Voorlopige studie over pastamonsters gekarakteriseerd in antioxidanten en hun biologische activiteit op niercellen

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

Federico Di Marco et al

Abstract:Pasta is een van de basisvoedingsmiddelen van demediterraandieet en om deze reden werd het voor deze studie gekozen om de antioxiderende eigenschappen ervan te evalueren. Er werden drie soorten pasta geselecteerd: boekweit-, rogge- en eierpasta. Kwalitatief-kwantitatieve karakteriseringsanalyses werden uitgevoerd door:HPLC-DADantioxidantverbindingen te identificeren. De gegevens toonden de aanwezigheid aan van carotenoïden zoals luteïne en polyfenolen zoals indolazijnzuur (carotenoïden van {{0}},08 tot 0,16 mg/100 g,polyfenolenvan 3,7 tot 7,4 mg/100 g). Om het effect van de gedetecteerde metabolieten te beoordelen, werd in vitro geëxperimenteerd metniercelmodellen: HEK-293 en MDCK. Standaarden van -caroteen, indolazijnzuur, cafeïnezuur, hydroalcoholische en carotenoïde-verrijkte extracten van pastamonsters werden getest in aanwezigheid van een antioxidant om variaties in de levensvatbaarheid te bepalen. -caroteen- en indolazijnzuurstandaarden oefenden een beschermend effect uit op HEK-293-cellen, terwijl er geen effect werd waargenomen op MDCK. De geteste concentraties liggen waarschijnlijk in het bereik van de concentraties die in het lichaam worden bereikt na de consumptie van standaard pastamaaltijden. Met carotenoïden verrijkte extracten en hydroalcoholische extracten vertoonden verschillende effecten, waarbij reddingsacties werden waargenomen voor hydroalcoholisch extract van roggepasta en met carotenoïden verrijkt extract van boekweitpasta, terwijl eierpasta mildere dosisafhankelijke effecten vertoonde, uitgaande van pro-oxidantgedrag bij hoge concentraties. De voorlopige resultaten suggereren dat gedrag terug te voeren is op de hele fytocomplexen met betrekking tot afzonderlijke moleculen en dat verder onderzoek nodig is.

trefwoorden:pasta;mediterraaneetpatroon; polyfenolen; carotenoïden; antioxidanten;nierGezondheid;HPLC/DADanalyseert

Cistanche tubulosa voorkomt nierziekte, klik hier voor het monster

1. Inleiding

Ondanks dat is er geen unieke definitie van demediterraandieet - vanwege de variaties en aanpassingen in culinaire tradities, niet alleen rond het Middellandse Zeegebied maar ook over de hele wereld [1] - kan het mediterrane dieet worden beschouwd als een dieet met verschillende componenten die voldoen aan belangrijke criteria voor een gezond dieet: laag gehalte aan verzadigde vetzuren, een hoog gehalte aan samengestelde koolhydraten, voedingsvezels en antioxidantmoleculen en een overvloed aan groenten.

Het is moeilijk vast te stellen welke voedingsmiddelen, of actieve ingrediënten daarin, van demediterraandieet zijn het meest verantwoordelijk voor de gezondheidsvoordelen; Opeenhopende gegevens suggereren dat de belangrijkste voordelen ervan liggen in de combinatie van de complexe en grote verscheidenheid aan verschillende voedingsstoffen die synergetisch en additief samenwerken [2].

In de afgelopen jaren heeft de groeiende literatuur (observatiestudies en gerandomiseerde controleproeven) de gezondheidsvoordelen aangetoond die samenhangen met het mediterrane dieet, waardoor het risico op het ontwikkelen van meerdere chronische ziekten zoals hart- en vaatziekten [3-5], diabetes [6-10], kanker [11,12], obesitas [13-15] of cognitieve gezondheid [16-19] en toenemende levensverwachting [20].

Verbeteringen in bloeddruk [21], lipidenprofiel [22,23], insulineresistentie [24] en bescherming tegen oxidatieve stress, ontsteking, bloedplaatjesaggregatie en endotheeldisfunctie [25-28] lijken de werkingsmechanismen te zijn die verantwoordelijk zijn voor de gunstige effecten op de algemene gezondheid. Al deze biologische effecten die worden bevorderd door de naleving van de mediterrane levensstijl, kunnen niet alleen relevant zijn voor de bovengenoemde chronische ziekten, maar ook voor de preventie van nierfalen bij de algemene bevolking. Chronische nierziekte (CKD) vormt een wereldwijd probleem voor de volksgezondheid dat wereldwijd meer dan 750 miljoen mensen treft en werkt vaak stil en ongehinderd dankzij de asymptomatische klinische presentatie. Verschillende bewijslijnen hebben de sterke relatie tussen het mediterrane dieet en nierbehoud onderstreept [29].

Gezien alle bovengenoemde effecten als risicofactoren voor de achteruitgang van de nierfunctie, kan de nier als een van de primaire doelen worden beschouwd. Een recente meta-analyse van cohortstudies heeft aangetoond dat plantaardige diëten zoals het mediterrane dieet of dieetbenadering om hypertensie (DASH) te stoppen, geassocieerd waren met een lager risico op incidenten.CKDen albuminurie in de algemene bevolking [30]. Een verklaring zou kunnen zijn dat groenten en fruit bioactieve stoffen bevatten die beschermen tegen ontstekingen en endotheeldisfunctie die dynamische veranderingen van de filtratiefractie bevorderen, wat resulteert in een progressieve verlaging van de glomerulaire filtratiesnelheid, extracellulaire vloeistofvolume-expansie, abnormale ionenbalans en renale hypoxie, uiteindelijk leidend tot verlies van nierfunctie [31-33]. Bovendien kan de toename van de consumptie van groenten, fruit, granen en peulvruchten hebben geleid tot een afname van de consumptie van dierlijke eiwitten, wat een positieve invloed had op het zuur-base-evenwicht en de glomerulaire hemodynamiek van denier, waardoor het wordt beschermd tegen glomerulaire sclerose en functieverlies [34-37].

Desondanks zijn er verschillende onderzoeken met tegenstrijdige gegevens over de impact van een eiwitrijk dieet op de achteruitgang van de nierfunctie in de algemene bevolking [38-41]. Steeds meer aanwijzingen suggereren dat de eiwitbron een belangrijke rol speelt bij het behoud van de nierfunctie en dat een verschuiving van dierlijke naar plantaardige eiwitbron zou gunstig kunnen zijn [42,43].

Pasta is een van de meest geconsumeerde voedingsmiddelen ter wereld en is een van de basisvoedingsmiddelen van het mediterrane dieet. Traditioneel is Italië de belangrijkste producent en leider van pastaconsumptie, ook al wordt pasta wereldwijd geconsumeerd vanwege de lage kosten, smakelijkheid en langere houdbaarheid dan andere bakkerijproducten [44]. Pasta is een goede bron van koolhydraten en energie (100 g gekookte pasta bevat ongeveer 31 g koolhydraten en ongeveer 158 kcal), maar bevat doorgaans weinig lipiden, eiwitten, fosfor en kalium, voedingsstoffen die in de meeste nierdiëten beperkt zijn. nierziekte (online beschikbaar op https://fdc.nal.usda.gov, geraadpleegd op 1 december 2020). Natuurlijk verrijkte tarwepasta, die de meerderheid van de in de handel verkrijgbare pasta vertegenwoordigt, biedt ook goede niveaus van thiamine, riboflavine, niacine, foliumzuur, ijzer en selenium, evenals polyfenolen. Bovendien wordt pasta altijd geconsumeerd in combinatie met andere voedingsmiddelen die als een sterkere bron van polyfenolen kunnen worden beschouwd, zoals olijfolie en groenten. Pasta wordt meestal geproduceerd met griesmeel van harde tarwe, vanwege de uitstekende reologische eigenschappen, de superieure kleur van de pasta, de kwaliteit van het koken en de acceptatie door de consument, maar de laatste tijd kan pasta ook worden geproduceerd uitgaande van andere granen zoals rijst, boekweit, rogge, spelt.

De laatste jaren zijn consumenten zich er meer van bewust dat een uitgebalanceerd dieet, zoals het mediterrane dieet, een positieve invloed kan hebben op de gezondheid. Daarom probeert de voedingsindustrie aan deze eisen te voldoen door hoogwaardige en functionele voedingsmiddelen en voedselingrediënten te produceren.

Ondanks dat verrijkte voedingsmiddelen zijn geproduceerd voor gezonde doeleinden, kunnen mensen ertoe worden aangezet om ze te gebruiken in plaats van een uitgebalanceerd dieet. Dit is een zo belangrijk onderwerp om de FDA ertoe aan te zetten een ad-hocdocument te publiceren met de titel "FDA's fortificatiebeleid" om enerzijds een antwoord te geven aan de voedingsindustrie en anderzijds aan de academische wereld [44].

Een evenwichtige, adequate en gevarieerde voeding is een belangrijke stap op weg naar een gelukkige en gezonde levensstijl zonder het risico van overbelasting met enkele toegevoegde componenten in verrijkte voeding. Juist om deze reden zijn niet-traditionele granen en pseudo-granen herontdekt, die de weg hebben vrijgemaakt voor hun gebruik als functionele voedingsingrediënten, aangezien ze enkele nutritionele en functionele eigenschappen bezitten die in traditionele granen ontbreken of ontbreken. Boekweit en rogge zijn rijke bronnen van fytochemicaliën zoals polyfenolen, verbindingen die sterk gecorreleerd zijn met antioxiderende activiteiten [45,46].

Het MOLI-SANI-project, gelanceerd in maart 2005, omvatte ongeveer 25 000 burgers die in Molise (Italië) wonen om de omgevings- en genetische factoren te evalueren die ten grondslag liggen aan hart- en vaatziekten, tumoren en neurodegeneratieve ziekten. Volgens een studie van het MOLI-SANI-project wordt pasta-inname geassocieerd met een lagere BMI en lagere niveaus van centrale obesitas. Veel onderzoeken hebben bevestigd dat calorierijke diëten leiden tot gewichtstoename en niet tot een dieet dat koolhydraten bevat. Als de portie pasta correct is en de saus niet te calorierijk is, kan een bord pasta zelfs een caloriegehalte hebben dat voldoet aan de dagelijkse energiebehoefte [47]. Pasta staat in hoog aanzien omdat de kenmerken ervan niet alleen in verband worden gebracht met het beheersen van het lichaamsgewicht, maar ook met verschillende positieve gezondheidseigenschappen [48]. Een gerandomiseerde, gecontroleerde studie uitgevoerd bij gezonde proefpersonen toonde aan dat producten op basis van rogge de glykemische regulatie verbeteren en de intestinale hormonen verhogen die betrokken zijn bij de regulatie van eetlust en metabolisme. Rogge vermindert de postprandiale eetlust door de behoefte om te eten bij de volgende maaltijden te verminderen, de verzadiging te vergroten en de honger te verminderen door de verzadigingshormonen GLP-1 (glucagon-achtig peptide-1) en peptide YY (PYY) te verhogen. Een lagere postprandiale glucoserespons werd waargenomen bij een groep mensen die voedingsmiddelen op basis van rogge consumeerden in vergelijking met een groep proefpersonen die geraffineerde tarwe consumeerden. Dit gebeurt omdat rogge een graansoort met een lage glycemische index is die ook kan worden gebruikt bij diabetespatiënten [49]. Rogge kan het plasmalipidenprofiel verbeteren, in feite is de inname van hele rogge omgekeerd evenredig met de concentratie van LDL-cholesterol, de LDL/HDL-verhouding en de concentratie van triglyceriden. Dit effect is te wijten aan de aanwezigheid van vezels en -glucanen [50].

Pasta staat bekend als een bron van koolhydraten, maar het kan ook minder belangrijke verbindingen bevatten, zoals carotenoïden [51], vooral luteïne, en andere antioxidantsoorten zoals polyfenolen. Deze bioactieve moleculen kunnen, afhankelijk van de grondstoffen, worden verrijkt in verschillende soorten pasta. Het carotenoïdengehalte van durumtarwe is bijvoorbeeld hoger dan dat van broodtarwe [52] en het gehalte aan antioxidanten kan worden verhoogd door zemelenfractie en de hele korrel van durumtarwe in pastaproducten op te nemen [53]. Boekweit is een belangrijke bron van fenolverbindingen, vitamines en essentiële aminozuren [54], terwijl de toevoeging van ei bij de bereiding van de pasta carotenoïden en luteïne bevat. Carotenoïden nemen deel aan preventieactiviteiten, vooral bij het ontstekingssyndroom en hun rol is te danken aan hun antioxiderende eigenschappen [55] tegen vrije radicalen en singletzuurstof [56]. Pasta bevat verschillende soorten antioxidantmoleculen en voor frequente consumenten kan een grote consumptie worden beschouwd als een belangrijke bron van dergelijke gezonde verbindingen.

Hier laten we zien dat verschillende soorten pasta, namelijk boekweit-, rogge- en eierpasta, verschillende hoeveelheden antioxidanten bevatten, die een rol spelen bij het verbeteren van de levensvatbaarheid van de niercellen in een stabiele toestand of bij de inductie van oxidatieve stress.

2. materialen en methoden

2.1. Monsters

Er werden drie monsters gekookte pasta geanalyseerd en getest: een monster volkoren boekweitpasta (1), een monster volkoren roggepasta (2) en een monster eierpasta van steengemalen harde tarwebloem (3).

2.2. Pastamonsters Voorbereiding

In totaal werden 50 g volkoren boekweitpasta of volkoren roggepasta 7 min gekookt in 500 ml water; 50 g eierpasta van steengemalen durumtarwemeel werd gedurende 1 minuut gekookt in 500 ml water, zoals aangegeven door de fabrikant.

Om extracten te verkrijgen die verrijkt zijn met carotenoïden, werd 10 g gekookte pasta opgelost in 100 ml aceton, gedurende 30 minuten koud gesoniceerd. Het monster werd 5 min bij 5000 rpm gecentrifugeerd, het supernatant werd droog verdampt met een roterende verdamper en het residu werd opgelost in aceton of DMSO, afhankelijk van de stroomafwaartse analyse. Om extracten te verkrijgen die verrijkt zijn met polyfenolen, werd 10 g van elk monster gekookte pasta opgelost in 50 ml 70:30 EtOH/H20 bij pH 3,2. De monsters werden 24 uur geschud, 5 minuten gecentrifugeerd bij 1400 rpm. Het monster werd 5 min bij 5000 rpm gecentrifugeerd en het supernatant werd verzameld en geanalyseerd in HPLC-DAD, terwijl een aliquot droog werd verdampt en het residu werd opgelost in DMSO voor celbehandeling.

2.3. HPLC-DA-MS-analyse

Kwali-kwantitatieve analyses van carotenoïden en polyfenolen werden uitgevoerd met behulp van een HP 1100 vloeistofchromatografie uitgerust met een DAD-detector en beheerd door een HP 9000-werkstation (Agilent Technologies, Palo Alto, CA, VS) en gekoppeld aan een verzamelspectrometer met een API/elektrospray-interface (Agilent Technologies). De bedrijfsomstandigheden van de massaspectrometer waren als volgt: gastemperatuur 350 ◦C; stikstofstroom, 11,0 L/min; vernevelaardruk, 40 psi; quadrupool temperatuur, 100 ◦C; en capillaire spanning, 4000 V. De massaspectrometer werd gebruikt in positieve en negatieve modi bij 80-180 eV.

Verbindingen werden gescheiden met behulp van een 25 0 x 4,6 mm id, 5 µm LUNA C18-kolom (Phenomenex, Torrance, CA, VS). UV / Vis-spectra werden opgenomen in het bereik van 190-600 nm en de chromatogrammen werden verkregen bij 250, 280, 330, 350 en 450 nm. De monsters werden geanalyseerd door middel van gradiëntelutie met een andere snelheid van 0,8 ml/min. De mobiele fase voor carotenoïden was een meerstaps lineair oplosmiddelgradiëntsysteem (oplosmiddel A: aceton, oplosmiddel B: H2O, pH 3,2 door mierenzuur), beginnend van 80 procent aceton tot 100 procent in 30 minuten. polyfenolen werden geëlueerd met behulp van de volgende gradiënt: van 90 procent H20 (aangepast op pH 3,2 door mierenzuur) tot 100 procent CH3CN in 40 minuten. Alle gebruikte oplosmiddelen waren van HPLC-kwaliteit (BDHLaboratory Supplies, Poole, VK).

2.4. Kwantitatieve analyse

Kwantificering van individuele polyfenolische verbindingen werd rechtstreeks uitgevoerd door HPLC-DAD met behulp van een vijfpuntsregressiecurve (R2 Groter dan of gelijk aan 0,998) in het bereik van 0–30 µg op basis van authentieke normen. In het bijzonder werden flavonolen bepaald bij 350 amusante quercetine 3-O-glucoside als referentieverbinding, terwijl cafeïnezuurderivaten werden bepaald bij 330 nm met behulp van chlorogeenzuur als referentieverbinding en indolazijnzuurderivaat bij 280 nm met behulp van 3 indolazijnzuren (Sigma-Aldrich, St. Louis, MO, VS). Carotenoïden werden bepaald bij 450 nm met behulp van bèta-caroteen als referentieverbinding (Extrasynthese, Lione, Francia). In alle gevallen werden de werkelijke concentraties van de derivaten berekend na het toepassen van correcties voor verschillen in molecuulgewicht.

2.5. Totaal fenolgehalte

Het totale fenolgehalte werd bepaald met behulp van de Folin-Ciocalteu-methode, beschreven door Singleton et al. [57] en enigszins gewijzigd volgens Dewanto et al. [58]. Aan 125 µL van het geschikt verdunde monsterextract werd 0,5 ml gedeïoniseerd water en 125 µL van het Folin-Ciocalteu-reagens toegevoegd. Het mengsel werd 6 minuten bewaard en vervolgens werd 1,25 ml van een 7 procent waterige Na2C03-oplossing toegevoegd. Het eindvolume werd met water op 3 ml gebracht. Na 90 min werd de absorptie gemeten bij 760 nm tegen water als een blanco. De hoeveelheid totale fenolen wordt uitgedrukt als galluszuurequivalenten (GAE, mg galluszuur/100 g monster) via de ijkcurve van galluszuur. De kalibratiecurve varieerde van 20 tot 500 µg/ml (R2=0.9969) [57,58].

2.6. Cel cultuur

Menselijke embryonale nier 293 (HEK-293) cellen en Madin-Darby hondennier (MDCK) cellen werden gekweekt in DMEM aangevuld met GlutaMAX, 10 procent (v/v), foetaal runderserum, 100 E/ml penicilline en 100 µg /mL streptomycine bij 37 ◦C met 5 procent CO2.

2.7. MTT-test

5{{10}}00 cellen/putje MDCK- en HEK-293-cellen werden uitgezaaid in platen met 96 putjes en men liet ze 24 uur hechten. Voor levensvatbaarheidsstudies werden cellen 24 tot 72 uur geïncubeerd met bètacaroteen, indol-3-azijnzuur, cafeïnezuur (in DMSO) en pasta-extracten, alleen of in aanwezigheid van magnesiummonoperoxyftalaat (MMPP, Sigma-Aldrich , St. Louis, MO, VS). DMSO in het medium in gelijke concentraties als die gebruikt voor de geteste verbindingen werd gebruikt voor onbehandelde monsters. De geteste concentratie voor de standaarden varieerde van 2 pM tot 10 µM, terwijl voor MMPP van 0,001 tot 0,05 mg/ml. De levensvatbaarheid van de cellen werd gemeten 3-(4,5-dimethylthiazol-2-yl)-2,5-difenyltetrazoliumbromide (MTT, Sigma-Aldrich, St. Louis, MO, VS). De platen werden 1 uur bij 37 C geïncubeerd en vervolgens werd de Formazan geproduceerd door de MTT-reductie opgelost in DMSO. Absorptie werd bepaald op een microplaatlezer (Mithras LB 940-Berthold) bij 570 nm. Het percentage van cellevensvatbaarheid werd berekend met behulp van de verhouding AbsTEST/AbsCTRL.

2.8. Statistische analyse

Elk experiment werd in viervoud uitgevoerd en ten minste drie keer herhaald. Verschillen in levensvatbaarheidspercentages werden beoordeeld met behulp van gepaarde Student's t-test en tweeweg-ANOVA, gevolgd door een posthoc-test met Holm's correctie voor meerdere vergelijkingen over metabolietenconcentraties (p <0,05). de="" resultaten="" werden="" uitgedrukt="" als="" gemiddelde="" ±="" standaardfout="" en="" de="" analyse="" werd="" uitgevoerd="" door="" r-studio-omgeving="" [59]="" voor="" r="" versie="" 3.6.3="" [60]="" met="" behulp="" van="" het="" pakket="" "tidyverse"="">

3. Resultaten en discussie

3.1. Bepaling van de chemische kwaliteit van pastamonsters

De voedingswaarde-informatie van voedsel maakt het mogelijk om geïnformeerde voedsel- en voedingskeuzes te maken. Pasta wordt traditioneel bereid uit griesmeel, maar zelfs met andere granen bevatten ze allemaal zetmeel als hoofdbestanddeel, gevolgd door eiwitten, vetten, vitamines, mineralen en bioactieve stoffen [62]. Tabel S1 geeft de voedingsgegevens weer.

Om de voedingswaarden te vergelijken van verschillende soorten pasta verrijkt met bioactieve stoffen vanwege de verschillende bronnen van granen of de aanvulling van specifieke ingrediënten, analyseerden we boekweitpasta, roggepasta en eierpasta. Om extracten te verkrijgen die verrijkt zijn met de verschillende subklassen van verbindingen die aanwezig zijn in de pastamonsters, werden zowel hydroalcoholische als acetonextracties uitgevoerd en geanalyseerd. Individuele polyfenolen werden voorlopig geïdentificeerd met behulp van gegevens van HPLC-DAD-MS-analyse door vergelijking en combinatie van hun retentietijden en massaspectrometrie en UV-spectra (zie figuren S1-S5 voor hetzelfde voorbeeld van MS-spectra) en door resultaten te vergelijken met standaarden (kaempferol, quercetine, rutine en ferulazuur) en eerdere bibliografische werken. Met name in hydroalcoholische extracten werden flavonoïden, cafeïne- en indolazijnzuurderivaten geïdentificeerd (tabel 1): het indolazijnzuurderivaat is de belangrijkste verbinding zoals eerder beschreven, zelfs voor griesmeel. [63]. Gezien de relatieve samenstelling vertoonde boekweitpasta hogere niveaus van flavonoïden, met name quercetinederivaten zijn de belangrijkste flavonolen zoals eerder gerapporteerd in boekweit [64,65], en een verwaarloosbare aanwezigheid van cafeïnezuurderivaten; roggepasta vertoonde hogere niveaus van cafeïnezuurderivaten, in het bijzonder ferulazuur [66] en een laag gehalte aan flavonoïden; eierpasta vertoonde slechts een lage concentratie flavonoïden (apigeninederivaat [67]) en geen aanwezigheid van cafeïnezuurderivaten.

Als voorbeeld worden de chromatografische profielen van gekookte pastamonsters, opgenomen bij 350 nm, weergegeven in figuur 1. De figuur onthult de kwalitatieve samenstelling van de geanalyseerde monsters.

Luteïne was de belangrijkste carotenoïde die werd geïdentificeerd in de acetonextracten, met een vergelijkbaar relatief gehalte met betrekking tot de totale carotenoïdesoort, zoals weergegeven in tabel 2, in overeenstemming met eerdere onderzoeken [68]. Carotenoïden werden niet gedetecteerd in roggepasta.

De aanwezigheid van secundaire antioxidantmetabolieten is ook geëvalueerd in de pastamonsters (tabel 3). De totale antioxidantcapaciteit van biocomponenten, waarschijnlijk als gevolg van de activiteit van fenol/polyfenol, werd beoordeeld en het aantal van dergelijke moleculen werd afgeleid.

3.2. Effect van indool-3-azijnzuur,8-Caroteen en cafeïnezuur op de levensvatbaarheid van cellen

Mediterrane voeding is erkend als een bron van anti-oxidant moleculen, die het organisme beschermen tegen oxidatieve stress en de gezonde status ondersteunen [2]. Daarom vroegen we ons af of de biomoleculen die in onze pastamonsters worden gedetecteerd, de levensvatbaarheid van de cellen kunnen beïnvloeden en in welke mate. We gebruikten HEK-293 en MDCK gezonde niercellen om de activiteit van indolazijnzuur, -caroteen en cafeïnezuur standaardverbindingen te bepalen. De nier is bijzonder gevoelig voor oxidatieve stress en de accumulatie van vrije radicalen leidt tot nierfunctiestoornissen [69]. Cellen werden geïncubeerd met een scalaire concentratie van de standaardverbindingen en de levensvatbaarheid van de cellen werd gemeten op verschillende tijdstippen (Figuur 3 en Figuur S6).

Ze bleken geen toxisch effect uit te oefenen op HEK{{0}}-cellen voor alle geteste concentraties op het moment van incubatie. Alleen -caroteen verminderde de levensvatbaarheid van de cellen op een u-vormige manier op HEK-293-cellen en op een dosisafhankelijke manier in MDCK-cellen (Figuur 3). Opmerkelijk is dat de concentraties die waarschijnlijk in het lichaam worden bereikt na consumptie van een standaard pastamaaltijd (meestal 80 gr) in het bereik liggen van de laagste geteste (2 × 10_5 –2 × 10_4 uM, [70 ,71]), wat een zwakke verbetering van de levensvatbaarheid op beide cellijnen opleverde. Aan de andere kant, bij hogere concentraties boven 0,2 uM, die alleen farmacologisch kunnen worden verkregen, vertoonde cafeïnezuur een significante verbetering van de levensvatbaarheid van de cellen, terwijl indolazijnzuur en -caroteen vergelijkbare effecten vertoonden samen met de toename van de concentratie (2-20 uM ) in HEK-293 cellen langs de tijd.

3.3. Effect van indol-3-azijnzuur, -caroteen en cafeïnezuur op met MMPP behandelde cellen

Vervolgens vroegen we ons af of indolazijnzuur, -caroteen en cafeïnezuur stress kunnen tegengaan die wordt veroorzaakt door het oxidatiemiddel MMPP. Eerst hebben we het MMPP-effect getest door HEK-293- en MDCK-cellen bloot te stellen aan seriële verdunningen (0.005-0,05 mg/ml) aan het geneesmiddel en werd de levensvatbaarheid van de cellen bepaald. Een dosisafhankelijke afname na MMPP-behandeling werd opgemerkt en de IC50 was vergelijkbaar in de twee geteste cellijnen. Na incubatie met 20-25 µg/ml MMPP was de levensvatbaarheid van de cellen significant verminderd tot ongeveer 50-60 procent (Figuur 4) en de halfmaximale remmende concentratie (IC50) werd berekend op 26 µg/ml voor HEK{{16} } en 22 µg/ml voor MDCK.

Vervolgens hebben we de beschermende activiteit van onze antioxidantmoleculen op met MMPP behandelde cellen getest door de celmedia aan te vullen met 2 x 10_5 nM indolazijnzuur, -caroteen of cafeïnezuur. Een licht positief effect op de levensvatbaarheid van zowel HEK-293 als MDCK werd bevestigd door de standaarden als zodanig te gebruiken in de dosis die waarschijnlijk afkomstig is van een pastaportie (Figuur 5).

Zoals verwacht verminderde MMPP de levensvatbaarheid van de cellen tot 60–65 procent; de behandeling met in- indolazijnzuur of -caroteen neutraliseerde het MMPP-effect en redde de levensvatbaarheid van de cellen met respectievelijk 30 procent (p < 0,001)="" en="" 27="" procent="" (p=""> 0,01) op HEK-293-cellen, terwijl cafeïnezuur geen significant effect had. In aanwezigheid van een oxidatiemiddel vertoonden bètacaroteen en indolazijnzuur een beschermend effect op de cellen bij een lage concentratie, terwijl cafeïnezuur oxidatieve stress niet tegenging bij de concentratie die nodig is om de levensvatbaarheid van de cellen te verbeteren. Die positieve effecten zijn waarschijnlijk te wijten aan de antioxiderende eigenschappen van indolazijnzuur en carotenoïden die de MMPP-gemedieerde cytotoxiciteit aanzienlijk kunnen compenseren bij de dosis die in deze experimentele conditie wordt gebruikt. Desalniettemin werd er geen significante redding waargenomen op met MMPP behandelde MDCK-cellen, wat suggereert dat, zelfs als standaarden alleen een significant positief effect op de levensvatbaarheid van de cellen vertoonden, ze niet voldoende zijn om de MMPP-geïnduceerde oxidatieve stress aan te pakken. Embryonale HEK 293-cellen lijken sneller een verdedigingslinie tegen stress te vormen dan volwassen MDCK, vermoedelijk vanwege aanvullende cellulaire redox-homeostasesystemen.

3.4. Effect van de van pasta afgeleide carotenoïde-verrijkte fractie op MMPP-geïnduceerde cytotoxiciteit

Om de effecten te evalueren van de met carotenoïde verrijkte fracties die zijn afgeleid van de acetonextractie van boekweitpasta en eierpasta op niercellen in aanwezigheid van oxidatieve stress, werden HEK-293-cellen geïncubeerd met verschillende concentraties extracten gerangschikt van 2 × { {3}} uM tot 2 × 10_3 uM in aanwezigheid van MMPP gedurende 72 uur (Figuur 6 en Tabel S2). De gebruikte concentratie verwijst naar de -caroteenconcentratie die in het extract is gedetecteerd (tabel2). Het luteïnegehalte varieerde van 1,5 × 10_6 uM tot 1,5 × 10_3 uM in boekweitpasta en van 1,34 × 10_6 uM tot 1,34 × 10_3 uM in eierpasta.

In beide acetonextracten vertoonde de aanwezigheid van natuurlijke fytocomplexen verschillende effecten ten opzichte van de enkele standaard, resulterend in meer activiteit bij lagere concentraties. Naarmate de concentratie van extracten uit eierpasta toeneemt, werd een vermindering van de levensvatbaarheid van de cellen waargenomen. De laagste concentratie carotenoïde-extracten (2 × 10−6 µM) veroorzaakte een bescheiden positief effect, alleen of in aanwezigheid van MMPP op HEK-293-cellen. Boekweitpasta-extract genereerde een verbetering van de levensvatbaarheid van de cellen als het extract alleen, maar ook in de aanwezigheid van MPP, variërend van 32 ± 5 procent bij de laagste concentratie tot 21 ± 9 procent voor 2 × 10−4 µM.

De activiteit van acetonextracten werd ook beoordeeld op MDCK-cellen in aanwezigheid of afwezigheid van MMPP en vergeleken met die verkregen in HEK-293-cellen (Figuur 7 en Tabel S2).

Met carotenoïden verrijkte extracten gaven een algemeen levensvatbaarheidseffect bij alle geteste concentraties voor beide soorten pasta. Met betrekking tot HEK-293 boekweit gaf pasta-extract een betere redding na MMPP-behandeling voor alle doses variërend van 50 ± 7 procent tot 82 ± 5 procent in vergelijking met HEK-239-cellen; extracten van eierpasta boden alleen een kleine redding bij de laagste concentratie carotenoïden 2 × 10_6 uM in aanwezigheid van MMPP, wat suggereert dat de specifieke samenstelling van extracten een sleutelrol speelt in de respons. Boekweitpasta vertoonde dus een grotere reddingscapaciteit op de levensvatbaarheid van de cellen met betrekking tot eierpasta en aangezien de experimenten werden uitgevoerd met dezelfde hoeveelheid -caroteen, zou het verschil te wijten kunnen zijn aan de aanwezigheid van minder belangrijke verbindingen, zoals flavonoïden, hogere in de vorige.

Carotenoïdensoorten zijn betrokken bij verschillende chemische reacties die een tweeledig karakter van oxidant en antioxidant uitoefenen, afhankelijk van de biologische context en hun concentraties: deze hoge reactiviteit is te wijten aan de aanwezigheid van de geconjugeerde dubbele bindingen [72]. Hun antioxiderende rol was geassocieerd met het vermogen om de elektronen te delokaliseren die worden gegeven door oxidatieve soorten en radicalen [73,74]. In aanwezigheid van hoge oxidatieve omstandigheden kan hun activiteit worden omgezet in pro-oxidant [75]. In onze gevallen werd deze bevinding waargenomen in eierpasta voor HEK-293 (zowel alleen als in aanwezigheid van MMPP) en MDCK-cellen in aanwezigheid van MMPP, waar verschillende doses acetonextract tegengestelde effecten veroorzaakten.

3.5. Effect van hydroalcoholisch extract op MMPP-geïnduceerde cytotoxiciteit

Daarna evalueerden we de effecten van de hydroalcoholische extracten van boekweitpasta, roggepasta en eierpasta op niercellen door verschillende concentraties te testen, variërend van 5 × 10_5 uM tot 5 × 10_1 uM met of zonder MMPP (Figuur 8 en Tabel S3). De gebruikte concentratie verwijst naar de concentratie van het totale fenolgehalte die in het extract is gedetecteerd (tabel 3). Volgens de inhoud van de pastamonsters die in tabel 1 zijn vermeld, werd voor boekweitpasta de concentratie van indolazijnzuur gerangschikt van 1,85 × 10_5 uM tot 1,85 × 10_1 uM, voor cafeïnezuurderivaten was de rangschikking van 3,5 × 10_6 uM tot 3,5 × 10_2 uM en voor flavonoids rangschikte de inhoud van 2,8 × 10_5 uM tot 2,8 × 10_1 uM; voor roggepasta was de concentratie indolazijnzuur van 2,2 × 10_5 uM tot 2,2 × 10_1 uM, voor cafeïnezuur afgeleid van 1,95 × 10_5 uM tot 1,95 × {{37} } uM en voor flavonoïden soorten van 8,5 × 10_6 uM tot 8,5 × 10_2 uM; voor eierpasta was de concentratie indolazijnzuur van 4,25 × 10_5 uM tot 4,25 × 10_1 uM, voor flavonoïden-soorten van 7,5 × 10_6 uM tot 1,85 × 10_2 uM terwijl er geen cafeïnezuurderivaten aanwezig waren.

Hydroalcoholisch extract van eierpasta had geen significant effect op de levensvatbaarheid van HEK- 293, onafhankelijk van de aanwezigheid van oxidatieve stress. Extract van boekweitpasta vertoonde alleen bij de hoogste concentratie (28 ± 6 procent) een verbetering van de levensvatbaarheid van de cellen na behandeling met MMPP. Roggepasta-extract alleen vertoonde een algemene verbetering van de levensvatbaarheid van de cellen voor alle doses variërend van 14 ± 7 procent tot 18 ± 1 procent en in de aanwezigheid van MMPP van 27 ± 3 procent tot 13 ± 3 procent. Het Phyto-complex dat in de extracten wordt gepresenteerd, bleek actiever te zijn dan enkelvoudige standaarden en oefende een effect uit op de levensvatbaarheid van de cellen bij lagere concentraties in vergelijking met de laatste. Deze resultaten suggereren dat in de hydroalcoholische extracten de belangrijkste rol in de redding zou kunnen worden toegeschreven aan de aanwezigheid van cafeïnezuurderivaten, waarbij een hogere redding voor roggepasta werd waargenomen en een lager/verwaarloosbaar effect voor eierpasta, waarin ze niet detecteerbaar zijn.

Het hydroalcoholische extract werd vervolgens getest op MDCK-cellen onder dezelfde omstandigheden als voorheen en de levensvatbaarheid van de cellen werd beoordeeld (Figuur 9 en Tabel S4).

Het hydroalcoholische extract van boekweit- en eierpasta vertoonde contrasterende effecten op de levensvatbaarheid van de cellen: de eerste verhoogt deze, terwijl de laatste deze vermindert; voor beide werd geen effect op MMPP-behandeling gedetecteerd. Extract van roggepasta alleen vertoonde geen noemenswaardig effect op de levensvatbaarheid van cellen, maar het onthult een sterk beschermend effect tegen MMPP-gemedieerde oxidatieve stress bij alle concentraties variërend van 50 ± 7 procent tot 61 ± 21 procent. In standaard voorwaarden.

Bij afwezigheid van MMPP lijkt het hoge gehalte aan indolazijnzuur in het extract van eierpasta een toxisch effect te hebben op de levensvatbaarheid van de cellen. Door de twee celmodellen te vergelijken, hebben we verschillende gedragingen waargenomen met betrekking tot de boekweit- en roggepasta in afwezigheid van MMPP. Met name HEK-293 vertoonde een toename van de levensvatbaarheid bij de laatste, terwijl MDCK bij de eerste. De verschillen houden verband met de werking van de fotocomplexen die worden gekenmerkt door een hoger gehalte aan flavonoïden voor de boekweitpasta. De redding op de levensvatbaarheid van de cellen onder monsters, zoals waargenomen voor beide cellijnen, komt overeen met het verhoogde gehalte aan cafeïnezuurderivaten in roggepasta.

De studie van de interactie tussen polyfenolen die fytocomplexen bevatten en niercellen zou kunnen helpen bij het onderzoeken van de bekende belangrijke effecten op de nierfysiologie die door die verbindingen worden uitgeoefend [76], met de nadruk op een van de mogelijke dragers, pasta, die doorgaans wordt geassocieerd met een gezond nierdieet. Als algemene regel geldt dat de metabolieten van polyfenolen een plasmahalfwaardetijd van enkele uren hebben en snel worden geëlimineerd door de nieren en de lever: de uitscheiding via de urine en de gal. De totale hoeveelheid polyfenolmetabolieten die in de urine wordt uitgescheiden, is niet alleen gecorreleerd met hun maximale plasmaconcentratie, maar ook met hun vermogen om te worden uitgescheiden door de gal in plaats van door de urinewegen. De uitscheiding via de urine van quercetine en zijn glycosiden is bijvoorbeeld verantwoordelijk voor 0,3-1,4 procent van de ingenomen dosis [77]; cafeïnezuur en ferulinezuren zijn respectievelijk goed voor 5,9 procent en 27 procent. Daarom kunnen van pasta afgeleide polyfenolen een positieve invloed hebben op niercellen, afhankelijk van hun

hoeveelheid en stofwisseling. Verdere studies zijn nodig om hun bijdrage aan de gezondheid van de nieren beter te definiëren.

Aanvullende materialen:Het volgende is online beschikbaar op https://www.mdpi.com/article/ 10.3390/nu13041131/s1, Tabel S1: Voedingstabel. Tabel S2—Detectie van variatie in cellevensvatbaarheid van HEK-293 en MDCK geïncubeerd met een toenemende hoeveelheid carotenoïde-verrijkte fractie van boekweitpasta en eierpasta op medium en MMPP voor 72 (HEK-293) en 24 ( MDCK) uur. * p < {{20}}.5,="" **="" p="">< 0.01,="" ***="" p="">< {{30}}.001="" .="" tabel="" s3—detectie="" van="" variatie="" in="" cellevensvatbaarheid="" van="" hek-293="" geïncubeerd="" met="" de="" toenemende="" hoeveelheid="" hydroalcoholisch="" extract="" van="" boekweitpasta,="" roggepasta="" en="" eierpasta="" op="" medium="" en="" mmpp="" gedurende="" 72="" uur.="" *="" p="">< 0,5,="" **="" p="">< 0,01,="" ***="" p="">< 0,001.="" tabel="" s4="" -="" detectie="" van="" variatie="" in="" cellevensvatbaarheid="" van="" mdck="" geïncubeerd="" met="" een="" toenemende="" hoeveelheid="" hydroalcoholisch="" extract="" van="" boekweitpasta,="" roggepasta="" en="" eierpasta="" op="" medium="" en="" mmpp="" gedurende="" 24="" uur.="" *="" p="">< 0,5,="" **="" p="">< 0,01,="" ***="" p="">< 0,001.="" figuur="" s1:="" ms-spectra="" van="" kaempferol="" in="" hydroalcoholisch="" extract="" van="" gekookte="" boekweitpasta.="" figuur="" s2:="" ms-spectra="" van="" quercetine="" in="" hydroalcoholisch="" extract="" van="" gekookte="" boekweitpasta.="" figuur="" s3:="" ms-spectra="" van="" rutine="" in="" hydroalcoholisch="" extract="" van="" gekookte="" pasta.="" figuur="" s4:="" ms-spectra="" van="" ferulazuur="" één="" in="" roggegekookte="" pasta="" hydroalcoholisch="" extract.="" figuur="" s5:="" ms-spectra="" van="" apigenine-glycosiden="" in="" hydroalcoholisch="" extract="" van="" gekookte="" pasta.="" figuur="" s6:="" detectie="" cellevensvatbaarheid="" van="" hek-293="" geïncubeerd="" met="" een="" toenemende="" hoeveelheid="" indolazijnzuur,="" -caroteen="" en="" cafeïnezuur="" gedurende="" 24="" (a)="" en="" 48="" (b)="" uur="" gerapporteerde="" waarden="" komen="" overeen="" met="" gemiddelde="" van="" cellevensvatbaarheid="" met="" standaardfout="" meer="" dan="" drie="" biologische="" replica's.="" het="" percentage="" van="" cellevensvatbaarheid="" werd="" berekend="" met="" behulp="" van="" de="" verhouding="">

References

1. Lacatus, u, CM; Grigorescu, ED; Floria, M.; Onofriescu, A.; Mihai, BM Het mediterrane dieet: van een omgevingsgestuurde eetcultuur tot een opkomend medisch recept. Int. J. Omgeving. Onderzoek Volksgezondheid 2019, 16, 942.

2. Jacobs, DR; Bruto, MD; Tapsell, LC Voedselsynergie: een operationeel concept voor het begrijpen van voeding. Ben. J. Clin. Nutr.2009, 89, 1543S.

3. De Lorgeril, M.; Salen, P.; Martin, J.-L.; Monjaud, ik.; Vertraging, J.; Mamelle, N. Mediterraan dieet, traditionele risicofactoren en het aantal cardiovasculaire complicaties na een myocardinfarct. Oplage 1999, 99, 779-785.

4. Psaltopoulou, T.; Naska, A.; Orfanos, P.; Trichopoulos, D.; Mountokalakis, T.; Trichopoulou, A. Olijfolie, het mediterrane dieet en arteriële bloeddruk: het Griekse Europese prospectieve onderzoek naar kanker en voeding (EPIC). Ben. J. Clin. Nutr. 2004, 80, 1012-1018.

5. Estruch, R.; Roos.; Salas-Salvad6, J.; Covas, M.-I.; Corella, D.; Ar6s, F.; G6mez-Gracia, E.; Ruiz-Gutiérrez, V.; Fiol, M.; Lapetra, J.; et al. Primaire preventie van hart- en vaatziekten met een mediterraan dieet. 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. Preventie van diabetes type 2 door veranderingen in levensstijl: een systematische review en meta-analyse. Voedingsstoffen 2019, 11, 2611.

7. Jannasch, F.; Kröger, J.; Schulze, MB Dieetpatronen en diabetes type 2: een systematisch literatuuronderzoek en meta-analyse van prospectieve onderzoeken. J. Nutr. 2017, 147, 1174-1182.

8. Esposito, K.; Chiodini, P.; Maiorino, MI; Bellastella, G.; Panagiotakos, D.; Giugliano, D. Welk dieet voor preventie van diabetes type 2? Een meta-analyse van prospectieve studies. Endocrien 2014, 47, 107-116.

9. Huo, R.; Du, T.; Xu, Y.; Xu, W.; Chen, X.; Zon, K.; Yu, X. Effecten van een dieet in mediterrane stijl op glykemische controle, gewichtsverlies en cardiovasculaire risicofactoren bij personen met type 2 diabetes: een meta-analyse. EUR. J. Clin. Nutr. 2015, 69, 1200-1208.

10. Martin-Peldez, S.; Fito, M.; Castaner, O. Mediterrane dieeteffecten op de preventie van diabetes type 2, ziekteprogressie en gerelateerde mechanismen. Een beoordeling. Voedingsstoffen 2020, 12, 2236.

11. Milajerdi, A.; Namaz, N.; Larijani, B.; Azadbakht, L. De vereniging van voedingskwaliteitsindexen en kankersterfte: een systematische review en meta-analyse van cohortstudies. Nutr. Kreeft 2018, 70, 1091-1105.

12. Schwingshackl, L.; Schwedhelm, C.; Gilbert, C.; Hoffmann, G. Naleving van het mediterrane dieet en het risico op kanker: een bijgewerkte systematische review en meta-analyse. Voedingsstoffen 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. Effect van een voedings- en gedragsinterventie op energie-verminderde naleving van het mediterrane dieet bij patiënten met het metabool syndroom: tussentijdse analyse van de PREDIMED-Plus gerandomiseerde klinische studie. 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. Gewichtsverlies en metabole gezondheidseffecten van energiebeperkte mediterrane en Centraal-Europese diëten bij postmenopauzale vrouwen: een gerandomiseerde gecontroleerde studie. Wetenschap. 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. Effect van een vetrijk mediterraan dieet op lichaamsgewicht en middelomtrek: een vooraf gespecificeerde secundaire uitkomstenanalyse van de PREDIMED gerandomiseerde gecontroleerde studie. Lancet Diabetes Endocrinol. 2019, 7, e6–e17.

16. Molendijk, M.; Molero, P.; Ortuño Sdnchez-Pedreño, F.; Van der Does, W.; Angel Martinez-Gonzalez, M. Dieetkwaliteit en depressierisico: een systematische review en dosis-respons-meta-analyse van prospectieve onderzoeken. J. Affect. Wanorde. 2018, 226, 346-354.

17. Wu, L.; Sun, D. Naleving van het mediterrane dieet en het risico op het ontwikkelen van cognitieve stoornissen: een bijgewerkte systematische review en meta-analyse van prospectieve cohortstudies. Wetenschap. Rep. 2017, 7, 1-9.

18. Loughrey, DG; Lavecchia, S.; Brennan, S.; Lawlor, BA; Kelly, ME De impact van het mediterrane dieet op het cognitief functioneren van gezonde oudere volwassenen: een systematische review en meta-analyse. Adv. Nutr. 2017, 8, 571-586.

19. Arnold, SE; Arvanitakis, Z.; Macauley-Rambach, SL; Koenig, AM; Wang, HY; Ahima, RS; Ambacht, S.; Gandy, S.; Buettner, C.; Stoeckel, LE; et a Brain insulineresistentie bij type 2 diabetes en de ziekte van Alzheimer: concepten en raadsels. nat. Rev. Neurol. 2018, 14, 168-181.

20. Trichopoulou, A.; Vasilopoulou, E. Mediterraan dieet en een lang leven. Br. J. Nutr. 2020, 84, S205-S209.