• Chlorella vulgaris
• drug metabolism
• metaboloma intestinale
• microalga

RIASSUNTO

Chlorella vulgaris è una microalga verde che cresce in ambienti sia marini che d’acqua dolce.
Il suo utilizzo come integratore alimentare ha visto una crescita significativa a partire dagli anni '50, attirando l'interesse della comunità scientifica per le sue proprietà nutrizionali e benefiche.
Infatti, Chlorella vulgaris è ricca di proteine ad alto valore biologico, ma anche di fibre, sostanze antiossidanti e minerali.
In questo studio sono stati valutati la composizione fenolica, l’effetto sul drug metabolism e sui metaboliti del microbiota intestinale di Chlorella vulgaris in topi BALB/c sani della specie Mus musculus.
A tale scopo, gli animali sono stati divisi in 3 gruppi, seguiti per 4 settimane: un gruppo di controllo con dieta standard, un gruppo con una dieta integrata con l’1% di C. vulgaris e un gruppo con una dieta integrata con l’8% di C. vulgaris.
Sono state effettuate delle analisi sul fegato dei topi per verificare l’attività dei citocromi P450, come etossicumarina-O-deetilasi (ECOD), etossiresorufina-O-deetilasi (EROD), anilina idrossilasi (aniline hydroxylase, AnH) e benzilossichinolina debenzilasi, coinvolti nel metabolismo degli xenobiotici; si è visto in particolare un aumento statisticamente significativo dell’attività ECOD nel gruppo di topi alimentati con una dieta integrata con l’8% di C. vulgaris, rispetto al gruppo di controllo.
Per quanto riguarda i citocromi P450 sono state effettuate anche le analisi dell’espressione genica di CYP2C29, CYP3A25 e CYP2E1, le quali hanno mostrato un aumento statisticamente significativo dell’espressione di CYP2C29 nei topi che hanno seguito una dieta integrata con l’8% di C. vulgaris, che verosimilmente è responsabile dell’aumento dell’attività ECOD.
È stata, inoltre, valutata l’attività di enzimi antiossidanti, quali catalasi, glutatione reduttasi e DT-diaforasi e si è visto un aumento statisticamente significativo dell’attività della catalasi e glutatione reduttasi con l’integrazione di Chlorella vulgaris.
Per appurare che l’aumento dell’attività degli enzimi del metabolismo degli xenobiotici non causasse tossicità dovuta all’aumento dei prodotti delle loro reazioni, sono stati analizzati parametri ematici quali aspartato aminotransferasi (AST), alanina aminotransferasi (ALT), urea, indice di azoto ureico (blood urea nitrogen, BUN) e creatinina e si è vista una diminuzione statisticamente significativa dei parametri ALT e creatinina con l’integrazione di C. vulgaris, sintomo di un effetto benefico di questa microalga a livello epatico e renale.
Per quanto riguarda i metaboliti del microbiota intestinale, è stato analizzato il contenuto cecale dei vari gruppi di topi e si è notato come alcuni acidi grassi a catena corta, per esempio propionato e acetato, sono aumentati in modo statisticamente non significativo con l’integrazione di C. vulgaris all’8%, mentre altri acidi grassi, come citrato, e amminoacidi, come triptofano, fenilalanina e tirosina, risultano diminuiti in modo statisticamente significativo dopo l’integrazione con C. vulgaris.
In conclusione, è stato dimostrato come l’integrazione di Chlorella vulgaris abbia un effetto detossificante e antiossidante sull'organismo in maniera dose-dipendente, oltre ad avere degli effetti sul metaboloma cecale, che però necessitano di essere indagati più a fondo.

ABSTRACT

Chlorella vulgaris is a green microalgae that grows in both marine and freshwater environments.
Its use as a food supplement has seen significant growth since the 1950s, attracting the interest of the scientific community for its nutritional and beneficial properties.
Indeed, Chlorella vulgaris is rich in proteins of high biological value, but also in fibre, antioxidants and minerals.
In this study, the phenolic composition, the effect on drug metabolism and metabolites in the intestinal microbiota of Chlorella vulgaris in healthy mice BALB/c of the Mus musculus species were evaluated.
For this purpose, the animals were divided into three groups and followed for 4 weeks: a control group with a standard diet, a group with a diet supplemented with 1% C. vulgaris and a group with a diet supplemented with 8% C. vulgaris.
Analyses were carried out on the liver of the mice to verify the activity of cytochromes P450, such as ethoxycoumarin-O-deethylase (ECOD), ethoxyresorufin-O-deethylase (EROD), aniline hydroxylase (AnH) and benzyloxyquinoline debenzylase (BqD), which are involved in the metabolism of xenobiotics, and a statistically significant increase in ECOD activity was seen in the group of mice fed a diet supplemented with 8% C. vulgaris.
With regard to cytochromes P450, gene expression analyses of CYP2C29, CYP3A25 and CYP2E1 were also carried out, which showed a statistically significant increase in CYP2C29 expression in mice fed a diet supplemented with 8% C. vulgaris, which is likely responsible for the increase in ECOD activity.
The activity of antioxidant enzymes such as catalase, glutathione reductase and DT-diaphorase was also evaluated, and a statistically significant increase in catalase and glutathione reductase activity was seen with Chlorella vulgaris supplementation.
To ascertain that the increased activity of the enzymes of xenobiotic metabolism did not cause toxicity due to the increased products of their reactions, blood parameters such as aspartate aminotransferase (AST), alanine aminotransferase (ALT), urea, blood urea nitrogen (BUN) and creatinine were analysed, and a statistically significant decrease in ALT and creatinine parameters was seen with C. vulgaris supplementation, indicating a beneficial effect of this microalgae on the liver and kidney.
With regard to the metabolites of the intestinal microbiota, the cecal content of the various groups of mice were analysed and it was noted that certain short-chain fatty acids, e.g. propionate and acetate, increased in a statistically non-significant manner with 8% C. vulgaris supplementation, while other fatty acids, such as citrate, and amino acids, such as tryptophan, phenylalanine and tyrosine, significantly decreased after supplementation with C. vulgaris.
In conclusion, Chlorella vulgaris supplementation has been shown to have a detoxifying and antioxidant effect on the body in a dose-dependent manner, as well as having effects on the cecal metabolome, but these need to be further investigated.