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International journal of molecular sciences2023Feb15Vol.24issue(4)

カルダモン(Elettaria cardamomum(L)Maton)種子摂取量は、肝臓および骨格筋の脂肪組織脂肪分解とミトコンドリア酸化代謝を調節する神経回路を調節することにより、マウスのエネルギー消費量を増加させ、マウスの脂肪量を減らします。

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文献タイプ:
  • Journal Article
概要
Abstract

カルダモン種子 (Elettaria cardamomum (L.) Maton; EC) は、世界中のいくつかの国で消費されており、抗酸化作用、抗炎症作用、代謝作用を発揮するため、栄養補助食品のスパイスとみなされています。肥満者の場合、EC 摂取は減量にも役立ちます。ただし、これらの効果のメカニズムは研究されていません。今回、我々は、ECがマウスの食物摂取、体重、ミトコンドリア活性、エネルギー消費を調節する神経内分泌軸を調節していることを確認した。C57BL/6 マウスに 3%、6%、または 12% EC を含む食餌、または対照食を 14 週間与えました。ECを含む食餌を与えられたマウスは、食物摂取量がわずかに多かったにもかかわらず、対照よりも体重増加が少なかった。EC給餌マウスの最終体重が低いのは、対照よりも脂肪含量が少ないものの、除脂肪体重が増加しているためでした。ECの摂取により、皮下脂肪組織の脂肪分解が増加し、皮下脂肪組織、内臓脂肪組織、褐色脂肪組織の脂肪細胞サイズが減少しました。ECの摂取はまた、脂肪滴の蓄積を防ぎ、骨格筋と肝臓のミトコンドリア含有量を増加させました。したがって、空腹時および食後の酸素消費量、ならびに空腹時の脂肪酸化および食後のグルコース利用は、対照マウスよりもECを与えられたマウスの方が高かった。EC 摂取は、神経ペプチド Y (NPY) mRNA に影響を与えることなく、視床下部弓状核内のプロオピオメラノコルチン (POMC) mRNA 含有量を減少させました。これらの神経ペプチドは食物摂取を制御しますが、視床下部-下垂体-甲状腺 (HPT) 軸および視床下部-下垂体-副腎 (HPA) 軸にも影響を与えます。視床下部室傍核(PVN)における甲状腺刺激ホルモン放出ホルモン(TRH)mRNA発現および循環トリヨードチロニン(T3)は、ECを与えられたマウスでは対照よりも低かった。この効果は、循環コルチコステロンの減少と副腎の重量と関連していました。私たちの結果は、ECが食欲を調節し、脂肪組織の脂肪分解と肝臓と骨格筋のミトコンドリアの酸化代謝を増加させ、エネルギー消費の増加と体脂肪量の低下につながることを示しています。これらの代謝効果は、HPT 軸と HPA 軸の調節に起因していました。EC の LC-MS プロファイリングでは、プロトカテク酸 (23.8%)、カフェ酸 (21.06%)、およびシリンガ酸 (29.25%) を含む 11 種類のフェノール化合物が検出されました。一方、GC-MS プロファイリングでは、コスツノリド (68.11%) を含む 16 種類のテルペノイドが示されました。%)、アンブリアル (5.3%)、およびシス-α-テルピネオール (7.99%) が特定されました。マウスからヒトへの EC 摂取量の外挿は、体表面積正規化方程式を使用して実行され、これにより、14.5 ~ 58.3 g のカルダモンから得られる 60 kg の成人の 1 日あたりのヒト摂取量に相当する生理活性物質 76.9 ~ 308.4 mg の生理活性物質の換算換算値が得られました。種子(カルダモンのさや 18.5 ~ 74.2 g)。これらの結果は、臨床実践におけるコアジュバントとしての EC のさらなる研究を裏付けています。

カルダモン種子 (Elettaria cardamomum (L.) Maton; EC) は、世界中のいくつかの国で消費されており、抗酸化作用、抗炎症作用、代謝作用を発揮するため、栄養補助食品のスパイスとみなされています。肥満者の場合、EC 摂取は減量にも役立ちます。ただし、これらの効果のメカニズムは研究されていません。今回、我々は、ECがマウスの食物摂取、体重、ミトコンドリア活性、エネルギー消費を調節する神経内分泌軸を調節していることを確認した。C57BL/6 マウスに 3%、6%、または 12% EC を含む食餌、または対照食を 14 週間与えました。ECを含む食餌を与えられたマウスは、食物摂取量がわずかに多かったにもかかわらず、対照よりも体重増加が少なかった。EC給餌マウスの最終体重が低いのは、対照よりも脂肪含量が少ないものの、除脂肪体重が増加しているためでした。ECの摂取により、皮下脂肪組織の脂肪分解が増加し、皮下脂肪組織、内臓脂肪組織、褐色脂肪組織の脂肪細胞サイズが減少しました。ECの摂取はまた、脂肪滴の蓄積を防ぎ、骨格筋と肝臓のミトコンドリア含有量を増加させました。したがって、空腹時および食後の酸素消費量、ならびに空腹時の脂肪酸化および食後のグルコース利用は、対照マウスよりもECを与えられたマウスの方が高かった。EC 摂取は、神経ペプチド Y (NPY) mRNA に影響を与えることなく、視床下部弓状核内のプロオピオメラノコルチン (POMC) mRNA 含有量を減少させました。これらの神経ペプチドは食物摂取を制御しますが、視床下部-下垂体-甲状腺 (HPT) 軸および視床下部-下垂体-副腎 (HPA) 軸にも影響を与えます。視床下部室傍核(PVN)における甲状腺刺激ホルモン放出ホルモン(TRH)mRNA発現および循環トリヨードチロニン(T3)は、ECを与えられたマウスでは対照よりも低かった。この効果は、循環コルチコステロンの減少と副腎の重量と関連していました。私たちの結果は、ECが食欲を調節し、脂肪組織の脂肪分解と肝臓と骨格筋のミトコンドリアの酸化代謝を増加させ、エネルギー消費の増加と体脂肪量の低下につながることを示しています。これらの代謝効果は、HPT 軸と HPA 軸の調節に起因していました。EC の LC-MS プロファイリングでは、プロトカテク酸 (23.8%)、カフェ酸 (21.06%)、およびシリンガ酸 (29.25%) を含む 11 種類のフェノール化合物が検出されました。一方、GC-MS プロファイリングでは、コスツノリド (68.11%) を含む 16 種類のテルペノイドが示されました。%)、アンブリアル (5.3%)、およびシス-α-テルピネオール (7.99%) が特定されました。マウスからヒトへの EC 摂取量の外挿は、体表面積正規化方程式を使用して実行され、これにより、14.5 ~ 58.3 g のカルダモンから得られる 60 kg の成人の 1 日あたりのヒト摂取量に相当する生理活性物質 76.9 ~ 308.4 mg の生理活性物質の換算換算値が得られました。種子(カルダモンのさや 18.5 ~ 74.2 g)。これらの結果は、臨床実践におけるコアジュバントとしての EC のさらなる研究を裏付けています。

Cardamom seed (Elettaria cardamomum (L.) Maton; EC) is consumed in several countries worldwide and is considered a nutraceutical spice since it exerts antioxidant, anti-inflammatory, and metabolic activities. In obese individuals, EC intake also favors weight loss. However, the mechanism for these effects has not been studied. Here, we identified that EC modulates the neuroendocrine axis that regulates food intake, body weight, mitochondrial activity, and energy expenditure in mice. We fed C57BL/6 mice with diets containing 3%, 6%, or 12% EC or a control diet for 14 weeks. Mice fed the EC-containing diets gained less weight than control, despite slightly higher food intake. The lower final weight of EC-fed mice was due to lesser fat content but increased lean mass than control. EC intake increased lipolysis in subcutaneous adipose tissue, and reduced adipocyte size in subcutaneous, visceral, and brown adipose tissues. EC intake also prevented lipid droplet accumulation and increased mitochondrial content in skeletal muscle and liver. Accordingly, fasting and postprandial oxygen consumption, as well as fasting fat oxidation and postprandial glucose utilization were higher in mice fed with EC than in control. EC intake reduced proopiomelanocortin (POMC) mRNA content in the hypothalamic arcuate nucleus, without an impact on neuropeptide Y (NPY) mRNA. These neuropeptides control food intake but also influence the hypothalamic-pituitary-thyroid (HPT) and hypothalamic-pituitary-adrenal (HPA) axes. Thyrotropin-releasing hormone (TRH) mRNA expression in the hypothalamic paraventricular nucleus (PVN) and circulating triiodothyronine (T3) were lower in EC-fed mice than in control. This effect was linked with decreased circulating corticosterone and weight of adrenal glands. Our results indicate that EC modulates appetite, increases lipolysis in adipose tissue and mitochondrial oxidative metabolism in liver and skeletal muscle, leading to increased energy expenditure and lower body fat mass. These metabolic effects were ascribable to the modulation of the HPT and HPA axes. LC-MS profiling of EC found 11 phenolic compounds among which protocatechuic acid (23.8%), caffeic acid (21.06%) and syringic acid (29.25%) were the most abundant, while GC-MS profiling showed 16 terpenoids among which costunolide (68.11%), ambrial (5.3%) and cis-α-terpineol (7.99%) were identified. Extrapolation of mice-to-human EC intake was performed using the body surface area normalization equation which gave a conversion equivalent daily human intake dose of 76.9-308.4 mg bioactives for an adult of 60 kg that can be obtained from 14.5-58.3 g of cardamom seeds (18.5-74.2 g cardamom pods). These results support further exploration of EC as a coadjuvant in clinical practice.

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