The effect on the organism of rats of adding Helichrysum arenarium inflorescences to a hypercaloric diet, high in sugar and fat

Abstract

Obesity increases the risk of developing various pathological conditions such as metabolic syndrome, type 2 diabetes, non-alcoholic fatty liver disease, and cardiovascular disease. For mild correction and even treatment of obesity, drugs based on medicinal plants are increasingly being used. This work aims to determine the overall effect of Helichrysum arenarium inflorescences on physiological activity and metabolic processes in model animals fed a diet rich in fat and carbohydrates. In a 27-day experiment on 18 laboratory rats fed a diet with high-fat content and 20% fructose solution, we determined the effect of 0.4% and 4.0% dry inflorescences of H. arenarium from the feed mass on the animals' physiological activity and metabolic processes. The body weight of rats in the control group reached 121.7% of the initial body weight; when consuming 0.4% and 4.0% H. arenarium in the diet, this indicator was lower – 109.6% and 111.2%, respectively. Dry inflorescences of H. arenarium in the rats’ diet at a dose of 0.4% caused a decrease in the relative mass of the heart and thymus and an increase in the relative mass of the caecum and colon. A diet with the addition of H. arenarium caused a change in blood biochemical parameters: an increase in the urea concentration and urea nitrogen, and a decrease in the glucose concentration and protein coefficient. Helichrysum arenarium at both concentrations significantly increased the gamma-glutamyltransferase and alkaline phosphatase activity with a decrease in alpha-amylase activity in the blood. A 0.4% dose of inflorescences of the food mass caused a decrease in AST activity, and 200 g sharply increased blood ALT activity. The consumption of dried H. arenarium inflorescences decreased hematocrit, haemoglobin concentration, erythrocyte and platelet counts, and increased the percentage of eosinophils and monocytes. A decrease in physical activity and an intensification of emotional state were found in the animals after eating dry inflorescences of H. arenarium, regardless of the dose compared with the control group of animals. Significant changes in the orientation activity of the animals were not observed. The obtained results show that adding dry H. arenarium inflorescences as a food supplement to a high-calorie diet is safe, does not cause pathological changes and side effects, and significantly affects metabolic processes. This provides theoretical support for the use of dried H. arenarium inflorescences for the production of nutraceutical and pharmacological products for the correction of metabolic disorders in humans and animals. The doses and duration of their use require further research. Ожиріння підвищує ризик розвитку різних патологічних станів, таких як метаболічний синдром, діабет 2 типу, неалкогольна жирова хвороба печінки та серцево-судинні захворювання. Для легкої корекції і навіть лікування ожиріння все частіше використовують препарати на основі лікарських рослин. Ця робота спрямована на визначення загального впливу суцвіть Helichrysum arenarium на фізіологічну активність і метаболічні процеси у модельних тварин, яких годували дієтою, багатою жирами та вуглеводами. У 27-денному досліді на 18 лабораторних щурах, які отримували раціон з високим вмістом жиру та 20 % розчином фруктози, встановлено вплив 0,4 % та 4,0 % сухих суцвіть H. arenarium від маси корму на фізіологічну активність тварин. і обмінні процеси. Маса тіла щурів контрольної групи досягала 121,7 % від вихідної маси тіла; при споживанні в раціоні 0,4% і 4,0% H. arenarium цей показник був нижчим – 109,6% і 111,2% відповідно. Сухі суцвіття H. arenarium у раціоні щурів у дозі 0,4 % викликали зменшення відносної маси серця та тимуса та збільшення відносної маси сліпої та ободової кишки. Дієта з додаванням H. arenarium викликала зміну біохімічних показників крові: підвищення концентрації сечовини та азоту сечовини та зниження концентрації глюкози та білкового коефіцієнта. Helichrysum arenarium в обох концентраціях значно підвищував активність гамма-глутамілтрансферази та лужної фосфатази зі зниженням активності альфа-амілази в крові. 0,4% доза суцвіть харчової маси спричиняла зниження активності АсАТ, а 200 г різко підвищувала активність АлАТ крові. Вживання висушених суцвіть H. arenarium знижувало гематокрит, концентрацію гемоглобіну, кількість еритроцитів і тромбоцитів, а також підвищувало відсоток еозинофілів і моноцитів. У тварин після вживання сухих суцвіть H. arenarium незалежно від дози виявлено зниження фізичної активності та посилення емоційного стану порівняно з контрольною групою тварин. Істотних змін в орієнтовній діяльності тварин не спостерігалося. Отримані результати свідчать, що додавання сухих суцвіть H. arenarium як харчової добавки до висококалорійної дієти є безпечним, не викликає патологічних змін і побічних ефектів, істотно впливає на обмінні процеси. Це дає теоретичне обґрунтування використання висушених суцвіть H. arenarium для виробництва нутрицевтичних та фармакологічних препаратів для корекції метаболічних порушень у людей і тварин. Дози та тривалість їх застосування потребують подальших досліджень.