Published June 5, 2021
| Version v1
Publication
Open
Elimination of oxidative stress and genotoxicity of biosynthesized titanium dioxide nanoparticles in rats via supplementation with whey protein-coated thyme essential oil
Creators
- 1. National Research Centre
- 2. Arish University
Description
The green synthesis of metal nanoparticles is growing dramatically; however, the toxicity of these biosynthesized particles against living organisms is not fully explored. Therefore, this study was designed to synthesize and characterize TiO2-NPs, encapsulation and characterization thyme essential oil (ETEO), and determination of the bioactive constituents of ETEO using GC-MS and evaluate their protective role against TiO2-NPs-induced oxidative damage and genotoxicity in rats. Six groups of rats were treated orally for 30 days including the control group, TiO2-NPs (300 mg/kg b.w)-treated group, ETEO at low (50 mg/kg b.w) or high dose (100 mg/kg b.w)-treated groups, and TiO2-NPs plus ETEO at the two doses-treated groups. Blood and tissues were collected for different assays. The GC-MS results indicated the presence of 21 compounds belonging to phenols, terpene derivatives, and heterocyclic compounds. The synthesized TiO2-NPs were 45 nm tetragonal particles with a zeta potential of -27.34 mV; however, ETEO were 119 nm round particles with a zeta potential of -28.33 mV. TiO2-NPs administration disturbs the liver and kidney markers, lipid profile, cytokines, oxidative stress parameters, the apoptotic and antioxidant hepatic mRNA expression, and induced histological alterations in the liver and kidney tissues. ETEO could improve all these parameters in a dose-dependent manner. It could be concluded that ETEO is a promising candidate for the protection against TiO2-NPs and can be applied safely in food applications.
Translated Descriptions
⚠️
This is an automatic machine translation with an accuracy of 90-95%
Translated Description (Arabic)
ينمو التركيب الأخضر للجسيمات النانوية المعدنية بشكل كبير ؛ ومع ذلك، لا يتم استكشاف سمية هذه الجسيمات المخلقة حيويًا ضد الكائنات الحية بشكل كامل. لذلك، تم تصميم هذه الدراسة لتوليف وتوصيف TiO2 - NPs، وتغليف وتوصيف زيت الزعتر الأساسي (ETEO)، وتحديد المكونات النشطة بيولوجيًا لـ ETEO باستخدام GC - MS وتقييم دورها الوقائي ضد التلف التأكسدي الناجم عن TiO2 - NPs والسمية الجينية في الفئران. تم علاج ست مجموعات من الفئران عن طريق الفم لمدة 30 يومًا بما في ذلك المجموعة الضابطة، والمجموعة المعالجة TiO2 - NPs (300 مجم/كجم من وزن الجسم)، و ETEO عند مستوى منخفض (50 مجم/كجم من وزن الجسم) أو جرعة عالية (100 مجم/كجم من وزن الجسم) - المجموعات المعالجة، و TiO2 - NPs بالإضافة إلى ETEO في المجموعتين المعالجتين بالجرعات. تم جمع الدم والأنسجة لإجراء فحوصات مختلفة. أشارت نتائج GC - MS إلى وجود 21 مركبًا تنتمي إلى الفينول ومشتقات التربين والمركبات الحلقية غير المتجانسة. كانت TiO2 - NPs المركبة عبارة عن جسيمات رباعية الزوايا 45 نانومتر مع جهد زيتا -27.34 مللي فولط ؛ ومع ذلك، كان ETEO 119 نانومتر من الجسيمات المستديرة مع جهد زيتا -28.33 مللي فولط. يزعج إعطاء TiO2 - NPs علامات الكبد والكلى، وملف الدهون، والسيتوكينات، ومعلمات الإجهاد التأكسدي، وتعبير الحمض النووي الريبوزي المرسال الكبدي المبرمج والمضاد للأكسدة، والتغيرات النسيجية المستحثة في أنسجة الكبد والكلى. يمكن لـ ETEO تحسين كل هذه المعلمات بطريقة تعتمد على الجرعة. يمكن استنتاج أن ETEO مرشح واعد للحماية من TiO2 - NPs ويمكن تطبيقه بأمان في التطبيقات الغذائية.Translated Description (French)
La synthèse verte des nanoparticules métalliques se développe de manière spectaculaire ; cependant, la toxicité de ces particules biosynthétisées contre les organismes vivants n'est pas pleinement explorée. Par conséquent, cette étude a été conçue pour synthétiser et caractériser le TiO2-NPs, l'encapsulation et la caractérisation de l'huile essentielle de thym (ETEO), et la détermination des constituants bioactifs de l'ETEO en utilisant la GC-MS et évaluer leur rôle protecteur contre les dommages oxydatifs et la génotoxicité induits par le TiO2-NPs chez le rat. Six groupes de rats ont été traités par voie orale pendant 30 jours, y compris le groupe témoin, le groupe traité par TiO2-NPs (300 mg/kg p.c.), le groupe traité par ETEO à faible dose (50 mg/kg p.c.) ou à forte dose (100 mg/kg p.c.) et le groupe traité par TiO2-NPs plus ETEO aux deux groupes traités par doses. Le sang et les tissus ont été prélevés pour différents dosages. Les résultats GC-MS ont indiqué la présence de 21 composés appartenant aux phénols, aux dérivés terpéniques et aux composés hétérocycliques. Les TiO2-NPs synthétisés étaient des particules tétragonales de 45 nm avec un potentiel zêta de -27,34 mV ; cependant, les ETEO étaient des particules rondes de 119 nm avec un potentiel zêta de -28,33 mV. L'administration de TiO2-NPs perturbe les marqueurs hépatiques et rénaux, le profil lipidique, les cytokines, les paramètres du stress oxydatif, l'expression de l'ARNm hépatique apoptotique et antioxydant et les altérations histologiques induites dans les tissus hépatiques et rénaux. ETEO pourrait améliorer tous ces paramètres d'une manière dose-dépendante. On pourrait conclure que l'ETEO est un candidat prometteur pour la protection contre le TiO2-NPs et peut être appliqué en toute sécurité dans les applications alimentaires.Translated Description (Spanish)
La síntesis verde de nanopartículas metálicas está creciendo dramáticamente; sin embargo, la toxicidad de estas partículas biosintetizadas contra organismos vivos no se explora completamente. Por lo tanto, este estudio fue diseñado para sintetizar y caracterizar TiO2-NPs, encapsular y caracterizar el aceite esencial de tomillo (ETEO) y determinar los constituyentes bioactivos de ETEO utilizando GC-MS y evaluar su papel protector contra el daño oxidativo inducido por TiO2-NPs y la genotoxicidad en ratas. Se trataron seis grupos de ratas por vía oral durante 30 días, incluido el grupo de control, el grupo tratado con TiO2-NP (300 mg/kg de peso corporal), ETEO en los grupos tratados con dosis bajas (50 mg/kg de peso corporal) o altas (100 mg/kg de peso corporal) y TiO2-NP más ETEO en los dos grupos tratados con dosis. Se recogió sangre y tejidos para diferentes ensayos. Los resultados de GC-MS indicaron la presencia de 21 compuestos pertenecientes a fenoles, derivados de terpenos y compuestos heterocíclicos. Los Tío2-NP sintetizados fueron partículas tetragonales de 45 nm con un potencial zeta de -27.34 mV; sin embargo, ETEO fueron partículas redondas de 119 nm con un potencial zeta de -28.33 mV. La administración de TiO2-NPs altera los marcadores hepáticos y renales, el perfil lipídico, las citocinas, los parámetros de estrés oxidativo, la expresión de ARNm hepático apoptótico y antioxidante e induce alteraciones histológicas en los tejidos hepáticos y renales. ETEO podría mejorar todos estos parámetros de una manera dependiente de la dosis. Se podría concluir que ETEO es un candidato prometedor para la protección contra TiO2-NPs y se puede aplicar de forma segura en aplicaciones alimentarias.Files
latest.pdf.pdf
Files
(3.7 MB)
| Name | Size | Download all |
|---|---|---|
|
md5:464bab989814ce844028055763450f62
|
3.7 MB | Preview Download |
Additional details
Additional titles
- Translated title (Arabic)
- القضاء على الإجهاد التأكسدي والسمية الجينية للجسيمات النانوية لثاني أكسيد التيتانيوم المخلقة حيويًا في الفئران عن طريق إضافة زيت الزعتر العطري المغطى ببروتين مصل اللبن
- Translated title (French)
- Élimination du stress oxydatif et de la génotoxicité des nanoparticules de dioxyde de titane biosynthétisées chez le rat par supplémentation en huile essentielle de thym enrobée de protéines de lactosérum
- Translated title (Spanish)
- Eliminación del estrés oxidativo y la genotoxicidad de las nanopartículas de dióxido de titanio biosintetizadas en ratas mediante la suplementación con aceite esencial de tomillo recubierto de proteína de suero de leche
Identifiers
- Other
- https://openalex.org/W3155239306
- DOI
- 10.1007/s11356-021-14723-7
References
- https://openalex.org/W1479909557
- https://openalex.org/W1572779288
- https://openalex.org/W1580737674
- https://openalex.org/W1581697291
- https://openalex.org/W1709116759
- https://openalex.org/W1964123007
- https://openalex.org/W1964483580
- https://openalex.org/W1964529114
- https://openalex.org/W1969040530
- https://openalex.org/W1969531715
- https://openalex.org/W1974203143
- https://openalex.org/W1975377900
- https://openalex.org/W1976827948
- https://openalex.org/W1978567215
- https://openalex.org/W1987370223
- https://openalex.org/W1992102289
- https://openalex.org/W1995312517
- https://openalex.org/W1995881395
- https://openalex.org/W1996492965
- https://openalex.org/W1998170369
- https://openalex.org/W2002003950
- https://openalex.org/W2005431774
- https://openalex.org/W2008157182
- https://openalex.org/W2010178266
- https://openalex.org/W2016759327
- https://openalex.org/W2017853225
- https://openalex.org/W2022964976
- https://openalex.org/W2023308156
- https://openalex.org/W2032962166
- https://openalex.org/W2035552013
- https://openalex.org/W2037717119
- https://openalex.org/W2038525852
- https://openalex.org/W2044138368
- https://openalex.org/W2044742335
- https://openalex.org/W2045526020
- https://openalex.org/W2048981930
- https://openalex.org/W2050554989
- https://openalex.org/W2052019374
- https://openalex.org/W2055870216
- https://openalex.org/W2056109737
- https://openalex.org/W2064727565
- https://openalex.org/W2069578724
- https://openalex.org/W2071562164
- https://openalex.org/W2073915407
- https://openalex.org/W2077358490
- https://openalex.org/W2078248663
- https://openalex.org/W2081345968
- https://openalex.org/W2082989760
- https://openalex.org/W2083117775
- https://openalex.org/W2086309746
- https://openalex.org/W2088814515
- https://openalex.org/W2090107650
- https://openalex.org/W2092673227
- https://openalex.org/W2095802036
- https://openalex.org/W2097366471
- https://openalex.org/W2104844517
- https://openalex.org/W2108915460
- https://openalex.org/W2117759677
- https://openalex.org/W2125506432
- https://openalex.org/W2127284788
- https://openalex.org/W2131755453
- https://openalex.org/W2133167615
- https://openalex.org/W2133538175
- https://openalex.org/W2136145760
- https://openalex.org/W2137094548
- https://openalex.org/W2140567280
- https://openalex.org/W2140617826
- https://openalex.org/W2147033192
- https://openalex.org/W2147843612
- https://openalex.org/W2151478286
- https://openalex.org/W2172243272
- https://openalex.org/W2257562334
- https://openalex.org/W2296235700
- https://openalex.org/W2337799606
- https://openalex.org/W2419249444
- https://openalex.org/W2517612427
- https://openalex.org/W2530784765
- https://openalex.org/W2565313017
- https://openalex.org/W2585285635
- https://openalex.org/W2592400823
- https://openalex.org/W2593653814
- https://openalex.org/W2595721094
- https://openalex.org/W2604434879
- https://openalex.org/W2617813360
- https://openalex.org/W2749260832
- https://openalex.org/W2775815660
- https://openalex.org/W2785466794
- https://openalex.org/W2790824661
- https://openalex.org/W2792976223
- https://openalex.org/W2802928831
- https://openalex.org/W2885253646
- https://openalex.org/W2885768761
- https://openalex.org/W2918189831
- https://openalex.org/W2921139475
- https://openalex.org/W2926599964
- https://openalex.org/W2936852078
- https://openalex.org/W2942973350
- https://openalex.org/W2943932988
- https://openalex.org/W2944035926
- https://openalex.org/W2947976163
- https://openalex.org/W2953512756
- https://openalex.org/W2960333854
- https://openalex.org/W2963005596
- https://openalex.org/W2969328838
- https://openalex.org/W2974082048
- https://openalex.org/W2978592518
- https://openalex.org/W2984490476
- https://openalex.org/W2999803173
- https://openalex.org/W3007936924
- https://openalex.org/W3023693424
- https://openalex.org/W3038921920
- https://openalex.org/W3042017349
- https://openalex.org/W3043144104
- https://openalex.org/W3046104218
- https://openalex.org/W3093148794
- https://openalex.org/W3118257522
- https://openalex.org/W3134935696
- https://openalex.org/W3136357930
- https://openalex.org/W3152859103
- https://openalex.org/W389723002
- https://openalex.org/W948559768