Μελέτη και ταυτοποίηση δομής των πολικών λιποειδών των ψαριών με καρδιοπροστατευτικές ιδιότητες

Abstract

The purpose of this research is two-fold and concerns initially the investigation of the existence and structure of biologically active polar lipids in a solid waste of olive oil industry, namely olive pomace (OP) and their potential to act as anti-atherogenic compounds. In this project, gilthead sea bream (Sparus aurata) has been fed with the experimental fish feed enriched with OP, compounded by adding 8% OP prior to the extrusion. Total lipids of olive pomace (OP), olive pomace diet (OP diet), fish oil diet (FO diet) and fish fillets of farmed gilthead sea bream (fish fed with FO diet and OP dietrespectively) were extracted and separated into polar (TPL) and neutral (TNL) lipids. The fatty acid composition of TPL of all samples was determined by gas chromatography (GC-FID). Subsequently, all samples were assessed for their in vitro activity against washed rabbit platelets aggregation induced by Platelet Activating Factor (PAF), an active mediator of inflammation who is considered to be the main cause of atherogenesis and they were further analyzed by gas chromatography-mass spectrometry (GC-MS) and electrospray-mass spectrometry (ESI-MS/MS). The high levels of palmitic (16:0), oleic (18:1 cis ω-9), linoleic (18:2 ω-6) and docosapentanoic acid (DPA 22:5 ω-3) contained in both OP and FO diets are reflected to the gilthead sea breams fed with the individual diet respectively, while the gilthead sea bream fed with FO diet displays a decrease in DPA. All samples contained various glycerophospholipids species. Two PE species (i.e. PE 18:0/18:0 and PE 18:2/20:4) were identified in OP, OP diet and fish fed with OP diet and not in FO diet. Our results suggest that these lipids are likely to be the key polar phospholipids that have the ability to be in vitro PAF inhibitors, i.e. inhibit and/or regress the formation of atherosclerotic plaques in blood arteries.

Ο σκοπός της παρούσας ερευνητικής εργασίας είναι διττός και αφορά αρχικά τη διερεύνηση της ύπαρξης και της δομής βιολογικώς δραστικών πολικών λιποειδών σε ένα στερεό απόβλητο της ελαιουργίας, τον ελαιοπυρήνα (olive pomace, OP) και στη συνέχεια τη μελέτη των πιθανών αντιαθηρογόνων δράσεων ενός λειτουργικού τροφίμου και συγκεκριμένα μιας τσιπούρας (Sparus aurata) που έχει εκτραφεί με ιχθυοτροφή, η οποία έχει εμπλουτισθεί με ελαιοπυρήνα κατά 8%. Μελετήθηκαν και συγκρίθηκαν δείγματα ελαιοπυρήνα, εμπλουτισμένης και συμβατικής ιχθυοτροφής, εμπλουτισμένης και συμβατικής τσιπούρας αντίστοιχα, με σκοπό να διασαφηνιστούν τα συστατικά που έχουν μεταφερθεί από τον ελαιοπυρήνα στην εμπλουτισμένη ιχθυοτροφή και περαιτέρω στηνεμπλουτισμένη τσιπούρα, προσφέροντάς της αντιαθηρογόνο δράση έναντι της συμβατικής. Αρχικά εκχυλίστηκαν τα ολικά λιποειδή (Total Lipids, TL) όλων των δειγμάτων μέσω της εκχύλισης Bligh-Dyer και με κατανομή κατ’ αντιρροή διαχωρίστηκαν τα ολικά λιποειδή σε πολικά (Total Polar Lipids, TPL) και ουδέτερα (Total Neutral Lipids,TNL). Προσδιορίστηκε και συγκρίθηκε η σύσταση των λιπαρών οξέων των TPL των δειγμάτων με αεριοχρωματογραφία (GC-FID). Έπειτα μελετήθηκε η in vitro ικανότητά τους να προκαλούν τη συσσώρευση πλυμένων αιμοπεταλίων κουνελιού ή νααναστέλλουν την επαγόμενη από τον Παράγοντα Ενεργοποίησης Αιμοπεταλίων (PAF) συσσώρευση. Κατόπιν, προσδιορίστηκε η σύσταση των λιπαρών οξέων των φωσφολιποειδών με αεριοχρωματογραφία-φασματομετρία μάζας (GC-MS) και ταυτοποιήθηκαν οι δομές των φωσφολιποειδών με διαδοχική φασματομετρία μάζας (ESIMS/MS). Εντοπίστηκαν υψηλά επίπεδα παλμιτικού (16:0), ελαϊκού (18:1, cis ω-9), λινελαϊκού (18:2, ω-6) και εικοσιδυπεντανοϊκού (DPA 22:5 ω-3) οξέος τόσο στην εμπλουτισμένη όσο και στη συμβατική ιχθυοτροφή και τα ίδια αποτελέσματα αντικατοπτρίστηκαν και στους ιστούς των ψαριών που εκτράφηκαν με τις αντίστοιχεςιχθυοτροφές, εκτός από το εικοσιδυπεντανοϊκό (DPA 22:5 ω-3) οξύ που εμφάνισε μείωση στη συμβατική τσιπούρα. Σε όλα τα δείγματα ανιχνεύτηκαν διάφορα μοριακά είδη γλυκεροφωσφολιποειδών από τα οποία δύο μοριακά είδη φωσφατιδυλοαιθανολαμίνης, η PE 18:0/18:0 και η PE 18:2/20:4 ταυτοποιήθηκαν στον ελαιοπυρήνα, στην εμπλουτισμένη ιχθυοτροφή και στην εμπλουτισμένη τσιπούρα αλλά όχι στη συμβατική ιχθυοτροφή. Αυτό το αποτέλεσμα είναι μια ισχυρή ένδειξη ότι αυτά τα φωσφολιποειδή είναι ενώσεις που έχουν την ικανότητα να είναι in vitro αναστολείς του PAF, δηλαδή να αναστέλλουν ή και να υποστρέφουν το σχηματισμό αθηρωματικών πλακών στις αρτηρίες του αίματος.