Moringa oleifera-based diet protects against nickel-induced hepatotoxicity in rats

Abstract

Multiple health-promoting effects have been attributed to the consumption of Moringa oleifera leaves, as part of diet without adequate scientific credence. This study evaluated the effect of M. oleifera-based diets on nickel (Ni) - induced hepatotoxicity in rats. Male rats assigned into six groups were given oral administration of 20 mg/kg body weight nickel sulfate in normal saline and either fed normal diet orM. oleifera-based diets for 21 days. All animals were sacrificed under anesthesia 24 hours after the last treatment. Ni exposure elevated the rat plasma activities of alanine transaminase, aspartate transaminase and alkaline phosphatase significantly. Ni exposure also raised the levels of triglyceride, total cholesterol and low-density lipoprotein cholesterol while depleting the high-density lipoprotein cholesterol concentration. Further, Ni exposure raised rat plasma malondialdehyde but depleted reduced glutathione concentrations. The histopathological presentations revealed inflammation and cellular degeneration caused by Ni exposure. We show evidence thatM. oleifera-based diets protected against Ni-induced hepatotoxicity by improving the rat liver function indices, lipid profile as well as restoring cellular architecture and integrity. Study lends credence to the health-promoting value ofM. oleifera as well as underscores its potential to attenuate hepatic injury.

Keywords

diet supplement / hepatoprotective / metal toxicity / Moringa oleifera

References

[1] Luqman S, Srivastava  S, Kumar R , Experimental Assessment of Moringa oleifera Leaf and Fruit for Its Antistress, Antioxidant, and Scavenging Potential Using In Vitro and In Vivo Assays[J]. Evid Based Complement Alternat Med, 2012, 2012: 519084.

[2] Thurber MD, Fahey  JW. Adoption of Moringa oleifera to combat under-nutrition viewed through the lens of the “Diffusion of innovations” theory[J]. Ecol Food Nutr, 2009, 48(3): 212–225.

[3] Eilert U, Wolters  B, Nahrtedt A . The Antibiotic Principle of seeds of Moringa oleifera and M. stenopotala[J]. Planta Med, 1981, 42(1): 55–61.

[4] Anwar F, Latif  S, Ashraf M , Moringa oleifera: a food plant with multiple medicinal uses[J]. Phytother Res, 2007, 21(1): 17–25

[5] Kumar PS, Mishra  D, Ghosh G , Medicinal uses and pharmacological properties of Moringa oleifera[J]. Int J Phytomed, 2010, 2: 210–216.

[6] Guenera PA, Vergas  C, Milagros UY . Anti-inflammatory and Anti-tumor  activities of  Seed  extracts  of  Malunggay,  Moringa oleifera L (Morigaceae)[J]. Philli J Sci, 1996, 125: 175–184.

[7] Fahey JW. Moringa oleifera: a Review of the medical evidence for its nutritional, therapeutic, and prophylactic properties[J]. Part 1. Trees Life J, 2005, 1: 5.

[8] Ndong M, Uehara  M, Katsumata S , Preventive effects of Moringa oleifera (Lam) on hyperlipidemia and hepatocyte ultrastructural changes in iron deficient rats[J]. Biosci Biotechnol Biochem, 2007, 71(8): 1826–1833.

[9] Mbikay M. Therapeutic Potential of Moringa oleifera Leaves in Chronic Hyperglycemia and Dyslipidemia: A Review[J]. Front Pharmacol, 2012, 3: 24

[10] Bennett RN, Mellon  FA, Foidl N , Profiling glucosinolates and phenolics in vegetative and reproductive tissues of the multi-purpose trees Moringa oleifera L. (horseradish tree) and Moringa stenopetala L[J]. J Agric Food Chem, 2003, 51(12): 3546–3553.

[11] Amaglo NK, Bennett  RN, Lo Curto RB , Profiling selected phytochemicals and nutrients in different tissues of the multipurpose tree Moringa oleifera L., grown in Ghana[J]. Food Chem, 2010, 122(4): 1047–1054.

[12] Gowrishankar R, Kumar  M, Menon V , Trace element studies on Tinospora cordifolia (Menispermaceae), Ocimum sanctum (Lamiaceae), Moringa oleifera (Moringaceae), and Phyllanthus niruri (Euphorbiaceae) using PIXE[J]. Biol Trace Elem Res, 2010, 133(3): 357–363

[13] Adedapo AA, Mogbojuri  OM, Emikpe BO . Safety evaluations of the aqueous extract of the leaves of Moringa oleifera in rats[J]. J Med Plant, 2009, 3: 586–591.

[14] Awodele O, Oreagba  IA, Odoma S ,  da Silva JA ,  Osunkalu VO . Toxicological evaluation of the aqueous leaf extract of Moringa oleifera Lam. (Moringaceae)[J]. J Ethnopharmacol 2011; 31; 139(2):330–336.

[15] Adeyemi OS, Elebiyo  TC. Moringa Oleifera supplemented diets prevented nickel-induced nephrotoxicity in Wistar rats[J]. J Nutr Metab, 2014; 2014: 958621.160;

[16] Promkum C, Kupradinun  P, Tuntipopipat S , Nutritive evaluation and effect of Moringa oleifera pod on clastogenic potential in the mouse[J]. Asian Pac J Cancer Prev, 2010, 11(3): 627–632.

[17] Johnson BC. Clinical Perspectives on the Health Effects of Moringa oleifera: A Promising Adjunct for Balanced Nutrition and Better Health[J]. KOS Health Publications, 2005, 8: 1–5.

[18] AOAC. Official methods of analysis of association of official analytical chemists[M]. 15th ed. Washington DC: AOAC Internationa, 1995.

[19] National Research Council. Guide for the Care and Use of Laboratory Animals[M], 8th Ed. Washington DC: National Academies Science Press, 2011.

[20] Warnick GR, Knopp  RH, Fitzpatrick V , Estimating low-density lipoprotein cholesterol by the Friedewaldequaton is adequate for classifying patients on the basis of nationally recommended cutpoints’[J]. Clin Chem, 1990, 36(1): 15–19.

[21] Ellman GI. Tissue sulfhydryl groups[J]. Arch Biochem Biophys, 1959, 82(1): 70–77.

[22] Akanji MA, Adeyemi  OS, Oguntoye SO , Psidium guajava extract reduces trypanosomosis associated lipid peroxidation and raises glutathione concentrations in infected animals[J]. EXCLI J, 2009, 8: 148–154.

[23] Niehaus WG, Samuelson  B. Formation of malondialdehyde from phospholipid arachidonate during microsomal lipid peroxidation[J]. Eur J Biochem, 1968, 6(1): 126–130.

[24] Adeyemi OS, Sulaiman  FA. Biochemical and morphological changes in Trypanosoma brucei brucei- infected rats treated with homidium chloride and diminazene aceturate[J]. J Basic Clin Physiol Pharmacol, 2012, 23(4): 179–183.

[25] Kumari DJ. Hypoglycemic effect of Moringa oleifera and Azadirachta indica in type-2 diabetes[J]. Bioscan, 2010, 5: 211–214.

[26] Asante WJ, Nasare  IL, Tom-Dery D , Nutrient composition of Moringa oleifera leaves from two agro ecological zones in Ghana[J]. Afr J Plant Sci, 2014, 8(1): 65–71

[27] Dieye AM, Sarr  A, Diop SN , Medicinal plants and the treatment of diabetes in Senegal: survey with patients[J]. Fundam Clin Pharmacol, 2008, 22: 211–216.

[28] Adeyemi OS, Orekoya  B. Lipid profile and oxidative stress markers in rats following oral and repeated exposure to Fijk herbal mixture[J]. J Toxicol, 2014, 2014: 876035.

[29] Sulaiman FA, Ahmed El-Imam  AM, Adeyemo AA , Aspergillus niger-fermented Jatropha curcas seed cake: proximate composition and effects on biochemical indices in Wistar rats[J]. Biol Lett, 2015, 51(1): 37–46.

[30] Adeyemi OS, Akanji  MA. Biochemical changes in the kidney and liver of rats following administration of ethanolic extract of Psidium guajava leaves[J]. Hum Exp Toxicol, 2011, 30(9): 1266–1274

[31] Adeyemi OS, Fambegbe  M, Daniyan OR , Yoyo Bitters, a polyherbal formulation influenced some biochemical parameters in Wistar rats[J]. J Basic Clin Physiol Pharmacol, 2012, 23(4): 135–138.

[32] Buraimoh AA. Hepatoprotective effect of ethanolic leave extract of Moringa oleifera on the histology of paracetamol induced liver damage in Wistar rats[J]. Int J Anim Vet Adv, 2011, 3: 10–13.

[33] Pari L, Kumar  NA. Hepatoprotective activity of Moringa oleifera on antitubercular drug-induced liver damage in rats[J]. J Med Food, 2002, 5(3): 171–177.

[34] Mehta K, Balaraman  R, Amin AH , Effect of fruits of Moringa oleifera on the lipid profile of normal and hypercholesterolaemic rabbits[J]. J Ethnopharmacol, 2003, 86(2-3): 191–195

[35] Lin X, Racette  SB, Lefevre M , The effects of phytosterols present in natural food matrices on cholesterol metabolism and LDL-cholesterol: a controlled feeding trial[J]. Eur J Clin Nutr, 2010, 64(12): 1481–1487.

[36] Atawodi SE, Atawodi  JC, Idakwo GA , Evaluation of the polyphenol content and antioxidant properties of methanol extracts of the leaves, stem, and root barks ofMoringa oleifera Lam[J]. J Med Food, 2010, 13(3): 710–716.

[37] Chumark P, Khunawat  P, Sanvarinda Y , The in vitro and ex vivo antioxidant properties, hypolipidaemic and antiatherosclerotic activities of water extract of Moringa oleifera Lam. leaves[J]. J Ethnopharmacol, 2008, 16(3): 439–446.

[38] Limon-Pacheco J, Gonsebatt  ME. The role of antioxidants and antioxidant-related enzymes in protective responses to environmentally induced oxidative stress[J]. Mutat Res, 2009, 674(1-2): 137–147

[39] Ryter SW, Kim  HP, Hoetzel A , Mechanisms of cell death in  oxidative stress[J]. Antioxid  Redox  Signal, 2007, 9(1): 49–89.

Acknowledgments

The authors thank the laboratory staff at the Department of Biological Sciences, Landmark University, Omu-Aran, Kwara State, Nigeria for technical support.

RIGHTS & PERMISSIONS

2017 2017 by the Journal of Biomedical Research. All rights reserved.