Deneysel olarak aflatoksin B1'e maruz bırakılan ratlarda propolis takviyesinin oksidatif stres ve bağırsak mikrobiyotası üzerine etkileri
Effects of propolis supplement on oxidative stress and gut microbiota in rats experimentally exposed to aflatoxin B1
Yazar: SEVTAP KABALI
Danışman: DR. ÖĞR. ÜYESİ NESLİHAN ÖNER ; DOÇ. DR. MEHTAP ÜNLÜ SÖĞÜT
Erciyes Üniversitesi / Sağlık Bilimleri Enstitüsü / Beslenme ve Diyetetik Ana Bilim Dalı
Derece: Doktora, 2024
Konu: Beslenme ve Diyetetik = Nutrition and Dietetics
Dizin: Aflatoksinler = Aflatoxins ; Bağırsak mikrobiyotası =   ; Oksidatif stres = Oxidative stress ; Propolis = Propolis

Özet:
Aflatoksin B1 (AFB1) insanların ve hayvanların sık tükettiği besinlerde uygun olmayan koşullarda oluşarak sağlık üzerinde olumsuz etkilere neden olmaktadır. Güçlü antioksidan aktiviteye sahip olan propolis, oksidatif stresi azaltabilir ve bağırsak mikrobiyota kompozisyonunu modüle edebilir. Ancak, propolisin AFB1 kaynaklı intestinal bariyer hasarını hafifletmesinin altında yatan mekanizma net değildir. Bu çalışma, AFB1'e maruz kalan ratlarda oral propolis takviyesinin koruyucu etkilerini araştırmak üzere tasarlanmıştır. Otuz iki adet erkek Sprague Dawley rat dört gruba ayrılmıştır: Kontrol (CON), Aflatoksin B1 (AFB1) (25 μg/kg/gün AFB1), Propolis (PRO) (250 mg/kg/gün propolis) ve Aflatoksin B1 + Propolis (AFB1 + PRO) (25 μg/kg/gün AFB1 + 250 mg/kg/gün propolis). Dört haftanın sonunda, serum glutatyon (GSH), glutatyon peroksidaz (GSH-Px), katalaz (CAT), malondialdehit (MDA), süperoksit dismutaz (SOD) ve toplam antioksidan kapasite (TAS) düzeyleri incelenmiş ve 16S rRNA sekanslama yoluyla bağırsak mikrobiyotası analiz edilmiştir. Buna göre, ratların GSH ve MDA düzeylerinin gruplar arasında istatistiksel olarak farklı olmadığı belirlenmiştir (p>0,05). AFB1 grubunda GSH-Px düzeyinin KON grubuna göre anlamlı olarak azaldığı (p=0,030), propolis verilen gruplarda (PRO ve AFB1+PRO) ise anlamlı bir değişiklik olmadığı görülmüştür (p>0,05). Deney gruplarında SOD ve CAT düzeyleri incelendiğinde AFB1 grubunun en düşük enzim aktivitesine sahip olduğu saptanmıştır (sırasıyla p=0,039 ve p=0,059). Propolis verilen gruplarda CAT düzeyi KON grubuna kıyasla azalma eğilimi göstermiştir, ancak bu azalma istatistiksel olarak anlamlı bulunmamıştır (p>0,05). PRO grubunun TAS düzeyi KON ve AFB1 gruplarından anlamlı olarak daha yüksek bulunmuştur (p=0,043). Bray-Curtis benzeşmezlik indeksine göre, KON ve AFB1+PRO gruplarındaki ratlarda bakteriyel topluluklarının, AFB1 ve PRO gruplarındaki ratlara göre birbirine daha benzer olduğu görülmüştür. Bununla birlikte, alfa çeşitlilik analizi PRO grubunda bakteriyel topluluk çeşitliliğinin diğer gruplara göre daha fazla olduğunu ortaya koymuştur. Ratların dışkı örneklerinde toplamda on bakteri filumu tespit edilmiştir. Bu filumlar arasında Firmicutes, Bacteroidetes ve Proteobacteria deney gruplarında en bol bulunan filumlardır. Firmicutes bolluğu PRO grubunda KON grubundan önemli ölçüde yüksek bulunmuştur, sırasıyla bakteri bolluğunun yaklaşık %73,51 ve %71,01'ini oluşturmaktadır. Deney gruplarında Bacteroidetes ve Proteobacteria bollukları benzer bulunmuştur. Aynı zamanda, propolis takviyesi Lactobacillus, Roseburia ve Phascolarctobacterium göreceli bolluklarındaki azalmayı önleyerek bağırsak mikrobiyotasını yeniden yapılandırmıştır. Sonuç olarak, propolis takviyesinin AFB1'e maruz kalan ratlarda oksidatif stresi hafifletici etki göstererek, bağırsak mikrobiyotasının modülasyonuna katkı sağladığı düşünülmektedir.

Abstract:
Aflatoxin B1 (AFB1) occurs under unfavorable conditions in foods commonly consumed by humans and animals, causing adverse health effects. Propolis, which has strong antioxidant activity, can reduce oxidative stress and modulate gut microbiota composition. However, the underlying mechanism by which propolis attenuates AFB1-induced intestinal barrier damage is not clear. This study was designed to investigate the protective effects of oral propolis supplementation in AFB1-exposed rats. Thirty-two male Sprague Dawley rats were divided into four groups: Control (CON), Aflatoxin B1 (AFB1) (25 μg/kg/day AFB1), Propolis (PRO) (250 mg/kg/day propolis) and Aflatoxin B1 + Propolis (AFB1 + PRO) (25 μg/kg/day AFB1 + 250 mg/kg/day propolis). At the end of four weeks, serum glutathione (GSH), glutathione peroxidase (GSH-Px), catalase (CAT), malondialdehyde (MDA), superoxide dismutase (SOD) and total antioxidant capacity (TAS) levels were examined and intestinal microbiota was analyzed by 16S rRNA sequencing. Accordingly, GSH and MDA levels of rats were not statistically different between the groups (p>0.05). In the AFB1 group, GSH-Px level was significantly decreased compared to the CON group (p=0.030), while there was no significant change in the propolis groups (PRO and AFB1+PRO) (p>0.05). When SOD and CAT levels were analyzed in the experimental groups, it was found that AFB1 group had the lowest enzyme activity (p=0.039 and p=0.059, respectively). CAT level showed a tendency to decrease in the propolis-treated groups compared to the CON group, but this decrease was not statistically significant (p>0.05). TAS level of the PRO group was found to be significantly higher than the KON and AFB1 groups (p=0.043). According to the Bray-Curtis dissimilarity index, the bacterial communities in the KON and AFB1+PRO groups were more similar to each other than in the AFB1 and PRO groups. However, alpha diversity analysis revealed that bacterial community diversity was higher in the PRO group than in the other groups. A total of ten bacterial phyla were detected in the fecal samples of the rats. Among these phyla, Firmicutes, Bacteroidetes and Proteobacteria were the most abundant phyla in the experimental groups. Firmicutes abundance was significantly higher in the PRO group than in the CON group, accounting for approximately 73.51% and 71.01% of the bacterial abundance, respectively. Bacteroidetes and Proteobacteria abundances were similar in the experimental groups. At the same time, propolis supplementation restored the gut microbiota by preventing the decrease in the relative abundances of Lactobacillus, Roseburia and Phascolarctobacterium. In conclusion, propolis supplementation may contribute to the modulation of gut microbiota by alleviating oxidative stress in AFB1-exposed rats.