Propriété anti-fatigue de Porphyridium Cruentum chez la souris

Mar 19, 2022


Contact: Audrey Hu Whatsapp/hp: 0086 13880143964 Email:audrey.hu@wecistanche.com


Yongmei Huang1, Yongfu Wang2, Wenjie Li3, Jingting Zhan4, Jinli Lei4, Ning Li1, Lihua Tan2, Chang Qu2, Jiannan Chen2, Hui Luo4*

Institut de recherche biomédicale marine, le laboratoire clé de Zhanjiang pour la R & D Ressources microbiennes marines dans la région du golfe de Beibu,

Université de médecine chinoise de Guangzhou, Académie d’ingénierie mathématique de médecine chinoise, Laboratoire clé provincial du Guangdong pour le développement de nouveaux médicaments et la recherche en médecine chinoise, Guangzhou, 510006,

Département d’hématologie, Hôpital affilié de l’Université médicale du Guangdong, Zhanjiang, 524001,

Section d’enseignement et de recherche en chimie, Le laboratoire clé de Zhanjiang pour la R & D Ressources microbiennes marines dans la région du golfe de Beibu, Université médicale du Guangdong, Zhanjiang 524023, RP Chine


But:Évaluer les effets potentiels de Porphyridium cruentum(PC) sur la fatigue induite par le test de nage forcée chez la souris.

Méthode:Les souris ont été divisées au hasard en groupe témoin normal (NC, c.-à-d. non traitées sans natation); groupe témoin modèle (MC, natation non traitée); Groupe traité par la spiruline (SP, 800 mg / kg); Groupes traités par PC (50, 100 et 200 mg/kg), respectivement. Après administration intragastrique pendant 14 jours consécutifs, une expérience de nage portante a été menée pour les souris et les indicateurs biochimiques liés à la fatigue ont été examinés, y compris le temps de nage exhaustif, les niveaux de glucose (Glu), les teneurs en glycogène hépatique (HG), les teneurs en glycogène musculaire (MG), les activités de glutathion peroxydase (GSH-Px), la créatine kinase (CK), le malondialdéhyde (MDA), les niveaux d’azote uréique (SUN), les activités de la lactate déshydrogénase (LDH), l’acide lactique (LA) ainsi que la superoxyde dismutase (SOD).

Résultats:Pc a considérablement prolongé le temps d’endurance de natation par rapport à MC. Après PC

, Glu, HG et MG ont été effectivement augmentés en fonction de la dose, les taux de SUN, LA, LDH et CK dans le sérum ont été significativement réduits. De plus, le traitement PC a augmenté les bioactivités de deux enzymes antioxydantes, à savoir le GSH-Px et la SOD, tandis que la teneur en MDA a diminué par rapport au groupe MC.

Conclusion:Ces résultats indiquent que le PC présente un fort effet anti-fatigue. Ainsi, le PC peut convenir à l’incorporation dans des aliments fonctionnels pour contrer la fatigue.

Mots-clés: Porphyridium cruentum,Anti-fatigue,Métabolisme énergétique, Métabolites nuisibles, Stress oxydatif

Anti-fatigue

INTRODUCTION

Porphyridium cruentum (PC), des microalgues rouges unicellulaires principalement produites dans les régions tropicales et subtropicales, sont une source potentielle de biocarburants, d’aliments et de produits pharmaceutiques [1]. La recherche a montré que le PC possède des polysaccharides abondants, des acides gras polyinsaturés (AGPI), de la phycoérythrine, des pigments et d’autres substances bioactives [2]. De plus, ces composés bioactifs du PC jouent un rôle clé dans la pratique clinique tels que les propriétés antioxydantes, antitumorales et immunomodulatrices [3]. Cependant, l’effet anti-fatigue potentiel du PC a attiré une attention limitée. Par conséquent, notre présente étude visait à étudier l’activité anti-fatigue potentielle et les mécanismes possibles de la PC dans un modèle de souris nageuses d’endurance induites par la charge. En outreSpiruline(SP) s’est avéré posséder une efficacité anti-fatigue selon des études antérieures et a été choisi comme témoin positif dans la présente étude [4].


cistanche deserticola (2)

EXPÉRIMENTAL

Matériaux et produits chimiques

PC et SP ont été obtenus de ShanghaiGuangyu Biological Technology Co. Ltd et identifié par le professeur Ziren Su en juin 2017. Les kits commerciaux pour l’analyse biochimique du glycogène hépatique (HG), du glycogène musculaire (MG), de la glutathion peroxydase (GSH-Px), du malondialdéhyde (MDA), de l’acide lactique (LA) et de la superoxyde dismutase (SOD) ont été fournis par le Nanjing Jiancheng Bioengineering Institute (Nanjing, Jiangsu, Chine).

Animaux de laboratoire

Des souris Mâles Kunming (20 ± 2 g) ont été achetées au Medical Experimental Animal Center de la province du Guangdong (Foshan, Chine). Tous les animaux ont été logés et adaptés pendant 7 jours dans un environnement standard (température de 22 ± 2 °C, humidité de 55 ± 2 % et cycle lumière/obscurité de 12 h). L’ensemble de l’expérience menée était conforme aux directives fournies par le Comité des soins et du bien-être des animaux [5] et approuvée par le Comité d’éthique institutionnel de l’Université de médecine chinoise de Guangzhou (approbation n° 2016047).

Conception expérimentale

Après 7 jours d’acclimatation, les souris ont été classées en six groupes expérimentaux différents par randomisation (n = 20) : groupe témoin normal (NC, solution saline normale), groupe témoin modèle (MC, solution saline normale), groupe témoin positif (SP, 800 mg/kg) et trois groupes d’intervention PC du groupe à faible dose (PC-L, 50 mg/kg), groupe à dose moyenne (PC-M, 100 mg/kg) et groupe à forte dose (PC-H, 200 mg/kg), respectivement. Les doses de SP et de PC ont été décidées sur la base de nos tests préliminaires et de la littérature antérieure [6]. Le SP et le PC ont été suspendus dans de l’eau distillée et administrés par voie orale une fois par jour pendant 14 jours. La figure 1 est un graphique schématique de ce plan expérimental.

Test de nage forcée

Tout d’abord, un test de natation forcée wtel qu’il a été effectué sur la base de recherches antérieures [4] avec des modifications modestes. Brièvement, une heure après l’administration finale, 10 souris de chaque groupe expérimental ont été utilisées pour un test de nage forcée et chargées par des fils de plomb de 5 % de poids corporel attachés à la queue. Ensuite, les animaux de laboratoire ont été placés dans une piscine d’eau en plastique (50 cm × 35 cm × 30 cm) avec de l’eau maintenue à 25 ± 2 ° C. Pendant ce temps, le temps d’endurance a été immédiatement enregistré lorsqu’ils étaient incapables de coordonner les mouvements et ne revenaient pas à la surface de l’eau dans les 10 s [4,7].

Mesure des indices biochimiques

Après l’administration finale, les 10 souris restantes de chaque groupe ont été forcées de nager pendant 90 minutes continues sans charge, à l’exception du groupe NC. Ensuite, les souris ont été sacrifiées sous anesthésie avec du pentobarbital (60 mg / kg). Par la suite, des échantillons de sang ont été prélevés immédiatement dans le globe oculaire avec un tube capillaire héparinisé. Les muscles du foie et de la patte postérieure ont été excisés des souris pour la détermination de l’HG et du MG respectivement. Le sang a été centrifugé à 3500 tr / min, 4 ° C pendant 10 minutes, et le plasma a été obtenu pour mesurer les concentrations de SOD, GSH-Px, LA et MDA avec des kits Elisa, et les niveaux de SUN, LDH, CK et Glu ont été déterminés par un analyseur biochimique de type Hitachi 7180.

Analyse statistique

Les valeurs ont été exprimées en moyenne ± SD. Le test statistique des différences a été effectué par une analyse unidirectionnelle de la variance, suivie d’un test LSD et d’un test Duncan à l’aide des statistiques SPSS 23.0 (IBMInc, New York, États-Unis). Valeurs dep< 0.05="" were="" considered="" statistically="">

cistanche has anti-aging effect

RÉSULTATS

Effet du PC sur le poids corporel

Le poids de la souris, enregistré quotidiennement tout au long de l’expérience, est indiqué dans le tableau 1. Les données indiquent qu’il n’y avait pas de différence remarquable dans le changement de poids entre tous les groupes (p>0.05).

Effet du PC sur la capacité de nage portante

Pour enquêter directement si PC exposéanti-fatigue, le temps de nage portant a été enregistré (figure 2). Comme prévu, par rapport au groupe MC, le temps de nage exhaustif a été prolongé après le traitement par PC. Plus précisément, les groupes PC-M, PC-H et SP ont considérablement prolongé l’exhaustivitétemps de nage de 59,3, 80,5 et 97,1 % (p< 0.01),="" respectively.="" the="" results="" showed="" that="" pc="" could="" increase="" the="" exhaustive="" swimming="" capacity="" of="">

_20220107151031

Graphique 1 : Effet du PC sur le temps de nage exhaustif chez la souris. Les données ont été exprimées en moyenne ± ET (n = 10). **p< 0.01="" compared="" to="" mc="">

Effet du PC sur la consommation d’énergie

Après l’essai de natation sans charge pendant 90 min, le niveau de Glu a été mesuré (Figure 3 A). Par rapport aux souris non nageantes, le niveau de Glu dans le groupe MC a remarquablement diminué (p<0.01). nevertheless,="" glu="" level="" in="" pc-l,="" pc-m,="" pc-h,="" and="" sp="" groups="" was="" increased="" by="" 23.4,="" 68.4,73.6,="" and="" 76.8="" %,="" respectively="" compared="" to="" mcgroup.="" among="" the="" treatment="" groups,="" pc-m,="" pch,="" and="" sp="" exhibit="" significant="" changes="" (all="">p<0.01). as="" the="" major="" source="" of="" energy="" consumption,="" glycogen="" in="" muscle="" and="" liver="" were="" also="" determined.="" as="" figure="" 3="" b="" shows,="" the="" mg="" content="" of="" the="" mc="" group="" declined="" significantly="" when="" compared="" with="" the="" nc="" group="">p< 0.01).="" however,="" the="" mg="" content="" of="" pc-m,="" pc-h,="" and="" sp="" groups="" significantly="" increased="" by="" 56.3,="" 66.9,="" and="" 72.8="">p< 0.01)="" compared="" with="" the="" mc="" group.="" in="" addition,the="" hg="" content="" of="" mc="" group="" declined="" notably(figure="" 3c,="">p< 0.01),="" the="" hg="" content="" of="" three="" pc-treated="" groups="" and="" sp="" group="" significantly="" improved="" by="" 77.2,="" 93.2,="" 126.0,="" and="" 147.3="" %,respectively="">p<>

cistanche can treat diabetes

Effet du PC sur les activités SUN, LA, LDH et CK

SUN, LA, LDH, CK sont des indicateurs sensibles de la capacité d’exercice. Comme le montre la figure 4 A, après administration de PC pendant 14 jours, l’activité SUN dans le groupe MC était supérieure à celle du groupe NC (7,32 ± 0,80 contre 16,25 ± 2,91 mmol/L,p<0.01). after="" treatment,="" sun="" activity="" in="" pc="" or="" sp="" groups="" were="" remarkably="" decreased="" (13.89="" ±2.51,="" 10.87="" ±="" 1.59,="" 10.68="" ±="" 2.21="" and="" 10.48="" ±1.62="" mmol/l,="" respectively,="" versus="" 16.25="" ±="" 2.91mmol/l,="">p< 0.05="" or="">p< 0.01).="" as="" shown="" in="" figure="" 4="" b,="" the="" level="" of="" la="" in="" three="" doses="" of="" pc="" groups="" and="" sp="" group="" significantly="" decreased="" by28.1,="" 28.5,="" 30.7,="" and="" 32.1="" %,="" respectively,="" versus="" the="" mc="" c="" group="">p< 0.01).="" in="" figure="" 4="" c,="" the="" effects="" of="" pc="" and="" sp="" on="" ldh="" activities="" were="" presented.the="" activity="" of="" ldh="" was="" significantly="" inhibited="" in="" pc-m,="" pc-h="" and="" sp="" groups="" by="" 7.2="" %="">p< 0.05),12.6="" %="">p< 0.01)="" and="" 13.8="" %="">p< 0.01),compared="" with="" mc="">



_20220107152112

Tableau 1 :Variation du poids corporel (moyenne ± ET, n = 10)

En outre, une diminution significative de l’activité CK a été observée dans les groupes traités PC et SP par rapport au groupe MC (Figure 4 D). En particulier, les concentrations de CK ont diminué de 20,7 %, 36,1, 39,3 et 40,1 % (p< 0.01),="" respectively,="" indicating="" that="" pc="" treatment="" leads="" to="" a="" reduction="" in="" ck="" activity="" in="" a="" dose-dependent="">


cistanche has anti-inflammatory effect

Effets du PC sur l’indice de stress oxydatif


Pour évaluer les effets de la PC sur l’indice de stress oxydatif induit par la fatigue, les niveaux de SOD, de GSH-Px et de MDA ont été mesurés (figure 5 A). Il y avait une différence remarquable entre les groupes MC et NC sur soD (p< 0.01),="" which="" were="" notably="" improved="" by="" pc-="" and="" sp-="" treatment="" than="" those="" in="" the="" mc="" group="">p< 0.05="" or="">p< 0.01).="" additionally,="" sod="" levels="" in="" pc-m,="" pc-h,="" and="" sp="" groups="" were="" significantly="" elevated="" by="" 15.0,="" 15.9,="" and="" 19.0="" %respectively.="" similarly,="" the="" concentration="" of="" gshpx="" in="" pc-m,="" pc-h,="" and="" sp="" groups="" displayed="" a="" significant="" increase="" of="" 53.7,="" 121.9,="" and="" 129.3="" %.(figure="" 5="" b,="">p< 0.05="" or="">p< 0.01)moreover,="" serum="" mda="" levels="" in="" pc-m,="" pc-h="" andsp="" groups="" descend="" significantly="" when="" compared="" to="" that="" of="" the="" mc="" group="" (20.2,="" 24.4,="" and="" 24.8="" %,="" respectively,="">p< 0.01)="" in="" figure="" 5="" c.="" morespecifically,="" pc-h="" group="" showed="" a="" similar="" reduction="" after="" sp="">

DISCUSSION

De nos jours, un test de nage forcée chargé de poids est largement appliqué pour évaluer l’effet anti-fatigue et la capacité d’endurance pour la performance physique chez la souris [8]. Dans cette étude, nous avons d’abord étudié l’influence du PC sur le poids corporel et l’état physiologique des souris. Les résultats suggèrent que la PC n’a eu aucun effet toxique sur les animaux et aucun effet négatif sur leur poids corporel après un traitement consécutif de 14 jours, ce qui indique également que les doses de PC utilisées étaient sans danger pour les souris. Nous avons également constaté que les groupes PC prolongeaient le temps épuisant, en particulier les groupes PC-M et PC-H, ce qui indique l’effet anti-fatigue potentiel du PC sur les souris. Plusieurs indicateurs biochimiques pertinents étroitement liés à la fatigue ont été déterminés pour étudier plus avant la propriété anti-fatigue du PC. Comme indiqué précédemment, l’exercice intense entraîne un épuisement rapide de l’ATP et une pénurie d’énergie, ce qui contribue à la fatigue [9]. Pendant l’exercice physique, Glu est d’abord oxydé pour générer de l’ATP afin de répondre aux besoins énergétiques des muscles [10]. En outre, l’énergie du corps peut également être dérivée de la glycogénolyse, qui est un important stockage d’énergie secondaire à long terme qui fournit suffisamment d’énergie pour la contraction musculaire et est utilisé pour répondre à un besoin urgent de glucose [11].

cistanche can relieve chronic fatigue


Il a été rapporté que la restauration de HG et MG est bénéfique pour améliorer l’endurance de performance dans des sports comme la natation [12]. Dans la présente étude, notre résultat a indiqué que le traitement PC-M et PC-H augmentait significativement les niveaux de glu. En outre, le PC a considérablement augmenté l’HG et le MG de manière dose-dépendante pendant l’exercice de natation. De plus, les effets du traitement par PC-H sur le contenu de HG et de MG étaient comparables à l’effet du médicament positif SP. Ces résultats suggèrent que la PC a un effet positif pour améliorer la tolérance à l’exercice et retarder l’apparition de la fatigue physique. Il est bien connu que lorsque le corps ne pouvait pas acquérir suffisamment d’énergie à partir du métabolisme aérobie, la glycolyse anaérobie devient une source alternative pour répondre aux besoins énergétiques. Par conséquent, la LA, les métabolites de la glycolyse, a été déterminée comme l’un des paramètres biochimiques de la fatigue musculaire [13]. En ce qui concerne l’augmentation de l’intensité de l’exercice, la teneur en SUN augmente en conséquence, en raison du catabolisme des protéines et des acides aminés, pour compenser le catabolisme du sucre et des graisses et répondre aux besoins de consommation d’énergie du corps [14]. Comme l’indiquent les résultats obtenus dans cette étude, le traitement par PC a considérablement diminué l’accumulation de SUN et de LA chez la souris. Les résultats suggèrent que le PC a exercé ses effets anti-fatigue en réduisant l’accumulation de substances métaboliques induisant les gaz d’échappement lors d’expériences de natation exhaustives.

Simultanément, en tant qu’enzyme catalysant la réaction d’oxydo-réduction du pyruvate, la LDH joue un rôle important dans la glycolyse anaérobie. Il s’agit d’un indice sensible lié à la fatigue, et son niveau influence la capacité d’endurance pendant le test de natation [7]. En tant qu’enzyme cytosolique abondamment stockée dans les cellules du corps, la CK est un biomarqueur clinique lié à la fatigue principalement en raison de sa réflexion sur les dommages causés aux structures des muscles et des membranes cellulaires [15]. Les résultats ont montré que les niveaux de CK et de LDH dans les groupes traités par PC étaient nettement réduits par rapport au groupe MC. Ces données indiquent que le PC exerce probablement sa propriété anti-fatigue en facilitant l’élimination de l’acide lactique et la réduction des dommages aux structures des muscles et des membranes cellulaires. De plus, le stress oxydatif est étroitement lié à la fatigue physique [16]. Comme l’ont révélé des études antérieures, l’exercice exhaustif produit des ROS abondants [17]. Dans le même temps, les enzymes antioxydantes telles que la SOD et le GSH-Px ont pour fonction de piéger les ROS [7]. De plus, la SOD catalyse principalement les radicaux superoxydes pour générer H2O2 et O2. Le GSH-Px catalyse la décomposition de H2O2 en H2O et O2 [18]. Ainsi, la SOD et le GSH-Px sont des enzymes bien connues liées à la fatigue qui résistent aux dommages oxydatifs. De plus, le MDA, le produit final de la peroxydation lipidique, est un indicateur de dommages oxydatifs dans les expériences anti-fatigue [13]. Dans cette étude, le traitement PC a favorisé les bioactivités SOD et GSH-PX dans le plasma que dans celui du groupe MC, en particulier dans le groupe PC-H. En outre, les niveaux de MDA ont diminué de manière significative après le traitement par PC. Ainsi, ces résultats indiquent que le PC aperformance anti-fatiguechez la souris en améliorant la fonction antioxydante et en prévenant la peroxydation lipidique après un exercice exhaustif.

CONCLUSION

Les résultats de cette étude démontrent que le PC possède des propriétés anti-fatigue et accélère la récupération de la fatigue, en particulier dans le PC-H, et se compare bien avec le contrôle positif (de référence), SP. Ainsi, le PC peut convenir à l’inclusion dans les aliments fonctionnels pour minimiser la fatigue.

cistanche procudct

C’est notre produit anti-fatigue! Cliquez sur l’image pour plus d’informations!

RÉFÉRENCES

1.Freitas AC, Rodrigues D, Rocha-Santos TAP, Gomes AMP, Duarte AC. La biotechnologie marine progresse vers des applications dans de nouveaux aliments fonctionnels. Biotechnol Adv 2012; 30: 1506-1515.
2.Fuentes MMR, Fernandez GGA, Perez JAS, Guerrero JLG. Profils nutritionnels de la biomasse de la microalgue Porphyridium cruentum. Food Chem, 2000; 70: 345-353.
3.Sun L, Wang L, Zhou Y. Immunomodulation et activités antitumorales de polysaccharides de poids moléculaire différent de Porphyridium cruentum. Carbohydr Polym 2012; 87: 1206-1210.
4.Zhao XN, Wang XF, Liao JB, Guo HZ, Yu XD, Liang JL, Zhang X, Su ZR, Zhang XJ, Zeng HF. Effet antifatigue de Millettiae speciosae Champ (Leguminosae) Extrait chez la souris. Trop J Pharm Res 2015; 14: 479-485.
5.National, Research Council, Guide for the Care and Use of Laboratory Animals, 7e et National Academy Press, Washington DC, 1996.
6.Zhao XN, Liang JL, Chen HB, Liang YE, Guo HZ, Su ZR, Li YC, Zeng HF, Zhang XJ. Activité anti-fatigue et antioxydante des polysaccharides isolés de Millettiae speciose Champ. Leguminosae. Nutriments 2015; 7:8657-8669.
7.Zhong L, Zhao L, Yang F, Yang W, Sun Y, Hu Q.Évaluation de la propriété anti-fatigue du produit extrudé de grains de céréales mélangés à Cordyceps militariste sur des souris. J Int Soc Sports Nutr 2017; 14: 1-10.
8.Jiang X, Chu Q, Li L, Qin L, Hao J, Kou L, Lin F, Wang D. Les activités anti-fatigue de Tuber melanosporum dans un modèle murin. Exp Ther Med 2018; 15: 3066-3073.
9.Belluardo N, Westerblad H, Mudo G, Casabona A, Bruton J, Caniglia G, Pastoris O, Grassi F, Ibanez CF. Désassemblage de la jonction neuromusculaire et fatigue musculaire chez les souris dépourvues de neurotrophine-4. Mol Cell Neurosci 2001; 18: 56-67.
20MBergstrom J, Hermansen L, Hultman E, Saltin B. Régime alimentaire, glycogène musculaire et performance physique. Acta Physiol Scand 1967; 71: 140-150.
11.Wang MY, An LG. Effets de l’extrait de graines de Plantago major L. sur la capacité d’exercice d’endurance chez la souris. J Med Plants Res 2011; 5: 1659-1663.
12.Huang WC, Lin CI, Chiu CC, Lin YT, Huang WK, Huang HY, Huang CC. L’essence de poulet améliore les performances physiques et améliore la fatigue physique. Nutriments 2014; 6: 2681-2696.

13.Chen Y, Miao Y, Huang L, Li J, Sun H, Zhao Y, Yang J, Zhou W. Activités antioxydantes des saponines extraites de Radix Trichosanthis: une évaluation in vivo et in vitro. BMC Complement Altern Med 2014;

14.1-8.14. Li X, Zhang H, Xu H. Analyse des composants chimiques des polysaccharides shiitake et de son effet anti-fatigue sous vibration. Int J Biol Macromol 2009; 45: 377-380.

15.Wang SY, Huang WC, Liu CC, Wang MF, Ho CS, Huang WP, Hou CC, Chuang HL, Huang CC. L’extrait de fruit de citrouille (Cucurbita moschata) améliore la fatigue physique et les performances physiques chez la souris. Molécules 2012; 17: 11864-11876.

16.Coombes JS, Rowell B, Dodd SL, Demirel HA, Naito H, Shanely RA, Powers SK. Effets de la carence en vitamine E sur la fatigue et les propriétés contractiles musculaires. Eur J Appl Physiol 2002; 87: 272-277.
17.Powers SK, DeRuisseau KC, Quindry J, Hamilton KL. Antioxydants alimentaires et exercice. J Sports Sci 2004; 22: 81-94.
18.You L, Zhao M, Regenstein JM, Ren J. Activité antioxydante in vitro et effet anti-fatigue in vivo des peptides de loche (Misgurnus anguillicaudatus) préparés par digestion de la papaïne. Food Chem 2011; 124: 188-194.
Vous pourriez aussi aimer