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.

characterization, therapeutical activities.Caractéristiques biochimique et intérêts thérapeutiques d’une formulation à base du mélange urine-lait de chamelles

Culturellement, la consommation de lait et d'urine de dromadaire et leur mélange comme un choix thérapeutique contre divers troubles de santé est assez populaire parmi la population saharienne algérienne. En plus des faibles recherches sont menées à l'études et la caractérisation du lait de dromadaire (DM) mélangé à des petites quantités d'urine de dromadaire (DU). Par conséquent, l’objectif de notre travail est de révéler certaines caractéristiques physiques et biochimiques du DM seul et incorporé au DU à deux concentrations différentes. Par ailleurs, ce travail vise aussi à étudier les activités neuroprotectrices, antioxydantes, antidiabétiques et anti-obésité du lait de dromadaire, de l'urine et de leurs mélanges par des tests in vitro. Le lait et l'urine de dromadaire sont prélevés à partir des chamelles saines vivant dans la région de Ouargla. Les échantillons sont soumis à la caractérisation physico-chimique et biochimique qui consistait à évaluer le pH, la couleur, le Brix, teneur en graisses et en minéraux, ainsi la teneur en protéines et en sucre déterminé à l'aide de FTIR ; en plus de l'oxydation des protéines. Tous les échantillons sont digérés in vitro par des enzymes peptiques. Les hydrolysats sont par suite caractérisés par l’HPLC, FTIR, SDS-PAGE et le Zetasizer. De plus, la capacité inhibitrice des échantillons digérés est testée contre l'activité de l'AChE, de l'α- amylase, de l'α-glucosidase et de la lipase pancréatique, en addition de la détermination de l'activité antioxydante par les tests ABTS et FRAP. Les résultats obtenus montrent que le DM compte comme une riche source des éléments nutritionnels, mais ses propriétés peuvent être affectées par l'ajout de l’urine de dromadaire. En effet, une augmentation remarquable est observée de la couleur, de la teneur en sucre et en protéines avec une forte augmentation du pH, des niveaux de minéraux en plus de l'augmentation de la concentration des thiols libres, où plus on ajoute d'urine, plus les protéines du lait sont oxydées comme illustrée par les caractéristiques des deux mélanges qui peuvent affecter négativement les propriétés thérapeutiques du DM, en particulier celle liée aux protéines. En effet, une interaction moléculaire remarquable est illustrée d’après la caractérisation des hydrolysats des deux formules. Néanmoins, les résultats enregistrés montrent que le DM était l'échantillon le plus actif vis-à-vis les enzymes sélectionnées avec les IC50 les plus faibles soit 0.312±0.122mg/ml, 0.341±0.039mg/ml, 0.478±0.137 et 1.44±0.495 mg/ml pour la lipase, l'AChE, l'α-glucosidase et l'α-amylase, respectivement. Suivi par l'échantillon DUH qui a présenté une capacité remarquable avec des IC50 de 0.371 ± 0.171 mg/ml et 1.535 ± 0.541 mg/ml contre l'α-glucosidase et l'α-amylase, avec des valeurs de 0.625 ± 0.265 mg/ml et 0.472 ± 0.074 mg/ml comme IC50 pour la lipase et l’AChE, respectivement. Alors que les deux mélanges d'hydrolysats ont démontré la capacité la plus faible à bloquer la fonctionnalité des enzymes testées avec l’IC50 la plus élevée dans tous les tests. Néanmoins, le DMH était aussi l’échantillon le plus actif par rapport aux autres échantillons dans l’activité antioxydant soit contre le radical d’ABTS soit dans les tests de capacité de réduction de Fe3+ avec l’ IC50 le plus mineur (p<0.05) suivi par le DUH, tandis que les deux hydrolysats de mélange présentaient des IC50 très élevée reflétant une faible capacité antioxydante. Concluant que le lait et l'urine de dromadaire sont une source naturelle de substances bioactives avec des activités neuroprotectrices, antidiabétiques, antioxydantes et anti-obésité qui peuvent être incluses séparément non mélangées dans le régime alimentaire des patients qui souffrent d'Alzheimer, diabétiques, des personnes souffrant de problèmes d'obésité, ainsi comme options potentiellement thérapeutiques pour les troubles de santé liés au stress oxydatif.

biochimique, activités thérapeutiques.الخصائص البيوكيميائية والقدراتالعالجية لتركيبة تعتمد على مزيج منحليبو بولاإلبل الملخص يعتبر استهالك حليب وبول اإلبل ومزيجهما خيارًا عالجيًا ضد االضطرابات الصحية المختلفة خاصة من قبل سكان الصحراء الجزائرية. عالوة على ذلك، تم تخصيص عدد قليل من الدراساتحول توصيف حليب اإلبل الممزوج مع البولبكمية صغيرة، لذلك يهدف هذا العمل إلى الكشف عن بعض الخصائص الفيزيائية والكيميائية الحيوية لمركب من مزيج لحليب و بول اإلبل بتركيزين مختلفين. إضافة إلى تقصي بعض القدرات العالجية كاألنشطة الوقائية لألعصاب،القدرة ضد تفاعالتاألكسدة، باإلضافة إلىالقابلية العالجية ضد مرضالسكري والسمنة لحليب وبولاإلبل ومزيجهماعن طريق االختبارات المعملية. تم جمع الحليب والبول منناقاتسليمة تعيش في منطقة ورقلةحيثتم إخضاع العينات للتوصيف الفيزيائي والكيميائيوالبيوكيميائية، بدءا مناألسالهيدروجيني، الخصائص اللونية،البريكس والدهون، المعادن،مع البروتينات ومحتوى السكر باستخدامتقنيةFTIRباإلضافةإلى أكسدة البروتين. بعد ذلك تم هضم جميعالعينات في المختبر بواسطة إنزيمات هضمية، ثم تم دراسة خصائصا باستخدامHPLCوFTIRوSDS-PAGEوZetasizer.عالوة على ذلك،تم اختبار السعة التثبيطية للعينات المهضومةضدنشاط بعضاإلنزيمات المتمثلة في األسيتيل كولين إستراز، األلفا- أميالز، األلفا-جليكوسيداز و الليباز البنكرياسي باإلضافة إلى تحديد نشاط مضادات األكسدة عن طريقمقياساتFRAPو ABTS. أظهرت النتائج المتحصل عليها أنحليب اإلبلمصدر غنيبالعناصر الغذائيةولكن خصائصه تأثرت بإضافة كمية من بول اإلبل له، حيث طرأتعليه تحوالتمهمة في محتوى اللون والسكر والبروتين مع زيادة عالية في درجة الحموضة،ومستويات المعادن باإلضافة إلى زيادة تركيز الثيولالحر،حيثكل مايتمإضافة المزيد من البول ، يتأكسد المزيد من بروتينات الحليب كما يتضح من خصائص المزيجينو هذا قديؤثروا سلبًا على الخصائص العالجية خاصة تلك المتعلقة ببروتيناتالحليب. فيالواقع، منخالل تشخيص العينات المهضومةتم إثباتأنه تم ظهور تفاعل جزيئي ملحوظ بين مكوناتالسائلين. كماأظهرت النتائج المسجلة أن ناتج هضم الحليب هو العينة األكثر نشاطًا ضد اإلنزيمات المختارة مع أدنى تركيزات تثبيطية و التي كانت0.312±0.122مجم / مل ضدالليباز البنكرياسي،0.039±0.341مجم / ملضد األسيتيل كولين،0.0137±0.478مجم / مل ضدالجليكوزيداز و1.44±0.495مجم / مل ضد األميالز،متبوعًا بعينة البولالتي أظهرت0.371 ± 0.171 IC50مجم / مل و1.535±0.541مجم / مل مقابلالجليكوزيداز و األميالز، إضافة إلى0.625±0.265مجم / مل و0.472±0.074مجم / ملكIC50ضدللليباز واألسيتيل كولينإسترازعلى التوالي. بينما أظهرتنتائج الخليطين أقل قدرة على منع وظيفة اإلنزيمات المختبرة مع أعلى نسبةIC50في جميع المقياسات. ليسهذا فقط،لقد أظهرتالعينات المهضومة للحليب أنهااألكثر نشاطًا مقارنة بالعينات األخرىفي المقياسات المختارة في تفاعالت األكسدةمتبوعًا بعينات البول، بينماأظهر المزيجينقدرة منخفضة من مضادات األكسدة. يستخلص من الدراسة المنجزةإلى أنحليبوبولاإلبلمصدر طبيعي للمواد النشطة بيولوجيًا مع أنشطة وقائية لألعصاب ومضادة لمرض السكر ومضادات األكسدة ومضادة للسمنة والتي يمكن تضمينها بشكل منفصل وليس ممزوجًا في النظام الغذائي لمرض الزهايمر ومرضى السكري واألشخاص الذين يعانون من مشاكل السمنة والخيارات العالجية المحتملة لالضطرابات الصحية المتعلقة باإلجهاد التأكسدي.