Антидијабетесни утицај екстраката црног дуда (Morus Nigra, l) код мишева

Abstract

Према проценама Светске здравствене организација од дијабетеса тренутно болује 537 милиона људи широм света, док у Србији од дијабетеса болује око 770 000 особа што чини око 12% одраслог становнииштва. Висока преваленција дијабетеса, озбиљност последица услед компликација ове болести, као и нежељена дејства конвенционалне терапије усмеравају напоре истраживача ка биљакама са антидијабетесним потенцијалом. Разноликост хемијског састава и традиционална употреба биљака рода Morus разлог су све чешћег испитивања антидијабетесног потенцијала ових биљака, а нарочито црног дуда с обзиром на богат и разнолик биохемијски састав. Циљеви овог истраживања били су: извршити хемијску карактеризацију екстраката коре, листа, плода, семенки и сока црног дуда; утврдити утицај испитиваних екстраката на вредност гликемије код здравих животиња; утицај испитиваних екстраката на вредност гликемије код животиња са дијабетесом изазваним применом стрептозотоцина, као и утицај на очуваност морфолошких карактеристика у хистолошкој структури ткива панкреаса; утврдити антиоксидативни потенцијал испитивних екстраката црног дуда. Истраживање је спроведено на мишевима NMRI Haan soja. У испитивању је процењен утицај пет различитих екстраката црног дуда (етанолног екстракт листа, коре, плода, затим свеже цеђеног сока и екстракта семена црног дуда односно уља црног дуда) у три различите дозе 125 мг/кг, 250 мг/кг и 500 мг/кг код здравих животиња, као и утицај највиших доза свих 5 екстраката код животиња са дијебетесом изазваним стрептозотоцином. У екстракту листа утврђен је висок садржај изокверцетина (34,8±0,5мг/г екстракта) и рутина (2,7±0,1 мг/г екстракта). Етанолни екстакт листа црног дуда (500 мг/кг) снизио је вредности гликемије у поређењу са контролном групом здравих животиња. За екстракт листа утврђена је ИК50 вредност од 7,64μг/мл. Екстракт коре снизио је вредности гликемије у односу на контролну групу. Такође примена овог екстраката довела је до статистичи значајног пада вредности телесне масе у односу на контролну групу (p<0,05). Укупан удео полифенолних једињења изражен у мгGAE/г суве материје је био највећи у екстракту коре (68,3±0,7). Екстракт плода (500 мг/кг) снизио је вредности гликемије код здравих животиња у поређењу са контролном групом. У садржају екстракта издваја се процијанидин Б1 (13,8 мг/г екстркта), чије присуство није утврђено у другим екстрактима. Сок црног дуда (125 и 250 мг/кг) снизио је вредности гликемије у поређењу са контролном групом. У саставу сока утврђено је присуство цијанидин хлорида (7,96±0,61 мг/г), цијанидин-3-О-глукозида (7,04±0,54 мг/г) и цијанидин-3-О-рутинозида (2,10±0,11 мг/г). Уље семенки црног дуда (500 мг/кг) снизило је вредност гликемије у поређењу са контролном групом. У саставу уља домонирају полинезасићене масне киселине лионолна и олеинска са укупним уделом од 88,5%, затим палмитинска 8,6%, стераинска 2,5% и арахидонска 0,1%. Најпотентнији антиоксидативни капацитет утврђен је код екстрактa листа, и коре црног дуда, затим уља семенки, екстракта плода и свеже цеђеног сока након FRAP и DPPH анализе. Примена екстраката код животиња са дијабетесом довела је до пада вредности гликемије при примени етанолног екстракта листа (-3,85±3,60 ммол/л) и примене свеже цеђеног сока (-3,90±2,80 ммол/л). У групама третираним екстрактом коре и плода, те уљем семенки дошло је до пораста вредности гликемије, при чему је пораст био нижи у односу на контролну групу. Примена екстракта коре снизила је телесну масу код животиња са дијабетесом (-0,32±3,92 г), док је телесна маса у осталим групама порасла. Активност ензима супероксид дисмутазе и каталазе била је статистички значајно виша у групама животиња третираним екстрактима листа и коре у поређењу са контролном групом (p<0,05). У групи животиња третираних уљем семенки црног дуда утврђена је статистички значајно виша активност супероксид дисмутазе у поређењу са контролнм групом (p<0,05). У групи животиња третираних соком црног дуда утврђена је статистички значајно виша активност ензима каталазе (p<0,05). Интезитет липидне пероксидације је у свим експерименталним групама био нижи у односу на одговарајуће контролне групе. Статистички значајно нижа активност утврђена је у групама третираним екстрактом листа и коре црног, те у групи третираној уљем семенски црног дуда (p<0,05). Хистолошком анализом ткива панкреаса утврђен је протективни ефекат екстракта листа и коре црног дуда, као и у групи животиња са дијабетесом третираној уљем семенки црног дуда. Морфометријском анализом потврђени је протективни ефекат поменутих екстраката. Хистолошком анализом ткива јетре уочен је протективни ефекат екстраката листа и коре, као и уља семенки црног дуда.

Prema procenama Svetske zdravstvene organizacija od dijabetesa trenutno boluje 537 miliona ljudi širom sveta, dok u Srbiji od dijabetesa boluje oko 770 000 osoba što čini oko 12% odraslog stanovniištva. Visoka prevalencija dijabetesa, ozbiljnost posledica usled komplikacija ove bolesti, kao i neželjena dejstva konvencionalne terapije usmeravaju napore istraživača ka biljakama sa antidijabetesnim potencijalom. Raznolikost hemijskog sastava i tradicionalna upotreba biljaka roda Morus razlog su sve češćeg ispitivanja antidijabetesnog potencijala ovih biljaka, a naročito crnog duda s obzirom na bogat i raznolik biohemijski sastav. Ciljevi ovog istraživanja bili su: izvršiti hemijsku karakterizaciju ekstrakata kore, lista, ploda, semenki i soka crnog duda; utvrditi uticaj ispitivanih ekstrakata na vrednost glikemije kod zdravih životinja; uticaj ispitivanih ekstrakata na vrednost glikemije kod životinja sa dijabetesom izazvanim primenom streptozotocina, kao i uticaj na očuvanost morfoloških karakteristika u histološkoj strukturi tkiva pankreasa; utvrditi antioksidativni potencijal ispitivnih ekstrakata crnog duda. Istraživanje je sprovedeno na miševima NMRI Haan soja. U ispitivanju je procenjen uticaj pet različitih ekstrakata crnog duda (etanolnog ekstrakt lista, kore, ploda, zatim sveže ceđenog soka i ekstrakta semena crnog duda odnosno ulja crnog duda) u tri različite doze 125 mg/kg, 250 mg/kg i 500 mg/kg kod zdravih životinja, kao i uticaj najviših doza svih 5 ekstrakata kod životinja sa dijebetesom izazvanim streptozotocinom. U ekstraktu lista utvrđen je visok sadržaj izokvercetina (34,8±0,5mg/g ekstrakta) i rutina (2,7±0,1 mg/g ekstrakta). Etanolni ekstakt lista crnog duda (500 mg/kg) snizio je vrednosti glikemije u poređenju sa kontrolnom grupom zdravih životinja. Za ekstrakt lista utvrđena je IK50 vrednost od 7,64μg/ml. Ekstrakt kore snizio je vrednosti glikemije u odnosu na kontrolnu grupu. Takođe primena ovog ekstrakata dovela je do statističi značajnog pada vrednosti telesne mase u odnosu na kontrolnu grupu (p<0,05). Ukupan udeo polifenolnih jedinjenja izražen u mgGAE/g suve materije je bio najveći u ekstraktu kore (68,3±0,7). Ekstrakt ploda (500 mg/kg) snizio je vrednosti glikemije kod zdravih životinja u poređenju sa kontrolnom grupom. U sadržaju ekstrakta izdvaja se procijanidin B1 (13,8 mg/g ekstrkta), čije prisustvo nije utvrđeno u drugim ekstraktima. Sok crnog duda (125 i 250 mg/kg) snizio je vrednosti glikemije u poređenju sa kontrolnom grupom. U sastavu soka utvrđeno je prisustvo cijanidin hlorida (7,96±0,61 mg/g), cijanidin-3-O-glukozida (7,04±0,54 mg/g) i cijanidin-3-O-rutinozida (2,10±0,11 mg/g). Ulje semenki crnog duda (500 mg/kg) snizilo je vrednost glikemije u poređenju sa kontrolnom grupom. U sastavu ulja domoniraju polinezasićene masne kiseline lionolna i oleinska sa ukupnim udelom od 88,5%, zatim palmitinska 8,6%, sterainska 2,5% i arahidonska 0,1%. Najpotentniji antioksidativni kapacitet utvrđen je kod ekstrakta lista, i kore crnog duda, zatim ulja semenki, ekstrakta ploda i sveže ceđenog soka nakon FRAP i DPPH analize. Primena ekstrakata kod životinja sa dijabetesom dovela je do pada vrednosti glikemije pri primeni etanolnog ekstrakta lista (-3,85±3,60 mmol/l) i primene sveže ceđenog soka (-3,90±2,80 mmol/l). U grupama tretiranim ekstraktom kore i ploda, te uljem semenki došlo je do porasta vrednosti glikemije, pri čemu je porast bio niži u odnosu na kontrolnu grupu. Primena ekstrakta kore snizila je telesnu masu kod životinja sa dijabetesom (-0,32±3,92 g), dok je telesna masa u ostalim grupama porasla. Aktivnost enzima superoksid dismutaze i katalaze bila je statistički značajno viša u grupama životinja tretiranim ekstraktima lista i kore u poređenju sa kontrolnom grupom (p<0,05). U grupi životinja tretiranih uljem semenki crnog duda utvrđena je statistički značajno viša aktivnost superoksid dismutaze u poređenju sa kontrolnm grupom (p<0,05). U grupi životinja tretiranih sokom crnog duda utvrđena je statistički značajno viša aktivnost enzima katalaze (p<0,05). Intezitet lipidne peroksidacije je u svim eksperimentalnim grupama bio niži u odnosu na odgovarajuće kontrolne grupe. Statistički značajno niža aktivnost utvrđena je u grupama tretiranim ekstraktom lista i kore crnog, te u grupi tretiranoj uljem semenski crnog duda (p<0,05). Histološkom analizom tkiva pankreasa utvrđen je protektivni efekat ekstrakta lista i kore crnog duda, kao i u grupi životinja sa dijabetesom tretiranoj uljem semenki crnog duda. Morfometrijskom analizom potvrđeni je protektivni efekat pomenutih ekstrakata. Histološkom analizom tkiva jetre uočen je protektivni efekat ekstrakata lista i kore, kao i ulja semenki crnog duda.

According to estimates by the World Health Organization, 537 million people worldwide currently suffer from diabetes, while in Serbia about 770,000 people suffer from diabetes, which is about 12% of the adult population. The high prevalence of diabetes, the severity of the consequences due to the complications of this disease, as well as the side effects of conventional therapy direct the efforts of researchers towards testing plants with antidiabetic potential. The diversity of chemical composition and the traditional use of plants of the genus Morus are the reason for the increasingly frequent examination of the antidiabetic potential of these plants, especially black mulberry, given the rich and diverse biochemical composition. The objectives of this study were: to perform chemical characterization of extracts of bark, leaves, fruits, seeds and juice of black mulberry; to determine the influence of the extracts on the glycemia in healthy animals; to determine the influence of the extracts on the glycemia in animals with streptozotocin induced diabetes, as well as the influence on the preservation of morphological characteristics in the histological structure of pancreatic tissue; to determine the antioxidant potential of black mulberry extracts. The study was conducted on Haan strain NMRI mice. The effect of five different extracts of black mulberry (ethanol extract of leaves, bark, fruit, then freshly squeezed juice and extract of black mulberry or black mulberry seed or black mulberry oil) in three different doses 125 mg/kg, 250 mg/kg and 500 mg/kg in healthy animals was evaluated, as well as the effect of the highest doses of all 5 extracts in animals with streptozotocin-induced diabetes. A high content of isoquercetin (34,8±0,5 mg/g extract) and rutin (2,7±0,1 mg/g extract) was found in the leaf extract. Ethanol extract of black mulberry leaf (500 mg/kg) reduced glycemic values compared to the control group in healthy animals. An IC50 value of 7,64 μg/ml was determined for the leaf extract. The bark extract reduced glycemic values compared to the control group. Also, the application of this extract led to a statistically significant decrease in body weight in relation to the control group (p<0,05). The total proportion of polyphenolic compounds expressed in mgGAE/g was highest in bark extract (68,3±0,7). Fruit extract (500 mg/kg) reduced glycemic values in healthy animals compared to the control group. Procyanidin B1 (13,8 mg/g of extract) was isolated in the fruit extract, the presence of which has not been determined in other extracts. Black mulberry juice (125 and 250 mg/kg) reduced glycemic values compared to the control group. The presence of cyanidin chloride (7,96±0,61 mg/g), cyanidin-3-O-glucoside (7,04±0,54 mg/g) and cyanidin-3-O-rutinoside was detected in the juice (2,10±0,11 mg/g). Black mulberry seed oil (500 mg/kg) reduced glycemic values compared to the control group. The composition of the oil is dominated by polyunsaturated fatty acids lionolic and oleic with a total share of 88,5%, followed by palmitic 8,6%, stearic 2,5% and arachidonic 0,1% acid. The most potent antioxidant capacity was determined in leaf extract, as well as in bark extract, then seed oil, fruit extract and freshly squeezed juice after FRAP and DPPH analysis. The use of extracts in animals with diabetes led to a decrease in glycemia when ethanol leaf extract (-3,85±3.60 mmol/l) and freshly squeezed juice (-3.90±2.80 mmol/l) were used in animal treatment. In the groups treated with bark and fruit extract, and seed oil, the increse in glycemia was detected, while the increase was lower compared to the control group. The use of bark extract decreased body weight in animals with diabetes (-0.32±3.92 g), while body weight increased in other groups. The activity of the enzymes superoxide dismutase and catalase was significantly higher in the groups of animals treated with leaf and bark extracts compared to the control group (p<0.05). In the group of animals treated with black mulberry oil, a significantly higher superoxide dismutase activity was found in comparison with the control group (p<0.05), while in the group of animals treated with black mulberry juice, a significantly higher activity of the enzyme catalase was found (p<0.05). The intensity of lipid peroxidation was lower in all experimental groups compared to the corresponding control groups. Significantly lower activity was found in the groups treated with black leaf and bark extract, and in the group treated with black mulberry seed oil (p<0.05). Histological analysis of pancreatic tissue verified the protective effect of black mulberry leaf and bark extract. The protective effect was also verified in animals with streptozotocine induced diabetes treated with black mulberry seed oil. Morphometric analysis confirmed the protective effect of the mentioned extracts. Histological analysis of liver tissue revealed a protective effect of leaf and bark extracts, as well as of black mulberry seed oil.