Effect of Viola tricolorflower supplementation on body and intestinal microbiota in rats fed a high-fat diet

Abstract

The use of herbal medicines, due to their wide therapeutic spectrum and absence or minimal side effects, is an important area of therapy that is used in the treatment of diseases of various etiologies. Garden violet /wild pansy (Viola tricolor L.) is a medicinal plant of the violet family that is widely distributed in Ukraine. The herb of this plant (Violae herba) is used as the official raw material, which is sold in dry form as an independent remedy and as a part of herbal teas. In this study, we determined the overall effect of dry V. tricolor herb as part of a high-fat diet on body weight gain, metabolic processes in model animals, and the effect on their intestinal microbiota. For the experiment, 15 male white laboratory rats were divided into three groups and fed a high-fat diet (15% vegetable fat) supplemented with 0.5% and 2.0% dried V. tricolor herb for 30 days. Consumption of 2.0% of the herb resulted in increased weight gain compared to the control group. The dried herb V. tricolor at a dose of 0.5% in the diet of rats caused an increase in the relative weight of the brain and large intestine (caecum and colon) and a decrease in the weight of the thymus. At a dose of 2.0%, the relative weight of the thymus and caecum increased, but the relative weight of the colon decreased, and the length of the colon and rectum decreased compared to the control group. The diet supplemented with V. tricolor at a dose of 0.5% caused a decrease in globulin concentration and changes in protein ratio, and at a dose of 2.0% – an increase in total protein, albumin, albumin/globulin ratio and a decrease in globulin level. The addition of 0.5% V. tricolor dried herb resulted in an increase in high-density lipoprotein (HDL) cholesterol and a decrease in cholesterol at 2.0%. Regardless of the dose, V. tricolor contributed to a reduction in the plasma atherogenic index. Both doses of violet caused a sharp and significant increase in the De Ritis ratio and a decrease in alkaline phosphatase activity. Adding 0.5% and 2.0% violet herb to high-fat diet helps maintain the quantitative composition of the main intestinal microbiota of laboratory rats (Bifidobacterium, Lactobacillus and typical Escherichia coli). It was found that 2% of violet herb in the diet had a bacteriostatic effect on low-fermenting Escherichia coli and Klebsiella spp. and a bactericidal effect on Enterococcus spp., which can disrupt normal intestinal functions and cause diseases. Застосування фітопрепаратів, завдяки їх широкому терапевтичному спектру та відсутності або мінімальній кількості побічних ефектів, є важливим напрямком терапії, який використовується при лікуванні захворювань різної етіології. Фіалка триколірна (Viola tricolor L.) — лікарська рослина родини фіалкових, широко поширена в Україні. В якості офіційної сировини використовується трава цієї рослини (Violae herba), яка надходить у продаж у сухому вигляді як самостійний засіб і у складі фіточаїв. У цьому дослідженні ми визначили загальний вплив сухої трави V. tricolor як частини дієти з високим вмістом жиру на збільшення маси тіла, метаболічні процеси у модельних тварин і вплив на їх кишкову мікробіоту. Для експерименту 15 самців білих лабораторних щурів розділили на три групи і протягом 30 днів годували дієтою з високим вмістом жиру (15% рослинного жиру) з додаванням 0,5% і 2,0% висушеної трави V. tricolor. Споживання 2,0% трави призвело до збільшення ваги порівняно з контрольною групою. Висушена трава V. tricolor в дозі 0,5 % у раціоні щурів викликала збільшення відносної маси головного мозку і товстого кишечника (сліпої та ободової кишки) і зменшення маси вилочкової залози. У дозі 2,0% відносна маса тимуса і сліпої кишки збільшилася, але відносна маса товстої кишки зменшилася, а довжина товстої і прямої кишки зменшилася порівняно з контрольною групою. Дієта з додаванням V. tricolor у дозі 0,5 % спричиняла зниження концентрації глобуліну та зміни співвідношення білка, а у дозі 2,0 % – підвищення загального білка, альбуміну, співвідношення альбумін/глобулін та зниження глобуліну. рівень. Додавання 0,5% висушеної трави V. tricolor призвело до підвищення рівня холестерину ліпопротеїнів високої щільності (ЛПВЩ) і зниження рівня холестерину на 2,0%. Незалежно від дози V. tricolor сприяв зниженню індексу атерогенності плазми. Обидві дози фіалки викликали різке і значне підвищення коефіцієнта Де Рітіса і зниження активності лужної фосфатази. Додавання 0,5% і 2,0% трави фіалки до високожирної дієти сприяє збереженню кількісного складу основної кишкової мікробіоти лабораторних щурів (Bifidobacterium, Lactobacillus і типової Escherichia coli). Встановлено, що 2% трави фіалки в раціоні мають бактеріостатичну дію на Escherichia coli і Klebsiella spp. і бактерицидну дію на Enterococcus spp., які можуть порушувати нормальну роботу кишечника та викликати захворювання.