Thesis (Ph.D)-Cairo University, 2024.

Bibliography: pages 10-13.

Obesity is a global public health concern that affects people's quality of life and contributes to chronic metabolic disorders such as insulin resistance, dyslipidemia, and persistent inflammation. Factors contributing to obesity include increased sedentary activity, unhealthy eating patterns, and a persistent imbalance between energy expenditure and intake. Obesity pharmaceuitcal treatment aims to reduce weight and obesity-related complications, but its potential side effects and drug interactions highlight the need for novel, efficient, and safe anti-obesity management plans.
This thesis aimed to formulate three nutraceutical supplements containing bioactive substances: white kidney bean extract (WKBE), propolis ethanolic extract (PEE), and CrPic3. The supplements were tested using an obesity-induced rat model to compare their anti-obesity effects against normal and obese rats. Comparable effects included nutritional parameters, biochemical parameters, and biomarkers of cardiovascular disease, liver function, kidney function, and blood glucose level. The hypothesis was that combining PPE with WKBE would have synergistic effects, while adding CrPic3 could lead to overall additional benefits.
The results showed that supplement III showed a synergetic effect in reducing weight gain, food utilization rate, abdominal fat, serum lipids, arterial and hepatic lipids, risk of cardiovascular disease, and blood glucose level, in addition to improving renal function. WKBE primarily exerted its effect through its α-amylase inhibitory action, leading to a reduction in the complex carbohydrate digestion rate, gastric emptying rate, and intake of food. PEE helped reduce weight by encouraging bowel movements and preventing the absorption of fat due to its high soluble saponins, polyphenolics, flavonoids, tannins, and vegetable proteins content. Flavonoids and polyphenols found in WKBE and PEE worked together to reduce hyperlipidemia, risk of cardiovascular disease, and lipid peroxidation, providing a hepatoprotective effect. CrPic3, a dietary supplement commonly used and having effects on appetite and weight control, acted as a catalyst to the WKBE and PEE, resulting in further reduction or normalization of certain parameters. No adverse effects were found of combining the three nutraceuticals in any organ or on the general health of rats over the 14-week duration of the study or doses used in the three investigational diets.
The secondary aim of the thesis was to formulate the most efficient nutraceutical supplement, which was shown to be supplement III in sachet, tablet, and hard gelatin capsule dosage forms. Formulated dosage forms combined the three anti-obesity active ingredients together with inactive ingredients according to FDA daily recommendations. The results revealed that the three formulated nutraceutical dosage forms had different stability statuses at different time points under accelerated storage conditions.

إحدى المشكلات الصحية الخطيرة التي لها آثار ضارة على الصحة هي السمنة. بالإضافة إلى جعل أجسامنا خارج الشكل، فإن السمنة ضارة بصحتنا. ربطت الأبحاث السريرية السمنة بظهور وتطور عدد من الاضطرابات الأيضية المزمنة، بما في ذلك مقاومة الأنسولين، واضطرابات دهون الدم ، والالتهابات المستمرة.
اعتمادا على شدة الحالة والاضطرابات المصاحبة، يمكن للسمنة أن تقصر متوسط العمر المتوقع من خمسة إلى عشرين عاما لعدد من الأمراض الأيضية المزمنة بما في ذلك السرطان والسكري من النوع الثاني وأمراض القلب والأوعية الدموية . لذلك، تحول هدف إدارة السمنة ليس فقط ليشمل فقدان الوزن ولكن أيضا لاستهداف المضاعفات المرتبطة بالسمنة .هناك أدلة متزايدة على أن النهج الأكثر فعالية لعلاج السمنة والوقاية منها هو من خلال التدخل الغذائي. لقد ثبت أن المنتجات الطبيعية والمكملات الغذائية بما في ذلك البوليفينول والبروتينات السكرية والببتيدات المشتقة من النباتات والسكريات تعمل بشكل جيد لهذا الغرض. .أشارت الأبحاث السابقة إلى أن المكونات النشطة بيولوجيا لمستخلص الفاصوليا البيضاء والبروبوليس و بيكولينات الكروم قد يكون لها تأثير مضاد للسمنة. ومع ذلك، لم يفحص أي بحث نتائج الجمع بين اثنين أو ثلاثة من هذه المكونات.
الهدف الأساسي من هذا البحث هو تقييم التأثير المضاد للسمنة لمثبطات الألفا الأميليز من مستخلص الفاصوليا البيضاء وحده (المكمل الغذائي الأول) أو بالاشتراك مع مستخلص البروبوليس الإيثانولي (المكمل الغذائي الثاني)، إما بمفرده أو مع بيكولينات الكروم (المكمل الغذائي الثالث) باستخدام نموذج في الجسم الحي. استعدادا لاختبار المكملات الغذائية المختلفة ، تم تقييم النشاط المثبط للألفا الأميليز لمستخلص الفاصوليا البيضاء ، وتم تمييز مستخلص البروبوليس الإيثانولوني من حيث محتوياته الفينولية والفلافونويد. بعد ذلك ، تم اختبار المكونات الغذائية الثلاثة المختلفة باستخدام 45 من ذكور الفئران Sprague-Dawley السليمة كنموذج في الجسم الحي . تم تقسيم الفئران إلى 5 مجموعات ، تم تغذية 9 فئران تم اختيارها عشوائيا بنظام غذائي أساسي( G1، كعنصر حاكم سلبى) خلال فترة التجربة التي استمرت 14 أسبوعا ، بينما تم تغذية الفئران ال 36 الأخرى بنظام غذائي عالي الدهون (نظام غذائي عالي الدهون بنسبة %45 ) لمدة 6 أسابيع للحث على السمنة وبعد ذلك تم تقسيمها عشوائيا إلى 4 مجموعات (عدد = 9 ) على النحو التالي ، تغذت مجموعة G2) ، كعنصر حاكم إيجابي) على نظام غذائي عالي الدهون بنسبة %45 ، و G3 على نظام غذائي عالي الدهون بنسبة %45 يحتوي على مستخلص الفاصوليا البيضاء (المكمل الغذائي الأول) ، و G4 على نظام غذائي عالي الدهون بنسبة %45 يحتوي على مستخلص الفاصوليا البيضاء و مستخلص البروبوليس الإيثانولي (المكمل الغذائي الثاني) ، بينما تغذت G5 على نظام غذائي عالي الدهون بنسبة %45 يحتوي على مستخلص الفاصوليا البيضاء و مستخلص البروبوليس الإيثانولوني و بيكولينات الكروم (المكمل الغذائي الثالث.) بعد فترة التجربة التي استمرت 14 أسبوعا ، تمت المقارنة من حيث الوزن النهائي ، والتقييمات الغذائية ، والاختبارات الكيميائية الحيوية ، والمؤشرات الحيوية لأمراض القلب والأوعية الدموية ، ووظائف الكبد ، ووظائف الكلى ، وصحة الأمعاء. بالمقارنة مع مجموعة الفئران البدينة (كعنصر حاكم إيجابي) ، أظهر المكمل الغذائي الثالث أفضل النتائج يليه المكمل الغذائي الثاني ثم المكمل الغذائي الأول ، على التوالي.
يمكن أن يكون للجمع بين المواد أو المستخلصات النشطة بيولوجيا مجموعة متنوعة من الآثار المفيدة من خلال آليات مضافة، مثل التأثيرات متعددة الأهداف ، أو زيادة التوافر البيولوجي ، أو زيادة النشاط الحيوي ، أو تقليص الآثار الضارة للخليط ومع ذلك ، هناك عيوب في هذا النهج ، حيث أن المركبات النشطة بيولوجيا المختلفة لها قابلية ذوبان متفاوتة ، واستقرار كيميائي متفاوت ، وتوافر بيولوجي متفاوت ، والتي تتأثر بظروف التخزين بالإضافة إلى عمليات الصياغة. لذلك ، فإن صياغة المكملات الغذائية الأكثر فعالية في أشكال صيدلانية على هيئة أكياس و أقراص وكبسولات جيلاتينية صلبة ثم تقييم ثباتها في ظل ظروف الاستقرار المتسارعة تمثل الهدف الثانوي لهذا البحث.
لتحقيق هذا الهدف من البحث ، تمت صياغة المكمل الغذائي الأكثر كفاءة (المكمل الغذائي الثالث) في أشكال جرعات أشكال صيدلانية على هيئة أكياس و أقراص وكبسولات جيلاتينية صلبة. تم اختبار هذه الجرعات من حيث قابليتها للتدفق والتفتيت والتفكك. يليه اختبار ثبات متسارع لأشكال الجرعات الثلاثة حيث تم تخزينها في( 2±40 درجة مئوية ورطوبة نسبية 5±75%) لمدة 180 يوما. طوال فترة التخزين هذه ، تم تقييم أشكال الجرعات من حيث خصائصها الفيزيائية والكيميائية والميكروبيولوجية. كشفت نتائج دراسة الثبات المتسارع أن الأقراص يمكن أن تظل ثابتة لفترة زمنية أطول تصل إلى 180 يوما (24 شهرا في الوقت الفعلي)، في حين أن الأكياس والكبسولات يمكن أن تظل ثابتة حتى 135 يوما (18 شهرا في الوقت الحقيقي).
يمكن أن يساهم هذا العمل في تلخيص معرفة وتطبيق الصيغ الغذائية المختلفة للتحكم في زيادة الوزن غير المرغوب فيها ، وكذلك تسليط الضوء على التأثير المحتمل لإضافة مكملات غذائية أخرى مثل مستخلص البروبوليس و بيكولينات الكروم وتأثيرها العام المضاد للسمنة.

Issued also as CD

Text in English and abstract in Arabic & English.