Attenuation of Acetone Induced Liver and Kidney Injury by Ginger and Turmeric Root Powder in Chickens

Document Type : Original Article

Authors

1 Dept. of Agricultural Chemistry, Fac. of Agriculture, Minia University, El-Minia, Egypt

2 Dept. of Animal and Poultry Production, Fac. of Agriculture, Minia University, El-Minia, Egypt

Abstract

Ginger and turmeric are commonly used in food as spices with well-reported antioxidant activity. However, hepatoprotective and nephroprotective effects of ginger and turmeric have not been adequately studied. Therefore, the current study used chicken model with acetone induced liver and kidney injuries to evaluate the hepatoprotective and nephroprotective activities of ginger and turmeric because metabolic functions of chicken and human liver is similar. Eighty cocks were randomized into 5 experimental groups of chicks. The first one served as control. While the second group was received 350mg acetone/kg body weight (given in drinking water) per day for 30 days. The third, fourth and fifth groups were received ginger, turmeric and mix of ginger and turmeric by 1% in food respectively after treatment with acetone. Hematological parameters, liver and renal function tests, hepatic oxidative stress enzymes, as well as, histopathological examination scores were determined. Results indicated that, administration of acetone induces alteration in various hematological parameters, hepatic enzymes and hepatic oxidative stress enzymes in chickens. Dietary supplementation of ginger (GEN) and turmeric (TUR) caused a significant amelioration in some hematological parameters in acetone treated chickens. GEN and TUR treatments could reduce damage induced by acetone in alanine aminotransferase (ALT), aspartate aminotransferase (AST), alkaline phosphatase (ALP), lactate dehydrogenase (LDH), gamma-glutamyl transpeptidase (GGT), glucose, total protein and their fractions levels. Furthermore, acetone promoted a significant increase in urea, uric acid and creatinine levels, while treatment with GEN or TUR or GEN+TUR at the same time of treatment with acetone maintained urea and uric acid concentrations at a level similar to the control group. Interestingly, GEN, TUR and GEN+ TUR treatments significantly ameliorated effects of acetone on chickens by improving the levels of the main antioxidant enzymes (superoxide dismutase SOD, glutathione-S-transferase GST) and malondialdehyde (MDA) a reliable marker of lipid peroxidation in the cells. Histologically, acetone appeared to be hepatotoxic in chick's. Hepatocytes were sensitive to the treatment with acetone and contained large number of congested blood vesicles, cytoplasmic vacuoles, pyknotic nuclei, and lymphocytic infiltration in treated animals. Turmeric and ginger treatments improved the vast majority of hepatic changes. Our findings broadly confirmed that, the supplementation of ginger and turmeric significantly alleviated liver and kidney functions, hematological parameters, as well as, hepatic oxidative stress enzymes and may have applications in the field of hepatoprotective drug development.

Keywords

Main Subjects


Article Title [العربیة]

تقلیل تأثیر الاسیتون المحفز لحدوث ضرر فی الکبد والکلی بواسطة مسحوق جذور الزنجبیل والکرکم فی الدجاج

Authors [العربیة]

  • عاطف عبد المحسن عبد الرحمن 1
  • حماده عبد الحمید مهنی علوان 2
  • سالی محمد عبد العزیز الشافعی 1
  • ایمن عبد الحمید محمد عبد الحفیظ 2
1 قسم الکیمیاء الزراعیة - کلیه الزراعة - جامعه المنیا– مصر
2 قسم الإنتاج الحیوانی والداجنی - کلیه الزراعة – جامعه المنیا– مصر
Abstract [العربیة]

عاده ما یستخدم الزنجبیل والکرکم فی الطعام کتوابل بالإضافة الا ان لهم نشاط مضاد للأکسدة. وبالرغم من ذلک فان التأثیر الوقائی للکبد والکلی لکل من الزنجبیل والکرکم لم تتم دراستهم بشکل کاف. لذلک فان الدراسة الحالیة قد استخدمت الدجاج کنموذج لدراسة تأثیر الاسیتون کمادة محفزة لحدوث اضرار فی الکبد والکلی وذلک بهدف تقییم التأثیر الوقائی للکبد والکلی لکل من الزنجبیل والکرکم حیث أن الوظائف التمثیلیة لکل من کبد الدجاج والانسان متشابهة. ولقد تم تقسیم 80 ذکر من الدجاج عشوائیا الی خمسه مجموعات استخدمت الاولی کمجموعه ضابطه. اما المجموعة الثانیة فقد عوملت بــ 350 مللیجرام اسیتون / کجم وزن جسم (أعطیت لها فی ماء الشرب) یومیا لمده 30 یوم. أما المجموعات الثالثة والرابعة والخامسة فقد عوملت بکل من الزنجبیل والکرکم بالإضافة الی خلیط منهم بنسبه 1 % على التوالی عقب المعاملة بالأسیتون. ومن خلال هذه الدراسة فقد تم تقدیر بعض القیاسات الهیماتولوجیه ‘وظائف الکبد والکلی‘ نشاط انزیمات الاجهاد الاوکسیدی الکبدی بالإضافة الی الفحص النسیجی للخلایا الکبدیة. ولقد أظهرت النتائج ان معاملة الدجاج بالأسیتون أدت الی حدوث بعض التغیرات فی العدید من القیاسات الهیماتولوجیه بالإضافة الی بعض الانزیمات الکبدیة وانزیمات الاجهاد الاوکسیدی الکبدی. الا ان الدعم الغذائی بالزنجبیل والکرکم ادی الی حدوث تحسن ملحوظ فی بعض القیاسات الهیماتولوجیه للدجاج المعامل بالأسیتون. کذلک اتضح ان المعاملة بالزنجبیل والکرکم یمکن ان تقلل من الاضرار الناتجة من المعاملة بالأسیتون فی مستویات ALT, AST, ALP, LDH, GGT، سکر الجلوکوز فی الدم بالإضافة الی المحتوی الکلی من البروتین ومشتقاته. علاوة على ذلک فان الاسیتون یؤدی الی حدوث زیادة ملحوظه فی مستوی الیوریا ‘حامض الیوریک‘ بالإضافة الی الکریتیانین بینما المعاملة بالزنجبیل او الکرکم او الخلیط منهم فی نفس وقت المعاملة بالأسیتون حافظت على ترکیز الیوریا وحامض الیوریک عند مستوی مشابهه من ذلک الموجود فی المجموعة الضابطة. ومن المثیر للاهتمام ان المعاملة بالزنجبیل ‘الکرکم او الخلیط منهم قد أدت الی تخفیف الاضرار الناتجة عن المعاملة فی الدجاج وذلک بتحسن مستویات نشاط الانزیمات المضادة للأکسدة الرئیسیة (SOD, GST) بالإضافة الی MDA والذی یعتبر بمثابة المؤشر الرئیسی لأکسدة الدهون فی الخلایا. ومن الناحیة الهستولوجیه، فقد اظهر الأسیتون سمیة کبدیه فی الدجاج حیث ان الخلایا الکبدیة کانت حساسة للمعاملة بالأسیتون واحتوت على عدد کبیر من حویصلات الدم المحتقنة، والعدید من الفجوات السیتوبلازمیة، وانکماشات فی انویه الخلایا بالإضافة الی حدوث تسلل فی الخلایا اللیمفاویة. الا ان المعاملة بالکرکم والزنجبیل قد حسنت الغالبیة العظمی من هذه التغیرات الکبدیة. وبشکل عام فان النتائج التی توصلنا الیها تأکد على نطاق واسع ان الدعم الغذائی بالزنجبیل والکرکم ادی الی تخفیف الاضرار الحادثة فی وظائف الکبد والکلی ‘القیاسات الهیماتولوجیه بالإضافة الی انزیمات الاجهاد الاوکسیدی الکبدی ومن الممکن ان یکون لهم تطبیقات فی مجال تطویر الأدویة الوقائیة للکبد.