Tip 2 diyabetli ratlarda doğal ve yapay tatlandırıcıların glukoz intoleransı, karaciğer enzimleri ve oksidatif stres üzerine etkisi
The effect of natural and artificial sweetener on glucose intolerance, liver enzymes and oxidative stress in TYPE 2 diabetic rats
Yazar: MERVE PEHLİVAN ZENGİN
Danışman: PROF. DR. EDA KÖKSAL
Gazi Üniversitesi / Sağlık Bilimleri Enstitüsü / Beslenme ve Diyetetik Ana Bilim Dalı
Derece: Doktora, 2019
Konu: Beslenme ve Diyetetik = Nutrition and Dietetics
Dizin: Diabetes mellitus = Diabetes mellitus ; Diabetes mellitus-tip 2 = Diabetes mellitus-type 2 ; Enzimler = Enzymes ; Gıda intoleransı = Food intolerance ; Hayvan deneyleri = Animal experimentation ; Oksidatif stres = Oxidative stress ; Oksidatif stres = Oxidative stress ; Sıçanlar = Rats ; Tatlandırıcılar = Sweeteners ; Yapay tatlandırıcılar = Artificial sweeteners

Özet:
Tip 2 diyabetli ratlarda doğal ve yapay tatlandırıcıların glukoz intoleransı, karaciğer enzimleri ve oksidatif stres üzerine etkisinin değerlendirilmesi amacıyla yürütülen bu çalışmada kullanılan 60 adet yetişkin erkek wistar rat her grupta 30 rat olacak şekilde öncelikle randomize olarak 2 gruba ayrılmıştır. Bir gruba 65 mg/kg streptozosin (STZ) intraperitonel yol ile uygulanmış ve 30 adet ratın kan glukoz düzeylerinin  200 mg/dL'nin üstünde olması beklenerek diyabetik olmaları sağlanmıştır. Diyabetik rat grubu kesinleştirildikten sonra ise yukarıda belirtilen 2 grup kendi içerisinde 3 farklı gruba daha ayrılmıştır ve 5 hafta boyunca izlenmişlerdir. Böylece çalışma boyunca verilen aspartam (250 mg/kg/gün) ve stevia rebaudiana ekstratının (250 mg/kg/gün) etkilerini karşılaştırmak için 60 adet yetişkin erkek wistar rattan sağlıklı kontrol (n=10), kontrol aspartam (n=10), kontrol stevia (n=10), diyabetik kontrol (n=6), diyabetik aspartam (n=12) ve diyabetik stevia (n=12) olarak 6 grup oluşturulmuş ve 5 hafta süre ile izlenmişlerdir. Diyabetik kontrol grubunun yem tüketim ortalaması, sağlıklı kontrol grubuna göre anlamlı derecede yüksek bulunmuştur (sırasıyla;  34,6 ± 0,4 g/gün,  21,1 ± 2,1 g/gün) (p<0,05). Diyabetik grubun su tüketim ortalama değerleri de sağlıklı guba göre anlamlı derecede yüksek bulunmuştur (p<0.001). Toplam enerji alımı ortalama değerleri ile 4. ve 5. hafta vücut ağırlığı ortalamasında gruplara göre farklılık saptanmıştır (p<0,05). Diyabetik stevia grubunun alanin aminotransferaz (ALT), aspartat aminotransferaz (AST), kan glukoz düzeyi ve hemoglobin A1c (HbA1c)  değerleri, diyabetik aspartam grubuna  göre anlamlı derecede düşük olduğu saptanmıştır (p<0.001). Ayrıca diyabetik aspartam grubunun tümör nekrozis faktör-alfa (TNF-alfa) değeri kontrol stevia grubuna göre, kontrol aspartam grubunun interlökin 1 (IL-1) değeri sağlıklı kontrol grubuna  göre, diyabetik aspartam grubunun interlökin-6 ( IL-6) değeri ise sağlıklı kontrol grubuna  göre anlamlı derecede yüksek saptanmıştır (p<0.001). Diyabetik ve sağlıklı kontrol ve stevia gruplarının toplam antioksidan kapasitesi (TAS), diyabetik ve kontrol aspartam grubuna göre anlamlı derecede yüksek saptanmıştır (p<0.001).  Diyabetik ve kontrol aspartam gruplarının toplam oksidan kapasitesi (TOS) ise kontrol stevia grubuna göre anlamlı derecede yüksek saptanmıştır (p≤0,001). Sonuç olarak diyabetik ratların yem, su tüketimi ve enerji alımları çalışma boyunca sağlıklı ratlara göre anlamlı derecede yüksek bulunmuştur. Fakat aspartam ve stevia tüketiminin net olarak yem, su ve enerji alımı üzerinde anlamlı bir etkisi saptanmamıştır.  Ayrıca aspartam tüketen ratlarda stevia tüketen  ratlara göre ALT, AST, kan glukozu, HbA1c, TNF-alfa, IL-1, IL-6 ve TOS değerleri anlamlı derecede yüksek bulunurken, TAS değerleri anlamlı derecede düşük bulunmuştur.

Abstract:
In this study conducted with the aim of evaluating the effect of natural and artificial sweeteners on glucose intolerance, liver enzymes and oxidative stress in type 2 diabetic rats, 60 adult male wistar rats were first randomly divided in two groups of 30 rats each. One group received 65 mg/kg streptozotocin (STZ) intraperitoneally and 30 rats were induced to be diabetic by waiting to have blood glucose levels above 200 mg/dl. After the diabetic rat group was ascertained, the two groups specified above were divided into 3 different groups in themselves and followed up for 5 weeks. Thus, 6 groups were created from 60 adult male wistar rat as healthy controls (n=10), control aspartame (n=10), control stevia (n=10), diabetic control (n=6), diabetic aspartame (n=12) and diabetic stevia (n=12) in order to compare the effects of aspartame (250 mg/kg/day) and stevia rebaudiana extract (250 mg/kg/day) given throughout the 5 week study period. The mean feed consumption of the diabetic control group was significantly higher than that of the healthy control group (34.6 ± 0.4 g/gün, 21.1 ± 2.1 g/gün, respectively) (p<0.05). The mean water consumption of the diabetic group was also significantly higher than that of the healthy control group (p<0.001). There was a difference in the mean values of total energy intake and mean values of body weight at weeks 4 and 5 according to the groups (p<0.05). The mean alanine aminotransferase (ALT), aspartate aminotransferase (AST), blood glucose and hemoglobin A1c (HbA1c) values of the diabetic stevia group were significantly lower than that of the diabetic aspartame group (p<0.001). Moreover, the mean tumor necrosis factor-alpha (TNF-alpha) value of the diabetic aspartame group was significantly higher than that of the control stevia group, the mean f interleukin 1 (IL-1) value of the control aspartame group was significantly higher than that of the healthy control group, and the mean interleukin-6 (IL-6) value of the diabetic aspartame group was significantly higher than that of the healthy control group (p<0.001). The mean total antioxidant capacity (TAS) values of the diabetic and healthy control and stevia groups were significantly higher than that of the diabetic and control aspartame groups (p<0.001).  The mean total oxidant capacity (TOS) values of the diabetic and control aspartame groups were significantly higher than that of the control stevia group (p≤0.001). In conclusion, the feed, water consumption and energy intake of the diabetic rats were significantly higher than that of the healthy rats throughout the study. However, it was found that aspartame and stevia consumption did not clearly have a significant effect on feed, water and energy intake.  In addition, the ALT, AST, blood glucose, HbA1c, TNF-alpha, IL-1, IL-6 and TOS values were significantly higher, while the TAS values were significantly lower in the rats consuming aspartame compared to the rats consuming stevia.