Efeito da farinha de sorgo (Sorghum bicolor L.) extrusado na esteatose hepática, na microbiota intestinal, na inflamação e no estresse oxidativo em ratos obesos

Abstract

O consumo de dietas hiperlipídicas está associado ao desenvolvimento da obesidade e outras complicações metabólicas, em parte, por promover alterações na composição da microbiota intestinal. A farinha de sorgo extrusado (FSE), obtida a partir do grão de sorgo marrom (Sorghum bicolor L.), genótipo SC 319, é um cereal rico em fibra alimentar, compostos bioativos e antioxidantes, que pode exercer efeitos benéficos à saúde por modular positivamente a microbiota intestinal e os sintomas associados a obesidade. Portanto, o objetivo do presente trabalho foi avaliar o efeito da FSE na biometria, na esteatose hepática, na microbiota intestinal, nos marcadores inflamatórios e no estresse oxidativo em ratos obesos. Ratos machos adultos Wistar (n=32) foram incialmente divididos em dois grupos de alimentação: grupo AIN-93M como controle eutrófico (n = 8) e grupo HFD (dieta hiperlipídica; n = 24) para indução da obesidade, por sete semanas. Ao final desse período, o grupo AIN-93M foi mantido, e os animais obesos foram redistribuídos em três grupos: HFD (n = 8), HFDS50 (HFD + FSE substituindo 50% da fibra alimentar e 100% de amido de milho da dieta; n = 8) e HFDS100 (HFD + FSE substituindo 100% da fibra alimentar e 100% de amido de milho da dieta; n = 8) por oito semanas. Os resultados deste estudo demonstraram que a FSE contribuiu para a redução do índice de massa corporal, bem como o peso do fígado dos animais obesos. Além disso, verificou-se redução da lipogênese hepática nesses animais em virtude do aumento da expressão gênica e dos níveis proteicos do receptor ativado por proliferador de peroxissomas α (PPAR- α) e da expressão gênica do receptor de adiponectina 2 (AdipoR2), associado com a redução da expressão gênica da proteína de ligação ao elemento regulador de esterol 1c (SREBP-1c). As análises histológicas confirmaram a redução do grau de esteatose hepática nos animais alimentados com a FSE. Adicionalmente, a FSE melhorou a composição da microbiota intestinal e o perfil inflamatório por aumentar a proporção do filo Bacteroidetes em razão do filo Firmicutes, além de reduzir a expressão e níveis proteicos do fator de transcrição nuclear kappa B (NF- κB) e resistina. A FSE restaurou a capacidade antioxidante total do plasma reduzindo a peroxidação de lipídios, as espécies reativas e aumentando a expressão gênica da enzima antioxidante superóxido dismutase (SOD) e da proteína de choque térmico 72 (HSP72). Esses resultados indicam que a FSE produzida a partir do genótipo de sorgo de pericarpo marrom foi eficaz para melhorar as medidas biométricas, a lipogênese hepática, modular positivamente a microbiota intestinal, reduzir a inflamação e o estresse oxidativo, podendo, portanto, ser considerada um alimento com potencial funcional na prevenção da obesidade e suas co-morbidades.

The high fat diet intake is associated with the development of obesity and other metabolic complications, in part, to promote changes in the composition of the gut microbiota. Extruded sorghum flour (ESF), acquired from sorghum brown grains (Sorghum bicolor L.), genotype SC 319, is known as being a cereal rich in dietary fiber, bioactive compounds and antioxidants, which has positive effects on health by modulating positively human gut microbiota as well as symptoms associated with obesity. This study investigated the ESF effect on biometrics modulation; hepatic steatosis and gut microbiota; inflammatory markers and oxidative stress in obese mice fed a high fat diet. Adult male Wistar rats (n = 32) were initially divided into two feeding groups: AIN-93M as lean control (n = 8) and HFD group (n = 24) for induction of obesity for seven weeks. At the end of this period, the AIN-93M group was maintained, and obese animals were redistributed into three groups: HFD (n = 8), HFDS50 (HFD + FSE replacing 50% of dietary fiber and 100% of maize starch from the diet , N = 8) and HFDS100 (HFD + FSE replacing 100% of dietary fiber and 100% of maize starch in the diet, n = 8) for eight weeks. ESF contributed on decline for body bulk marks, as well as obese mice liver weight. ESF reduced hepatic lipogenesis due to expression increase and protein levels of peroxisome proliferator- activated receptors-α (PPARα) and increase in the adiponectin receptor 2 (AdipoR2) gene expression associated with reduced expression on the protein binded to the sterol regulatory element 1c (SREBP-1c). Histological analysis confirmed a hepatic steatosis degree reduction on the liver. The ESF improvement gut microbiota composition by increasing Bacteroidetes phylum proportion over the Firmicutes phylum, that fact had occur accompanied by an inflammatory profile amelioration with lower expression and lower transcription factor nuclear kappa B (NF- κB) protein levels. Results also showed a decreasing of serum levels of resistin. ESF has restored the plasma total antioxidant capacity by reducing lipid peroxidation and reactive species beside increasing the antioxidant enzyme superoxide dismutase (SOD) and heat shock protein 72 (HSP72) expression. Results indicate that ESF should be considered a food with functional potential and also can prevent the obesity and hepatic steatosis.