten reduserte cellelevedyktighet på en u-formet måte på HEK-293-celler og på en doseavhengig måte i MDCK-celler (figur 3). Bemerkelsesverdig nok er konsentrasjonene som sannsynligvis nås i kroppen etter inntak av et standard pastamåltid (vanligvis 80 gr) i området til de lavest testede (2 × 10_5 –2 × 10_4 uM, [70 ,71]), som ga en svak forbedring av levedyktigheten på begge cellelinjene. På den annen side, ved høyere konsentrasjoner over 0,2 uM, som kun kan oppnås farmakologisk, viste koffeinsyre en signifikant forbedring av cellelevedyktigheten, mens indoleddiksyre og -karoten viste sammenlignbare effekter sammen med økningen av konsentrasjonen (2–20 uM) ) i HEK-293-celler underveis.

3.3. Effekt av indol-3-eddiksyre, -karoten og koffeinsyre på MMPP-behandlede celler

Vi lurte deretter på om indoleddiksyre, -karoten og koffeinsyre kan motvirke stress indusert av oksidasjonsmidlet MMPP. Først testet vi MMPP-effekten ved å eksponere HEK-293- og MDCK-celler for seriefortynninger (0.005–0,05 mg/mL) for stoffet, og cellelevedyktigheten ble bestemt. En doseavhengig reduksjon etter MMPP-behandling ble lagt merke til, og IC50 var sammenlignbar i de to cellelinjene som ble testet. Etter inkubering med 20–25 µg/mL MMPP ble cellelevedyktigheten betydelig redusert til rundt 50–60 prosent (figur 4), og den halvmaksimale hemmende konsentrasjonen (IC50) ble beregnet til å være 26 µg/ml for HEK{{16} } og 22 µg/ml for MDCK.

Deretter testet vi den beskyttende aktiviteten til våre antioksidantmolekyler på MMPP-behandlede celler, ved å supplere cellemediet med 2 × 10_5 nM indoleddiksyre, -karoten eller koffeinsyre. En svakt positiv effekt på cellelevedyktighet av både HEK-293 og MDCK ble bekreftet ved å bruke standardene som sådan i dosen som sannsynligvis kommer fra en pastaporsjon (figur 5).

Som forventet reduserte MMPP cellenes levedyktighet til 60–65 prosent; behandlingen med indoleddiksyre eller -karoten motvirket MMPP-effekten og reddet cellens levedyktighet med henholdsvis 30 prosent (p < 0,001)="" og="" 27="" prosent="" (p=""> 0,01) på HEK-293-celler, mens koffeinsyre ikke utøvde noen signifikant effekt. I nærvær av et oksidasjonsmiddel viste betakaroten og indoleddiksyre en beskyttende effekt på cellene ved lav konsentrasjon, mens koffeinsyre ikke motvirket oksidativt stress ved den konsentrasjonen som var nødvendig for å forbedre cellelevedyktigheten. Disse positive effektene skyldes sannsynligvis antioksidantegenskapene til indoleddiksyre og karotenoider som i betydelig grad kan motvirke den MMPP-medierte cytotoksisiteten ved dosen brukt i denne eksperimentelle tilstanden. Ikke desto mindre ble det ikke observert noen signifikant redning på MMPP-behandlede MDCK-celler, noe som tyder på at selv om standarder alene viste en betydelig positiv effekt på cellelevedyktighet, er de ikke tilstrekkelige til å takle det MMPP-induserte oksidative stresset. Embryonale HEK 293-celler ser ut til å være mer raske til å arrangere en forsvarslinje mot stress enn voksen MDCK, antagelig på grunn av ytterligere cellulære redoks-homeostasesystemer.

3.4. Effekt av den pasta-avledede karotenoid-anrikede fraksjonen på MMPP-indusert cytotoksisitet

For å evaluere effekten av de karotenoidanrikede fraksjonene avledet fra acetonekstraksjonen av bokhvetepasta og eggepasta på nyreceller i nærvær av oksidativt stress, ble HEK-293-celler inkubert med forskjellige konsentrasjoner av ekstrakter rangert fra 2 × { {3}} uM til 2 × 10_3 uM i nærvær av MMPP i 72 timer (figur 6 og tabell S2). Konsentrasjonen som brukes refererer til -karotenkonsentrasjonen påvist i ekstraktet (tabell2). Luteininnholdet varierte fra 1,5 × 10_6 uM til 1,5 × 10_3 uM i bokhvetepasta og fra 1,34 × 10_6 uM til 1,34 × 10_3 uM i eggepasta.

I begge acetonekstraktene viste tilstedeværelsen av naturlige fytokomplekser forskjellige effekter i forhold til enkeltstandarden, noe som resulterte i mer aktivitet ved lavere konsentrasjoner. Etter hvert som konsentrasjonen av ekstrakter fra eggpasta øker, ble det observert en reduksjon i cellelevedyktighet. Den laveste konsentrasjonen av karotenoidekstrakter (2 × 10−6 µM) induserte en beskjeden positiv effekt alene eller i nærvær av MMPP på HEK-293-celler. Bokhvetepastaekstrakt genererte en forbedring av cellelevedyktighet som ekstraktet alene, men også i nærvær av MPP fra 32 ± 5 prosent ved laveste konsentrasjon til 21 ± 9 prosent for 2 × 10−4 µM.

Aktiviteten til acetonekstrakter ble også vurdert på MDCK-celler i nærvær eller fravær av MMPP og sammenlignet med den oppnådd i HEK-293-celler (figur 7 og tabell S2).

Karotenoid-anrikede ekstrakter ga en generell pro-viabilitetseffekt ved alle de testede konsentrasjonene for begge typer pasta. Med hensyn til HEK-293 bokhvete, ga pastaekstrakt en bedre redning ved MMPP-behandling for alle doser fra 50 ± 7 prosent til 82 ± 5 prosent sammenlignet med HEK-239-celler; ekstrakter fra eggpasta utøvde en liten redning bare ved den laveste konsentrasjonen av karotenoider 2 × 10_6 uM i nærvær av MMPP, noe som tyder på at den spesifikke sammensetningen av ekstrakter spiller en nøkkelrolle i responsen. Bokhvetepasta viste således en større redningskapasitet på cellelevedyktigheten med hensyn til eggpasta, og siden forsøkene ble utført med samme mengde -karoten, kan forskjellen skyldes tilstedeværelsen av mindre forbindelser, slik som flavonoidforbindelser, høyere i den tidligere.

Karotenoidarter er involvert i forskjellige kjemiske reaksjoner som utøver en dobbel natur av oksidant og antioksidant avhengig av den biologiske konteksten og deres konsentrasjoner: denne høye reaktiviteten skyldes tilstedeværelsen av de konjugerte dobbeltbindingene [72]. Deres antioksidantrolle var assosiert med evnen til å delokalisere elektronene gitt av oksidative arter og radikaler [73,74]. I nærvær av høye oksidative forhold kan deres aktivitet omdannes til pro-oksidant [75]. I våre tilfeller ble dette funnet observert i eggpasta for HEK-293 (både alene og i nærvær av MMPP) og MDCK-celler i nærvær av MMPP, der forskjellige doser av acetonekstrakt ga motsatte effekter.

3.5. Effekt av hydroalkoholekstrakt på MMPP-indusert cytotoksisitet

Etterpå evaluerte vi effekten av de hydroalkoholiske ekstraktene fra bokhvetepasta, rugpasta og eggpasta på nyreceller ved å teste forskjellige konsentrasjoner fra 5 × 10_5 uM til 5 × 10_1 uM med eller uten MMPP (Figur 8 og Tabell S3). Konsentrasjonen som er brukt refererer til konsentrasjonen av totalt fenolinnhold påvist i ekstraktet (tabell 3). I henhold til innholdet i pastaprøvene rapportert i tabell 1, for bokhvetepasta ble konsentrasjonen av indoleddiksyre rangert fra 1,85 × 10_5 uM til 1,85 × 10_1 uM, for koffeinsyrederivater var rangert fra 3,5 × 10_6 uM til 3,5 × 10_2 uM og for flavonoider ble innholdet rangert fra 2,8 × 10_5 uM til 2,8 × 10_1 uM; for rugpasta var konsentrasjonen av indoleddiksyre rangert fra 2,2 × 10_5 uM til 2,2 × 10_1 uM, for koffeinsyrederivater fra 1,95 × 10_5 uM til 1,95 × {{37} } uM og for flavonoider arter fra 8,5 × 10_6 uM til 8,5 × 10_2 uM; for eggpasta var konsentrasjonen av indoleddiksyre rangert fra 4,25 × 10_5 uM til 4,25 × 10_1 uM, for flavonoidarter fra 7,5 × 10_6 uM til 1,85 × 10_2 uM mens ingen koffeinsyrederivater var tilstede.

Hydroalkoholekstrakt fra eggepasta hadde ingen signifikant effekt på HEK- 293 levedyktighet uavhengig av tilstedeværelsen av oksidativt stress. Ekstrakt fra bokhvetepasta viste en forbedring av cellelevedyktighet ved MMPP-behandling kun ved den høyeste konsentrasjonen (28 ± 6 prosent). Rugpastaekstrakt alene viste en generell forbedring av cellenes levedyktighet for alle dosene fra 14 ± 7 prosent til 18 ± 1 prosent, så vel som i nærvær av MMPP fra 27 ± 3 prosent til 13 ± 3 prosent. Fytokomplekset presentert i ekstraktene viste seg å være mer aktivt enn enkeltstandarder, og utøvde en effekt på cellelevedyktighet ved lavere konsentrasjoner sammenlignet med sistnevnte. Disse resultatene tyder på at i de hydroalkoholiske ekstraktene kan hovedrollen i redningen tilskrives tilstedeværelsen av koffeinsyrederivater, observere høyere redning for rugpasta og lavere/ubetydelig effekt for egg forbi, der de ikke er påvisbare.

Det hydroalkoholiske ekstraktet ble deretter testet på MDCK-celler under de samme forholdene som før, og cellelevedyktigheten ble vurdert (figur 9 og tabell S4).

Det vannalkoholholdige ekstraktet fra bokhvete og eggepasta viste kontrasterende effekter på cellelevedyktighet: den første øker den, mens den siste reduserer den; ingen effekt på MMPP-behandling ble påvist for begge. Ekstrakt fra rugpasta alene viste ingen nevneverdig effekt på cellenes levedyktighet, men det avslører en sterk beskyttende effekt mot MMPP-mediert oksidativt stress i alle konsentrasjoner fra 50 ± 7 prosent til 61 ± 21 prosent. I standardforhold.

I fravær av MMPP ser det høye innholdet av indoleddiksyre i ekstraktet fra eggepasta ut til å ha en giftig effekt på cellelevedyktighet. Ved å sammenligne de to cellemodellene observerte vi forskjellig oppførsel med hensyn til bokhvete- og rugpastaen i fravær av MMPP. Spesielt viste HEK-293 en økning i levedyktighet med sistnevnte, mens MDCK med førstnevnte. Forskjellene er knyttet til virkningen av fotokompleksene som er preget av et høyere innhold av flavonoider i bokhvetepastaen. Redningen på cellelevedyktighet blant prøver, som observert for begge cellelinjene, tilsvarer det økte innholdet av koffeinsyrederivater i rugpasta.

Studiet av interaksjonen mellom polyfenoler som inneholder fytokomplekser og nyreceller kan bidra til å undersøke de kjente viktige effektene på nyrefysiologien som utøves av disse forbindelsene [76], med fokus på en av de mulige vehikler, pasta, typisk assosiert med et sunt nyrekosthold. Som en generell regel har metabolittene til polyfenoler en plasmahalveringstid på noen få timer og elimineres raskt av nyrene og leveren: urin og galleutskillelse. Den totale mengden polyfenolmetabolitter som skilles ut i urin er ikke bare korrelert med deres maksimale plasmakonsentrasjon, men også med deres evne til å bli utskilt av galleveiene i stedet for urinveiene. For eksempel utgjør urinutskillelse av quercetin og dets glykosider 0,3–1,4 prosent av den inntatte dosen [77]; koffeinsyre og ferulsyre står for henholdsvis 5,9 prosent og 27 prosent. Derfor kan pasta-avledede polyfenoler ha en positiv innvirkning på nyreceller avhengig av deres

mengde og metabolisme. Ytterligere studier er nødvendig for å bedre definere deres bidrag til nyrehelsen.

Tilleggsmaterialer:Følgende er tilgjengelig online på https://www.mdpi.com/article/ 10.3390/nu13041131/s1, Tabell S1: Ernæringstabell. Tabell S2 – Påvisning av cellelevedyktighetsvariasjon av HEK-293 og MDCK inkubert med en økende mengde karotenoidanriket fraksjon fra bokhvetepasta og eggpasta på medium og MMPP for 72 (HEK-293) og 24 ( MDCK) timer. * p < {{20}}.5,="" **="" p="">< 0.01,="" ***="" p="">< {{30}}.001="" .="" tabell="" s3="" –="" påvisning="" av="" cellelevedyktighetsvariasjon="" av="" hek-293="" inkubert="" med="" økende="" mengde="" hydroalkoholekstrakt="" fra="" bokhvetepasta,="" rugpasta="" og="" eggpasta="" på="" medium="" og="" mmpp="" i="" 72="" timer.="" *="" p="">< 0,5,="" **="" p="">< 0,01,="" ***="" p="">< 0,001.="" tabell="" s4="" –="" påvisning="" av="" cellelevedyktighetsvariasjon="" av="" mdck="" inkubert="" med="" en="" økende="" mengde="" hydroalkoholekstrakt="" fra="" bokhvetepasta,="" rugpasta="" og="" eggpasta="" på="" medium="" og="" mmpp="" i="" 24="" timer.="" *="" p="">< 0,5,="" **="" p="">< 0,01,="" ***="" p="">< 0,001.="" figur="" s1:="" ms-spektra="" av="" kaempferol="" i="" bokhvetekokt="" pasta,="" hydroalkoholisk="" ekstrakt.="" figur="" s2:="" ms-spektra="" av="" quercetin="" i="" bokhvetekokt="" pasta,="" hydroalkoholisk="" ekstrakt.="" figur="" s3:="" ms-spektra="" av="" rutin="" i="" kokt="" pasta="" hydroalkoholisk="" ekstrakt.="" figur="" s4:="" ms-spektra="" for="" ferulsyre="" en="" i="" rugkokt="" pasta,="" hydroalkoholekstrakt.="" figur="" s5:="" ms-spektra="" av="" apigeninglykosider="" i="" eggekokt="" pastahydroalkoholekstrakt.="" figur="" s6:="" påvisning="" av="" cellelevedyktighet="" av="" hek-293="" inkubert="" med="" en="" økende="" mengde="" indoleddiksyre,="" -karoten="" og="" koffeinsyre="" i="" 24="" (a)="" og="" 48="" (b)="" timer.="" rapporterte="" verdier="" tilsvarer="" gjennomsnittet="" av="" cellelevedyktighet="" med="" standardfeil="" over="" tre="" biologiske="" replikater.="" prosentandelen="" av="" cellelevedyktighet="" ble="" beregnet="" ved="" å="" bruke="" forholdet="">

Referenser

1. Lacatus,u, CM; Grigorescu, ED; Floria, M.; Onofriescu, A.; Mihai, BM Middelhavsdietten: Fra en miljødrevet matkultur til en voksende medisinsk resept. Int. J. Environ. Res. Folkehelse 2019, 16, 942.

2. Jacobs, DR; Gross, MD; Tapsell, LC Matsynergi: Et operasjonelt konsept for å forstå ernæring. Er. J. Clin. Nutr.2009, 89, 1543S.

3. De Lorgeril, M.; Salen, P.; Martin, J.-L.; Monjaud, I.; Delaye, J.; Mamelle, N. Middelhavsdiett, tradisjonelle risikofaktorer og frekvensen av kardiovaskulære komplikasjoner etter hjerteinfarkt. Opplag 1999, 99, 779–785.

4. Psaltopoulou, T.; Naska, A.; Orfanos, P.; Trichopoulos, D.; Mountokalakis, T.; Trichopoulou, A. Olivenolje, middelhavsdietten og arterielt blodtrykk: The Greek European Prospective Investigation into Cancer and Nutrition (EPIC) studie. Er. J. Clin. Nutr. 2004, 80, 1012–1018.

5. Estruch, R.; Ros, E.; Salas-Salvad6, J.; Covas, M.-I.; Corella, D.; Ar6s, F.; G6mez-Gracia, E.; Ruiz-Gutierrez, V.; Fiol, M.; Lapetra, J.; et al. Primær forebygging av hjerte- og karsykdommer med et middelhavskosthold. Z. Gefassmedizin 2013, 10, 28.

6. Uusitupa, M.; Khan, TA; Viguiliouk, E.; Kahleova, H.; Rivellese, AA; Hermansen, K.; Pfeiffer, A.; Thanopoulou, A.; Salas- Salvad6, J.; Schwab, U.; et al. Forebygging av diabetes type 2 ved livsstilsendringer: En systematisk oversikt og metaanalyse. Næringsstoffer 2019, 11, 2611.

7. Jannasch, F.; Kröger, J.; Schulze, MB Kostholdsmønstre og diabetes type 2: En systematisk litteraturgjennomgang og metaanalyse av prospektive studier. J. Nutr. 2017, 147, 1174–1182.

8. Esposito, K.; Chiodini, P.; Maiorino, MI; Bellastella, G.; Panagiotakos, D.; Giugliano, D. Hvilken diett for forebygging av type 2 diabetes? En metaanalyse av prospektive studier. Endokrine 2014, 47, 107–116.

9. Huo, R.; Du, T.; Xu, Y.; Xu, W.; Chen, X.; Sun, K.; Yu, X. Effekter av kosthold i middelhavsstil på glykemisk kontroll, vekttap og kardiovaskulære risikofaktorer blant individer med type 2 diabetes: En metaanalyse. Eur. J. Clin. Nutr. 2015, 69, 1200–1208.

10. Martin-Peldez, S.; Fito, M.; Castaner, O. Middelhavsdietteffekter på forebygging av diabetes type 2, sykdomsprogresjon og relaterte mekanismer. En anmeldelse. Næringsstoffer 2020, 12, 2236.

11. Milajerdi, A.; Namazi, N.; Larijani, B.; Azadbakht, L. Association of Dietary Quality Indices and Cancer Mortality: A Systematic Review and Meta-analyse of Cohort Studies. Nutr. Kreft 2018, 70, 1091–1105.

12. Schwingshackl, L.; Schwedhelm, C.; Gilbert, C.; Hoffmann, G. Overholdelse av middelhavskosthold og risiko for kreft: En oppdatert systematisk oversikt og metaanalyse. Næringsstoffer 2017, 9, 1063.

13. Say6n-Orea, C.; Razquin, C.; Bull6, M.; Corella, D.; Fit6, M.; Romaguera, D.; Vioque, J.; Alonso-G6mez, AM; Wärnberg, J.; Martinez, JA; et al. Effekt av en ernæringsmessig og atferdsmessig intervensjon på energiredusert overholdelse av middelhavskosthold blant pasienter med metabolsk syndrom: Midlertidig analyse av PREDIMED-Plus Randomized Clinical Trial. JAMA J. Am. Med. Assoc. 2019, 322, 1486–1499.

14. Bajerska, J.; Chmurzynska, A.; Muzsik, A.; Krzyz˙ anowska, P.; Ma˛dry, E.; Malinowska, AM; Walkowiak, J. Vekttap og metabolske helseeffekter fra energibegrensede middelhavs- og sentraleuropeiske dietter hos postmenopausale kvinner: En randomisert kontrollert studie. Sci. Rep. 2018, 8, 11170.

15. Estruch, R.; Martinez-Gonzalez, MA; Corella, D.; Salas-Salvad6, J.; Fit6, M.; Chiva-Blanch, G.; Fiol, M.; G6mez-Gracia, E.; Ar6s, F.; Lapetra, J.; et al. Effekt av et middelhavskosthold med høyt fettinnhold på kroppsvekt og midjeomkrets: En forhåndsspesifisert sekundær utfallsanalyse av den PREDIMED randomiserte kontrollerte studien. Lancet Diabetes Endocrinol. 2019, 7, e6–e17.

16. Molendijk, M.; Molero, P.; Ortuño Sdnchez-Pedreño, F.; Van der Does, W.; Angel Martinez-Gonzalez, M. Dietkvalitet og depresjonsrisiko: En systematisk gjennomgang og dose-respons metaanalyse av prospektive studier. J. Affekt. Uorden. 2018, 226, 346–354.

17. Wu, L.; Sun, D. Overholdelse av middelhavskosthold og risiko for å utvikle kognitive lidelser: En oppdatert systematisk oversikt og metaanalyse av prospektive kohortstudier. Sci. Rep. 2017, 7, 1–9.

18. Loughrey, DG; Lavecchia, S.; Brennan, S.; Lawlor, BA; Kelly, ME Virkningen av middelhavsdietten på den kognitive funksjonen til friske eldre voksne: En systematisk gjennomgang og metaanalyse. Adv. Nutr. 2017, 8, 571–586.

19. Arnold, SE; Arvanitakis, Z.; Macauley-Rambach, SL; Koenig, AM; Wang, HY; Ahima, RS; Craft, S.; Gandy, S.; Buettner, C.; Stoeckel, LE; et Hjernens insulinresistens ved type 2 diabetes og Alzheimers sykdom: konsepter og gåter. Nat. Rev. Neurol. 2018, 14, 168–181.

20. Trichopoulou, A.; Vasilopoulou, E. Middelhavsdiett og lang levetid. Br. J. Nutr. 2020, 84, S205–S209.