Effect of amaranth protein isolate intake on cholesterol metabolism in rats

Introdução As doenças cardiovasculares estão entre as principais causas de morte no Brasil e no mundo. Evidências epidemiológicas e clínicas estabelecem associação entre dieta, dislipidemia e aumento do risco de morte. O consumo de proteína isolada de amaranto tem efeito hipocolesterolemizante e por isso pode reduzir, de modo significativo, os fatores de risco das doenças cardiovasculares. Objetivo Avaliar o efeito da ingestão do isolado protéico de amaranto, no perfil de lipoproteínas plasmáticas e na expressão de proteínas relacionadas à modulação da síntese do colesterol hepático. Métodos Vinte e oito ratos Wistar (Ratus novergicus) foram distribuidos em quatro grupos e receberam dietas diferenciadas pela fonte protéica. Os grupos experimentais (I e Icol) receberam dieta com 20por cento de proteína de amaranto e os grupos controle (C e Ccol) receberam dieta com 20por cento de caseína. As dietas col apresentavam 1por cento de colesterol. Ao grupo controle foi fornecida a média da quantidade de ração ingerida pelos grupos experimentais I e Icol (controle pair feeding). Para determinar o efeito da ingestão das dietas no metabolismo do colesterol, foram avaliadas as concentrações plasmáticas de triacilgliceróis, colesterol total e HDL-c, e as concentrações hepáticas de colesterol e lipídios totais. O efeito da ingestão da proteína de amaranto na regulação das vias de síntese do colesterol hepático foi investigado pela avaliação da expressão das proteínas nucleares: receptor X hepático alfa (LXR alfa), receptor ativado por proliferadores de peroxissoma alfa (PPAR alfa) e proteína ligadora do elemento regulado por esterol 2 (SREBP-2). Resultados A dieta Icol promoveu menor concentração plasmática de colesterol total e triacilgliceróis (36por cento e 47por cento , respectivamente) em comparação ao grupo Ccol. Observou-se, no fígado dos animais alimentados com dieta contendo proteína isolada de amaranto (I e Icol), menor concentração de lipídios totais e de fração colesterol. A digestibilidade entre as dietas Icol e Ccol não apresentou diferença significativa, enquanto a da dieta I foi menor que a da dieta C. Não foi observada alteração na expressão das proteínas PPAR alfa e LXR alfa em nenhum dos grupos. Uma redução significativa na expressão da proteína SREBP-2 foi verificada no fígado dos ratos que receberam dieta Icol em relação aos do grupo Ccol. Conclusão A ingestão de dieta Icol reduz de forma significativa a expressão do SREBP-2 no fígado de ratos. Essa redução sugere que o efeito hipocolesterolemizante promovido pela proteína de amaranto pode estar relacionado ao metabolismo endógeno do colesterol. Esse efeito independe da ação dos fatores de transcrição PPAR alfa e LXR alfa e pode estar associado à formação de peptídeos bioativos, muito embora os mecanismos não estejam claros. O isolado protéico apresenta efeito hepatoprotetor por diminuir o acúmulo de lipídios hepáticos mesmo quando o colesterol está presente na dietaIntroduction - Cardiovascular diseases are among the most important causes of death in Brazil and around the world. Epidemiologic and clinical evidences associate diet, dyslipidemia, and increased risk of death. Consumption of amaranth protein isolate has a hypocholesterolemic effect that may reduce, significantly, cardiovascular disease risk factors. Objective To assess the effect of amaranth protein isolate intake on plasma lipoprotein profile and on expression of proteins that modulate hepatic cholesterol synthesis. Methods Twenty eight Wistar rats were distributed in four groups and fed on different protein diets. The experimental groups (I e Icol) diets contained 20per cent amaranth protein and the control groups (C e Ccol) diets contained 20per cent casein. The col diets also contained 1per cent cholesterol. It was offered to the control group the mean of the amount of food consumed by the experimental groups (pair feeding control). In order to determine the effects of dietary intake on cholesterol metabolism, plasma total cholesterol, triglycerides, and HDL-c levels were assessed, as well as hepatic total lipids and cholesterol levels. The effect of amaranth protein on pathways of cholesterol synthesis was investigated by liver X receptors alpha (LXR alpha), peroxisome proliferator activated receptors alpha (PPAR alpha) and sterol regulatory element binding protein 2 (SREBP-2) expressions. Results Rats fed on Icol diet showed lower concentrations of plasma total cholesterol and triglycerides (36per cent and 47per cent, respectively) than those observed in Ccol diet group. A lower cholesterol and hepatic lipid concentration was observed in rats fed on amaranth protein isolate (I e Icol). There was no significant difference shown between the digestibility of the Icol and Ccol diets, although the digestibility of the I diet was lower than the digestibility of the C diet. No change was noticed in PPAR alpha and LXR alpha expression in any of the studied groups. There was a significantly down-regulation in SREBP-2 expression in the liver of rats fed on Icol diet when compared to those fed on Ccol diet. Conclusions The consumption of Icol diet reduces significantly SREBP-2 expression in the liver of rats. This decrease in SREBP-2 expression suggests that the hypocholesterolemic effect of the amaranth protein may be related to the endogenous metabolism of cholesterol. This effect does not depend on the transcription factors PPAR alpha and LXR alpha, and may be associated with bioactive peptides formation, although the mechanisms involved are not yet clear. The protein isolate has a hepatic-protective effect because it lowers hepatic lipid accumulation even when cholesterol was present in the die