Effects of Fish Oil and its Combination with Grape Seed Polyphenols or Buckwheat D-Fagomine on Cardiometabolic Risk Factors and Oxidative Stress in Rats

Abstract

En les darreres dècades, les prevalences d’obesitat, de dislipèmia aterogènica i de síndrome metabòlica han augmentat considerablement a nivell mundial. La resistència a la insulina és una característica comuna en aquests trastorns cardiometabòlics. La patogènesi de la resistència a la insulina està clarament relacionada amb l’estrès oxidatiu, la inflamació i l’acumulació de lípids bioactius com els diacilglicerols i les ceramides. Els àcids grassos poliinsaturats ω-3 (AGPI ω-3) presents en l’oli de peix, l’àcid eicosapentaenoic (EPA) i l’àcid docosahexaenoic (DHA), s’associen a un menor risc de desenvolupar trastorns cardiometabòlics. No obstant això, quan es proporciona en excés, el DHA pot provocar efectes perjudicials sobre la salut. La combinació de compostos bioactius pot ser una estratègia preventiva per protegir contra l’aparició de trastorns cardiometabòlics. L’objectiu d’aquest treball és avaluar l’efecte de l’oli de peix i la seva combinació amb els polifenols de llavors de raïm o la D-fagomina del blat sarraí sobre els factors de risc cardiometabòlics i l’estrès oxidatiu en rates sanes i en rates alimentades amb una dieta rica en greixos. La suplementació amb l’oli de peix ric en DHA millora diversos factors de risc cardiometabòlics, però augmenta el dany oxidatiu a biomolècules en rates sanes. La suplementació combinada amb l’oli de peix amb una proporció de EPA/DHA 1:1 i els polifenols de llavors de raïm tendeix a atenuar l’estrès oxidatiu, i afecta significativament el contingut de lípids bioactius al fetge de rates alimentades amb una dieta rica en greixos. La suplementació combinada amb l’oli de peix amb una proporció de EPA/DHA 1:1 i la D-fagomina de blat sarraí exerceix efectes beneficiosos sobre l’estrès oxidatiu i sobre alguns factors de risc cardiometabòlics en rates alimentades amb una dieta rica en greixos. Augmentar la ingesta dietètica d’AGPI ω-3 mitjançant suplements d’oli de peix amb una proporció de EPA/DHA 1:1, de forma individual o combinada amb els polifenols o la D-fagomina, pot ser una estratègia nutricional útil per protegir contra els mecanismes implicats en l’aparició de trastorns cardiometabòlics en individus sans i en individus amb un alt risc de malaltia.

En las últimas décadas, las prevalencias de obesidad, de dislipidemia aterogénica y de síndrome metabólico han aumentado a nivel mundial. La resistencia a la insulina es una característica común en estos trastornos cardiometabólicos. La patogenia de la resistencia a la insulina está claramente relacionada con el estrés oxidativo, la inflamación y la acumulación de lípidos bioactivos como los diacilgliceroles y las ceramidas. Los ácidos grasos poliinsaturados ω-3 (AGPI ω-3) presentes en el aceite de pescado, el ácido eicosapentaenoico (EPA) y el ácido docosahexaenoico (DHA), están asociados a un menor riesgo de desarrollar trastornos cardiometabólicos. Sin embargo, cuando se administra en dosis excesivas, el DHA puede provocar efectos perjudiciales para la salud. La combinación de compuestos bioactivos puede ser una estrategia preventiva para proteger contra la aparición de trastornos cardiometabólicos. El objetivo de este trabajo es evaluar los efectos del aceite de pescado y su combinación con polifenoles de semillas de uva o D-fagomina del trigo sarraceno sobre los factores de riesgo cardiometabólico y el estrés oxidativo en ratas sanas y en ratas alimentadas con una dieta rica en grasas. La suplementación con el aceite de pescado rico en DHA mejora varios factores de riesgo cardiometabólico, pero aumenta el daño oxidativo de las biomoléculas en ratas sanas. La suplementación combinada con el aceite de pescado con una proporción EPA/DHA 1:1 y los polifenoles de semillas de uva tiende a reducir el estrés oxidativo y modula significativamente el contenido de lípidos bioactivos en el hígado de ratas alimentadas con una dieta alta en grasas. La suplementación combinada con el aceite de pescado con una proporción EPA/DHA 1:1 y la D-fagomina del trigo sarraceno tiene efectos beneficiosos sobre el estrés oxidativo y sobre algunos factores de riesgo cardiometabólico en ratas alimentadas con una dieta rica en grasas. Aumentar la ingesta dietética de AGPI ω-3 mediante suplementos de aceite de pescado con una proporción EPA/DHA 1:1, de forma individual o combinada con los polifenoles o la D-fagomina, puede ser una estrategia nutricional útil para proteger contra los mecanismos implicados en el desarrollo de trastornos cardiometabólicos en individuos sanos y en individuos con un alto riesgo de enfermedad.

The past few decades have seen an alarming increase in the worldwide prevalence of obesity, atherogenic dyslipidemia, and metabolic syndrome. Insulin resistance is a common characteristic in these cardiometabolic disorders. The pathogenesis of insulin resistance is clearly related to oxidative stress, inflammation as well as accumulation of bioactive lipids such as diacylglycerols and ceramides. The ω-3 polyunsaturated fatty acids (ω-3 PUFA) from fish oil, eicosapentaenoic acid (EPA) and docosahexaenoic acid (DHA), are associated with lower risk for developing cardiometabolic disorders. Nevertheless, when provided in excess, DHA may lead to deleterious effects on health. Combining bioactive compounds may be a powerful preventive strategy to protect against the onset of cardiometabolic disorders. The aim of the present work is to explore the influence of fish oil and its combination with grape seed polyphenols or buckwheat D-fagomine on cardiometabolic risk factors and oxidative stress in healthy rats and in rats fed a high fat diet. The supplementation with the fish oil rich in DHA beneficially affects several cardiometabolic risk factors, but increases oxidative damage to biomolecules in healthy rats. The combined supplementation with fish oil containing EPA/DHA 1:1 and grape seed polyphenols tends to attenuate oxidative stress, and significantly modulates abundances of bioactive lipids in the liver of rats fed a high fat diet. The combined supplementation with fish oil containing EPA/DHA 1:1 and buckwheat D-fagomine exerts beneficial influence on oxidative stress and on some related cardiometabolic risk factors in rats fed a high fat diet. The increase in dietary intake of ω-3 PUFA from fish oil supplements containing EPA/DHA 1:1, alone or combined with polyphenols or D-fagomine, may be a useful nutritional strategy to protect against the mechanisms underlying the onset of cardiometabolic disorders in healthy individuals and in individuals at high risk of disease.