Evaluering af botaniske stoffer for mekanismer relateret til appetit og fedtstofskifte

Overskydende kalorieforbrug, især fra billige, energitætte fødevarer, der er høje i fedt og raffinerede kulhydrater, er en væsentlig årsag til den globale fedmeepidemi. Kosttilskud, der fremmer reduceret indtag af energitætte fødevarer og/eller påvirker optagelsen og metabolismen af ​​fedt og kulhydrater i kroppen, kan bruges til at hjælpe forbrugerne med at kontrollere deres vægt. Vi identificerede to separate mekanistiske tilgange til at målrette disse effekter.

Diacylglycerol acyltransferase-1 (DGAT-1) er et enzym, der er involveret i dannelsen af ​​diætfedt til cirkulerende triglycerider i kroppen. Når kostens fedt er fordøjet og absorberet, re-esterificeres de resulterende fedtsyrer til triglycerider. Hæmning af DGAT-1 resulterer i forsinket og nedsat re-esterificering af diætfedt til cirkulerende triglycerider. Det antages, at denne effekt kan føre til nedsat aflejring af overskydende fedt fra kosten som fedtvæv, muligvis på grund af øget fedtsyreoxidation i enterocytterne.

Ghrelin er et hormon, der er kendt for at stimulere appetit hos mennesker. Når kalorietæt fedtholdig mad mærkes i maven, acyleres ghrelin og aktiveres via ghrelin O-acyltransferase (GOAT). Aktiveringstrinnet binder en mellemkædet fedtsyre til ghrelinmolekylet, der gør det i stand til at transmittere et signal i hjernen, der udløser spisning og fedtoplagring i fedtvæv. Interferering med GOAT-vejen vil hæmme ghrelinaktivering og muligvis mindske fødeindtagelse og lipidlagring. Dette koncept understøttes af dyreforsøg, hvor vægtøgning i en kost med højt fedtindhold forhindres, når GET hæmmes.

Ghrelin-niveauer er positivt forbundet med stress, søvnmangel og kaloriebegrænsning. Vægttab induceret af træning har ikke den samme positive sammenhæng med ghrelinniveauer, som kaloriebegrænsning alene har. Ghrelin-niveauet er påvirket af kostens sammensætning, men resultaterne varierer betydeligt mellem forsøgene.

Over 160 botaniske ekstrakter fra vores interne ingrediensbibliotek blev screenet ved en enkelt koncentration for inhibering af både DGAT-1 og GOAT. Botaniske stoffer, der blev identificeret som havende mindst 75 % aktivitet, blev derefter titreret for at identificere dem med IC50-værdier < 25 g/ml eller mindre. Vi indsnævrede vores liste over levedygtige ingredienser ved at se på dem med aktivitet i både DGAT-1 og GOAT in vitro enzymbioassay-modeller. De bedst præsterende botaniske stoffer blev derefter evalueret i en cellulær model for DGAT-1-hæmning. Dem med den højeste hæmningsaktivitet i denne model blev betragtet som hovedkandidater. En foreløbig litteratursøgning blev udført, og det endelige filter inkluderede faktorer såsom omkostninger og regulatorisk acceptabilitet, hvilket resulterer i, at de fire ingredienser testes i den nuværende kliniske protokol. Vores mål var at afgøre, om disse fire ingredienser har lignende mekanistiske virkninger i den menneskelige krop.