Yüksek yağlı-yüksek fruktozlu diyetle beslenen sıçanlarda whey proteininin karaciğer yağlanması ve inflamasyon parametreleri ile bağırsak geçirgenliği üzerine etkileri
The effects of whey protein on fatty liver, inflammation parameters and intestinal permeability in rats fed a high fat-high fructose diet
Yazar: ASLI YİĞİT
Danışman: PROF. DR. FATMA GÜLHAN SAMUR
Hacettepe Üniversitesi / Sağlık Bilimleri Enstitüsü / Diyetetik Ana Bilim Dalı / Beslenme ve Diyetetik Bilim Dalı
Derece: Doktora, 2024
Konu: Beslenme ve Diyetetik = Nutrition and Dietetics
Dizin: Karaciğer yağlanması = Fatty liver

Özet:
Önemli bir halk sağlığı sorunu olan Non-Alkolik yağlı karaciğer hastalığının (NAFLD) önlenmesinde ve tedavisinde biyoaktif besin ögelerini içeren farklı fonksiyonel besinlerin etkileri son yılların önemli araştırma konularından biri olmuştur. Whey proteinleri biyoaktif peptitler açısından zengin olup antioksidan ve anti-inflamatuar etkilerinin olduğu öne sürülmektedir. Bu çalışmada yüksek yağlı- yüksek fruktozlu diyet ile birlikte whey proteini takviyesinin karaciğer hasarına, inflamasyona, endotoksemiye, karaciğer yağlanmasına ve bağırsak geçirgenliğine karşı koruma sağlayacağı hipotezinin test edilmesi amaçlanmıştır. Bu hipotezi test etmek için on iki haftalık erkek Wistar sıçanlar (n=36) 8 hafta boyunca yüksek yağlı- yüksek fruktozlu diyet grubu (Y), yüksek yağlı-yüksek fruktozlu diyet ile whey protein izolatı (WPI-200mg/kg/gün) grubu (YW), kontrol diyet grubu (K) ve kontrol diyeti ile whey proteini izolatı (200mg/kg/gün) grubu (KW) olmak üzere dört eşit gruba (n=9) randomize edilmiştir. Yüksek yağlı-yüksek fruktozlu diyet; enerjinin %45,0'i yağdan gelecek şekilde hazırlanmış bir yem ile birlikte içme suyu %10,0'luk fruktoz şurubu olacak şekilde hazırlanmıştır. Whey proteini uygulaması 8 hafta boyunca gavaj yoluyla yapılmıştır. Grupların yem ve su tüketimleri kaydedilmiş ve antropometrik ölçümleri alınmıştır. Karaciğer, bağırsak ve kolon dokularında histolojik ve immünohistokimyasal (Occludin ve TLR-4 ekspresyon düzeyleri) analizler yapılmıştır. Serum inflamatuar belirteçler (TNF-α ve IL-6), karaciğer enzim aktiviteleri (AST ve ALT), lipit profili ve endotoksin düzeyleri (LPS) için biyokimyasal analizler yapılmıştır. YW grubunun abdominal çevre ölçümü ve total karaciğer hasar skoru (17,66 ± 0,33 cm ve 9,11 ± 0,45) Y grubuyla (18,77 ± 0,27 cm ve 11,67 ± 0,33) karşılaştırıldığında önemli düzeyde düşük bulunmuştur (p<0,001). KW grubunda (6,00 ± 0,74) YW grubuna (9,11 ± 0,45) kıyasla daha düşük karaciğer hasar skorları gözlenmiştir (p<0,001). Whey proteini takviyesi, YW (2,89 ± 0,11) ve KW (2,89 ± 0,11) gruplarında Y (2,00 ± 0,23) ve K (2,00 ± 1,67) gruplarına kıyasla kolonda daha yüksek Occludin ekspresyonuna neden olmuştur (p<0,001). İnce bağırsakta Occludin ekspresyonu YW (2,78 ± 0,14) ve KW (2,78 ± 0,14) gruplarında K grubuna (2,00 ± 0,17) kıyasla daha yüksek bulunmuştur (p<0,05). Grupların TNF- α, IL-6 ve LPS düzeyleri arasında anlamlı bir farklılık gözlenmemiştir (p>0,05). Bu çalışmanın sonuçları, sıçanlarda whey proteini takviyesinin yüksek yağlı-yüksek fruktozlu diyet ile ilişkili karaciğer hasarını iyileştirmeye ve ince bağırsakta ve kolonda Occludin ekspresyonunu artırmaya yardımcı olabileceğini göstermektedir.

Abstract:
In recent years, the effects of various functional foods containing bioactive nutrients on the prevention and treatment of Non-Alcoholic Fatty Liver Disease (NAFLD), an important public health problem, have been one of the significant research topics. Whey proteins are rich in bioactive peptides and are known to have antioxidant and anti-inflammatory effects. This study aimed to test the hypothesis that whey protein supplementation with a high fat-high fructose diet would protect against liver damage, inflammation, endotoxemia, steatosis and intestinal permeability. To test this hypothesis, twelve-weeks-old male Wistar rats (n=36) were randomized into following 4 intervention groups for 8 weeks: high fat-high fructose diet group (Y), high fat-high fructose diet with whey protein isolate (WPI-200mg/kg/day) group (YW), control diet group (K), and control diet with whey protein isolate (200mg/kg/day) group (KW). To prepare the high fat-high fructose diet, a diet comprising 45,0% of energy from fat was provided, and fructose syrup was added to the drinking water at a concentration of 10,0%. Whey protein administration was performed with an oral gavage method for 8 weeks. Food and water consumption of the groups were recorded and anthropometric measurements were taken. Histological and immunohistochemical (Occludin and TLR-4 expression levels) analyzes were performed on liver, intestine and colon tissues. Biochemical analyses were performed for serum inflammatory markers (TNF- a and IL-6), liver enzyme activities (AST and ALT), lipid profile and endotoxin (LPS) levels. The abdominal circumference measurement and total liver damage score of the YW group (17,66 ± 0,33 cm and 9,11 ± 0,45) were found to be significantly lower compared to the Y group (18,77 ± 0,27 cm and (11,67 ± 0,33) (p<0,001). Lower liver damage scores were observed in the KW group (6,00 ± 0,74) compared to the YW group (9,11 ± 0,45) (p<0.001). Whey protein supplementation resulted in higher Occludin expression for the colon in the YW (2,89 ± 0,11) and KW (2,89 ± 0,11) groups compared to the Y (2,00 ± 0,23) and K (2,00 ± 1,67) groups (p<0,001). Similarly, Occludin expression in the small intestine was found to be higher in the YW (2,78 ± 0,14) and KW (2,78 ± 0,14) groups compared to the K group (2,00 ± 0,17) (p<0,05). No significant difference was observed for TNF-α, IL-6 and LPS levels between the groups (p>0,05). The results of this study suggest that whey protein supplementation may help ameliorate liver damage associated with high fat-high fructose diet and increase Occludin expression in the small intestine and colon in rats.