Objectives: This study was undertaken to evaluate anti-glycemic and anti-lipid effects of Supungsunkihwan-gagambang, which is composed of Cornus officinalis, Dioscorea Batatas Decaisne, Auantii fructus and Platicodon grandiflorum. Methods: Diabetes was induced in ICR male mice ($24{\pm}1g$) with Surwit's high fat and high sucrose diet. Mice were divided into 3 groups (n=10) of normal, control and Supungsunkihwan-gagambang. The Supungsunkihwan-gagambang group was given 5% herbal medicine in their diet. The animals were fed on each experimental diet for 8 weeks. Body weight was assessed every week. At the 7th week, the fasting blood sugar (FBS) and oral glucose tolerance test (OGTT) were conducted in all experimental groups. After 8 weeks, fructosamine, lipid profile, epididymal fat weight, liver weight and white adipose tissue (WAT) size were measured. Results: Supungsunkihwan-gagambang significantly reduced FBS, OGTT and fructosamine. It also increased high density lipoprotein (HDL) cholesterol and significantly reduced triglyceride/HDL cholesterol ratio, total cholesterol/HDL cholesterol ratio and WAT size. Conclusions: These results show that Supungsunkihwan-gagambang improves anti-glycemic and anti-lipid effect in high fat diet-induced obese mice. Therefore we suggest that Supungsunkihwan-gagambang could be an effective treatment for patients with type 2 diabetes.
Purpose: Type 2 diabetes mellitus is a metabolic condition marked by persistent elevated blood sugar levels resulting from insulin resistance. The effective management of diabetes mellitus involves strict regulation of the blood glucose levels. This study examined the effects of Autumn olive (Elaeagnus umbellata Thunb.) berry (AOB) on insulin resistance and hyperglycemia using a type 2 diabetes mellitus animal model. Methods: Eight-week-old C57BL/6J mice were divided into four groups. The control group received a basal diet, while the high-fat, high-sucrose (HFHS) group was fed a HFHS diet containing 27% sucrose and 33% lard for 12 weeks. The low AOB (LAOB) and high AOB (HAOB) groups were offered a HFHS diet with a 0.5% and 1.0% AOB extract, respectively. Results: The HAOB group showed significantly lower epididymal fat pad weight than the HFHS group. The LAOB and HAOB groups showed lower serum glucose levels and homeostasis model assessment for insulin resistance values than the HFHS group, and the HAOB group has lower serum insulin levels than the HFHS group. Supplementation with HAOB decreased serum cholesterol levels significantly compared with the HFHS group. The consumption of LAOB and HAOB reduced the serum triglyceride and hepatic total lipids and triglyceride levels compared to the HFHS group. In addition, LAOB and HAOB consumption in mice fed a HFHS diet increased adenosine monophosphate-activated protein kinase protein expression. Insulin receptor substrate-2 protein expression in the HAOB group was significantly higher than the HFHS group. Conclusion: AOB can alleviate hyperglycemia in type 2 diabetes mellitus partly by mitigating insulin resistance.
Objective: Adipose tissue is no longer considered as an inert storage organ for lipid, but instead is thought to play an active role in regulating insulin effects via secretion adipokines. However, conflicting reports have emerged regarding the effects of adipokines. In this study, we investigated the role of adipokines in glucose metabolism and insulin sensitivity in obese Bama mini-pigs. Methods: An obesity model was established in Bama mini-pigs, by feeding with high-fat and high-sucrose diet for 30 weeks. Plasma glucose and blood biochemistry levels were measured, and intravenous glucose tolerance test was performed. Adipokines, including adiponectin, interleukin-6 (IL-6), resistin and tumor necrosis factor alpha ($TNF-{\alpha}$), and glucose-induced insulin secretion were also examined by radioimmunoassay. AMP-activated protein kinase (AMPK) phosphorylation in skeletal muscle, which is a useful insulin resistance marker, was examined by immunoblotting. Additionally, associations of AMPK phosphorylation with plasma adipokines and homeostasis model assessment of insulin resistance (HOMA-IR) index were assessed by Pearce's correlation analysis. Results: Obese pigs showed hyperglycemia, high triglycerides, and insulin resistance. Adiponectin levels were significantly decreased (p<0.05) and IL-6 amounts dramatically increased (p<0.05) in obese pigs both in serum and adipose tissue, corroborating data from obese mice and humans. However, circulating resistin and $TNF-{\alpha}$ showed no difference, while the values of $TNF-{\alpha}$ in adipose tissue were significantly higher in obese pigs, also in agreement with data from obese humans but not rodent models. Moreover, strong associations of skeletal muscle AMPK phosphorylation with plasma adiponectin and HOMA-IR index were obtained. Conclusion: AMPK impairment induced by adiponectin decrease mediates insulin resistance in high-fat and high-sucrose diet induction. In addition, Bama mini-pig has the possibility of a conformable model for human metabolic diseases.
Mulberry leaves(Mori folium) and silkworm(Bombyx mori) are potnet inhibiters of intestinal $\alpha$-glycosidase, and inhibit the digestion of starch and sucrose in the small intestine. They are able to prevent postprandial hyperglycemia and decrease blood insulin levels. In this study , a high-carbohydrate diet(CHO ; 67.5%, protein ; 20.8%, fat : 11.7%) was received by the control group. In contrast, the experimental groups received a high-carbohydrate diet with extracts of mulberry leaves and silkwork(50mg.100g diet), and acarbose(6.7mg/100g diet). after a 10 week study period , the experimental groups had lower blood glucose and triglyceride levels. The experimental groups tended to have lwer Hb Alc levels. Also, blood insulin levels were lower than the control groups in accordance with blood glucose levels. The activities of intestinal $\alpha$-glucosidase in the middle and distal parts of small intestine were induced by the extracts of mulberry leaves and silkworm in the experimental groups. However, the activities of liver lysosomal glucosidase and the contents of glycogen in the liver were not affected by the mulberry leave and silkworm extracts nor by acarbose. Mulberry leaves and silkworm were able to prevent sudden postprandial peaks in blood glucose as a result of $\alpha$-glycosidase, inhibition, there by decreasing unnecessary insulin secretion.
Park, Jong-Seol;Lee, Byung-Cheol;Doo, Ho-Kyung;Ahn, Young-Min;Ahn, Se-Young
The Journal of Internal Korean Medicine
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v.30
no.2
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pp.257-269
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2009
Objective : Obesity is an important cause of diabetes, and lipotoxicity causes insulin resistance. Recently a lot of research is being done on PPAR-${\alpha}$. TNF-${\alpha}$. adiponectin, and leptin, which are important obesity related factors. In this study, we investigated the effects of Supungsunki-hwan on high fat. high carbohydrate diet-induced obese type 2 diabetic mouse models. Methods: Diabetes was induced in ICR male mouse (30${\pm}$5g) with Surwit's high fat, high sucrose diet. Mice were divided into 4 groups(n=10) of Normal. Control. Supungsunkj-hwan group. and acarbose group. The Supungsunki-hwsn group was given 10% Supungsunkj-hwan in their diet. and the acarbose group was given 0.5% acarbose in their diet. After 6 weeks. body weight. food intake, FBS and OGTT. lipid profile and liver enzymes, epididymal fat weight, and gene expression of leptin, adiponectin, TNF-${\alpha}$ and PPAR-${\alpha}$ were measured. Leptin. adiponectin. tumor necrosis factor(TNF)-${\alpha}$ and peroxisome proliferator-activated receptor (PPAR)-${\alpha}$ were evaluated by reverse transcription-polymerase chain reaction. Results : Supungsunkj-hwan increased the gene expression of PPAR-${\alpha}$, which reduces lipotoxicity and insulin resistance. Supungsunkj-hwan also significantly reduced triglyceride. AST. ALT serum levels. and 1 hour oral glucose tolerance levels. Conclusion : These results show that Supungsunkj-hwan improves insulin resistance in the liver and muscles, by reducing triglyceride levels and lipotoxicity through increased PPAR-${\alpha}$ gene expression. This is supported by the fact that Supungsunkj-hwan significantly reduces 1 hour oral glucose tolerance levels. Therefore we suggest that Supungsunkj-hwan would be an effective treatment for obese type 2 diabetic patients.
The rising prevalence of obesity and diabetes is a significant health concern both in globally and is now regarded as a worldwide epidemic. Added sugars like sucrose and high-fructose corn syrup (HFCS) are a major concern due to their link with an increased incidence of diet-induced obesity and diabetes. The purpose of this review is to provide insight into the effects of natural sweeteners as alternatives to sucrose and HFCS, which are known to have negative impacts on metabolic diseases and to promote further research on sugar consumption with a focus on improving metabolic health. The collective evidences suggest that natural alternative sweeteners have positive impacts on various markers associated with obesity and diabetes, including body weight gain, hepatic fat accumulation, abnormal blood glucose or lipid homeostasis, and insulin resistance. Taken together, natural alternative sweeteners can be useful substitutes to decrease the risk of obesity and diabetes compared with sucrose and HFCS.
BACKGROUND/OBJECTIVES: Non-alcoholic fatty liver disease (NAFLD) is a leading cause of chronic liver disease and is closely associated with metabolic syndrome. In the present study, we observed the effect of ethanol extract of Allium fistulosum (EAF) on NAFLD and have suggested the possibility of using EAF as a natural product for application in the development of a treatment for NAFLD. MATERIALS/METHODS: The preventive effect on hepatic lipid accumulation was estimated by using an oleic acid (OA)-induced NAFLD model in vitro and a Western diet (high-fat high-sucrose; WD)-induced obese mouse model. Animals were divided into three groups (n = 7): normal diet group (ND), WD group, and WD plus 1% EAF group. RESULTS: EAF reduced OA-stimulated lipid accumulation in HepG2 cells in the absence of cellular cytotoxicity and significantly blocked transcriptional activation of sterol regulatory element-binding protein 1 and fatty acid synthase genes. Subsequently, we investigated these effects in vivo in mice fed either ND or WD in the presence or absence of EAF supplementation. In comparison to the ND controls, the WD-fed mice exhibited increases in body weight, liver weight, epididymal fat weight, and accumulation of fat in hepatocytes, and these effects were significantly attenuated by EAF supplementation. CONCLUSIONS: Allium fistulosum attenuates the development of NAFLD, and EAF elicits anti-lipogenic activity in liver. Therefore, EAF represents a promising candidate for use in the development of novel therapeutic drugs or drug combinations for the prevention and treatment of NAFLD.
Cardiovascular diseases (CVDs) are the most common cause of death in patients with nonalcoholic fatty liver disease (NAFLD) and dyslipidemia is considered at least partially responsible for the increased CVD risk in NAFLD patients. The aim of the present study is to understand how hepatic de novo lipogenesis influences hepatic cholesterol content as well as its effects on the plasma lipid levels. Hepatic lipogenesis was induced in mice by feeding a fat-free/high-sucrose (FF/HS) diet and the metabolic pathways associated with cholesterol were then analyzed. Both liver triglyceride and cholesterol contents were significantly increased in mice fed an FF/HS diet. Activation of fatty acid synthesis driven by the activation of sterol regulatory element binding protein (SREBP)-1c resulted in the increased liver triglycerides. The augmented cholesterol content in the liver could not be explained by an increased cholesterol synthesis, which was decreased by the FF/HS diet. HMG-CoA reductase protein level was decreased in mice fed an FF/HS diet. We found that the liver retained more cholesterol through a reduced excretion of bile acids, a reduced fecal cholesterol excretion, and an increased cholesterol uptake from plasma lipoproteins. Very low-density lipoproteintriglyceride and -cholesterol secretion were increased in mice fed an FF/HS diet, which led to hypertriglyceridemia and hypercholesterolemia in Ldlr-/- mice, a model that exhibits a more human like lipoprotein profile. These findings suggest that dietary cholesterol intake and cholesterol synthesis rates cannot only explain the hypercholesterolemia associated with NAFLD, and that the control of fatty acid synthesis should be considered for the management of dyslipidemia.
Jung, Ga-Young;Won, Sae-Bom;Kim, Juhae;Jeon, Sookyoung;Han, Anna;Kwon, Young Hye
Toxicological Research
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v.29
no.1
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pp.7-14
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2013
Betaine supplementation has been shown to alleviate altered glucose and lipid metabolism in mice fed a high-fat diet or a high-sucrose diet. We investigated the beneficial effects of betaine in diabetic db/db mice. Alleviation of endoplasmic reticulum (ER) and oxidative stress was also examined in the livers and brains of db/db mice fed a betaine-supplemented diet. Male C57BL/KsJ-db/db mice were fed with or without 1% betaine for 5 wk (referred to as the db/db-betaine group and the db/db group, respectively). Lean non-diabetic db/+ mice were used as the control group. Betaine supplementation significantly alleviated hyperinsulinemia in db/db mice. Betaine reduced hepatic expression of peroxisome proliferator-activated receptor gamma coactivator 1 alpha, a major transcription factor involved in gluconeogenesis. Lower serum triglyceride concentrations were also observed in the db/db-betaine group compared to the db/db group. Betaine supplementation induced hepatic peroxisome proliferator-activated receptor alpha and carnitine palmitoyltransferase 1a mRNA levels, and reduced acetyl-CoA carboxylase activity. Mice fed a betaine-supplemented diet had increased total glutathione concentrations and catalase activity, and reduced lipid peroxidation levels in the liver. Furthermore, betaine also reduced ER stress in liver and brain. c-Jun N-terminal kinase activity and tau hyperphosphorylation levels were lower in db/db mice fed a betaine-supplemented diet, compared to db/db mice. Our findings suggest that betaine improves hyperlipidemia and tau hyperphosphorylation in db/db mice with insulin resistance by alleviating ER and oxidative stress.
Cheonggukjang is a traditional fermented food in Korea, which is known to exert beneficial effects on health. In this study, we evaluated the effects of cheonggukjang fermented by Bacillus subtilis SCGB 574 (B574) on high fat diet (HFD)-deteriorated large intestinal health. Rats were fed with HFD or HFD supplemented with 10.1% cheonggukjang (B574). Fecal microbiota was analyzed based on 16S rRNA gene sequences, and the fecal and serum metabolome were measured using GC-MS. Our results showed that SCGB574 intake significantly reduced body weight, restored tight junction components, and ameliorated inflammatory cell infiltration. SCGB574 also shifted gut microbiota by increasing the abundance of short chain fatty acid producers such as Alistipes and Flintibacter, although it decreased the abundance of Lactobacillus. Serum and fecal metabolome analyses showed significantly different metabolic profiles between the groups. The top five metabolites increased by SCGB574 were i) arginine biosynthesis, ii) alanine, aspartate, and glutamate metabolism; iii) starch and sucrose metabolism; iv) neomycin, kanamycin, and gentamicin biosynthesis; and v) galactose metabolism. These results showed that cheonggukjang fermented by SCGB574 ameliorates adverse effects of HFD through improving intestinal health.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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