Екстракти гранату, хурми, кропиви, кропу, капусти кале і Sideritis специфічно модулюють мікробіоту кишечникута локальну продукцію цитокінів в експериментах in vivo
DOI:
https://doi.org/10.15587/2519-8025.2020.204781Ключові слова:
екстракти їстівних рослин, імуномоделююча дія, кишкова мікробіотаАнотація
Метою роботи було виявлення (in vivo, на моделі імунокомпетентних мишей) динаміки впливів перорального введених екстрактів їстівних рослин – інградієнтів традиційних харчових продуктів – на стан кишкової мікробіоти та продукування цитокінів слизовими оболонками кишечнику.
Матеріали і методи. У дослідженні було сформовано сім груп імунокомпетентних мишей BALB/c, які протягом 14 днів перорально випоювались рослинними екстрактами (15 мг/200 мкл/миша). Останні одержували за розробленою нами технологією із харчових продуктів рослинного походження – капусти кале, кропу, Sideritis scardica, кропиви, плодів хурми і гранату. Матеріалом мікробіологічного аналізу змін кишкової мікробіоти слугував вміст товстої кишки. Ключових представників мікробіоти ізолювали шляхом висіву серійних розведень на селективні хромогенні поживні середовища та ідентифікували серологічно і біохімічно. Продукцію цитокінів різними відділами кишечнику та лімфатичної тканини, асоційованої із слизовими оболонками кишечнику, визначали методом імуноферментного аналізу.
Результати. В експериментах на мишах доведено здатність екстрактів капусти кале, кропу і Sideritis при їх оральному застосуванні вибірково інгібувати вміст E. сoli, K. pneumoniae, E. faecalis, L. acidophilus у товстій кишці мишей, стимулюючи при цьому ріст B. bifidum. Показано, що екстракт кропиви призводить до збільшення кількості E. coli, а екстракт хурми – до зростання популяційних рівнів E. faecalis, Bifidobacterium та зменшення вмісту Candida spp. Екстракт гранату специфічно стимулює ріст Bifidobacterium. Існують значні відмінності у продукуванні цитокінів в супернатантах культури фрагментів тканин і в сироватці крові мишей при оральному введенні різних рослинних екстрактів. Екстракт кропу зумовлює системне і локальне збільшення ФНП-a та IЛ-2, а екстракти кропиви та Sideritis викликають таке збільшення лише на ділянках слизової оболонки. Екстракти гранату, хурми та капусти кале системно і локально стимулюють продукування ІЛ-2, ІЛ-10, ІЛ-12, ІФН-γ та ІЛ-17, але не ФНП-α.
Висновки. Найбільш виразними корисними властивостями щодо впливу на стан кишкової мікробіоти та продукування цитокінів слизовими оболонками кишечнику володіють екстракт хурми, а також екстракти гранату та капусти кале. Екстракти кропиви та кропу демонструють протизапальну дію. Екстракт Sideritis був нейтральним до більшості досліджуваних показників. Жодний з екстрактів не виявив шкідливих впливів
Посилання
- Woodcock, M. E., Hollands, W. J., Konic-Ristic, A., Glibetic, M., Boyko, N., Koçaoglu, B., Kroon, P. A. (2013). Bioactive-rich extracts of persimmon, but not nettle,Sideritis, dill or kale, increase eNOS activation and NO bioavailability and decrease endothelin-1 secretion by human vascular endothelial cells. Journal of the Science of Food and Agriculture, 93 (14), 3574–3580. doi: http://doi.org/10.1002/jsfa.6251
- Konić-Ristić, A., Srdić-Rajić, T., Kardum, N., Aleksić-Veličković, V., Kroon, P. A., Hollands, W. J. et. al. (2013). Effects of bioactive-rich extracts of pomegranate, persimmon, nettle, dill, kale andSideritisand isolated bioactives on arachidonic acid induced markers of platelet activation and aggregation. Journal of the Science of Food and Agriculture, 93 (14), 3581–3587. doi: http://doi.org/10.1002/jsfa.6328
- Pallah, O. V., Meleshko, T. V., Bati, V. V., Boyko, N. V. (2019). Extracts of edible plants as beneficial microorganisms growth stimulators. Biotechnologia Acta, 12 (3), 67–74. doi: http://doi.org/10.15407/biotech12.03.067
- Carbonell-Capella, J. M., Barba, F. J., Esteve, M. J., Frígola, A. (2013). Quality parameters, bioactive compounds and their correlation with antioxidant capacity of commercial fruit-based baby foods. Food Science and Technology International, 20 (7), 479–487. doi: http://doi.org/10.1177/1082013213492523
- Moyer, R., Hummer, K., Wrolstad, R. E., Finn, C. (2002). Antioxidant compounds in diverse ribes and rubus germplasm. Acta Horticulturae, 585, 501–505. doi: http://doi.org/10.17660/actahortic.2002.585.80
- Correia, R. T., Borges, K. C., Medeiros, M. F., Genovese, M. I. (2012). Bioactive compounds and phenolic-linked functionality of powdered tropical fruit residues. Food Science and Technology International, 18 (6), 539–547. doi: http://doi.org/10.1177/1082013211433077
- Perez-Gregorio, R., Simal-Gandara, J. (2017). A Critical Review of Bioactive Food Components, and of their Functional Mechanisms, Biological Effects and Health Outcomes. Current Pharmaceutical Design, 23 (19), 2731–2741. doi: http://doi.org/10.2174/1381612823666170317122913
- Lankelma, J. M., Nieuwdorp, M., de Vos, W. M., Wiersinga, W. J. (2015). The gut microbiota in internal medicine: implications for health and disease. The Netherlands journal of medicine, 73 (2), 61–68.
- Oriach, C. S., Robertson, R. C., Stanton, C., Cryan, J. F., Dinan, T. G. (2016). Food for thought: The role of nutrition in the microbiota-gut–brain axis. Clinical Nutrition Experimental, 6, 25–38. doi: http://doi.org/10.1016/j.yclnex.2016.01.003
- Chung, H., Pamp, S. J., Hill, J. A., Surana, N. K., Edelman, S. M., Troy, E. B. et. al. (2012). Gut Immune Maturation Depends on Colonization with a Host-Specific Microbiota. Cell, 149 (7), 1578–1593. doi: http://doi.org/10.1016/j.cell.2012.04.037
- Duan, J., Chung, H., Troy, E., Kasper, D. L. (2010). Microbial Colonization Drives Expansion of IL-1 Receptor 1-Expressing and IL-17-Producing γ/δ T Cells. Cell Host & Microbe, 7 (2), 140–150. doi: http://doi.org/10.1016/j.chom.2010.01.005
- Atarashi, K., Tanoue, T., Shima, T., Imaoka, A., Kuwahara, T., Momose, Y. et. al. (2010). Induction of Colonic Regulatory T Cells by Indigenous Clostridium Species. Science, 331 (6015), 337–341. doi: http://doi.org/10.1126/science.1198469
- Manohar, M., Baumann, D. O., Bos, N. A., Cebra, J. J. (2001). Gut Colonization of Mice withactA-Negative Mutant of Listeria monocytogenesCan Stimulate a Humoral Mucosal Immune Response. Infection and Immunity, 69 (6), 3542–3549. doi: http://doi.org/10.1128/iai.69.6.3542-3549.2001
- Zhu, W., Lin, K., Li, K., Deng, X., Li, C. (2018). Reshaped fecal gut microbiota composition by the intake of high molecular weight persimmon tannin in normal and high-cholesterol diet-fed rats. Food & Function, 9 (1), 541–551. doi: http://doi.org/10.1039/c7fo00995j
- George, N. S., Cheung, L., Luthria, D. L., Santin, M., Dawson, H. D., Bhagwat, A. A., Smith, A. D. (2019). Pomegranate peel extract alters the microbiome in mice and dysbiosis caused by Citrobacter rodentium infection. Food science & nutrition, 7 (8), 2565–2576. doi: http://doi.org/10.1002/fsn3.1106
##submission.downloads##
Опубліковано
Як цитувати
Номер
Розділ
Ліцензія
Авторське право (c) 2020 Tamara Meleshko, Oleksandra Pallah, Viktor Petrov, Nadiya Boyko
Ця робота ліцензується відповідно до Creative Commons Attribution 4.0 International License.
Наше видання використовує положення про авторські права Creative Commons CC BY для журналів відкритого доступу.
Автори, які публікуються у цьому журналі, погоджуються з наступними умовами:
1. Автори залишають за собою право на авторство своєї роботи та передають журналу право першої публікації цієї роботи на умовах ліцензії Creative Commons CC BY, котра дозволяє іншим особам вільно розповсюджувати опубліковану роботу з обов'язковим посиланням на авторів оригінальної роботи та першу публікацію роботи у цьому журналі.
2. Автори мають право укладати самостійні додаткові угоди щодо неексклюзивного розповсюдження роботи у тому вигляді, в якому вона була опублікована цим журналом (наприклад, розміщувати роботу в електронному сховищі установи або публікувати у складі монографії), за умови збереження посилання на першу публікацію роботи у цьому журналі.
