Investigation of Effects of Various Quantities of Yucca shidigera Powder Added to Diets on Plasma Leptin, İnsulin, Thyroid Hormones and Some Biochemical Parameters in Rats

Abstract

Bu tez Afyonkarahisar Kocatepe Üniversitesi Bilimsel Araştırma Projeleri Komisyonu tarafından 06.VF.08 Proje numarası ile desteklenmiştir.Saponin içerikli bitkilerin özellikle hipokolesterolemik, hipoglisemik, antiinflamatuar ve antiprotozoal etkileri yıllardır araştırılıyor olmasına karşın, enerji metabolizmasında rol alan hormonlarla etkileşimlerini ele alan çalışmalar yok denecek kadar azdır. Bu tez, steroid saponin içeren Yucca schidigera’nın metabolik hormon düzeylerine ve bazı biyokimyasal parametrelere etkilerinin araştırılması amacıyla gerçekleştirilmiştir. Araştırmamız 15 adet 2-3 aylık erkek Sprague-Dawley sıçan içeren biri kontrol, ikisi deneme olmak üzere toplam 3 grupta yapılmıştır. Kontrol Grubu (KG) standart rat yemi ile; 100 ppm Y. schidigera grubu (100 ppm YS) standart rat yemi+100 ppm Y. schidigera tozu (Sarsaponin 30®) ve 200 ppm Y. schidigera grubu (200 ppm YS) standart rat yemi+200 ppm Y. schidigera tozu (Sarsaponin 30®) ilave edilmiş deneme rasyonuyla 30 gün boyunca ad libitum beslenmişlerdir. Çalışmamızda plazma leptin seviyesi KG’na göre her iki deneme grubunda da önemli düzeyde artmıştır (p=0,000). 100 ppm YS Y. schidigera ilavesi plazma insulin düzeylerini hem, hem de 200 ppm YS ilave edilen grupta KG’na göre yükseltmiştir (p=0,007). 100 ppm YS tozu ilavesi uygulanan hayvanlardaki plazma ST3 ve ST4 değerleri dışında, her iki deneme grubunun tüm tiroid hormon göstergelerini KG’na göre TT3 (p=0,015), ST3 (p=0,021), TT4 (p=0,022), ST4 (p=0,019)’ü istatistiksel olarak azaltmıştır. Plazma glikoz düzeyleri deneme gruplarının ikisinde de istatistiksel önemde düşmüştür (p=0,029). Y. schidigera verilen gruplarda plazma total kolesterol (p=0,000), trigliserit (p=0,000) ve LDL (p=0,000) düzeyleri KG’na göre istatistiksel olarak düşük, plazma HDL (p=0,002) düzeyi ise, istatistiksel önemde yüksek bulunmuştur. Diyete 100 ppm YS ilavesi, 200 ppm YS ilavesine göre daha fazla kolesterol düşüşüne yol açmıştır. Öte yandan diyete 200 ppm YS ilavesi plazma trigliserit ve LDL düzeylerini 100 ppm YS verilmesine oranla istatistiksel olmamakla birlikte daha çok düşürmüştür. Bulgularımız Y. schidigera ilavesinin plazma HDL seviyelerini yükselttiğini göstermektedir. HDL artışı bildiren bu bulgu, HDL düzeyinin değişmediği ileri sürülen diğer çalışmalardan ayrılmaktadır. Plazma üre-N düzeyi deneme gruplarında KG’na göre istatistiksel önemde düşük olarak saptanmıştır (p=0,000). Plazma total protein düzeyi Y. schidigera ilaveli gruplarda KG’na göre istatistiksel olmayan bir azalma göstermiş (p=0,134), yine bulgularımıza göre deneme gruplarında istatistiksel önemde olmamakla birlikte serum β- karotin düzeyi artarken (p=0,366), serum A vitamini seviyeleri düşmüştür (p=0,693). Önemli düzeyde artan plazma leptin seviyelerinin Y. schidigera’nın ihtiva ettiği saponinler yanısıra fenolik maddeler, fiber, resveratrol ve stilbenler gibi fitokimyasallardan kaynaklanabileceği ve organizmada yağ doku artışına yol açabileceği düşünülmektedir. İnsulin artışı kan glikozunun karaciğerde glikojen, yağ dokuda ise, yağ asiti şeklinde depolanmasına yol açarak yemden yararlanmayı artırabileceği ve verim performansını yükselteceği; Y. schidigera’nın hipoglisemik ve hipokolesterolemik etkilerinin pet hayvanlarda diabetes mellitus oluşumunu baskılamada yararlı olabileceğini göstermektedir. Tez çalışmamızda Y. schidigera’lı gruplardaki artmış plazma HDL düzeyleri literaratür açısından farklı bir referans niteliğindedir ve ateroskleroz ile diğer kardiyovasküler sorunlara karşı önemli bir destek oluşturabilir. Steroidal saponin içeriği ile dikkat çeken Y. schidigera, kolesterol ve amonyak bağlayıcı, üreaz aktivitesini önleyici ve azot metabolizmasını düzenleyici bir bitki olarak hayvanlarda verimin artırılmasına katkı sağlayabilir. Sıçanlarda diyete uyguladığımız Y. schidigera’nın hayvanlarda protein emilim ve sindirimini dikkate değer düzeyde azaltmamış olması ve serum β-karotin düzeylerini hafif de olsa artış yönünde etkilemesi antioksidan statü açısından olumlu karşılanabilir. Sonuç olarak; elde edilen veriler, kronik sindirim bozukluklarının önlenmesi ile enerji metabolizması ve hormonal işleyişin düzenlenmesinde koruyucu hekimlik uygulamalarına katkı sağlayabilecektir. Ayrıca Y. schidigera’nın insanlar için yeni bir fitokimyasal besin desteği, hayvanlar için ise, yeni bir rasyon bileşeni olarak değerlendirilebileceği düşünülmektedir.Although, hypocholesterolemic, hypoglycemic, anti-inflammatory, and antiprotozoal effects of saponin containing plants have been investigated largely, studies in their interactions with hormones playing a role in energy metabolism, are rare. The present thesis was carried out to investigate the effects of Yucca schidigera, which contains steroid saponin, on metabolic hormon levels and certain biochemical parameters. Our study was carried out on 15 Sprague- Dawley rats, aged 2-3-months-old divided into 3 groups as a control and 2 study groups. While control group (CG) was fed with standard rat diet; 100 ppm Y. schidigera group (100 ppm YS) was fed with standard rat diet + 100 ppm Y. schidigera powder (Sarsaponin 30®) whereas 200 ppm Y. schidigera group (200 ppm YS) was fed with standard rat diet + 200 ppm Y. schidigera powder (Sarsaponin 30®) for 30 days ad libitum. In our study, plasma leptin level was elevated in both study groups compared to the CG group (p=0.000). Addition of Y. schidigera has elevated plasma insulin levels in both study groups compared to that of CG (p=0.007). Except the plasma ST3 and ST4 levels in animals fed on 100 ppm YS, all the thyroid hormon indicators in both study groups showed a statistically significant drop compared to CG (TT3 (p=0,015), ST3 (p=0,021), TT4 (p=0,022) and ST4 (p=0,019). Plasma glucose levels showed a statistically significant decrease in both study groups (p=0,029). While in groups fed with Y. schidigera; plasma total cholesterol (p=0,000), triglyceride (p=0,000) and LDL (p=0,000) levels were statistically lower than the CG group; plasma HDL (p=0,002) level was found to be statistically high. Hundred ppm addition to diet caused more drop in cholesterol level than that of 200 ppm YS addition. On the the other hand, 200 ppm YS has decreased the plasma triglyceride and LDL levels more than that of 100 ppm YS, albeit not at a significant amount. Our results show Y. schidigera added group as causing an increase in plasma HDL levels. This result reported a HDL elevation, which differs from other studies reported HDL as unchanged. Plasma urea nitrogen level was determined to be statistically low in study groups compared to the CG group (p=0,000). Plasma total protein level was decreased without statistically in study groups compared to the CG (p=0,134); again not statistically significant, β-carotene level was increased (p=0,366) and serum vitamin A level was dropped (p=0,693). The cause of the significant elevated plasma leptin levels are thought to be due to saponins, phenolic agents, fiber, resveratrol, and stilbenes. Because increase in insulin level cause blood glucose to be stored as glycogen in liver and as fatty acid in fat tissues and thus elevating the feed conversion ratio and productivity; hypoglycemic and hypocholestrolemic effects of Y. schidigera may be of use in suppressing the development of diabetes mellitus in pet animals. Elevated plasma HDL levels shown in our thesis present a different reference regarding the related literature and may indicate an important support against atherosclerosis and other cardiovascular problems. Y. schidigera, attracting attention for its steroidal saponin content, may contribute to development of yield performance through binding of cholesterol and ammoniac, inhibiting urease activity, and regulating nitrogen mechanism. Because Y. schidigera applied to the rations of the rats not reduced the protein absorption and digestion significantly, and slightly elevated the serum β-carotene levels, antioxidant status of it can be considered as positive effects. In conclusion, obtained data may contribute to methods of preventive medicine in preventing digestive disorders and regulating energy metabolism and hormonal functions. Furthermore, while Y. schidigera is considered to be a new phytochemical nutrient for human being, it is also thought to be a new ration component for animals