Farinha e óleo de chia (Salvia hispanica L.) modulam a saúde intestinal em ratos com alterações metabólicas

Abstract

O consumo elevado de dietas ricas em gordura saturada, frutose e pobres em nutrientes, desencadeia alterações metabólicas e disbiose intestinal na população. A farinha e o óleo de chia (Salvia hispanica. L.) são fontes ácido graxo ômega 3 (ω-3), fenólicos, peptídeos bioativos, e vitaminas. Ademais a farinha de chia possui elevado teor de fibra alimentar. Estas frações da chia promovem ação antioxidante, anti-inflamatória e anti-glicêmica, podendo apresentar potencial em promover a saúde intestinal. Estudos que abordam essa temática são incipientes. Diante disso, objetiva-se analisar o efeito da farinha e do óleo de chia nos marcadores de saúde intestinal em ratos Wistar submetidos à alteração metabólica. Realizou-se o experimento com 40 ratos Wistar machos adultos. Na primeira etapa (8 semanas) os animais receberam dieta padrão (AIN-93M) (n=10) e dieta com alto teor de gordura e frutose (HFHF) (n=30). Na segunda etapa (10 semanas) os animais foram alocados em quatro grupos e receberam dieta HFHF (n=10), dieta HFHF + farinha de chia (CF) (n=10), e dieta HFHF + óleo de chia (CO) (n=10), e dieta AIN-93M (n=10). Realizou-se a eutanásia por pulsão cardíaca ao final das 18 semanas. Coletou-se o colón descendente, o conteúdo cecal e os tecidos adiposos. Analisou-se variáveis de saúde intestinal, sendo estas, ácidos graxos de cadeia curta (SCFAs), imunoglobulina A (IgA), pH do conteúdo cecal, histomorfometria, permeabilidade intestinal e o sequenciamento 16SrRNA da microbioma intestinal. Utilizou-se os softwares GraphPad Prism, Statistical Analysis of Metagenomic Profiles (STAMP) e Statistical Package for Social Science (SPSS) para rodar a estatística, p < 0,05. Os testes utilizados foram Simple Analysis of Variance (ANOVA) com post-hoc Newman-Keuls ou Duncan e o teste Kruskal-Wallis com post-hoc Dunn ou correção de Bonferroni. Os grupos CF e CO aumentaram a ingestão de ω-3, os níveis de IgA, o número de células caliciformes, a espessura e profundidade das criptas, a camada muscular longitudinal e o peso do ceco, além de reduzir o pH do conteúdo do ceco, o peso corporal e o índice de massa corporal (BMI). Somente o CO aumentou a camada muscular circular e reduziu a adiposidade. Os tipos de SCFAs, a abundância relativa de bactérias, a beta e alfa diversidade, o LEfSe e o KEGG foram distintos entre estes grupos. CF apresentou dissimilaridade microbiana, tendo o maior índice de Shannon e menor índice de Simpson enquanto o índice de Chao (riqueza microbiana) foi similar entre os grupos; aumentou a abundância de Monoglobus sp., Lachnospiraceae sp. e Prevotellaceae sp., e a concentração de ácido acético e butírico; na Linear discriminant analysis Effect Size (LEfSe) teve a maior predominância de gêneros em relação aos grupos controles; na análise predição funcional da Kyoto Encyclopedia of Genes and Genomes (KEGG) teve significância em dezesseis vias metabólicas identificadas. O CO aumentou a abundância de Firmicutes, Lactobacillus sp., Faecalibacterium sp. e Erysipelatoclostridium sp. e o teor de ácido propiônico, apresentando ausência de significância nas análises do LEfSe, KEGG e de alfa e beta diversidade. Conclui- se que a farinha e o óleo de chia melhoram a saúde intestinal, atuando de maneira distinta na microbiota intestinal, mas de forma positiva, sendo eficazes na modulação da microbiota intestinal, morfologia e funcionalidade intestinal, em um modelo de alteração metabólica induzido pela dieta HFHF. Palavras-chave: Microbiota. Ácidos graxos de cadeia curta. Histomorfometria intestinal. IgA. PH cecal. Microbioma intestinal.

The high consumption of diets rich in saturated fat, fructose and poor in nutrients triggers metabolic alterations and intestinal dysbiosis in the population. Chia flour and oil (Salvia hispanica. L.) are sources of omega 3 fatty acid (ω-3), phenolics, bioactive peptides, and vitamins. In addition, chia flour has a high content of dietary fiber. These fractions of chia promote antioxidant, anti-inflammatory and anti-glycemic action, and may have potential to promote intestinal health. Studies that address this theme are incipient. Therefore, the objective is to analyze the effect of chia flour and oil on intestinal health markers in Wistar rats submitted to metabolic alteration. The experiment was carried out with 40 adult male Wistar rats. In the first stage (8 weeks) the animals received a standard diet (AIN-93M) (n=10) and a high-fat and high-fructose diet (HFHF) (n=30). In the second stage (10 weeks) the animals were divided into four groups and received a HFHF diet (n=10), a HFHF diet + chia flour (CF) (n=10), and a HFHF diet + chia oil (CO) (n=10), and AIN-93M diet (n=10). Euthanasia was performed by cardiac impulse at the end of 18 weeks. Descending colon, cecal contents and adipose tissues were collected. Intestinal health variables were analyzed, namely, short-chain fatty acids (SCFAs), immunoglobulin A (IgA), cecal content pH, histomorphometry, intestinal permeability and 16SrRNA sequencing of the intestinal microbiome. GraphPad Prism, Statistical Analysis of Metagenomic Profiles (STAMP) and Statistical Package for Social Science (SPSS) software were used to run the statistics, p < 0.05. The tests used were Simple Analysis of Variance (ANOVA) with post-hoc Newman-Keuls or Duncan and the Kruskal- Wallis test with post-hoc Dunn or Bonferroni correction. The CF and CO groups increased ω- 3 intake, IgA levels, the number of goblet cells, crypt thickness and depth, longitudinal muscle layer and cecum weight, in addition to reducing the pH of the cecum content , body weight and body mass index (BMI). Only CO increased circular muscle layer and reduced adiposity. The types of SCFAs, relative abundance of bacteria, beta and alpha diversity, LEfSe and KEGG were different between these groups. CF showed microbial dissimilarity, having the highest Shannon index and lowest Simpson index while the Chao index (microbial richness) was similar between groups; increased the abundance of Monoglobus sp., Lachnospiraceae sp. and Prevotellaceae sp., and the concentration of acetic and butyric acid; in the Linear Effect Size Discriminant Analysis (LEfSe) it had the highest predominance of genders in relation to the control groups; in the functional prediction analysis of the Kyoto Encyclopedia of Genes and Genomes (KEGG) it had significance in sixteen identified metabolic pathways. CO increased the abundance of Firmicutes, Lactobacillus sp., Faecalibacterium sp. and Erysipelatoclostridium sp. and the propionic acid content, showing no significance in the LEfSe, KEGG and alpha and beta diversity analyses. It is concluded that chia flour and oil improve intestinal health, acting differently on the intestinal microbiota, but in a positive way, being effective in modulating the intestinal microbiota, morphology and intestinal functionality, in a model of metabolic alteration induced by HFHF diet. Keywords: Microbiota. Short chain fatty acids. Intestinal histomorphometry. IgA. Cecal pH. Gut microbiome.