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Fermented Canadian lowbush blueberry juice stimulates glucose uptake and AMP-activated protein kinase in insulin-sensitive cultured muscle cells and adipocytes

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Extracts of the Canadian lowbush blueberry (Vaccinium angustifolium Ait.) have recently been demonstrated to possess significant antidiabetic potential, in accordance with the traditional use of this plant as an antidiabetic natural health product. Fermentation of blueberry juice with the Serratia vaccinii bacterium is known to modify the phenolic content and increase antioxidant activity. The present study evaluated the effects of fermented blueberry juice on glucose uptake, adipogenesis, and the signaling pathways that regulate glucose transport in muscle cells and adipocytes. A 6-hour treatment with fermented juice potentiated glucose uptake by 48% in C2C12 myotubes and by 142% in 3T3-L1 adipocytes, in the presence or absence of insulin, whereas nonfermented juice had no effect on transport. Fermented juice dramatically inhibited triglyceride content during adipogenesis of 3T3-L1 cells. Chlorogenic acid and gallic acid, both major phenolic components of fermented juice, had no effect on glucose uptake. Western blot analysis of the insulin-independent AMP-activated protein kinase revealed increased phosphorylation resulting from a 6-hour treatment. This activation or the increase in glucose uptake could not be explained by increased cytosolic calcium. Fermentation with S. vaccinii is concluded to confer antidiabetic activities to blueberry juice. Although the active principles and their mechanisms of action remain to be identified, transformed blueberry juice may nevertheless represent a novel complementary therapy and a source of novel therapeutic agents against diabetes mellitus.

Récemment, des travaux ont démontré le potentiel antidiabétique du bleuet sauvage Canadien (Vaccinium angustifolium Ait.), en accord avec l’utilisation traditionnelle de cette plante comme produit de santé naturel antidiabétique. La fermentation du jus de bleuet avec la bactérie Serratia vaccinii est connue pour modifier la concentration phénolique et augmenter l’activité antioxydante. La présente étude a évalué les effets du jus de bleuet fermenté sur la capture de glucose, l’adipogenèse et les voies de signalisation qui régulent le transport de glucose dans les cellules musculaires et les adipocytes. Un traitement de 6h avec le jus fermenté a potentialisé la capture de glucose de 48% dans les myotubes C2C12 et de 142% dans les adipocytes 3T3-L1, en présence et en l’absence d’insuline, alors que le jus non fermenté n’a aucun effet sur le transport. Le jus fermenté a inhibé de façon significative la concentration de triglycérides durant l’adipogenèse des cellules 3T3-L1. L’acide chlorogénique et l’acide gallique, deux composants phénoliques majeurs du jus fermenté, n’ont pas eu d’effet sur la capture de glucose. L’analyse de l’AMPK par immunobuvardage de type Western a révélé une augmentation de la phosphorylation après un traitement de 6h. Cette activation ou l’augmentation de la capture du glucose n’a pu être liée à une augmentation du calcium cytosolique. On conclut que la fermentation avec S. vaccinii confère des activités antidiabétiques au jus de bleuet. Les principes actifs et leurs mécanismes d’action doivent être identifiés; cependant, le jus de bleuet transformé pourrait représenter un traitement complémentaire novateur du diabète ainsi qu’une source de nouveaux agents thérapeutiques pour traiter la maladie.
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Document Type: Research Article

Publication date: September 1, 2007

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