Assessment of Irvingia Gabonensis (Aubry-Lecomte ex. O'Rorke) Baill. Family Irvingiaceae for Control of Obesity / By Yassmin Raafat Hassan Said; Under the Supervision of Prof. Dr. Camilia George Michael, Prof. Dr. Hala Mohamed El Hefnawy, Dr. Riham Adel El-Shiekh

Thesis (M.Sc.) -Cairo University, 2024.

Bibliography: pages 8-9+141.

The global prevalence of obesity has escalated, leading to various metabolic disorders, including hyperlipidemia, dementia, and insulin resistance. Functional foods and their derivatives have shown promise in mitigating obesity-related metabolic issues. Among these, African mango seeds, or Irvingia gabonensis (IG), are renowned for their nutritional and medicinal properties. Despite its recognized significance, a comprehensive understanding of IG's chemical constituents remains elusive. In this study, we utilized high-performance liquid chromatography-coupled photodiode arrays and electrospray ionization mass detectors (UHPLC/PDA/ESI-MS) to investigate the profile of secondary metabolites in IG. Through this approach, we characterized more than 150 metabolites, for the first time, providing a novel and holistic insight into the composition of IG. Furthermore, UPLC/MS characterization of the extract revealed a dominance of tannins as the key metabolites in the plant. Total phenolics, flavonoids, and tannins were quantified to standardize our extract. Then, the extract was subjected to in-vitro testing (IC50 values) before establishing the in-vivo model. Three different antioxidant assays (ABTS, FRAP, and ORAC), in addition to enzyme inhibition assays of α-amylase, α-glucosidase, and lipase, were performed and demonstrated promising antioxidant and enzyme inhibition activities compared to reference drugs. Additionally, we assessed the potential of IG seeds total aqueous extract (IG SAE) in counteracting complications induced by a high-fat, high-carbohydrate (HFHC) diet in a metabolic syndrome rat model. The animal model was induced following eight weeks of high-fat, high-carbohydrate diet feeding, with separate administration of IG extract at doses of 100 mg/kg and 200 mg/kg by oral gavage during feeding. Metformin and Orlistat were used as standard reference drugs. The results exhibited that Orlistat, metformin, and IG seed aqueous extract have a remarkable impact on mitigating the metabolic alterations induced by the HFHC diet, effectively reducing the body weight, blood glucose level, lipid profile, oxidative stress, and neurotransmitter levels, leading to improved behavioral functions as well as the histological alternation. Additionally, IG SAE reduced inflammation, apoptosis, and endoplasmic reticulum stress, together with promoting autophagy, via modulation of the PI3K/AKT/GSK-3β/CREB, PERK/CHOP/Bcl-2, and AMPK/SIRT-1/m-TOR pathways. In conclusion, our study substantiates the versatile effectiveness of IG seed extract, positioning it as a potential functional food source capable of alleviating metabolic syndrome, with a proposal of the underlying molecular mechanisms. The findings contribute to the expanding knowledge of IG's nutritional and medicinal properties, presenting a promising avenue for combating obesity-related health challenges.

ازداد انتشار السمنة على مستوى العالم ، مما أدى إلى ظهور اضطرابات أيضية مختلفة، كفرط الدهون في الدم، الخرف، ومقاومة الأنسولين. أظهرت الأغذية الفعالة ومشتقاتها الوعد في التخفيف من المشكلات المرتبطة بالسمنة والأمراض الأيضية. من بين هذه المشتقات، بذور المانجو الأفريقية، أو إيرفينجيا جابوننسيس IG، المشهورة بخصائصها الغذائية والطبية. وعلى الرغم من أهميتها المعترف بها، إلا أن فهمنا الشامل لمكونات IG الكيميائية لا يزال غير معروف. استخدمنا في هذه الدراسة تقنية الكروماتوغرافيا السائلة عالية الأداء بالكشف عن المصفوفة الثنائية التردد-الوقت للطيران وكاشف الأيونات الكهربائية (UHPLC/PDA/ESI-MS) لاستكشاف المركبات الثانوية في IG. . قمنا بتوصيف أكثر من 150 مركبًا لأول مرة، مما يوفر رؤية جديدة وشاملة في تركيب IG. علاوة على ذلك، كشف توصيف UPLC/MS للمستخلص عن تفوق العفصات كمركبات رئيسية في النبات. تم قياس الفينولات الكلية والفلافونويدات والعفصات في المستخلص. ثم تم اختبار المستخلص في المختبر (قيم IC50 قبل تأسيس نموذج داخلي). وقد أظهرت جميع اختبارات مضادات الأكسدة الثلاثة ABTS و FRAP و ORAC بالإضافة إلى اختبارات تثبيط الإنزيمات لألفا-أميليز وألفا-غلوكوسيداز والليباز، خصائص مشجعة لتثبيط الأكسدة والإنزيمات مقارنةً بالأدوية المرجعية. بالإضافة إلى ذلك، قيمنا إمكانية مستخلص IG الكلي للبذور في مواجهة المضاعفات التي يسببها نظام غذائي عالي الدهون والكربوهيدرات في نموذج الفئران لمتلازمة الأيض. تم إنشاء نموذج الحيوانات بعد ثمانية أسابيع من إطعام نظام غذائي عالي الدهون والكربوهيدرات، مع تقديم مستخلص IG بجرعات 100 ملغ/كغ و 200 ملغ/كغ من خلال تغذية الجهاز الفموي. تم استخدام ميتفورمين وأورليستات كأدوية مرجعية قياسية. أظهرت النتائج أن مستخلص بذور IG يؤثر بشكل قوي على التغيرات الأيضية التي يسببها نظام غذائي عالي الدهون والكربوهيدرات، حيث قلل بفعالية من زيادة الوزن الجسدي، وحسّن مستويات الدهون في الدم، وله القدرة على الوقاية من التدهور الإدراكي وتحسين وظائف الذاكرة من خلال معالجة الاختلالات الأيضية، وتعزيز الملامح الدهون الصحية، والحفاظ على سلامة أنسجة الدماغ. في الختام، تؤكد دراستنا فعالية مستخلص بذور IG متعدد الاستخدامات، مما يؤهلها لتكون مصدرًا وظيفيًا محتملًا للطعام قادرًا على التخفيف من متلازمة الأيض، مع اقتراح للآليات الجزيئية الكامنة. تساهم النتائج في توسيع المعرفة حول الخصائص الغذائية والطبية لـ IG، مما يقدم آفاقًا مشجعة لمواجهة التحديات الصحية المرتبطة بالسمنة.

Issued also as CD

Text in English and abstract in Arabic & English.