Bewertung von Pflanzenstoffen auf Mechanismen im Zusammenhang mit Appetit und Fettstoffwechsel

Übermäßiger Kalorienverbrauch, insbesondere durch preiswerte, energiereiche Lebensmittel mit hohem Fett- und raffinierten Kohlenhydratgehalt, ist eine der Hauptursachen für die weltweite Fettleibigkeitsepidemie. Nahrungsergänzungsmittel, die eine reduzierte Aufnahme energiereicher Lebensmittel fördern und/oder die Aufnahme und den Stoffwechsel von Fett und Kohlenhydraten im Körper beeinflussen, können Verbrauchern dabei helfen, ihr Gewicht zu kontrollieren. Wir haben zwei separate mechanistische Ansätze identifiziert, um diese Effekte zu bekämpfen.

Diacylglycerolacyltransferase-1 (DGAT-1) ist ein Enzym, das an der Umwandlung von Nahrungsfett in zirkulierende Triglyceride im Körper beteiligt ist. Sobald Nahrungsfett verdaut und absorbiert ist, werden die resultierenden Fettsäuren wieder zu Triglyceriden verestert. Die Hemmung von DGAT-1 führt zu einer verzögerten und verminderten Umesterung von Nahrungsfetten in zirkulierende Triglyceride. Es wird vermutet, dass dieser Effekt zu einer verminderten Ablagerung von überschüssigem Nahrungsfett als Fettgewebe führen kann, möglicherweise aufgrund einer erhöhten Fettsäureoxidation in den Enterozyten.

Ghrelin ist ein Hormon, von dem bekannt ist, dass es beim Menschen den Appetit anregt. Wenn im Magen kalorienreiche, fetthaltige Nahrungsmittel wahrgenommen werden, wird Ghrelin über die Ghrelin-O-Acyltransferase (GOAT) acyliert und aktiviert. Durch den Aktivierungsschritt wird eine mittelkettige Fettsäure an das Ghrelin-Molekül gebunden, die es ihm ermöglicht, ein Signal im Gehirn zu übertragen, das das Essen und die Fettspeicherung im Fettgewebe auslöst. Eine Störung des GOAT-Signalwegs hemmt die Aktivierung von Ghrelin und verringert möglicherweise die Nahrungsaufnahme und Lipidspeicherung. Dieses Konzept wird durch Tierstudien gestützt, in denen eine Gewichtszunahme in einem fettreichen Diätmodell verhindert wird, wenn GOAT gehemmt wird.

Der Ghrelinspiegel wird positiv mit Stress, Schlafmangel und Kalorieneinschränkung in Verbindung gebracht. Durch körperliche Betätigung verursachter Gewichtsverlust hat nicht den gleichen positiven Zusammenhang mit dem Ghrelinspiegel wie eine Kalorienrestriktion allein. Der Ghrelinspiegel wird durch die Zusammensetzung der Nahrung beeinflusst, allerdings schwanken die Ergebnisse zwischen den Studien erheblich.

Über 160 Pflanzenextrakte aus unserer internen Inhaltsstoffbibliothek wurden in einer einzigen Konzentration auf die Hemmung von DGAT-1 und GOAT untersucht. Pflanzenstoffe, bei denen eine Aktivität von mindestens 75 % festgestellt wurde, wurden dann titriert, um diejenigen mit IC50-Werten < 25 g/ml oder weniger zu identifizieren. Wir haben unsere Liste brauchbarer Inhaltsstoffe eingegrenzt, indem wir diejenigen untersucht haben, die sowohl im DGAT-1- als auch im GOAT-In-vitro-Enzym-Bioassay-Modell aktiv sind. Die leistungsstärksten Pflanzenstoffe wurden dann in einem Zellmodell auf DGAT-1-Hemmung untersucht. Diejenigen mit der höchsten Hemmaktivität in diesem Modell wurden als Spitzenkandidaten angesehen. Eine vorläufige Literaturrecherche wurde durchgeführt und der endgültige Filter umfasste Faktoren wie Kosten und behördliche Akzeptanz, was dazu führte, dass die vier Inhaltsstoffe im aktuellen klinischen Protokoll getestet wurden. Unser Ziel bestand darin, festzustellen, ob diese vier Inhaltsstoffe ähnliche mechanistische Wirkungen im menschlichen Körper haben.