Incorporazione ed effetti dell’acido punicico sui tessuti muscolari e adiposi dei ratti

La tabella 1 mostra i risultati in relazione all’aumento di peso, all’assunzione di mangimi e calorie, al coefficiente di efficienza dei mangimi (FEC) e al peso dei tessuti. La supplementazione con PSO e LO ha ridotto significativamente l’assunzione totale di cibo nei gruppi integrati con una dose del 4%, ma non vi è stata alcuna differenza significativa tra i gruppi per quanto riguarda l’aumento di peso totale degli animali. Questo risultato può essere spiegato dalla quantità di calorie consumate dagli animali. Sommando le calorie dal consumo di mangime commerciale che è stato offerto ad libitum (Kcal / grammo di mangime) alle calorie nella quantità di olio che è stato offerto, non sono state osservate differenze tra i gruppi. I risultati del peso del muscolo gastrocnemio, del tessuto adiposo retroperitoneale e del tessuto adiposo epididimale sono presentati in percentuale rispetto al peso corporeo totale degli animali. Questi risultati mostrano che l’integrazione sia con LO che con PSO in tutte le concentrazioni impiegate, non ha influito statisticamente sul peso di questi tessuti.

Tabella 1 Peso corporeo e assunzione di mangimi di ratti integrati con oli diversi

Gli acidi grassi coniugati sono comunemente riportati come riduttori del tessuto adiposo aumentando la massa magra del corpo e quindi sono stati condotti diversi studi volti a modificare il peso corporeo degli animali che consumavano CLNA. Tuttavia, gli studi hanno riportato risultati contrastanti per quanto riguarda il ruolo dei CLNA nell’aumento di peso e nella composizione corporea. Koba et al. hanno valutato come i CLNA influenzassero il grasso corporeo nei ratti e hanno scoperto che l’alimentazione dei CLNA comportava una riduzione del peso del tessuto adiposo. Al contrario, la supplementazione con 1% CLNAs (PA e/o α-ESA = acido α-eleostearico C18:3-9c,11 t,13 t) per sei settimane non ha influenzato significativamente l’assunzione di cibo, il peso corporeo o i tessuti nei topi . Yamasaki et al. ha riferito che il peso corporeo e il tessuto adiposo non sono stati influenzati nei topi alimentati con diete sperimentali contenenti 0,12 e 1.2 % di PSO che era ricco di PA, per tre settimane. Arao et al. ha dimostrato che il consumo di una dieta integrata con olio di cartamo al 9% e PSO all ‘ 1% per due settimane non ha influenzato il peso del tessuto adiposo bianco addominale nei ratti grassi Otsuka Long-Evans Tokushima (OLETF – ratti iperglicemici spontaneamente con complicanze diabetiche a lungo termine). Tuttavia, Koba et al. ha dimostrato che i CLNA hanno ridotto il peso del tessuto adiposo perirenale in misura maggiore, rispetto all’acido linoleico (LA), all’acido α-linolenico (LNA) e all’acido linoleico coniugato (CLA) nei ratti. Lo stesso gruppo ha dimostrato che l’integrazione con PSO ha ridotto il peso del tessuto adiposo perirenale dei topi in modo dose-dipendente dopo quattro settimane di alimentazione . Al contrario, Nemer ha riferito che i topi alimentati con 2% PA hanno mostrato un aumento di peso corporeo maggiore e un migliore coefficiente di efficienza dei mangimi rispetto agli animali alimentati con 1% PA e la dieta di controllo per 16 settimane. Inoltre, gli animali nutriti con 1% e 2% di PA avevano ridotto il peso muscolare (quadricipite) rispetto al gruppo di controllo, ma non è stata osservata alcuna differenza per quanto riguarda il peso del tessuto adiposo epididimale.

Nel presente studio, i lipidi ottenuti dai tessuti animali integrati con LO e PSO sono stati estratti per analizzare il profilo degli acidi grassi degli stessi. Pertanto, è stato possibile stimare il contenuto lipidico totale di ciascun tessuto, come si può vedere nelle tabelle 2, 3 e 4, che mostrano la percentuale di acidi grassi presenti nei lipidi del muscolo e nei tessuti adiposi retroperitoneali ed epididimali. La supplementazione con PSO non ha alterato il contenuto lipidico dei tessuti muscolari (gastrocnemio) e adiposi (retroperitoneali ed epididimali). L’analisi della composizione degli acidi grassi in questi tessuti ha mostrato che, in generale, le percentuali di acido α-linolenico (LNA) erano più alte negli animali alimentati con olio di lino (LO) in modo dose-dipendente. Tuttavia, solo tracce di acido punicico (PA) sono state trovate nel tessuto muscolare di animali integrati con PSO/CLNA. Tuttavia, è stato possibile rilevare questo acido grasso nel tessuto adiposo in percentuali che vanno dal 2,13 al 4,99 % (retroperitoneale) e dal 2,13 al 4,83 % (epididimo). È interessante notare che i CLAS erano presenti in tutti i tessuti, in modo dose-dipendente rispetto a quanto fornito. L’isomero 9c11t-CLA era la forma predominante ed è stato trovato in una percentuale ancora più alta di PA nel tessuto grasso (3.18% a 9.58 %). In termini di muscolo gastrocnemio è stato osservato che c’era anche un aumento del C22: 4 ω-6 nei gruppi che ricevevano LO. Tuttavia, questo acido grasso è stato ridotto in tutti i gruppi integrati con LO e PSO rispetto al gruppo di controllo nei tessuti grassi. Nel tessuto adiposo epididimale è stato anche possibile osservare una riduzione degli acidi grassi C18:1ω-9, C18:2ω-6 e C22:6ω-3 nei gruppi integrati da CLNA.

Tabella 2 acidi Grassi (FAs) profilo nel muscolo gastrocnemio tessuti di ratti integrato con oli diversi
Tabella 3 acidi Grassi (FAs) profilo in retroperitoneale tessuto adiposo di topi integrato con oli diversi
Tabella 4 acidi Grassi (FAs) profilo dell’epididimo tessuto adiposo di topi integrato con oli diversi

I risultati presentati qui d’accordo con altri studi che hanno dimostrato che CLNAs sono metabolizzati CLAs, e che anche l’isomero C18:2-9c11t è stato rilevato nei tessuti (fegato, rene, cuore, tessuto adiposo, ghiandola mammaria e intestino) di gruppi integrati con PA . Di conseguenza, molte delle funzioni di questi isomeri sono dovute a CLA. Gli autori di cui sopra hanno anche valutato la possibilità che i CLNA possano essere convertiti in CLA da una reazione di saturazione Δ13 eseguita da un enzima NADPH-dipendente che è un enzima che riconosce l’acido trienoico coniugato o è un enzima attivo nella via riduttiva del leucotriene B4. Yuan et al. ha dimostrato che la PA è stata rapidamente convertita in 9c, 11t-CLA nel plasma e in vari tessuti di ratti. Hanno osservato che né PA né CLA sono stati rilevati immediatamente dopo il trattamento (tempo zero), ma entrambi sono stati rilevati nei tessuti e nel plasma dei ratti 4, 8, 12 e 24 h dopo il trattamento (ogni ratto è stato alimentato con circa 645 mg di PA). Le quantità di CLA e PA nel fegato e nel plasma degli animali erano più grandi che nel cuore, nei reni e nel tessuto adiposo. Nel nostro studio, le tabelle 3 e 4 mostrano la presenza di PA nel tessuto adiposo; il CLA era presente in tutti e tre i tessuti e il tessuto adiposo epididimale presentava la percentuale più alta. Questi risultati suggeriscono che l’incorporazione degli isomeri di CLAS e CLNA dipende/specifica dal tessuto. Secondo Reena et al. la composizione e l’organizzazione dei lipidi nelle membrane biologiche sono fattori importanti che determinano la loro fluidità. A questo proposito, sono necessari ulteriori studi per valutare i meccanismi di azione di questi specifici acidi grassi nei tessuti animali.

Sebbene la PA presente nel PSO sia stata metabolizzata e incorporata nei tessuti sotto forma di CLAs, non sono stati osservati cambiamenti nella morfologia del tessuto muscolare (gastrocnemio) degli animali. Tuttavia, si può vedere che c’è stato un aumento significativo del diametro delle cellule dei gruppi integrati con 4% e LO in tutti i gruppi integrati con PSO rispetto al gruppo di controllo (Tabella 5). Inoltre, c’è stata una diminuzione della cellularità in questi gruppi, indicando che l’integrazione con PSO non ha aumentato la quantità di cellule adipose, ma la dimensione degli adipociti. La cellularità è stata calcolata dal peso totale della massa di tessuto adiposo epididimale, divisa per la massa degli adipociti, che è stata ottenuta dal diametro.

Tabella 5 Diametro delle cellule e parametri dello stress ossidativo muscolare dei ratti integrati con oli diversi

La capacità dell’acido linoleico coniugato (CLA) di cambiare la composizione corporea, aumentare la massa corporea magra e ridurre il grasso corporeo in diverse specie, come topi, criceti, ratti, maiali e umani, è stata ampiamente studiata . Nel presente studio, poiché la supplementazione di PSO ha portato all’incorporazione di CLAs nei tessuti muscolari e adiposi, ci si aspettava che ci sarebbero stati cambiamenti nell’area e nel diametro del tessuto muscolare e nella dimensione delle cellule adipose. Tuttavia, i risultati per questi parametri non hanno mostrato differenze significative. Inoltre, la supplementazione di CLNA ha comportato un aumento del diametro degli adipociti epididimali, sebbene ciò non interferisse nella cellularità. Questo risultato ci porta a credere che gli effetti non siano stati attribuiti all’isomero 9c11t-CLA, che è la forma principale trovata nel tessuto animale integrato con PSO. Gli studi hanno indicato che ogni isomero di CLA ha un modo distinto di azione . Secondo Rahman et al. , l’integrazione di topi femminili con 0.5% isomeri isolati di CLA (9c11t o 10t12c), e con 0.5% di una miscela di questi isomeri per sei mesi, ha mostrato un aumento della massa muscolare che era significativamente maggiore nei gruppi che hanno ricevuto 10t12c-CLA e gruppo CLA-mix rispetto al gruppo integrato con 0.5 % di 9c11t e con la dieta di controllo (olio di mais). In uno studio utilizzando cellule adipocitarie umane Obsen et al. ha concluso che solo l’isomero-CLA 10t12c ha diminuito la sintesi di nuovi lipidi, suggerendo un meccanismo per l’anti-obesità per questo isomero. Altri studi hanno anche riferito che l’isomero principale responsabile degli effetti mutevoli sul metabolismo lipidico e sulla composizione corporea è 10t12c-CLA . Sebbene non vi sia ancora consenso in letteratura sugli effetti dei CLA nella modulazione della composizione corporea, questo risultato sembra essere dovuto principalmente all’isomero 10t12c-CLA. Questa sarebbe una possibile spiegazione per i risultati trovati qui, poiché la PA presente nel PSO è stata metabolizzata nei tessuti studiati principalmente come 9c11t-CLA. Poi i nostri risultati secondo quelli trovati da Lopes et al. l’oms ha studiato l’effetto dei CLAs nel numero e nelle dimensioni degli adipociti nel tessuto adiposo inguinale e retroperitoneale nei ratti Wistar. La dieta è stata modificata aggiungendo il 5,1% di olio di palma e i gruppi sperimentali sono stati integrati per otto settimane con isomeri di CLAs come segue: 0,6% di 9c11t; 0,6% di 10t12c; e 1,3% di una miscela di 9c11t e 10t12c. L’integrazione con l’isomero 9c11t-CLA ha aumentato la dimensione degli adipociti, con una conseguente riduzione del numero di adipociti per unità di area. Secondo Queiroz et al. , adipociti molto grandi, che sono oltre l’esaurimento della capacità di stoccaggio del grasso, diventano più lipolitici. Ciò può innescare un aumento della concentrazione di acidi grassi liberi nel plasma e anche danneggiare la funzione dell’organo non adiposo, che è un processo identificato come lipotossicità.

I valori di TBARS nel tessuto muscolare (gastrocnemio) degli animali integrati con oli ricchi di LNA e CLNA/PA non differivano tra i gruppi. Non c’erano anche differenze tra i gruppi studiati rispetto all’attività degli enzimi antiossidanti GPx e CAT, mentre l’attività della SOD diminuiva significativamente nei gruppi LNA 4% e tutti i gruppi CLNA (1 %, 2% e 4 %) rispetto al gruppo di controllo (Tabella 5). Gli studi hanno indicato che i CLNA sopprimono la crescita delle cellule del tumore da un meccanismo che comprende la perossidazione del lipido . Alcuni ricercatori hanno anche riferito che gli acidi grassi coniugati hanno attività antiossidante e che questa potrebbe essere una possibile spiegazione per i loro effetti benefici sulla salute . Secondo Yang et al. , sebbene i meccanismi delle attività biologiche relative ai CLNA siano legati all’ossidazione, sono stati riportati risultati controversi. È stato sostenuto che la presenza di PUFA nei lipidi aumenta la suscettibilità all’ossidazione dei lipidi, richiedendo quindi un aumento dell’attività degli enzimi antiossidanti per invertire questa situazione . Questi autori hanno dimostrato che i ratti integrati con olio ricco di PUFA non coniugati avevano aumentato l’attività degli enzimi antiossidanti (SOD, CAT e GPx) nel tessuto epatico rispetto al controllo, che ha ricevuto olio ricco di acidi grassi saturi. Secondo i risultati del presente studio, non sono state osservate differenze significative nella perossidazione lipidica del tessuto muscolare degli animali integrati con oli ricchi di PUFA, o l’attività degli enzimi CAT e GPx che tessono.

Tuttavia, il livello di SOD è stato ridotto nel muscolo gastrocnemio dei gruppi che ricevono PSO rispetto al controllo, ma non esiste una relazione dose–risposta con il contenuto di CLA. È possibile che il livello di 1% di PSO abbia mostrato il massimo effetto riducente nell’attività della SOD muscolare rispetto al gruppo di controllo. Inoltre non vi è stata alcuna differenza significativa tra i gruppi trattati né una relazione dose-risposta nell’attività della SOD dei gruppi LNA. Altri autori hanno anche trovato alcun effetto dose-risposta di CLNA sui loro lavori . Secondo Reena et al. , una riduzione dell’attività di enzimi antiossidanti può predisporre celle a danno da radicali liberi. Saha et al. rapporto che la ridotta attività della SOD negli organi suggerisce che l’accumulo di radicali anionici superossido potrebbe essere responsabile di un aumento della perossidazione lipidica. Santos-Zago et al. ha studiato gli effetti della supplementazione di topi con CLAs mix (2% in relazione all’assunzione di mangime) per 42 giorni e ha osservato una significativa riduzione dell’attività della catalasi nel siero. Hanno concluso che la riduzione dell’attività della catalasi può indicare una ridotta produzione di perossido che, a sua volta, indica un grado inferiore di stress ossidativo. Questo lavoro PSO non ha influenzato la perossidazione lipidica muscolare, ma riducendo i livelli di SOD. Così, nel modello dei ratti di salute, la ZOLLA potrebbe proteggere la membrana lipidica del tessuto di perossidazione lipidica; è una possibile spiegazione per i livelli ridotti di ZOLLA questi gruppi. Yuan et al. riferito che lo stress ossidativo è associato a varie condizioni cliniche e malattie croniche e che gli isomeri del CLNA potrebbero svolgere un ruolo nel migliorare lo stress ossidativo. Tuttavia, dato il piccolo numero di studi in letteratura associati all’attività antiossidante negli organismi animali e i risultati che abbiamo ottenuto, (che indicavano una riduzione dell’attività enzimatica SOD nel muscolo gastrocnemio degli animali dati CLNA in tre concentrazioni) sono necessari ulteriori studi per identificare l’azione del PSO come antiossidante negli organismi animali. Saha e Gosh hanno analizzato l’influenza di due isomeri di CLNA (0,5% e 1% dei lipidi totali offerti per 21 giorni) nell’attività antiossidante contro lo stress ossidativo indotto dall’arsenico. I risultati hanno mostrato che l’arsenito di sodio alterava l’attività degli enzimi antiossidanti negli omogenati plasmatici e tissutali, mentre la pressione aumentava l’attività di SOD, CAT e GPx a livelli normali, ma i risultati non mostravano alcun effetto dose–risposta.

Non solo la quantità di calorie totali, ma anche il contenuto di grassi o acidi grassi profilo dietetico può renderli più sensibili ai radicali liberi interagiscono con lipidi di membrana che porta alla produzione di idroperossidi lipidici. Pertanto, il sistema antiossidante intra-cellulare (SOD, CAT e GPx) svolge un ruolo importante in condizioni fisiologiche. I nostri risultati mostrano che non vi è stato alcun cambiamento nell’apporto calorico totale, ma esisteva una riduzione dell’assunzione di cibo al fine di compensare le calorie ingerite dalla supplementazione con gli oli. Inoltre non ci sono stati cambiamenti nei pesi dei tessuti muscolari e adiposi, solo sulla loro composizione nell’accumulo di LNA e CFAS tra i gruppi trattati. Pertanto, il maggiore accumulo di LNA e la presenza di CLA-9c11t possono spiegare le alterazioni dell’attività della SOD e delle dimensioni degli adipociti.

Al fine di verificare le associazioni tra le caratteristiche studiate nei tessuti muscolari e adiposi dei ratti inclusi nel gruppo di controllo, LNA e CLNA, è stata applicata l’analisi delle componenti principali (PCA) ai dati, che erano stati precedentemente auto-scalati (Fig. 1). Secondo la figura, si può vedere che i gruppi sono stati disposti separatamente, con una varianza cumulativa del 68,47 % (PC1 = 47,34% e PC2 = 22,13%, della variazione totale); principalmente i gruppi che hanno ricevuto olio di semi di melograno (CLNA). PC1 è stato fortemente contribuito da un aumento di peso maggiore, lipidi totali e adipociti di diametro nel tessuto adiposo epididimale, CLA e CLNA nei tre tessuti, come attività di peso inferiore e superossido dismutasi nel muscolo, lipidi totali nel tessuto adiposo muscolare e retroperitoneale e isomero LNA nei tre tessuti. PC2 era principalmente correlato al peso maggiore dei tessuti adiposi e degli adipociti di diametro, come aumento di peso inferiore e attività enzimatiche. Il gruppo di controllo aveva punteggi negativi per i due PC mentre i gruppi CLNA avevano punteggi positivi per entrambi i componenti. Secondo questa analisi si può notare che il CLNA è stato collegato con un maggiore aumento di peso, un diametro adipocitario più grande e un peso muscolare inferiore. Questi risultati mostrano che nei ratti sani, l’integrazione con CLNA nelle condizioni qui esposte non ha mostrato un effetto benefico nella riduzione del tessuto adiposo o nell’aumento della massa magra.

Fig. 1

Analisi dei componenti principali (PC1 × PC2) per mostrare le differenze nei parametri valutati. I gruppi valutati sono stati raggruppati in diversi quadranti sul grafico. Coloro che si trovano sul lato positivo della componente principale 1 (asse x) hanno le caratteristiche che vengono mostrate nel primo fotogramma della figura. Di conseguenza, i gruppi che si trovano sul lato negativo dell’asse x hanno le caratteristiche opposte. Questa interpretazione si applica anche alla componente principale 2 (asse y), le cui caratteristiche rappresentative sono mostrate nel secondo fotogramma della figura

Nei ratti nelle condizioni menzionate nel nostro studio, alcuni degli effetti benefici della PSO non sono stati trovati. Sembra che la causa principale di questa controversia siano le condizioni fisiologiche degli animali, perché la maggior parte degli studi sui roditori che hanno mostrato effetti significativi della PA sulla composizione corporea o sul sistema di antiossidanti sono stati eseguiti su diete ad alto contenuto di grassi, sovrappeso e/o condizioni di stress indotte animali. Ciò suggerisce che l’età, la specie, il tessuto, il tipo di integrazione e le condizioni fisiologiche potrebbero influenzare gli effetti degli acidi grassi coniugati. Quindi i risultati controversi nel nostro studio possono essere dovuti al peso normale dei nostri animali, alla durata della supplementazione, al tipo di isomeri coniugati e alla supplementazione senza allenamento o condizione di stress. Risultati controversi sono stati anche correlati nelle ricerche con gli esseri umani rispetto agli animali . Ulteriori ricerche sono necessarie per chiarire questo. Nonostante il fatto che il nostro studio avesse alcune limitazioni, non sembra che questi fattori possano aver influenzato significativamente i nostri risultati. La limitazione principale era l’incapacità di misurare l’espressione genica SOD. I nostri risultati potrebbero essere spiegati meglio con un’analisi dell’espressione genica SOD nel muscolo e un ulteriore studio sotto di altri possibili cambiamenti nel tessuto adiposo.

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