ラットモデルにおけるインスリン抵抗性と2型糖尿病の症状に対するゴーヤとプロピオン酸クロム複合体の効果

Effects of Bitter Melon and a Chromium Propionate Complex on Symptoms of Insulin Resistance and Type 2 Diabetes in Rat Models.

• Pandora E White
• Ewelina Król
• Artur Szwengiel
• Małgorzata Tubacka
• Dawid Szczepankiewicz
• Halina Staniek
• John B Vincent
• Zbigniew Krejpcio

抄録

3 価クロム（Cr）とゴーヤ（Momordica charantia L.、BM）は、独立してインスリンシグナル伝達経路と相互作用し、いくつかの動物モデルとヒトでインスリン抵抗性と糖尿病の症状の改善につながることが示されています。本研究の目的は、2つの栄養補助食品の組み合わせが、潜在的に高脂肪食ストレプトゾトシン（STZ）誘発糖尿病ラットにおけるこれらの条件の治療に相加的な効果を有する可能性があるかどうかを調べることであった。実験は、110匹の雄のWistarラットを11群に分け、コントロールまたは高脂肪食のいずれかを7週間与えて実施しました。高脂肪食を与えたラットの半数には、糖尿病を誘導するためにSTZ（30mg/kg体重）を注射した。その後、高脂肪食（HF）にCr（クロム(III)プロピオン酸複合体として、Cr3：10または50mg Cr/kg食のいずれか）とゴーヤ（凍結乾燥全果：10または50g/kg食のいずれか）の組み合わせを6週間補充した。実験終了後、血液および内臓を採取し、適切な分析法を用いて血液生化学的、血液学的、ミネラル（Cr）分析を行った。その結果、Cr(III)及びBMはHFラット及び糖尿病ラットの血液指標に有意な影響を与えなかったが、BMは体重増加、血糖値及びLDLコレステロール値を改善する傾向があったが、Cr-Coを添加した2型糖尿病モデルラットの肝臓及び腎臓のCr含有量は減少することがわかった。補足的な Cr(III)は高脂肪食 STZ 誘発糖尿病ラットのグルコースと脂質代謝に有意な影響を及ぼさなかった。補足的に BM 果実粉末は高脂肪食ラットの体重にいくつかの観察可能な効果を示した；これらの効果は BM を Cr と共同投与した場合には減衰したようである。Cr(III)とBMの両方を食品中に投与した場合、栄養拮抗剤として作用するようであるが、これはおそらく植物素材に含まれるポリフェノール型化合物がCrを結合したためであろう。グラフィカルアブストラクト。

Trivalent chromium (Cr) and bitter melon (Momordica charantia L., BM) have been shown to independently interact with the insulin signaling pathway leading to improvements in the symptoms of insulin resistance and diabetes in some animal models and human subjects. The aim of this study was to examine whether the combination of the two nutritional supplements could potentially have additive effects on treating these conditions in high-fat-fed streptozotocin (STZ)-induced diabetic rats. The experiment was conducted with 110 male Wistar rats divided into eleven groups and fed either a control or high-fat diet for 7 weeks. Half of the rats on the high-fat diet were injected with STZ (30 mg/kg body mass) to induce diabetes. The high-fat (HF) diets were then supplemented with a combination of Cr (as chromium(III) propionate complex, Cr3: either 10 or 50 mg Cr/kg diet) and bitter melon (lyophilized whole fruit: either 10 or 50 g/kg diet) for 6 weeks. After termination of the experiment, blood and internal organs were harvested for blood biochemical, hematological, and mineral (Cr) analyses using appropriate analytical methods. It was found that neither Cr(III) nor BM was able to significantly affect blood indices in HF and diabetic rats, but BM tended to improve body mass gain, blood glucose, and LDL cholesterol values, but decreased Cr content in the liver and kidneys of the Cr-co-supplemented type 2 diabetic model of rats. Supplementary Cr(III) had no appreciable effect on glucose and lipid metabolism in high-fat-fed STZ-induced diabetic rats. Supplementary BM fruit powder had some observable effects on body mass of high-fat-fed rats; these effects seem to be dampened when BM was co-administered with Cr. Cr(III) and BM appear to act as nutritional antagonists when both administered in food, probably due to binding of Cr by the polyphenol-type compounds present in the plant material. Graphical Abstract.