هفدهمین کنفرانس سراسری و پنجمین کنفرانس بین المللی زیست شناسی ایران

1- مقدمه

بیماری دیابت یک بیماری متابولیک است که همراه با اختلال در متابولیسم گلوکز و متعاقبا تاثیرات منفی قابل توجهی بر متابولیسم لیپیدها و پروتئینها می باشد. عمل گلیکاسیون پروتئینها سبب ایجاد رادیکالهای آزاد و در نتیجه ایجاد استرس اکسیداتیو می شود(4).

 برای القای دیابت نوع یک از موادی مثل استرپتوزوتوسین(STZ) یا آلوکسان استفاده می شود. استرپتوزوتوسین پس از جذب توسط سلولهای بتای پانکراس با ایجاد تغییر در ملکول DNA و تولید گونه­های واکنشگر اکسیژن(ROS)، سبب تخریب این سلولها، اختلال در تولید انسولین، افزایش گلوکز خون(هایپرگلایسمی) و ایجاد دیابت نوع1 می­شود(15). مواد دارای خاصیت آنتی­اکسیدانی با ایجاد پایداری در کمپلکس نسخه­برداری ژن فاکتور بازساخت سلولهای بتای پانکراس، سبب بازساخت و حفاظت این سلولها در برابر آسیبهای سیتوتوکسیک STZ می­شوند(13). عصاره گیاهان دارویی بعلت داشتن ترکیبات فنولی و فلاونوئیدی متعدد دارای خواص آنتی اکسیدانی بوده و قادر به رفع عوارض ناشی از استرس اکسیداتیو در بیماران دیابتی می­باشد.

گیاه آلوئه­ورا با نام علمیAloe barbadensis قرنهاست که بخاطر اثرات ضدالتهابی، ضدمیکروبی، التیام زخم، تحریک­کننده سیستم ایمنی و ضدتوموری آن استفاده می­شود. در سالهای اخیر گزارشاتی مبنی بر اثرات ضددیابتی این گیاه منتشر شده است که بیانگر اثرات مفید آن در کاهش گلوکز خون و بهبود ترشح انسولین می­باشد. با این وجود گزارشات متناقضی در رابطه با اثرات هایپوگلایسمیک گونه­های آلوئه­ورا وجود دارد که احتمالا به تفاوت در بخشهای مورد استفاده گیاه و نوع دیابت افراد مرتبط است(9).

گیاه کلپوره به خانواده لامیاسه(Lamiaceae) تعلق دارد که دارای خواص آنتی اکسیدانی زیادی هستند. در طب سنتی دم کرده آن برای درمان بیماریها کاربرد زیادی داشته است. عصاره آلی گیاه کلپوره در برخی استانهای ایران بویژه استان کرمان برای درمان دیابت مورد استفاده قرار می­گیرد (17). تا کنون اثرات مفیدی در رابطه با فعالیت ضد باکتریایی، کاهش گلوکز و چربی خون، ضد التهابی و بهبود فشار خون بالا گزارش شده است(1). باتوجه به انجام پژوهشهای نه چندان زیاد و گاها با نتایج متفاوت در رابطه با اثرات عصاره گیاه آلوئه ورا و کلپوره در درمان دیابت، هدف از انجام پژوهش حاضر بررسی اثرات احتمالی این دو گیاه بر غلظت گلوکز و انسولین خون و لیپوپروتئینهای سرم رتهای ویستار دیابتی می­باشد.

2- مواد و روشها

2-1- تهیه عصاره

بخش­های هوایی گیاه کلپوره در معرض هوا و به دور از نور مستقیم خورشید خشك و به صورت پودر در ظروف دربسته در دمای اتاق نگهداری شد.250 گرم از پودر گیاه مورد نظر با حلال اتانول- آب (70% اتانول و 30% آب)، سه بار در دمای معمول آزمایشگاه عصاره­گیری شد. عمل حذف حلال توسط دستگاه روتاری در دمای 40 درجه سانتیگراد صورت گرفت. پس از حذف حلال، عصاره در پتری­دیش-های استریل خشك وتا هنگام استفاده در یخچال نگهداری شد.

عصاره آلوئه ورا نیز بدین صورت تهیه شد که برگهای تازه آلوئه ورا شسته وپس از بریدن آنها ژل درون برگها خارج شد. ژل بدست­آمده به منظور جداسازی فیبرها در 4000 دور و به مدت 15 دقیقه سانترفیوژ شد. محلول سوپ­مانند حاصل پس از خشک شدن با اتانول 95% عصاره­گیری شد. جهت حذف اتانول از روتاری استفاده شد وعصاره بدست آمده به مقدار مورد نیاز در نرمال سالین حل وبه رت­های گروه آلوئه ورا تزریق شد.

2-2- حیوانات و تیمارهای آزمایشی

این آزمایش در آزمايشگاه جوندگان گروه علوم دام دانشكده كشاورزي دانشگاه فردوسي مشهد انجام شد.  تعداد 40 سر رت ویستار نر با متوسط وزن 10±220گرم استفاده گردید. به‌منظور سازگاري با محيط به مدت 2 هفته در محل انجام آزمايش نگهداري شدند و خوراك وآب بطور آزاد در اختيارشان قرار گرفت. درجه حرارت اتاق نگهداري در دامنه 20 تا 22 درجه سانتيگراد و رطوبت در حدود 60درصد حفظ گرديد. پس از سپري شدن دوره سازگاری، رت‌ها به 5 گروه هشت تایی تقسیم و تیمارها بطور تصادفی به آنها اختصاص داده شد. در طول دوره 14 روزه آزمایش، حیوانات با جیره­های تجاری مخصوص پلت شده ساخت کارخانه جوانه خراسان تغذیه شدند. گروه های آزمایشی شامل گروه 1) رت های سالم(شاهد) و گروه 2) رت های مبتلا به دیابت كه با آب مقطر، تیمار گردیدند؛ گروه­های 3و4) رت­های مبتلا به دیابت كه به ترتیب عصاره گیاهی آلوئه ورا و کلپوره را به مقدار300میلی­گرم بر هر كیلوگرم وزن بدن دریافت نمودند و گروه 5) رت­های مبتلا به دیابت كه داروی گلی بنكلامید را با دوز 5/0 میلی­گرم بر كیلوگرم وزن بدن به صورت خوراكی دریافت نمودند. همه گروهای تیماری به مدت 14 روز مورد مطالعه قرار گرفتند.

2-3- ایجاد دیابت تجربی

پس از یک دوره 16 ساعته بی غذایی،دیابت با تزریق داخل صفاقی استرپتوزوتوسین (سیگما، آمریکا) ایجاد گردید. قبل از تزریق، استرپتوزوتوسین در محلول بافر سدیم سیترات با 5/4 pH= حل و به میزان 40 میلی گرم به ازای هر كیلوگرم وزن بدن رت تزریق شد(14). پس از گذشت7-5 روز و با افزایش قند خون به میزان بیش از300 میلی گرم بر دسی لیتر، رتها به دیابت مبتلا شدند.

2-4- خونگیری و آنالیز بیوشیمیایی

در آخر دوره و پس از16 ساعت بی غذایی، حیوانات با استفاده از اتر بیهوش و نمونه­های خون ازطریق خونگیری از قلب جمع آوری گردید. نمونه­های خون، بلافاصله در دور 3000 و به مدت 15 دقیقه سانتریفوژ شده و سرم آنها جدا گردید. غلظت گلوکز و لیپوپروتئین­های سرم با استفاده از دستگاه اتوآنالایزر و غلظت انسولین با دستگاه الایزا اندازه گیری شد.

3- تجزیه و تحلیل آماری نتایج

تجزیه و تحلیل آماری نتایج بدست آمده در این آزمایش در قالب طرح کاملا تصادفی وبا استفاده از نرم افزار آماریSPSS و مقایسه میانگین تیمارها با استفاده از آزمون مقایسات چند دامنه­ای دانکن انجام شد. 05/0 p≤ بعنوان سطح معنی­داری نتایج در نظر گرفته شد.

4- نتایج و بحث

مصرف خوراک در رتهای دیابتی در مقایسه با گروه کنترل به شکل معنی­داری کاهش یافت(05/0>p). میزان افزایش وزن روزانه در گروه کنترل88/0 گرم بود در حالیکه در گروه­های دیابتی، دیابتی+آلوئه­ورا، دیابتی+کلپوره و دیابتی+گلی­بنکلامید به ترتیب 8/2 ،2 ،2/2 و 95/2 گرم کاهش وزن روزانه مشاهده گردید. کاهش وزن در گروههای دیابتی می­تواند بعلت کاهش مصرف خوراک و همچنین اثرات ناشی از تزریق استرپتوزوتوسین باشد. در پژوهش انجام شده توسط اُوو (10)، رتهای دیابتی شده نرخ متابولیسم پایه(BMR) بالاتری در مقایسه با گروه کنترل داشتند. افزایش BMR در گروه دیابتی به افزایش تجزیه لیپیدها و پروتئینها نسبت داده شد. از اینرو کاهش وزن گروه­های دیابتی می­تواند متاثر از اثرات گفته شده باشد. نتایج این آزمایش (جدول1) نشان داد که عصاره آلوئه ورا و کلپوره  در رتهای دیابتی قادر است گلوکز خون را بطور معنی­داری کاهش دهد(05/0>p). نخستین بار آگاروال(2) اثرات کاهش­دهندگی گلوکز آلوئه­ورا را اثبات نمود. یانگ­چایودها (16) با آزمایش عصاره آلوئه ورا در ترکیب با گلی­بنکلامید نیز اثرات مشابهی مشاهده کردد. فعالیت گلی­بنکلامید در کاهش قند خون در مقایسه با آلوئه ورا ضعیفتر است. عصاره آلوئه ورا حاوی 5 ترکیب فیتواسترول یعنی لوفنول، 24-متیل-لوفنول، 24-اتیل-لوفنول، سیکلوآرتانول و 24-متیلن-سیکلوآرتانول است که قادر به کاهش گلوکز خون در بیماران دیابتی می­باشد(7). گیاه کلپوره نیز بواسطه داشتن ترکیبات حلقوی زیاد، اثرات هایپوگلایسمیک قابل توجهی داراد. اردستانی (3) در بررسی اثرات آنتی اکسیدانی عصاره کلپوره در رتهای دیابتی شده با STZ نشان دادند که تزریق mg/kg40 عصاره کلپوره سبب بهبود فعالیت آنزیمهای آنتی اکسیدان کاتالاز، سوپراکسید دیسموتاز و گلوتاتیون پراکسیداز در بافت پانکراس شد و سطح گلوکز خون بطور معنی­داری کاهش یافت. نتایج پژوهش حاضر با نتایج محققان مذکور موافقت دارد. غلظت انسولین سرم در حیوانات دیابتی مصرف­کننده هر دو نوع عصاره در مقایسه با گروه دیابتی شاهد بطور معنی­داری افزایش یافت(05/0>p) که این افزایش می­تواند بعلت تاثیرات مثبت عصاره­های گیاهی بر حفاظت سلولهای پانکراس در برابر رادیکالهای آزاد باشد. اسماعیلی وهمکاران (5) در آزمایشی با تیمار سلولهای بتا پانکراس با ترکیبات فلاونوئیدی روتین و آپیجنین کلپوره، افزایش 56 درصدی ترشح انسولین از این سلولها را گزارش کردند و افزایش ترشح انسولین را به اثرات آنتی اکسیدانی ترکیبات فلاونوئیدی گیاه مربوط دانستند.

غلظت کلسترول­تام، HDL، VLDL و تری­گلیسرید(جدول2) در گروه­های دریافت­کننده عصاره و داروی گلی­بنکلامید در مقایسه با گروه دیابتی بطور معنی­داری پایین­تر بود(05/0>p). تیمارهای آلوئه ورا و کلپوره در مقایسه با گلی­بنکلامید اثر قویتری بر کاهش غلظت کلسترول خون نشان دادند درحالیکه تیمار کلپوره در مقایسه با آلوئه ورا و گلی­بنکلامید، اثرات کاهش­دهندگی کمتری بر روی تری­گلیسرید سرم داشت. نتایج یک مطالعه نشان دادد که تزریق عصاره آبی کلپوره به میزان 50تا150 میلیگرم به مدت 10 روز سبب کاهش 29تا46 درصدی کلسترول تام و34 درصدی تری گلیسرید تام شد(12). بررسی اثر آنتی اکسیدانتی عصاره الکلی برگ آلوئه ورا در رتهای دیابتی شده با استرپتوزوتوسین که از داروی گلی بنکلامید بعنوان استاندارد استفاده می­شد، نشان داد که مصرف عصاره آلوئه ورا به میزان 300 میلیگرم به ازای هر کیلوگرم وزن زنده بصورت خوراکی سبب کاهش معنی­داری در میزان گلوکز خون، شاخص اکسیداسیون تیوباربیتوریک اسید، هیدروپراکسیدها و آلفاتوکوفرول و بهبود ویتامینC، گلوتاتیون و انسولین پلاسما می­شود(11). همچنین در مطالعه دیگری که توسط راجاسکاران و همکاران(11) انجام شده است،با استفاده از تکنیک RT-PCR سطح mRNA پروتئین اتصالی عنصر تنظیمی استرول (SREBP-1C) در کبد رتها بررسی شد و نتایج نشان داد که بیان SREBP-1C در کبد رتهای تیمار شده با فیتواسترولهای آلوئه ورا کاهش یافت. از این­رو بخشی از کاهش چربیهای خون در رتهای گروه آلوئه ورا می­تواند ناشی از اثرات آن بر کاهش بیان ژن پروتئین یاد شده باشد که سبب کاهش در تولید کلسترول از طریق کاهش تولید آنزیم اصلی دخیل در سنتز کلسترول می­شود. نوماگوچی و همکاران(8) اثرات مفید فیتواسترولهای آلوئه ورا بر کاهش لیپیدها و بهبود متابولیسم گلوکز از طریق افزایش فعالیت گيرند­ هاي فعال­كنند­ ي تكثير پروكسي­زوم نوع گاما(PPARγ) گزارش دادند. PPAR گروهي از گیرنده­های هسته­اي وابسته به ليگاند مي­باشند كه به عنوان فاكتور نسخ­ برداري وتنظيم­كننده­هاي بيان ژن عمل مي­كنند(6). گیاهان بعلت دارا بودن ترکیبات استرولی شبیه به کلسترول ازطریق رقابت با کلسترول در تشکیل میسل در روده، سبب کاهش جذب آن از روده و درنتیجه کاهش کلسترول سرم خون می­شوند.

4-نتیجه گیری

نتایج این پژوهش نشان داد که استفاده از عصاره آبی-الکلی آلوئه­ورا و کلپوره قادر به کاهش گلوکز و کلسترول خون در رتهای دیابتی شده با استرپتوزوتوسین می­باشد. اثرات عصاره آلوئه ورا در کاهش تری­گلیسرید خون قویتر از عصاره کلپوره بوده و هردوی این عصاره­ها سبب بهبود ترشح انسولین در رتهای دیابتی شدند.

جدول 1: تاثیر تیمارهای آزمایشی بر غلظت گلوکز و انسولین  سرم رتهای نر ویستار

 1و2 به ترتیب، غلظت  به میلیگرم در دسی لیتر و میکرو واحد  در میلی لیتر می باشد.

میانگین های هر ستون با حروف غیرمشترک دارای اختلاف معنی دار می باشند (0۵/0> P)

جدول 2: تاثیر تیمارهای آزمایشی بر چربی و لیپوپروتئینهای سرم خون رتهای دیابتی شده با استرپتوزوتوسین

1-غلظت فراسنجه های خونی بر حسب میلیگرم در دسی لیتر می باشد.

میانگین های هر ردیف با حروف غیرمشترک دارای اختلاف معنی دار می باشند (0۵/0> P)

منابع

1. Abdollahi, M., Karimpour, H.,and Monsef-Esfehani, HR. 2003. Anti-nociceptive effects of Teucrium polium L total extract and essential oil in mousewrithing test. Pharmacol Res 48:31–5.

2. Agarwal, OP.1985. Prevention of atheromatous heart disease. Angiology 36: 485-492.

3. Ardestani, A., Yazdanparast, R., and Jamshidi, Sh. 2008. Therapeutic Effects of Teucrium polium Extract on Oxidative Stress in of Streptozotocin-Induced Diabetic Rats. Journal of Medicinal Food, 11(3): 525-532.

4. Ceriello, A. and Motz, E. 2004. Is oxidative stress the pathogenic mechanism underlying insulin resistance, diabetes, and cardiovascular disease? The common soil hypothesis revisited; Arterioscler. Thromb. Vasc. Biol. 24: 816-823.

5. Esmaeili,MA., Zohari, F., and Sadegh, H.2009. Antioxidant and Protective Effects of Major Flavonoids from Teucrium polium on β-Cell Destruction in a Model of Streptozotocin-Induced Diabetes. Planta Med 75(13): 1418-1420.

6. Kersten, S., Desvergne, B. and Wahli, W. 2000. Roles of PPARs in health and disease. Nature, 405(6785): 421-4.

7. Misawa, E., Tanaka, M., Nomaguchi, K., Yamada, M., Toida, T., Takase, M., Iwatsuki, K. and Kawada, T. 2008. Administration of phytosterols isolated from Aloe vera gel reduce visceral fat mass and improve hyperglycemia in Zucker diabetic fatty (ZDF) rats. Obesity Research and Clinical Practice 2: 239-245.

8. Nomaguchi, K., Tanaka, M., Misawa, E., Yamada, M., Toida, T., Iwatsuki,K., and et al. 2007. Aloe vera Extracts activate PPARs transcription activities. Proceedings of the fifth international conference on ‘‘Nutrition and Aging’’. ILSI 91:63.

 9. Okyar, A., Akev, N., Baktir, G. and Sutlupinar, N. 2001. Effect of Aloe vera leaves on blood glucose level in type I and type II diabetic rat models. Phytother.Res. 15(2): 175-161.

10. Owu, D.U., Antai, A.B., Udofia, K.H., Obembe, A.O., Obasi, K.O., and Eteng, M.U. 2006. Vitamin C improves basal metabolic rate and lipid profile in alloxan-induced diabetes mellitus in rats. J. Biosci. 31(5):575-579.

11. Rajasekaran, S., Sivagnanam, K. and Subramanian, S. 2005. Modulatory effects of Aloe vera leaf gel extract on oxidative stress in rats treated with streptozotocin. Journal of Pharmacy and Pharmacology. 57: 241-246.

12. Rasekh, HR., Khoshnood –Mansourkhani, My. And  Kamalianejad, M. 2001. Hypolipidemic effects of Teucrium polium in rats. Fitoterapia. 72: 937-9.

13. Szkudelski, T. 2001. The mechanism of alloxan and streptozotocin action in b-cells of the rat pancreas. Physiol. Res. 50: 536-546.

14. Tatar M., Qujeq, D., Feizi, F., Parsian, H., Faraji, A. S., Halalkhor, S., Abassi, R., Abedian, Z., Pourbagher, R., Aghajanpour, SM., Mir, H., and Seyfizadeh, N. 2012. Effects of Teucrium Polium Aerial Parts extract on oral glucose tolerance tests and pancreas histopathology in Streptozocin-induced rats Int. J. Mol. Cell. Med, 1(1): 44-49.

15. Wright, Jr., AbrahamC., Dickson, B.C., Yang, H. and Morrison, C.M. 1999. Streptozotocin dose–response curve in tilapia, a glucose–responsive teleost fish. Gen. Comp. Endocrinol. 114: 431-440.

16. Zal, F., Vasei, M., Rasti, M., Vessal, M. 2001. Hepatotoxcicity Associated with hypoglycemic effects of Teucrium Polium in diabetic Arch Irn Med  4: 188-192.

Hypoglycemic and hypolipidemic effects of Aloe vera and Teucrium Polium extract in stereptozotocin-induced diabetic rats.

In order to investigate the effects of Aloevera and Teucrium polium on blood glucose and lipoprotein metabolism, an experiment was carried out on 40 male wistar rats. Diabetes was induced by intraperitoneal injection of a single dose of STZ at 40 mg/kg body weight. The crude extract was administered orally to a group of STZ diabetic rats for 14 consecutive days.  Both extract suppressed glucose and total cholesterol, but Aloevera was more effective than T Polium in suppressing triglyceride. Based on our results we can conclude that Aloe vera and T Polium extract are able to ameliorate the diabetes state in STZ induced diabetic rats.

Keywords: Aloe vera, diabetes, stereptozotocin, Teucrium Polium, Wistar Rat.

نظرات شما عزیزان:

نام :

آدرس ایمیل:

وب سایت/بلاگ :

متن پیام:

نظر خصوصی

 کد را وارد نمایید:

 

 

 

عکس شما

آپلود عکس دلخواه: