Estudio de los beneficios del extracto de arroz negro para la hiperlipemia

Black Arroz arroz arrozis negrodue aits altocontent deanthocyanins. Xia et al. [1] yLing et al. [2] [3]found through animal experimental research that dietary negroArroz arroz arrozcanreduce elblood lipid level deexperimental animals, inhibit eloccurrence ydesarrollodeatherosclerosis, yspeculate that this effect is related to antocianinasenthe seed coat. In addition, the free radical scavenging yantioxidanteefectosdenegroArroz arroz arrozextract have been confirmed ensome envitro chemical simulation experiments [4] [5] [6] [7]. However, there is still little research on the maenactive ingredients denegroArroz arroz arrozextract yits physiological actividadin the body.

Este trabajo estudia los beneficios del extracto de arroz negro para ratas hiperlipemia y analiza la composición y contenido de antocianinas y ácidos grasos. Se infique los antocianósidos y ácidos grasos insaturados en los extractos de arroz negro son la base material importante para los efectos antioxidantes y hipolipemiantes del arroz negro.

Ⅰ. Materiales y métodos

1.1 materiales de experimentación

1.1.1 reactivos e instrumentos

Total antioxidant capacity (TAC), glutathione peroxidase (GSH-Px) activity, malondialdehyde (MDA) content ysuperoxide dismutase (SOD) activity were provided by Nanjing Jianjian Bioengineering Research Institute; totalcholesterol (TC) ytriglycerides (TG) were provided by Beijing Zhongsheng Bioengineering Hi-Technology Company; LDL-C yHDL-C were provided by Wenzhou East Biological Engineering Company. The total cholesterol (TC) ytriglyceride (TG) kits were provided by Beijing Zhongsheng Bioengineering Hi-Tech Company; the low-La densidadlipoproteínacholesterol (LDL-C) and high-density lipoprotein cholesterol (HDL-C) kits were provided by Wenzhou East Biological Engineering Company. All other chemical reagents used in the analysis were domestic analytical pure.

1.1.2 preparación de extractos de arroz negro

La variedad de arroz negro era "Longjin 1" Cultivado por el Instituto de investigación del arroz de la Academia de ciencias agrícolas de Jilin y proporcionado por el Instituto de investigación de biotecnología de la Academia de ciencias agrícolas de Guangdong. Arroz negro fresco de la variedad «Longjin 1» (40 malla) se extracon 60% de etanol como disolvente a 50 °C y concentrado bajo presión reducida para obtener un extracto de cáscara de arroz negro con jarabe rojo oscuro.

La preparación deExtractos de arroz negroSe disolvió en agua destily se preparó en soluciones al 5%, 10% y 20%, que se utilizaron como materiales de sonda sonda para los tres grupos de ensayo BRPE de baja, media y alta, y se almacenó a 4 ℃, y se utilizó dentro de 2 semanas después de la preparación.

1.1.3 animales y grupos de experimentación

Sesenta ratas SD macho de grado limpio, con un peso de 160 × 20 g, fueron proporcionadas por el centro de animales de laboratorio de la universidad de Guangzhou de medicina tradicional China. Los animales fueron alimentados con alimento normal durante 1 semana para aclimatal ambiente y luego se recolectó sangre del plexo venoso orbital. De acuerdo con el nivel de colesterol total, los animales fueron divididos aleatoriamente en 5 grupos: un grupo control, un grupo modelo y 3 grupos experimentales de bajas, medias y altas dosis de BRPE, con 12 ratas en cada grupo, y fueron alimentados con diferentes alimentos de acuerdo con el diseño del experimento, y luego entraron en el período experimental.

1.2 alimentación y manipulación de animales

La alimentación Animal se completó en el laboratorio de animales limpios de la universidad de Guangzhou de medicina tradicional China. Todos los grupos de ratas fueron alojados en jaulas separadas de acuerdo a los grupos, excepto el grupo control que fue alimentado con una dieta basal, los otros 4 grupos fueron alimentados con dieta alta en grasas (conteniendo 85% dieta basal, 10% polvo de yema de huevo, 5% manteca de cerdo, 0.5% de colina de sodio). Durante el período experimental, el grupo control y el grupo modelo recibieron 1ml/100g de peso corporal de solución salina por gavage todos los días, y los grupos de 5%, 10% y 20% de BRPE recibieron 1ml/100g de peso corporal de 5%, 10% y 20% de BRPE, respectivamente, y fueron alimentados y regados ad libitum, y la cantidad de alimento consumido se registró cada 3 días. El período experimental fue de 8 semanas. Después del experimento, los animales fueron ayundurante 8 h, se les quitaron los ojos para recoger sangre y separar el suero, el cual fue dividido y almacenado a -20℃ para uso futuro. Los animales fueron sacripor el método de luxación cervical, y los hígados fueron separados y almacenados a -20℃.

1.3 índices y métodos de detección

1.3.1 determinación del nivel lipídico en sangreTC, HDL-C y TG por método de la enzima CHOD-PAP. LDL-C se mide por el método directo, 7060 analizbioquímicos automáticos.

1.3.2 aislamiento, purificación y oxidde LDL en Plasma. 

El LDL plasse se separó por centrifude gradiente de densidad, y el contenido de proteína LDL se midió por Lowry's método. El contenido de la proteína LDL fue medido por Lowry' método s, y la modificación oxidativa de LDL se realizó por oxidcu2 + [8]. La pureza y el grado de oxidde las LDL se determinaron por electroforesis en gel de agarosa, y el grado de modificación de las LDL se midió por la movilidad electroforética relativa (REM). Los resultados electroforéticos mostraron que el REM de ox-LDL fue de 1,4.

1.3.3 determinación del título de anticuerpos anti-ldl/oxen suero de rata 

According to the instructions dethe Protein DetectroTM ELISA Kit, the concentration deprepared ox-LDL and natural LDL was diluted to 10 µg protein con1× coating solution. The prepared ox-LDL and natural LDL concentrations are diluted to 10 µg protein-ml-1 con1× Coating Solution and incubated in the plate overnight at 4°C. The plate is washed 3 times with Wash Solution and then added to the plate with 100 µg protein-ml-1. The plate is washed 3 times with wash buffer, then secondary antibody solution diluted 1:500 with 100 µl de1×BSA Diluent/Blocking Solution is added and incubated for 1 h at room temperature.

Después de un lavado minucioso, 100 µl de solución de sustrfue agregado y la reacción fue terminada añadiendo 100 µl de solución de terminación de reacción después de 30 min y leído a 405 nm en un medidor de enzimas. El título del anticuerpo anti-ox-LDL en suero se expresa como el valor de absorbancia de ox-LDL menos el valor de absorbancia de LDL [9].

1.3.4 preparación de homogeneide tejido hepático y determinación del contenido proteico 

Tomar tejido hepático y enjuagarlo en solución salina fría, quitar la sangre, seque con papel de filtro, pesarlo, usar solución salina esterilicomo medio homogenei, hacer 10% de homogenato de hígado (w:v) a 4℃, centrifua 4℃ durante 15 min a 3000 g, tomar el sobrennatante en porciones, almacenarlo a -20℃ y reservarlo para su uso, y luego determinar el contenido de proteínas con Bradford's método.

1.3.5 determinación de la capacidad antioxidante Total (TAC) sérica y hepática, SOD, actividad GSH-Px y contenido de MDA 

Se midió espectrofotométricamente la actividad de las enzimas TAC, SOD, GSH-Px y MDA de acuerdo con las instrucciones del kit.

1.3.6 determinación del contenido de antocianina en extractos

The four anthocyanosides, namely, cornflowerin-3-glucoside, cornflowerin-3,5-diglucoside, geraniolin-3,5-diglucoside and mallowin, which were purified independently and identified to meet the chromatographic purity standard were used as standards[7], and then determined by HPLC method.

1.3.7 determinación del contenido en ácidos grasosEn los extractos se analiza el contenido de ácidos grasos mediante cromatode gases y espectrode masas (GC-MS).

1.4 tratamiento de datos y análisis estadístico

Para el análisis estadístico se utilizó el paquete de software SPSS 10.0. Se probó la homogeneide las varianzas para las medias de varios grupos; Si las varianzas no eran homogé, se realizó un ANOVA de una vía después de que se intercambilas variables para lograr la homogenei; Se utilizó el método LSD para las comparaciones de dos por dos entre los grupos.

Ⅱ. Resultados y análisis

2.1 efectos del extracto de cáscara de arroz negro sobre los lípidos sanguíneos en ratas hiperlipidémicas

La tabla 1 muestra los niveles de lípidos de las ratas en cada grupo, de los cuales se puede observar que en comparación con el grupo modelo, los niveles séricos de TC y TG de los tres grupos BRPE se redujeron significativamente (P< 0,05), y el grupo BRPE del 20% fue cercano o incluso inferior al del grupo control, con una cierta relación dosi-efecto entre los tres grupos de dosis, y el contenido de HDL-C de los tres grupos BRPE fue significativamente mayor que el del grupo modelo (P< 0,05). Los niveles de HDL-C en los tres grupos de BRPE fueron significativamente más altos que los del grupo modelo (P < 0,05). El 10% y 20% de BRPE también fueron capaces de reducir los niveles de LDL-C (P < 0.05), mientras que el 5% de BRPE no tuvo efecto significativo (P > 0.05).

Tabla 1 efecto del extracto de arroz negro sobre los niveles de lípidos en sangre en ratas (mmol·L-1, x − s, n=12)

CG = grupo Control,MG = grupo modelo

Los valores en la columna sin una letra superíndice común son significativamente diferentes, P < 0.05. Lo mismo que abajo.

2.2 efectos del extracto de arroz negro sobre el índice aterosclerótico de ratas hiperlipidmicas

El índice ateroscler(ia) es un parámetro que integra varios indicadores de lípidos sanguíneos para reflejar el riesgo de aterosclerosis (EA), y un aumento en la ia sugiere un aumento en la probabilidad de EA. La tabla 2 muestra que los valores de AI1 y AI2 de los tres grupos de 0,05), y hubo una relación dosis-efecto entre los tres grupos.

Cuadro 2 Effect deBlack Rice Extract on Atherosclerosis Index in Rats (x±s,n =12)

AI1 =(TC-HDL-C)/HDL-C ,AI2 = LDL-C/HDL-C

2.3 efecto antioxidante del extracto de arroz negro en ratas hiperlipidémicas

2.3.1capacidad antioxidante total

La TAC sérica y hepática de las ratas del grupo modelo fueron inferiores a las del grupo control cuando se desarrolló la hiperlipidemia. La ingesta de BRPE incrementó la TAC en ratas, entre las cuales, la dosis baja de BRPE tendió a incrementar la TAC hepática, pero la diferencia no fue significativa (P > 0.05), pero la TAC sérica de los animales de este grupo se incrementó significativamente en comparación con la del grupo control modelo (P < 0.05). El 10% y 20% de BRPE mejoró significativamente la TAC sérica y hepática, entre los cuales, el nivel de TAC sérica del grupo 20% de BRPE fue mayor que el del grupo control. El 10% y 20% de BRPE mejoraron significativamente la TAC sérica y hepática, con el grupo 20% de BRPE teniendo mayores niveles de TAC sérica que el grupo control (P < 0.05).

Tabla 3 el efecto del extracto de arroz negro sobre la capacidad antioxidante Total del suero y el hígado en ratas (x±s, n =12)

2.3.2 actividad de enzimas antioxidantes y contenido de productos de peroxidlipí.

El consumo a largo plazo de dietas altas en grasa aumentó el nivel de lípidos en la sangre de las ratas, disminuyó las actividades de GSH-Px y SOD, e incrementó significativamente el contenido de productos de peroxidlipí(MDA) (P<0.05). La ingesta de BRPE potenció la actividad de las enzimas antioxidantes y mostró cierta relación de efecto cuantitativo (P<0.05). En consecuencia, el contenido de MDA de las ratas en los tres grupos de dosis fue significativamente menor que el del grupo modelo (P < 0.05), mostrando una relación de efecto cuantitativo significativa (tabla 4).

Tabla 4 efectos del extracto de arroz negro sobre la actividad de enzimas antioxidantes y el contenido de malondialdehído en suero e hígado de ratas (x − s, n =12)

2.3.3 Anti-ox-LDL Nivel de anticuerpos

Ox-LDL puede estimular el cuerpo para producir anticuerpos, y su nivel de anticuerpos puede reflejar la producción de Ox-LDL hasta cierto punto. Como se muestra en la tabla 5, junto con el aumento del nivel de LDL-C, el nivel de anticuerpos anti-ldl -ox en el grupo modelo fue significativamente mayor que en el grupo control (P < 0,05), y la ingesta de BRPE redujo significativamente la producción de anticuerpos anti-ldl -ox (P < 0,05), lo que mostró una relación dosis dependiente.

Cuadro 5 Efecto del extracto de arroz negro sobre los niveles séricos de anticuerpos Anti oxldl en ratas (x±s, n =12)

Cuadro 6  Contenido de antocianina del extracto de arroz negro

2.4 Análisis de componentes del extracto de arroz negro

2.4.1 contenido de antocianina

Cuatro antocianinas, a saber cianidin-3-glucósido, cianidin-3, 5-diglucósido, geranium-3, 5-diglucósido, y malachitina, se detectaron en el extracto de arroz negro. Entre ellos, cianidin-3 glucósido tuvo el contenido más alto, seguido por cianidin-3, 5-diglucósido, y malaquitina tuvo el contenido más bajo. Como se muestra en la tabla 6, el contenido total de las cuatro antocianinas fue de 43,43 g/100g.

2.4.2 contenido de ácidos grasos

La composición de ácidos grasos en el extracto de arroz negro tiene altas características insatur. Entre los 14 ácidos grasos detectados, 6 son ácidos grasos insaturados, que representan el 87,66% del total de ácidos grasos. La mayor proporción de ácidos grasos son el ácido oleico y el ácido linoleico (tabla 7).

Cuadro 7 Contenido de ácidos grasos del extracto de arroz negro

Ⅲ. discusión

3.1 efecto del extracto de arroz negro sobre el metabolismo lipídico y los niveles de estrés oxidativo en los organismos

La hiperlipidemia es un factor de riesgo independiente para la EA. El aumento de los niveles de lípidos, especialmente LDL-C, está directamente relacionado con el desarrollo de AS,y el HDL-C tiene un cierto efecto anti-AS debido a su promoción de colesterol transportador inverso y actividad antioxidante [10]. Por lo tanto, el valor de (TC-HDL)/HDL puede reflejar el riesgo de AS hasta cierto punto [11].

En el presente estudio, se encontró que la ingesta de extracto de arroz negro reduce los niveles séricos de CT,TG y ld-c y aumenta los niveles de HDL-C en ratas alimentcon Chow con alto contenido graso, mejorando así el metabolismo lipídico y disminuyendo el riesgo de EA,con una dependencia cuantitativa significativa del efecto de la ingesta. Estudios han demostrado que la hiperlipidemia es un importante inductor de estrés oxidativo [12], y los radicales libres generados por el estrés oxidativo oxidan y modifican aún más LDL para formar ox-LDL, que ejerce un fuerte efecto como causa mediante la inducde la disfunción endotelial, la promoción de la fagocitosis de lípidos por monocitos para formar células espum, y facilitar la síntesis y la secreción de un gran número de citocinas y moléculas de adhesión por las células vasculares [13].

En el presente estudio, la producción de ox-LDL se redujo significativamente en ratas que consumían el extracto de arroz negro, reduciendo así sus efectos dañinos sobre los vasos sanguíneos. La disminución en la producción de ox-LDL puede atribuirse a la reducción de LDL en ratas por el extracto de cásculo de arroz negro, y al aumento de las enzimas antioxidantes, que eliminan los radicales reactivos de oxígeno sobreproducidos en el cuerpo y previenen la modificación oxidde LDL.

3.2 efectos antihiperlipidémicos y antioxidantes de los extractos de cáscara de arroz negro

En el presente estudio se encontró que el extracto de arroz negro podría mejorar el metabolismo lipídico, aumentar la actividad de las enzimas antioxidantes y reducir la formación de productos de peroxidlipí, poseyendo así actividades biológicas antioxidantes e hipolipidémicas. Este resultado es consistente con los efectos del arroz negro o cáscara de arroz negro encontrados por Xia et al [1] y Ling et al [2] [3].

En el presente estudio, el extracto de cáscara de arroz negro obtenido mediante la extracción de etanol fue rico en pigmentos de arroz negro y aceite de salvado de arroz, y se ha confirmado que los antocianósidos son los principales componentes de los pigmentos de arroz negro [14][15]. Los antocianósidos y el aceite de salvado de arroz han recibido mucha atención debido a sus funciones fisiológicas activas. Por lo tanto, el presente estudio se enfocó en la composición y contenido de antocianósidos y ácidos grasos en el extracto de arroz negro. Los resultados mostraron que el extracto contenía 43,43% de antocianósidos, como el 3-glucósido de maíz y 14,5% de ácidos grasos insaturados, como el ácido linoleico.

Los estudios sobre la actividad antioxidante de los antocianósidos han sido ampliamente reportados, y Kano [16] et al. demostraron que los antocianósidos contenidos en la batata púrpura tienen actividad antioxidante tanto in vivo como in vitro. Sun Ling [7] et al. y Zhang Mingwei [6] et al. encontraron que la actividad antioxidante in vitro de diferentes variedades de arroz negro mostró una correlación positiva altamente significativa con el contenido total de antocianina de su cáscara de semilla (P < 0,01), lo que sugiere que los efectos antioxidantes del arroz negro o sus extractos están estrechamente relacionados con los compuestos de antocianina. Por lo tanto, los antocianósidos pueden ser las principales sustancias activas en el efecto antioxidante de los extractos de arroz negro.

The unsaturated fatty acids oleic acid and linoleic acid rich in black rice skin extract belong to the n-6 series of unsaturated fatty acids. Medical nutrition studies have shown that n-3 and n-6 series of unsaturated fatty acids play an important role in reducing blood TC and improving lipid metabolism. Allman-F et al. found that sunflower seed oil rich in oleic acid in the diet can reduce blood TC and LDL levels.

Actualmente hay relativamente poca investigación sobre el efecto de las antocianinas en el metabolismo lipídico de la sangre. Takanori et al. [18] agregpigmento de maíz púrpura rico en cian3-glucósido a una dieta alta en grasas y alimentó a ratones durante 12 semanas. Encontraron que en comparación con dar una dieta alta en grasas sola, el contenido de TG del suero de ratones se redujo significativamente. Yamakoshi [19] y otros encontraron que la alimentación de conejos con procianidinas, el requisito previo de las antocianinas, puede reducir el nivel de LDL en la sangre de conejo y reducir la formación de placa aterosclerótica. Con base en los resultados de la investigación, se especula que las antocianinas y los ácidos grasos insaturados podrían ser las principales sustancias activas en los extractos de arroz negro que ejercen efectos antioxidantes y hipolipemiantes.

Ⅳ. conclusión

En este estudio, se analizaron los principales componentes del extracto de arroz negro y se encontró que contienen 43.43% antocianósidos como el 3-glucósido de maíz y 16.6% de ácidos grasos, de los cuales 87.66% eran ácidos grasos insaturados. La administración de diferentes dosis de extracto de arroz negro puede reducir el nivel de lípidos en la sangre de las ratas hiperlipidémicas y mejorar el estrés oxidativo en el cuerpo. Se infique los antocianósidos y ácidos grasos insaturados en los extractos de arroz negro Fueron la base material importante para los efectos antioxidantes y hipolipemiantes del arroz negro.

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