Bahagian 1 Menggunakan Kurma (Phoenix Dactylifera Linn Dan Cistanche) Untuk Meningkatkan Metabolisme Tenaga dalam Tikus Sprague Dawley yang disebabkan oleh Keletihan

Hana Kaduna,b, Azizah Hamida,∗, Faridah Abas a,c, Nurul Shazini Ramli a, Ahmad Haniffff Jaafar a,∗, Mohd Sabri Pak Deka, Belal J. Muhialdina,d, Hani Hafeeza Halima, Abdul Karim Sabo Mohammed,e , Salam A. Ibrahim

a Jabatan Sains Makanan, Fakulti Sains dan Teknologi Makanan, UPM Serdang, Universiti Putra Malaysia, Selangor 43400, Malaysia

b Fakulti Sains, Universiti Al-Muthanna, Iraq

c Institute of Bioscience, UPM Serdang, Universiti Putra Malaysia, Selangor 43400, Malaysia

d Institut Penyelidikan Produk Halal, UPM Serdang, Universiti Putra Malaysia, Selangor 43400, Malaysia

e Fakulti Sains, Universiti Persekutuan Dutse, Dutse, Jigawa, Nigeria

f Program Sains Makanan dan Pemakanan, North Carolina A&T State University, Greensboro, NC 27411, Amerika Syarikat

Abstrak

keletihanmeningkatkan tekanan oksidatif yang merosakkan sel-sel badan dan meningkatkan risiko untuk perkembangan pelbagai penyakit kronik. Dalam kajian ini,anti-keletihanaktiviti ekstrak kurma Piyarom dinilai dalam tikus yang disebabkan oleh keletihan menggunakan ujian renang paksa (FST). Keputusan menunjukkan bahawa tikus yang dirawat dengan ekstrak kurma 500 mg/kg BW mempamerkan pengeluaran tenaga yang dipertingkatkan dengan kapasiti ketahanan tertinggi (632.9±28.7 min). Tikus yang dirawat kurma juga mempunyai laktat darah yang lebih rendah, menunjukkan penggunaan tenaga yang cekap dengan lebih rendahkeletihanberbanding tikus biasa dan letih. Selain itu, paras serum laktat dehidrogenase dalam 250 dan 500 mg/kg ekstrak kurma BW dan kumpulan kafein adalah jauh lebih rendah berbanding denganpenattikus. Aktiviti kinase kreatin adalah yang paling rendah dalam kumpulan yang diberi makan dengan ekstrak kurma 500 mg/kg BW. Tikus yang dirawat menunjukkan peningkatan profil lipid, manakala kajian histologi menunjukkan peningkatan dalam pelbagai organ. Tikus yang dirawat dengan ekstrak kurma 500 mg/kg BW menunjukkan peningkatan dalam pengeluaran tenaga dan metabolisme tenaga yang lebih baik yang mungkin disebabkan oleh kehadiran sebatian bioaktif dalam kurma. Ekstrak kurma Piyarom menunjukkan sifat anti-keletihan dan boleh digunakan sebagai bahan berfungsi dalam pembangunan minuman atau makanan ringan yang menangani penyakit yang berkaitan dengan keletihan.

Untuk maklumat lanjut sila hubungi:emily.li@wecistanche.com

Cistanche deserticola dan batang Cistanche klik di sini untuk mengetahui lebih lanjut

1. Pengenalan

Keletihanadalah simptom biasa, tidak khusus yang dialami oleh ramai orang dan ditunjukkan dalam keadaan kesihatan yang berbeza.Fizikalkeletihandikaitkan dengan pengurangan prestasi akibat penggunaan tenaga yang tidak cekap (Kim et al., 2002; Wan et al., 2017) dan selanjutnya ditakrifkan sebagai rasa letih yang melampau, kekurangan tenaga, dan rasa letih yang adalah berkaitan dengan kesukaran untuk memulakan atau mengekalkan aktiviti sukarela (Kadum et al., 2018; Li et al., 2020). Keletihan meningkatkan tekanan oksidatif yang boleh merosakkan sel dan meningkatkan risiko untuk perkembangan pelbagaikronikpenyakit (Lee et al., 2018; Osman dan Mohamed, 2018).

Sifat ergogenik ialah keupayaan bahan untukmempertingkatkantenagapengeluaran dan penggunaan (Halim et al., 2018). Sebagai contoh, atlet dan orang yang aktif mendapat manfaat daripada bantuan ergogenik yang membantu meningkatkan prestasi daya saing mereka dan meningkatkan penggunaan tenaga (Kreideret al., 2010; Perak, 2001). Bantuan ergogenik membantu meningkatkan pengeluaran tenaga dan dengan itu menghalangkeletihandengan menurunkan tekanan oksidatif dan meningkatkan kesihatan secara umum (Halim et al., 2017; Osman dan Mohamed, 2018). Terdapat trend yang semakin meningkat ke arah penggunaan produk semula jadi sebagai bantuan ergogenik untuk menggantikan dan/atau mengurangkan penggunaan sebatian sintetik dalam mencegah berkaitan tekanan oksidatif.keletihan.

tarikh (Phoenix dactylifera Linn dancistanche) kaya dengan pelbagai sebatian bioaktif dan telah dilaporkan sebagai sebahagian berkesan diet yang membantu melindungi daripada penyakit kronik (Al-Alawi et al., 2017). Selain itu, kurma diketahui kaya dengan sebatian antioksidan seperti fenolik termasuk flavonoid, asid fenolik, asid askorbik, tokoferol, dan karotenoid (Al-Farsi dan Lee, 2008; Shabani et al., 2016). Dalam kajian terdahulu, kami menunjukkan bahawa kurma Piyarom dan Rabbi mempamerkan aktiviti antioksidan, antimikrob dan anti-elastase tertinggi di kalangan lima jenis kurma yang diuji (Kadum et al., 2019). Aktiviti berfaedah yang dinyatakan dalam kajian boleh dikaitkan dengan metabolit yang dikenal pasti dalam kurma yang termasuk asid askorbik, epicatechin, asid sitrik, dan asid gallic. Hasil ini dilakukan berdasarkan kajian korelasi daripada biplot Partial Least Squares yang diperoleh daripada kajian metabolomik bagi ekstrak kurma yang berbeza (Kadum et al., 2019). Antioksidan yang disebutkan di atas diketahui menunjukkan aktiviti penghapusan radikal yang penting dalam mengurangkan tekanan oksidatif dan berkaitan.keletihan(Zhu et al., 2021). Selain itu, kami juga menunjukkan bahawa kurma Piyarom terdiri daripada paras elektrolit dan gula yang mencukupi yang diketahui mempunyai sifat ergogenik (Kadum et al., 2018). Dalam kajian ini, kami bertujuan untuk menilaianti-keletihandan sifat ergogenik ekstrak kurma Piyarom dan menentukan kesannya terhadap metabolisme tenaga tikus Sprague Dawley yang disebabkan oleh keletihan.

2. Bahan-bahan dan cara-cara

2.1. Bahan tumbuhan dan pengekstrakan

Kurma Piyarom dibeli dari kedai tempatan di Kuala Lumpur, Malaysia, dan bebas daripada kecacatan dan bahan cemar. Benih dikeluarkan, dan bahagian yang boleh dimakan dipotong menjadi kepingan dan dikeringkan pada 40 darjah. Potongan kering kemudiannya dikisar menjadi serbuk, disalurkan secara aseptik ke dalam beg plastik steril, dan disimpan pada suhu -80 darjah . Pengekstrakan dilakukan menggunakan 80 peratus etanol pada 25 darjah selama 24 jam seperti yang dioptimumkan dalam kajian lepas (Kadum et al., 2019). Pelarut telah disejat menggunakan penyejat vakum berputar (EYELA A-1000S, USA) pada 40 darjah , dan ekstrak terhasil dikeringkan beku dan disimpan dalam botol gelap pada 4 darjah .

2.2. Eksperimen haiwan

Tikus jantan Sprague Dawley (berumur 5-6 minggu, berat badan purata 204.5 g) telah dibeli daripada Unit Sumber Haiwan (ARU), Fakulti Perubatan Veterinar, Universiti Putra Malaysia (UPM), dan kelulusan untuk kajian itu adalah diperoleh daripada Jawatankuasa Etika Haiwan UPM (UPM\IACUC\AUP-R037\2017). Tikus dibenarkan menyesuaikan diri dengan keadaan makmal standard selama 1 w dan juga diberi akses percuma ke air paip dan diet chow sepanjang tempoh seminggu. Mereka dibahagikan secara rawak kepada kumpulan termasuk Kumpulan Normal (NG), Kumpulan Keletihan Normal (NFG), Kumpulan tertakluk kepada 250 mg/kg BW DateExtract (LDFG) (250 Tarikh), Kumpulan tertakluk kepada 500 mg/kg BW ekstrak kurma (500 Tarikh) dan Kumpulan tertakluk kepada 5 mg/kg BW kafein (5C).

2.3. Reka bentuk eksperimen

Tikus Sprague Dawley jantan (n=60) dibahagikan secara rawak kepada dua kelompok seperti berikut: kelompok 1 (NG) (n=12) yang dinamakan kumpulan kawalan tidak lesu; dan kelompok 2 (n=48) yang tertakluk kepada Ujian Renang Paksa (FST). Setelah menjadi penat, tikus dalam kelompok 2 dibahagikan kepada empat kumpulan berbeza. Dua kumpulan diberi makan dengan ekstrak kurma pada 250 mg/kg BW (dos rendah), dan 500 mg/kg BW (dos tinggi) seperti yang diterangkan dalam kajian terdahulu (Sheikh et al., 2016). Satu kumpulan berfungsi sebagai kawalan positif dan diberi makan 5 mg/kg BW kafein, dan kumpulan kawalan tertakluk kepada FST tetapi tidak menerima sebarang rawatan. Haiwan itu diberi makan makanan mereka, dan dos ekstrak kurma diberikan melalui intubasi gastrik. Ekstrak kurma dan kafein diberikan kepada kumpulan masing-masing secara berterusan setiap hari selama 8 w setiap reka bentuk kajian.

2.4. Ujian renang paksa

Tikus telah dikenakan FST untuk mendorongkeletihandan tentukan kapasiti ketahanan mereka mengikut kaedah yang diterangkan oleh Prasad dan Khanum (2012). Secara ringkasnya, tangki air yang mengandungi air sedalam 50 cm dan dikekalkan pada 25 ± 2 darjah telah digunakan. Pencuci keluli seberat kira-kira 7 peratus daripada setiap berat badan tikus telah diikat pada ekor. Haiwan itu kemudiannya diletakkan dengan berhati-hati ke dalam tangki dan masa diambil untuk setiap seekor berenang sebelum keletihan direkodkan. Keletihan/keletihan ditentukan apabila kepala tikus gagal muncul dalam masa 7 saat. Eksperimen diulang setiap 2 w dalam tempoh 8 w rawatan.

2.5. Pengumpulan darah dan organ

Sampel darah berpuasa dikumpul daripada tikus pada minggu 0 dan 4oleh pengumpulan vena retro-orbital, dan, pada akhir rawatan (minggu8), melalui tusukan jantung di bawah bius am menggunakan ketamin dan xylazine. Semua sampel darah dipindahkan ke dalam tiub yang mengandungi EDTA, disentrifugasi pada 3500 rpm pada suhu bilik selama 15 minit, dan plasma dikumpulkan dan disimpan pada -80 darjah sehingga analisis selanjutnya. Selepas 8 w rawatan, organ (hati, buah pinggang, jantung, paru-paru, otot) dikumpulkan untuk analisis.

2.6. Analisis biokimia

Pelbagai parameter biokimia yang berkaitan dengan metabolisme tenaga telah diukur dalam kajian ini. Serum digunakan untuk menganalisis glukosa, serum urea nitrogen (SUN), laktat (Lac), laktat dehidrogenase (LDH), kreatin kinase (CK), dan kreatin (Cr). Semua parameter biokimia telah diuji berdasarkan prosedur standard yang disediakan oleh kit ujian yang tersedia secara komersial (Span diagnostic Ltd., India). Unit untuk SUN danCr ialah mg/dL, manakala LDH dan CK dinyatakan dalam IU/L. Profil lipid serum juga telah diuji (trigliserida, TG, jumlah kolesterol, TC, kolesterol lipoprotein berketumpatan rendah, LDL-C, dan kolesterol lipoprotein berketumpatan tinggi HDL-C). Ujian fungsi hati dan buah pinggang telah dilakukan, dan penanda yang diuji ialah alanine aminotransferase (ALT), aspartate aminotransferase (AST), dan gamma-glutamyl transferase (GGT). Prosedur sistem Roche/Hitachi Cobas C telah diikuti.

2.7. Kajian histologi organ terpilih

Pengumpulan organ yang diminati (hati, buah pinggang, jantung, dan otot), diikuti dengan menimbang dan kemudian disimpan dalam 10 peratus formalin. Tisu jantung dipotong secara melintang untuk mendapatkan bahagian ventrikel, keratan rentas empat ruang dan tisu hati dan otot (soleus) dicincang dan dicelup dalam parafin dan kemudian hematoxylin dan eosin (H&E) untuk pewarnaan. Pemeriksaan tisu oleh pakar patologi veterinar (Huang et al., 2015) dijalankan di bawah mikroskop cahaya yang dilengkapi dengan kamera CCD (BX-51, Olympus, Tokyo, Jepun).

2.8. Analisis statistik

ANOVA sehala diikuti dengan ujian HSD Tukey digunakan untuk mendapatkan perbezaan statistik antara sampel dan kawalan. Keputusan dinyatakan sebagai min ± sisihan piawai (SD). Perbezaan dalam nilai min dengan p < 0.05="" dianggap="" sebagai="" signifikan="" secara="" statistik="" dan="" data="" yang="" diperoleh="" dianalisis="" menggunakan="" minitab="" versi="" 16="" (minitab,="" inc.,="" state="" college,="" pennsylvania,="">

3. Keputusan dan perbincangan

3.1. Pengambilan makanan dan penggunaan air

Keputusan kajian menunjukkan tiada perbezaan yang signifikan dalam pengambilan makanan dan air dalam kalangan tikus (Rajah 1 A dan B). Walau bagaimanapun, tikus yang diberi ekstrak kurma menunjukkan peningkatan berat badan yang sedikit sepanjang eksperimen (Rajah 1 C).

3.2. Ujian renang paksa

Ujian Renang Paksa (FST) mewakili model haiwan yang sah untuk mengujianti-keletihansifat sebatian bioaktif (Prasad dan Khanum, 2012; Hao et al., 2014; Halim et al., 2017). Keputusan FST jelas menunjukkan aanti-keletihankesan ekstrak kurma pada tikus semasa berenang (Rajah 2). Tikus-tikus yang menerima dos ekstrak kurma yang lebih tinggi (500 mg/kg BW) mempamerkan kapasiti daya tahan paling lama iaitu kira-kira 632.9 ± 28.7 s, iaitu secara signifikan (p < 0.05)="" lebih="" tinggi="" berbanding="" kumpulan="" yang="" dirawat.="" dengan="" 250="" mg/kg="" ekstrak="" bw="" dan="" 5="" mg/kg="" bw="" kafein.="" menariknya,="" kapasiti="" renang="" yang="" dipertingkatkan="" bagi="" tikus="" yang="" diberi="" ekstrak="" kurma="" telah="" diperhatikan="" seawal="" minggu="" keempat="" eksperimen.="" masa="" berenang="" yang="" berpanjangan="" tikus="" menunjukkan="" rintangan="" yang="" lebih="" tinggi="">keletihansemasa FST (Tanaka et al., 2003; Ma et al., 2007). Keputusan yang sama telah dilaporkan oleh beberapa penyelidik yang menguji potensi anti-keletihan ekstrak tumbuhan (Prasad dan Khanum, 2012; Xu et al., 2013). Sebagai contoh, dalam satu kajian terdahulu, tikus yang diberi makan selasih suci (Ocimum sanctum) menunjukkan prestasi yang lebih baik terhadap keletihan dan memanjangkan masa berenang mereka (Singh et al., 2012b). Dalam kajian baru-baru ini, ginseng Peru (Lepidium meyenii) yang diberi makan kepada tikus pada tiga dos berbeza selama 28 hari menghasilkan kesan anti-keletihan, dan penyelidik mencadangkan bahawa L. meyenii adalah bantuan ergogenik yang berkesan (Zheng et al., 2018). Dalam laporan lain, empat dos ekstrak moringa (Moringa oleifera) yang berbeza diberikan kepada tikus untuk menguji kapasiti ketahanan mereka. Dalam kajian itu, ekstrak didapati telah melambatkan masa keletihan untuk tikus dan meningkatkan kapasiti berenang mereka (Lamou et al., 2016). Dalam kajian ini, kurma telah ditunjukkan mempamerkan potensi untuk digunakan dalam minuman tenaga dan setanding dengan ekstrak tumbuhan semula jadi yang lain.

3.3. Tahap glukosa darah, laktat, dan laktat dehidrogenase

Sejauh manakeletihandalam otot selepas senaman boleh diukur dengan pelbagai penanda biokimia termasuk glukosa, laktat, dan laktat dehidrogenase. Paras glukosa darah tikus selepas 8 w rawatan diukur untuk menentukan kesan ekstrak kurma. Keputusan menunjukkan tiada perbezaan yang ketara dalam paras glukosa di kalangan kumpulan tikus kecuali Kumpulan Keletihan Normal (NFG) yang menunjukkan- dengan ketara (p < 0.05)="" lebih="" rendah="" (jadual="" 1).="" hasilnya="" menunjukkan="" kesan="" perlindungan="" ekstrak="" kurma="" yang="" mungkin="" dikaitkan="" dengan="" sifat="" ergogenik="" kurma="" yang="" kononnya="" sama="" baiknya="" dengan="" kafein.="" dalam="" otot="" rangka,="" glukosa="" adalah="" bahan="" api="" untuk="" penjanaan="" tenaga="" semasa="" senaman,="" dan="" glikogen="" membekalkan="" sebahagian="" besarnya="" melalui="" glikogenolisis="" untuk="" mengekalkan="" sesama="" glikolisis="" untuk="" penjanaan="" tenaga.="" telah="" ditunjukkan="" bahawa="" intervensi="" pemakanan="" melalui="" pengambilan="" kurma="" boleh="" membantu="" dalam="" meningkatkan="" atau="" mengekalkan="" kepekatan="" glikogen="" otot="" sebelum="" dan="">senaman (Li et al., 2018, 2017). Walau bagaimanapun, adalah penting untuk mengekalkan paras glukosa darah lebih rendah daripada 6 mol/L untuk mengelakkan komplikasi daripada keadaan diabetes yang mungkin berlaku apabila hiperglikemia dibiarkan berterusan dalam satu tempoh masa. Dalam kajian terdahulu, tikus diberi makan denganEkstrak cistanche deserticolaselama 3 w menunjukkan peningkatan paras glukosa darah yang mengakibatkan paras tenaga bertambah baik (Cai et al., 2010). Dalam kajian lain, ekstrak Radix Rehmannia dilaporkan bertanggungjawab untukanti-keletihanaktiviti disebabkan oleh peningkatan glikogen yang disimpan dalam hati dan penurunan pengumpulan glukosa dalam darah akibat penggunaan glukosa oleh otot (Liu dan Liu, 2016; Tan et al., 2012).

Laktat darah, penanda penting untuk keletihan semasa senaman berat, digunakan untuk mengukur patologi sedia ada dalam ujian tekanan rutin (Halim et al., 2017). Asid laktik ialah produk glikolisis akibat keadaan anaerobik yang merupakan bentuk utama metabolisme dalam otot semasa senaman (Fu et al., 2{{10}}10; Sun et al. ., 2014). Pengumpulan laktat dianggap sebagai pencetus utama keletihan, dan oleh itu perencatan pengumpulan laktat atau pengurangan paras laktat mewakili kesan anti-keletihan (Blasiak et al., 2014). Keputusan yang diperolehi dalam kajian semasa menunjukkan pengurangan ketara (p <0.05) dalam="" paras="" laktat="" antara="" kumpulan="" tikus="" yang="" dirawat="" dengan="" ekstrak="" kurma="" dan="" kafein="" berbanding="" kumpulan="" keletihan="" biasa="" dan="" normal="" (jadual="" 1).="" paras="" laktat="" ialah="" 10.75="" ±="" 0.90,="" 11.08="" ±="" 0.26,="" dan="" 12.09="" ±="" 0.761="" mmol/l="" bagi="" kumpulan="" tikus="" yang="" dirawat="" dengan="" 500="" mg/kg="" bw,="" kafein="" 5="" mg/kg="" bw,="" dan="" 250="" mg/kg="" ekstrak="" kurma="" bw.="" paras="" laktat="" bagi="" kumpulan="" normal="" dan="" kumpulan="" keletihan="" masing-masing="" ialah="" 14.41="" ±="" 0.45="" dan="" 16.35="" ±="" 0.18="" mmol/l.="" keputusan="" menunjukkan="" kesan="" positif="" daripada="" ekstrak="" kurma="" yang="" menyebabkan="" pengurangan="" tahap="" laktat="" dalam="" kumpulan="" tikus.="" kesan="" yang="" diperhatikan="" boleh="" dikaitkan="" dengan="" peningkatan="" prestasi="" tikus="" semasa="" fst.="" keputusan="" ini,="" seterusnya,="" mungkin="" disebabkan="" oleh="" pengurangan="" kerosakan="" otot="" yang="" disebabkan="" oleh="" pengumpulan="" laktat="" yang="" lebih="" rendah.="" dalam="">

kajian, tikus yang diberi ekstrak Amarkand telah mengurangkan laktat darah dan meningkatkan daya tahan yang berkaitan dengan keletihan (Narkhede et al., 2016). Laporan sebelumnya adalah bersetuju dengan penemuan kajian ini, menunjukkan aktiviti anti-keletihan ekstrak tumbuhan yang berbeza yang kami dapat mengurangkan tahap laktat darah dalam tikus, dan dengan itu meningkatkan prestasi haiwan.

Kehadiran tahap LDH yang tinggi dalam darah adalah petunjuk penggunaan otot yang berlebihan dan dengan itu merupakan penanda untuk keletihan (Halim et al., 2017). LDH yang berlebihan juga merupakan petunjuk nekrosis dalam sel dan kerosakan pada tisu (Li et al., 2017). Keputusan kami menunjukkan bahawa FST secara signifikan (p < 0.05)="" meningkatkan="" tahap="" ldh="" darah="" tikus="" keletihan="" biasa="" (588="" ±="" 13.30="" u/l)="" yang="" secara="" signifikan="" (p="">< 0.05)="" lebih="" tinggi="" daripada="" tikus="" yang="" diberi="" makan="" dengan="" 500="" mg/kg="" bw.="" ekstrak="" kurma="" (297="" ±="" 29.21="" u/l),="" dos="" yang="" lebih="" rendah="" (316.16="" ±="" 27.58="" u/l)="" ekstrak="" kurma="" dan="" kafein="" (305="" ±="" 25.91="" u/l)="" selepas="" rawatan="" 8="" w.="" oleh="" itu,="" boleh="" dicadangkan="" bahawa="" ekstrak="" kurma="" mampu="" meningkatkan="" pengeluaran="" tenaga="" pada="" tikus="" dan="" seterusnya="" mengurangkan="" kerosakan="" pada="" otot="" tikus.="" keputusan="" kami="" bersetuju="" dengan="" yang="" dilaporkan="" sebelum="" ini="" oleh="" narkhede="" et="" al.,="" (2016).="" dalam="" kajian="" itu,="" ekstrak="" amarkand="" diberikan="" kepada="" tikus="" wistar,="" dan="" selepas="" 2="" w,="" terdapat="" pengurangan="" ketara="" dalam="" tahap="" ldh="" darah="" haiwan="" itu.="" keputusan="" yang="" sama="" juga="" telah="" dilaporkan="" dalam="" kajian="" lain="" di="" mana="" tikus="" yang="" keletihan="" dirawat="" dengan="" ekstrak="" air="" daripada="" dedak="" beras="" yang="" ditapai="" menunjukkan="" penurunan="" paras="" ldh="" serum="" (kim="" et="" al.,="">