Mineral and/or milk supplementation of fruit beverages helps in the prevention of H2O2-induced oxidative stress in Caco-2 cells / La adición de minerales y/o leche a bebidas a base de zumo de frutas ayuda en la prevención del estrés oxidativo inducido por H2O2 en celulas Caco-2

ABSTRACT

Introduction: Fruit beverages are commonly supplemented with milk, vitamins and/or minerals in order to improve their healthy effects by providing some bioactive components that can act additively or synergistically against oxidative stress. Aims: To test whether iron, zinc, and milk added to fruit beverages do not affect the cytoprotective effect against oxidative damage to Caco-2 cells through GSH-related enzymes induction and cell cycle progression preservation, in comparison with non-supplemented fruit beverage. Methods: Caco-2 cells were incubated 24 h with the bioaccessible fraction (BF) of eight fruit beverages with/without iron and/or zinc, and/or milk, and then challenged with H2O2 (5 mmol L-1 -2 h). Mitochondrial enzyme activities (MTT test), GSH-Rd and GSH-Px enzyme activities, cell cycle progression and caspase-3 activity were measured. Results and discussion: Fruit beverages prevented the deleterious effect of H2O2 on cell viability, with almost all samples reaching control basal levels. Only independent iron or zinc supplementation with/without milk exerted positive effects upon GSH-Rd activity. Both minerals with milk, afforded improved preservation of GSH-Px activity. All samples prevented the decrease in the G1 phase of cell cycle induced by H2O2, except iron supplemented samples with/without milk, but none of them avoided the increase in sub-G1 phase. However, this fact was not associated to caspase-3 activity, with a probable positive effect of zinc upon this parameter. Conclusion: Mineral and/or milk supplementation of fruit beverages helps in the prevention of oxidative stress in Caco-2 cells based on cell viability maintenance, GSH-related enzymes activation, cell cycle distribution preservation and inhibition of caspase-3 activation (AU)

RESUMEN

Introducción: En la actualidad las bebidas a base de zumo de frutas llevan adicionadas leche, vitaminas y/o minerales con objeto de mejorar sus efectos beneficiosos para la salud mediante el aporte de numerosos compuestos bioactivos que pueden actuar de forma aditiva o sinérgica frente al estrés oxidativo. Objetivos: Evaluar si la adición de hierro, cinc y leche a las bebidas a base de zumo de frutas no afecta al efecto cito-protector frente al daño oxidativo en células Caco-2 a través de la inducción de enzimas del ciclo del GSH y la preservación de la progresión del ciclo celular, en comparación con la bebida a base de zumo de frutas no suplementada. Métodos: Las células Caco-2 se incubaron 24 h con las fracciones bioaccesibles (FB) de ocho bebidas a base de zumo de frutas con/sin hierro y/o cinc y/o leche, y se sometieron a estrés oxidativo con H2O2 (5 mmol L-1-2 h). Se determinó la actividad enzimática mitocondrial (test MTT), la actividad de las enzimas GSH-Rd y GSH-Px, la progresión del ciclo celular y la actividad de la enzima caspasa-3. Resultados y discusión: Las bebidas a base de zumo de frutas previnieron del efecto perjudicial del H2O2 sobre la viabilidad celular, con casi todas las muestras alcanzando los niveles basales del control. Sólo la adición independiente de hierro o cinc con/sin leche ejerció efectos positivos sobre la actividad de la enzima GSH-Rd. Por otra parte, ambos minerales con leche proporcionaron una mejor preservación en la actividad de la enzima GSH-Px. Todas las muestras previnieron el descenso en la fase G1 del ciclo celular inducido por el H2O2, excepto la muestra adicionada de hierro, pero ninguna de ellas evitó el incremento en la fase subG1 del ciclo celular. Sin embargo, este hecho no estuvo asociado con la actividad de la enzima caspasa-3, con un probable efecto positivo del cinc sobre este parámetro. Conclusión: La adición de minerales y/o leche a las bebidas a base de zumo de frutas ayuda en la prevención de estrés oxidativo en células Caco-2 mediante el mantenimiento de la viabilidad celular, activación de enzimas del ciclo del GSH, preservación de la progresión del ciclo celular e inhibición en la activación de la enzima caspasa-3 (AU)