Biochemical characteristics and therapeutic interests of a formulation based on a mixture of dromedary milk-urine

Abstract

Culturally, the consumption of dromedary milk and urine and their mixture for being a therapeutic choice against various health disorder is quite popular among the Algerian Saharan population. Moreover, few studies were dedicated on characterizing the dromedary milk (DM) mixed with a small amount of dromedary urine (DU). Therefore, this work aimed to reveal some physical and biochemical characteristics of the DM alone and incorporated with DU at two different concentrations. Furthermore, this work aimed to investigate the neuroprotective, antioxidant, anti-diabetic and antiobesity activities of dromedary milk, urine, and their mixtures by in vitro tests. The dromedary milk and urine were collected from healthy females living in the region of Ouargla. The samples were subjected to the physical-chemical and biochemical characterization that consisted on the pH, colour, Brix, fats and minerals evaluating with proteins and sugar content using FTIR; in addition to protein oxidation. All samples were then digested in vitro by peptic enzymes. The hydrolysates samples were characterized with HPLC, FTIR, SDS-PAGE and Zetasizer. Moreover, the inhibitory capacity of the digested samples was tested against the activity of AChE, α-amylase, α-glucosidase and pancreatic lipase, in addition to the determination of the antioxidant activity by the ABTS and FRAP assays. The obtained results showed that DM counts as a rich source of the nutritional element yet its proprieties were affected by the addition of the DU. An important increasing in colour, sugar and protein content with a hight augmentation in the pH, mineral levels in addition to the augmentation in the concentration of the free thiols, where the more urine is added the more milk proteins are oxidated as demonstrated by the characteristics of the two mixtures which can negatively affect DM therapeutical proprieties especially the one related to proteins. Indeed, it was demonstrated by the samples the hydrolysates’ characterization that a remarkable molecular interaction was produced after mixing the two liquids. Nevertheless, the recorded results, showed that DM was the most active sample vis-à-vis the selected enzymes with the lowest IC50 that was 0.312±0.122, 0.341±0.039mg/ml, 0.478±0.137 and 1.44±0.495 mg/mL for the lipase, AChE, α-glucosidase and α-Amylase, respectively. Followed by the DUH sample that exhibited an IC50 of 0.371±0.171mg/ mL and 1.535±0.541 mg/mL against α-glucosidase and α-Amylase, with values of 0.625±0.265 mg/mL and 0.472±0.074mg/ml as IC50 for the lipase and AchE, respectively. While the two mixtures hydrolysates demonstrated the lowest ability to block the tested enzymes functionality with the highest IC50 in all assays. Nevertheless, DMH was the most active sample hydrolysate compared to the other samples either in radical scavenging activity or in the Fe3+ reducing capacity tests with the miner IC50 (p<0.05) followed by the DUH, while the two mixture hydrolysates exhibited a very high IC50 reflecting a low antioxidant capacity. Concluding that dromedary milk and urine are a natural source of bioactive substances with a neuroprotective, antidiabetic, antioxidant and antiobesity activities that can be included separately not-mixed in the diet of Alzheimer disease, diabetic patient, people suffering from obesity problems and potentially therapeutic options for health disorders related to the oxidative stress.

يعتبر استهلاك حليب وبول الإبل ومزيجهما خيارًا علاجيًا ضد الاضطرابات الصحية المختلفة خاصة من قبل سكان الصحراء الجزائرية. علاوة على ذلك، تم تخصيص عدد قليل من الدراسات حول توصيف حليب الإبل الممزوج مع البول بكمية صغيرة، لذلك يهدف هذا العمل إلى الكشف عن بعض الخصائص الفيزيائية والكيميائية الحيوية لمركب من مزيج لحليب و بول الإبل بتركيزين مختلفين. إضافة إلى تقصي بعض القدرات العلاجية كالأنشطة الوقائية للأعصاب، القدرة ضد تفاعلات الأكسدة، بالإضافة إلى القابلية العلاجية ضد مرض السكري والسمنة لحليب وبول الإبل ومزيجهما عن طريق الاختبارات المعملية. تم جمع الحليب والبول من ناقات سليمة تعيش في منطقة ورقلة حيث تم إخضاع العينات للتوصيف الفيزيائي والكيميائي والبيوكيميائية، بدءا من الأس الهيدروجيني، الخصائص اللونية، البريكس والدهون، المعادن، مع البروتينات ومحتوى السكر باستخدام تقنية FTIR بالإضافة إلى أكسدة البروتين. بعد ذلك تم هضم جميع العينات في المختبر بواسطة إنزيمات هضمية، ثم تم دراسة خصائصا باستخدام HPLC و FTIR و SDS-PAGE و Zetasizer . علاوة على ذلك، تم اختبار السعة التثبيطية للعينات المهضومة ضد نشاط بعض الإنزيمات المتمثلة في الأسيتيل كولين إستراز، الألفا- أميلاز، الألفا-جليكوسيداز و الليباز البنكرياسي بالإضافة إلى تحديد نشاط مضادات الأكسدة عن طريق مقياسات FRAP و ABTS . أظهرت النتائج المتحصل عليها أن حليب الإبل مصدر غني بالعناصر الغذائية ولكن خصائصه تأثرت بإضافة كمية من بول الإبل له، حيث طرأت عليه تحولات مهمة في محتوى اللون والسكر والبروتين مع زيادة عالية في درجة الحموضة، ومستويات المعادن بالإضافة إلى زيادة تركيز الثيول الحر، حيث كل ما يتم إضافة المزيد من البول ، يتأكسد المزيد من بروتينات الحليب كما يتضح من خصائص المزيجين و هذا قد يؤثروا سلبًا على الخصائص العلاجية خاصة تلك المتعلقة ببروتينات الحليب. في الواقع، من خلال تشخيص العينات المهضومة تم إثبات أنه تم ظهور تفاعل جزيئي ملحوظ بين مكونات السائلين. كما أظهرت النتائج المسجلة أن ناتج هضم الحليب هو العينة الأكثر نشاطًا ضد الإنزيمات المختارة مع أدنى تركيزات تثبيطية و التي كانت 0.312 ± 0.122 مجم / مل ضد الليباز البنكرياسي، 0.039 ± 0.341 مجم / مل ضد الأسيتيل كولين، 0.0137 ± 0.478 مجم / مل ضد الجليكوزيداز و 1.44 ± 0.495 مجم / مل ضد الأميلاز، متبوعًا بعينة البول التي أظهرت 0.371 ± 0.171 IC50 مجم / مل و 1.535 ± 0.541 مجم / مل مقابل الجليكوزيداز و الأميلاز، إضافة إلى 0.625 ± 0.265 مجم / مل و 0.472 ± 0.074 مجم / مل ك IC50 ضد للليباز و الأسيتيل كولين إستراز على التوالي. بينما أظهرت نتائج الخليطين أقل قدرة على منع وظيفة الإنزيمات المختبرة مع أعلى نسبة IC50 في جميع المقياسات. ليس هذا فقط ، لقد أظهرت العينات المهضومة للحليب أنها الأكثر نشاطًا مقارنة بالعينات الأخرى في المقياسات المختارة في تفاعلات الأكسدة متبوعًا بعينات البول، بينما أظهر المزيجين قدرة منخفضة من مضادات الأكسدة . يستخلص من الدراسة المنجزة إلى أن حليب وبول الإبل مصدر طبيعي للمواد النشطة بيولوجيًا مع أنشطة وقائية للأعصاب ومضادة لمرض السكر ومضادات الأكسدة ومضادة للسمنة والتي يمكن تضمينها بشكل منفصل وليس ممزوجًا في النظام الغذائي لمرض الزهايمر ومرضى السكري والأشخاص الذين يعانون من مشاكل السمنة والخيارات العلاجية المحتملة للاضطرابات الصحية المتعلقة بالإجهاد التأكسدي .