Chitosan has been known to have hypocholesterolemic and hypolipidemic effects in animal studies. Chitosan also absorbs bile acids in vitro and in vivo, which might result in the hypocholesterolemic action. Trialkyl chitosan derivatives were prepared and tested for bile acid absorption activity in vitro. The derivatives showed enhanced absorption capacities which were comparable to cholestyramine.
The family of bile acids belongs to a group of molecular species of acidic steroids with very peculiar biological characteristics. They are synthesized by the liver from cholesterol through several complementary pathways and secreted into small intestine for the participation in the digestion and absorption of fat. The bile acids are mostly confined to the territories of the so-called enterohepatic circulation, which includes the liver, the biliary tree, the intestine and the portal blood with which bile acids are returned to the liver. In patients with bile acid malabsorption, the amount of primary bile acids in the colon is increased compared to healthy controls. Although the increase in the secondary bile acids including deoxycholic acid, is reported to have the potency to affect tumorigenesis in gastrointestinal tracts, there is no firm evidence that clinically relevant concentrations of the bile acids induce cancer. The list of their physiological roles, as well as that of the pathological processes is long and still not complete. There is no doubt that many new concepts, pharmaceutical tools and pharmacological uses of bile acids and their derivatives will emerge in the near future.
식이섬유의 기능을 가지는 저항전분(HM: HI-MAIZE)과 저항전분에 차전자피를 포함한 탄수화물로 구성된 D-factor를 10% 가하여 제조한 식이섬유(HM-D: HI-MAIZE DIET)의 특성을 비교하기 위하여 glucose 및 bile acid 흡수저해효과 및 장내 세균에 의한 혐기적 발효산물인 단쇄지방산의 함량을 각각 비교하였다 반투막을 이용하여 glucose흡수저해효과를 측정한 결과, HM에 비하여 HM-D의 경우 glucose 저해효과가 다소 우세한 것으로 나타났으며, 투석 막을 통한 glucose 투과는 4시간 경과 시 HM은 77%와 HM-D는 68%를 보였으며, 24시간까지 연장시 glucose는 거의 전부 투과되었다. 투석 막을 이용한 bile acid 흡수저해효과는 HM시료에 비하여 D-factor가 첨가된 저항전분의 경우 bile acid 흡수저해효과가 우수함을 알 수 있었으며, 투석막을 통한 bile acid 투과는 서서히 일어났으며 24시간 경과 시 HM과 HM-D의 경우 65%와 62.3%의 bile acid 투과가 이루어 졌다. 장내 세균에 의한 단쇄지방산 생성은 HM의 경우 217.8mM, HM-D는 264.0mM로 HM-D의 경우 더 많은 양의 단쇄지방산의 생성량을 보였으며, butyric acid 생성 양은 HM-D가 32.7mM로 26.9mM생성량을 보인 HM에 비하여 높았다. 따라서 D-factor첨가에 의해 glucose와 bile acid의 흡수저해 효과가 증가하였을 뿐만 아니라 단쇄지방산의 함량과 butyric acid함량 증가를 보임에 따라 D-factor첨가에 의해 저항전분이 지니는 식이섬유의 기능이 강화되었다.
The purpose of this study was to compare the intrinsic absorptivity of piperacillin in the jejunum and the nasal cavity, to investigate the effect of bile salts, fatty acids and their mixed micelles on the intestinal and nasal absorption of piperacilIin, to examine the reversibiIity of bile salt-fatty acid mixed micelles absorption promoting action and to design an effective intranasal drug delivery system for antibiotics. And absorption promoters used were bile salts [sodium cholate (NaC), sodium glycocholate (NaGC)], unsaturated fatty acids [oleic acid (OA), linoleic acid (LA)] and their mixed micelles (NaC-LA). The present study employed the in situ nasal and intestinal perfusion technique in rats. The apparent permeabilities $(P_{app})$ of piperacillin were $0.40{\pm}0.04{\times}10^{-5}cm/sec(mean{\pm}S.E)$ in the jejunum and $1.32{\pm}0.08{\times}10^{-5}\;cm/sec$ in the nasal cavity, which indicated that intrinsic absorptivity of piperacillin was greater in the nasal cavity than in the jejunum. When absorption promoters were used in the rat nasal cavity, the decreasing order of apparent piperacillin permeability $(P_{app},\;10^{-5}\;cm/sec)$, corrected for surface area of absorption, was NaC-LA $(4.62{\pm}0.16)$> NaC $(4.36{\pm}0.32)$>LA$(2.24{\pm}0.26)$ NaGC $(2.17{\pm}0.21)$>OA $(1.53{\pm}0.16)$. The increase in permeability of piperacillin was 3.5-fold in the rat nasal cavity and 1.5-fold in the rat jejunum for formulations containing NaC-LA mixed micelles as compared to those without absorption enhancer. The effect of NaC-LA mixed micellar solutions was synergistic and was greater than that with single adjuvant. The reversibility of nasal mucosal permeability was observed within approximately 2 hr after removal of NaCLA mixed micelles from the nasal cavity. These results suggest that NaC-LA mixed micelles can be used as nasal mucosal absorption promoters of poorly absorbed drugs.
${\varepsilon}$-Polylysine (EPL) is used as a natural preservative in food. However, few studies have been conducted to assess the beneficial functions of dietary EPL. The purpose of this study was to elucidate the mechanism underlying the inhibition of neutral and acidic sterol absorption and hepatic enzyme activity-related fatty acid biosynthesis following EPL intake. EPL digest prepared using an in vitro digestion model had lower lipase activity and micellar lipid solubility and higher bile acid binding capacity than casein digest. Male Wistar rats were fed an AIN-93G diet containing 1% (wt/wt) EPL or L-lysine. After 4 weeks of feeding these diets, the marked decrease in serum and liver triacylglycerol contents by the EPL diet was partly attributed to increased fecal fatty acid excretion. The activities of hepatic acetyl-coenzyme A carboxylase and glucose-6-phosphate dehydrogenase, which are key enzymes of fatty acid biosynthesis, were enhanced in rats fed EPL diet. The increased fatty acid biosynthesis activity due to dietary EPL may be prevented by the enhancement of fecal fatty acid excretion. The hypocholesterolemic effect of EPL was mediated by increased fecal neutral and acidic sterol excretions due to the EPL digest suppressing micellar lipid solubility and high bile acid binding capacity. These results show that dietary EPL has beneficial effects that could help prevent lifestyle-related diseases such as hyperlipidemia and atherosclerosis.
Effects of water-soluble extract from roasted-chicory root on the cholesterol metabolism in rats fed cholesterol diet were investigated. Sprague-Dawley rats received a hypercholesterolemic diets without (control group) or with 5.0% water-soluble extract from roasted chicory root for 2 weeks. Roasted chicory extract group showed significantly higher body weight gain and food intake compared with the control group. The concentrations of total cholesterol and LDL+VLDL cholesterol in serum were significantly lower in rats fed roasted chicory extract diet. However, HDL-cholesterol concentration, and atherogenic index were not significantly affected by the dietary roasted chicory extract. Fecal net weight, fecal cholesterol, and bile acid excretion were significantly higher in the chicory extract group. The results suggest that the hypocholesterolemic effect in rats fed roasted chicory extract may be caused by an alteration in the absorption of cholesterol by an increase in the fecal excretion of cholesterol and bile acid.
The digestibility of xylooligosaccharide(XO) by juices of the digestive tract and retardation effect of XO on the adsorption of bile acids were compared with fructooligosaccharide(FO) and isomaltooligosaccharide(IO). In vitro digestion experiments showed that any hydrolyzed products of FO, IO and XO were not detected by HPLC after reaction with saliva, pancreatic, artifical intesteinal, and large intestinal luices, and artifical sera for 4 hours at 37$^{\circ}C$. However, IO were mostly digested by the small intestinal juice, and some quantity of FO were digested. XO were not digested at all by any enzyme of digestive tract. In order to investigate retardation effect of XO on the bile acid absorption. In vitro, permeability of bile acid against dialysis membrane was determined in the mixture which contained guar gum instead of XO was set 100%. The premeability of bile acid showed about 50% in the FO and IO mixture and 43% in the XO mixture. The activity of lactase in FO group and activity of sucrase and maltase in XO group in rat small intestinal mucosa were significantly decreased. Consequently, the present results indicate that XO is indigestible in digestive tract and has retarding effect of adsorption of bile acid compared with the other oligosaccharides. The disaccharidase activity of the XO dietary group was lower than that of the other oligosaccharides dietary group. Furthermore, it was suggested that hydrolysis of sugar may be retarded in digestive tract and glucose level in blood may be controlled effectively by the XO.
Kim, Hye-Kyung;Chang, Young-Jeong;Heo, Ho-Jin;Cho, Hong-Yon;Hong, Bum-Shik ;Shin, Dong-Hoon
Preventive Nutrition and Food Science
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제8권1호
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pp.13-18
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2003
In experiment 1, rats (n=6) fed diet containing 10 g/kg cholesterol for 4 wk (control) with either no amaranth (control), amaranth grain (300 g/kg, AG) or amaranth oil (90 g/kg, AO). Both the AG and AO groups had lower concentration of serum and hepatic cholesterol and triglyceride than the controls (p < 0.05). Fecal excretions of cholesterol and bile acid in AO group increased about 4 fold and 2 fold, respectively, while AG affected only bile acid excretion (p < 0.05). In experiment 2, rats (n=6) were fed the cholesterol diet for 4 wk and injected intraperitoneally with saline (control) or amaranth squalene (AS) for 7d. The hypolipidemic effect of AS was evident in both serum and liver. Fecal excretions of cholesterol and bile acid were greater (p < 0.05) in AS than control. HMG-CoA (3-hydroxy-3-methylglutaryl coenzyme A) reductase activity was reduced in AS group (11.6%, p=0.13). This study suggests that the cholesterol-lowering effect of AS is mediated by greater fecal elimination of steroids through interference with cholesterol absorption.
Park, Yoo-Heon;Kim, Jong-Gun;Shin, Yong-Won;Kim, Sae-Hun;Whang, Kwang-Youn
Journal of Microbiology and Biotechnology
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제17권4호
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pp.655-662
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2007
This study examined the effects of Lactobacillus acidophilus ATCC 43121 (LAB) on cholesterol metabolism in hypercholesterolemia-induced rats. Four treatment groups of rats (n=9) were fed experimental diets: normal diet, normal $diet+LAB(2{\times}10^6\;CFU/day)$, hypercholesterol diet (0.5% cholesterol, w/w), and hypercholesterol diet+LAB. Body weight, feed intake, and feed efficiency did not differ among the four groups. Supplementation with LAB reduced total serum cholesterol (25%) and VLDL+IDL+LDL cholesterol (42%) in hypercholesterol diet groups, although hepatic tissue cholesterol and lipid contents were not changed. In the normal diet group, cholesterol synthesis (HMG-CoA reductase expression), absorption (LDL receptor expression), and excretion via bile acids (cholesterol $7{\alpha}-hydroxylase$ expression) were increased by supplementation with LAB, and increased cholesterol absorption and decreased excretion were found in the hypercholesterol diet group. Total fecal acid sterols excretion was increased by supplementation with LAB. With proportional changes in both normal and hypercholesterol diet groups, primary bile acids (cholic and chenodeoxycholic acids) were reduced, and secondary bile acids (deoxycholic and lithocholic acids) were increased. Fecal neutral sterol excretion was not changed by LAB. In this experiment, the increase in insoluble bile acid (lithocholic acid) reduced blood cholesterol level in rats fed hypercholesterol diets supplemented with LAB. Thus, in the rat, L. acidophilus ATCC 43121 is more likely to affect deconjugation and dehydroxylation during cholesterol metabolism than the assimilation of cholesterol into cell membranes.
The metabolic fate of ginsenosides including gastrointestinat absorption, organ distribution, excretion and metabolism in liver was investigated by tracer studies using the radio-labeled ginsenosides. 3H-ginsenosides were shown to be absorbed from the mouse digestive tract and then to be excreted rapidly into urine and/or bile. Bile juice was concluded to play a significant role in absorption of ginsenosides. The total concentration of radioactivity persisted in tissues 24 hrs after oral administration was less than 1.3% of the administered dose and Rbl showed the highest value. The concentrations of radioactivity were relatively high in the liver and kidney. After administration of Rbl radioactivity was detected in the brain. After oral administration of 8H-ginsenosides, major component excreted into urine was found to be the intact ginsenosides and decomposed and/or metabolized products were found in GIT in the case of Rbl. 3H-ginsenoside Rbl was shown to be metabolized in the liver and the metabolite was suggested to be an acylated compound of Rbl by a certain organic acid.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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