Nutritional homeostasis in carnivorous southern catfish (Silurus meridionalis): is there a mechanism for increased energy expenditure during carbohydrate overfeeding?

In previous growth experiments with carnivorous southern catfish (Silurus meridionalis), the non-fecal energy lose was positively related to dietary. carbohydrate level. To test whether metabolic energy expenditure accounts for such energy loss, an experiment was performed with southern catfish juveniles (33.2-71.9 g) to study the effect of dietary carbohydrate level on fasting metabolic rate and specific dynamic action (SDA) at 27.5 degreesC. The fasting metabolic rate in this catfish was increased with dietary carbohydrate level, and the specific dynamic action (SDA) coefficient (energy expended on SDA as percent of assimilated energy) was not affected by dietary carbohydrate level. The results suggest that in southern catfish, carbohydrate overfeeding increases metabolic rate to oxidize unwanted assimilated carbohydrate. A discussion on the poor capacity of intermediate metabolism for adapting dietary carbohydrate in carnivorous fish and its possible relationship with facultative component of SDA was also documented in this paper. (C) 2004 Elsevier Inc. All rights reserved.

Effect of carbohydrate overfeeding on whole body macronutrient metabolism and expression of lipogenic enzymes in adipose tissue of lean and overweight humans

OBJECTIVE: Lipids stored in adipose tissue can originate from dietary lipids or from de novo lipogenesis (DNL) from carbohydrates. Whether DNL is abnormal in adipose tissue of overweight individuals remains unknown. The present study was undertaken to assess the effect of carbohydrate overfeeding on glucose-induced whole body DNL and adipose tissue lipogenic gene expression in lean and overweight humans. DESIGN: Prospective, cross-over study. SUBJECTS AND METHODS: A total of 11 lean (five male, six female, mean BMI 21.0+/-0.5 kg/m(2)) and eight overweight (four males, four females, mean BMI 30.1+/-0.6 kg/m(2)) volunteers were studied on two occasions. On one occasion, they received an isoenergetic diet containing 50% carbohydrate for 4 days prior to testing; on the other, they received a hyperenergetic diet (175% energy requirements) containing 71% carbohydrates. After each period of 4 days of controlled diet, they were studied over 6 h after having received 3.25 g glucose/kg fat free mass. Whole body glucose oxidation and net DNL were monitored by means of indirect calorimetry. An adipose tissue biopsy was obtained at the end of this 6-h period and the levels of SREBP-1c, acetyl CoA carboxylase, and fatty acid synthase mRNA were measured by real-time PCR. RESULTS: After isocaloric feeding, whole body net DNL amounted to 35+/-9 mg/kg fat free mass/5 h in lean subjects and to 49+/-3 mg/kg fat free mass/5 h in overweight subjects over the 5 h following glucose ingestion. These figures increased (P<0.001) to 156+/-21 mg/kg fat free mass/5 h in lean and 64+/-11 mg/kg fat free mass/5 h (P<0.05 vs lean) in overweight subjects after carbohydrate overfeeding. Whole body DNL after overfeeding was lower (P<0.001) and glycogen synthesis was higher (P<0.001) in overweight than in normal subjects. Adipose tissue SREBP-1c mRNA increased by 25% in overweight and by 43% in lean subjects (P<0.05) after carbohydrate overfeeding, whereas fatty acid synthase mRNA increased by 66 and 84% (P<0.05). CONCLUSION: Whole body net DNL is not increased during carbohydrate overfeeding in overweight individuals. Stimulation of adipose lipogenic enzymes is also not higher in overweight subjects. Carbohydrate overfeeding does not stimulate whole body net DNL nor expression of lipogenic enzymes in adipose tissue to a larger extent in overweight than lean subjects.

Role of dietary fats in modulating cardiometabolic risk during moderate weight gain : a randomized double-blind overfeeding trial (LIPOGAIN study)

BACKGROUND: Whether the type of dietary fat could alter cardiometabolic responses to a hypercaloric diet is unknown. In addition, subclinical cardiometabolic consequences of moderate weight gain require further study. METHODS AND RESULTS: In a 7-week, double-blind, parallel-group, randomized controlled trial, 39 healthy, lean individuals (mean age of 27±4) consumed muffins (51% of energy [%E] from fat and 44%E refined carbohydrates) providing 750 kcal/day added to their habitual diets. All muffins had identical contents, except for type of fat; sunflower oil rich in polyunsaturated fatty acids (PUFA diet) or palm oil rich in saturated fatty acids (SFA diet). Despite comparable weight gain in the 2 groups, total: high-density lipoprotein (HDL) cholesterol, low-density lipoprotein:HDL cholesterol, and apolipoprotein B:AI ratios decreased during the PUFA versus the SFA diet (-0.37±0.59 versus +0.07±0.29, -0.31±0.49 versus +0.05±0.28, and -0.07±0.11 versus +0.01±0.07, P=0.003, P=0.007, and P=0.01 for between-group differences), whereas no significant differences were observed for other cardiometabolic risk markers. In the whole group (ie, independently of fat type), body weight increased (+2.2%, P<0.001) together with increased plasma proinsulin (+21%, P=0.007), insulin (+17%, P=0.003), proprotein convertase subtilisin/kexin type 9, (+9%, P=0.008) fibroblast growth factor-21 (+31%, P=0.04), endothelial markers vascular cell adhesion molecule-1, intercellular adhesion molecule-1, and E-selectin (+9, +5, and +10%, respectively, P<0.01 for all), whereas nonesterified fatty acids decreased (-28%, P=0.001). CONCLUSIONS: Excess energy from PUFA versus SFA reduces atherogenic lipoproteins. Modest weight gain in young individuals induces hyperproinsulinemia and increases biomarkers of endothelial dysfunction, effects that may be partly outweighed by the lipid-lowering effects of PUFA. CLINICAL TRIAL REGISTRATION URL: http://ClinicalTrials.gov. Unique identifier: NCT01427140.

Toxicity of ad lib. overfeeding: effects on cardiac tissue

The aim of the present study was to determine the effects of ad lib, overfeeding and of dietary restriction (DR) on oxidative stress in cardiac tissue. Lipoperoxide concentrations ere decreased and antioxidant enzymes ere increased in moderate-DR-fed rats. Severe-DR induced increased lipoperoxide concentrations. Overfeeding increased lipoperoxide levels in cardiac tissue. Total superoxide dismutase (SOD) and Cu-Zn superoxide dismutase (Cu-Zn SOD) activities were decreased in cardiac tissue at 35 days of overfeeding. As no changes in glutathione peroxidase (GSH-Px) ere observed in overfed rats, awhile SOD and Cu-Zn SOD activities were decreased in these animals. it is assumed that superoxide anion is an important intermediate in the toxicity of ad lib, overfeeding. Overfeeding induced alterations in markers of oxidative stress in cardiac tissue. (C) 2002 Elsevier B.V. Ltd. All rights reserved.

Effects of short-term overfeeding with fructose, fat and fructose plus fat on plasma and hepatic lipids in healthy men

The present study aimed to assess the effects of excess fat, fructose and fat-plus-fructose intakes on intrahepatocellular lipid (IHCL).

Effects of a short-term overfeeding with fructose or glucose in healthy young males

Consumption of simple carbohydrates has markedly increased over the past decades, and may be involved in the increased prevalence in metabolic diseases. Whether an increased intake of fructose is specifically related to a dysregulation of glucose and lipid metabolism remains controversial. We therefore compared the effects of hypercaloric diets enriched with fructose (HFrD) or glucose (HGlcD) in healthy men. Eleven subjects were studied in a randomised order after 7 d of the following diets: (1) weight maintenance, control diet; (2) HFrD (3.5 g fructose/kg fat-free mass (ffm) per d, +35 % energy intake); (3) HGlcD (3.5 g glucose/kg ffm per d, +35 % energy intake). Fasting hepatic glucose output (HGO) was measured with 6,6-2H2-glucose. Intrahepatocellular lipids (IHCL) and intramyocellular lipids (IMCL) were measured by 1H magnetic resonance spectroscopy. Both fructose and glucose increased fasting VLDL-TAG (HFrD: +59 %, P < 0.05; HGlcD: +31 %, P = 0.11) and IHCL (HFrD: +52 %, P < 0.05; HGlcD: +58 %, P = 0.06). HGO increased after both diets (HFrD: +5 %, P < 0.05; HGlcD: +5 %, P = 0.05). No change was observed in fasting glycaemia, insulin and alanine aminotransferase concentrations. IMCL increased significantly only after the HGlcD (HFrD: +24 %, NS; HGlcD: +59 %, P < 0.05). IHCL and VLDL-TAG were not different between hypercaloric HFrD and HGlcD, but were increased compared to values observed with a weight maintenance diet. However, glucose led to a higher increase in IMCL than fructose.

Effects of supplementation with essential amino acids on intrahepatic lipid concentrations during fructose overfeeding in humans

A high dietary protein intake has been shown to blunt the deposition of intrahepatic lipids in high-fat- and high-carbohydrate-fed rodents and humans.

Effects of fructose and glucose overfeeding on hepatic insulin sensitivity and intrahepatic lipids in healthy humans

To assess how intrahepatic fat and insulin resistance relate to daily fructose and energy intake during short-term overfeeding in healthy subjects.

Interactions between energy intake and expenditure in the development and treatment of obesity.

Summary There are four interactions to consider between energy intake (EI) and energy expenditure (EE) in the development and treatment of obesity. (1) Does sedentariness alter levels of EI or subsequent EE? and (2) Do high levels of EI alter physical activity or exercise? (3) Do exercise-induced increases in EE drive EI upwards and undermine dietary approaches to weight management and (4) Do low levels of EI elevate or decrease EE? There is little evidence that sedentariness alters levels of EI. This lack of cross-talk between altered EE and EI appears to promote a positive EB. Lifestyle studies also suggest that a sedentary routine actually offers the opportunity for over-consumption. Substantive changes in non exercise activity thermogenesis are feasible, but not clearly demonstrated. Cross talk between elevated EE and EI is initially too weak and takes too long to activate, to seriously threaten dietary approaches to weight management. It appears that substantial fat loss is possible before intake begins to track a sustained elevation of EE. There is more evidence that low levels of EI does lower physical activity levels, in relatively lean men under conditions of acute or prolonged semi-starvation and in dieting obese subjects. During altered EB there are a number of small but significant changes in the components of EE, including (i) sleeping and basal metabolic rate, (ii) energy cost of weight change alters as weight is gained or lost, (iii) exercise efficiency, (iv) energy cost of weight bearing activities, (v) during substantive overfeeding diet composition (fat versus carbohydrate) will influence the energy cost of nutrient storage by ~ 15%. The responses (i-v) above are all “obligatory” responses. Altered EB can also stimulate facultative behavioural responses, as a consequence of cross-talk between EI and EE. Altered EB will lead to changes in the mode duration and intensity of physical activities. Feeding behaviour can also change. The degree of inter-individual variability in these responses will define the scope within which various mechanisms of EB compensation can operate. The relative importance of “obligatory” versus facultative, behavioural responses -as components of EB control- need to be defined.

Determinants of rapid weight gain during infancy: Baseline results from the NOURISH randomised controlled trial.

Background: Rapid weight gain in infancy is an important predictor of obesity in later childhood. Our aim was to determine which modifiable variables are associated with rapid weight gain in early life. Methods: Subjects were healthy infants enrolled in NOURISH, a randomised, controlled trial evaluating an intervention to promote positive early feeding practices. This analysis used the birth and baseline data for NOURISH. Birthweight was collected from hospital records and infants were also weighed at baseline assessment when they were aged 4-7 months and before randomisation. Infant feeding practices and demographic variables were collected from the mother using a self administered questionnaire. Rapid weight gain was defined as an increase in weight-for-age Z-score (using WHO standards) above 0.67 SD from birth to baseline assessment, which is interpreted clinically as crossing centile lines on a growth chart. Variables associated with rapid weight gain were evaluated using a multivariable logistic regression model. Results: Complete data were available for 612 infants (88% of the total sample recruited) with a mean (SD) age of 4.3 (1.0) months at baseline assessment. After adjusting for mother's age, smoking in pregnancy, BMI, and education and infant birthweight, age, gender and introduction of solid foods, the only two modifiable factors associated with rapid weight gain to attain statistical significance were formula feeding [OR=1.72 (95%CI 1.01-2.94), P= 0.047] and feeding on schedule [OR=2.29 (95%CI 1.14-4.61), P=0.020]. Male gender and lower birthweight were non-modifiable factors associated with rapid weight gain. Conclusions: This analysis supports the contention that there is an association between formula feeding, feeding to schedule and weight gain in the first months of life. Mechanisms may include the actual content of formula milk (e.g. higher protein intake) or differences in feeding styles, such as feeding to schedule, which increase the risk of overfeeding. Trial Registration: Australian Clinical Trials Registry ACTRN12608000056392

Energy gap in the aetiology of body weight gain and obesity: A challenging concept with a complex evaluation and pitfalls

The concept of energy gap(s) is useful for understanding the consequence of a small daily, weekly, or monthly positive energy balance and the inconspicuous shift in weight gain ultimately leading to overweight and obesity. Energy gap is a dynamic concept: an initial positive energy gap incurred via an increase in energy intake (or a decrease in physical activity) is not constant, may fade out with time if the initial conditions are maintained, and depends on the 'efficiency' with which the readjustment of the energy imbalance gap occurs with time. The metabolic response to an energy imbalance gap and the magnitude of the energy gap(s) can be estimated by at least two methods, i.e. i) assessment by longitudinal overfeeding studies, imposing (by design) an initial positive energy imbalance gap; ii) retrospective assessment based on epidemiological surveys, whereby the accumulated endogenous energy storage per unit of time is calculated from the change in body weight and body composition. In order to illustrate the difficulty of accurately assessing an energy gap we have used, as an illustrative example, a recent epidemiological study which tracked changes in total energy intake (estimated by gross food availability) and body weight over 3 decades in the US, combined with total energy expenditure prediction from body weight using doubly labelled water data. At the population level, the study attempted to assess the cause of the energy gap purported to be entirely due to increased food intake. Based on an estimate of change in energy intake judged to be more reliable (i.e. in the same study population) and together with calculations of simple energetic indices, our analysis suggests that conclusions about the fundamental causes of obesity development in a population (excess intake vs. low physical activity or both) is clouded by a high level of uncertainty.

Estudo da bioenergética mitocondrial de cardiomiócitos de camundongos obesos

A obesidade é uma doença crônica, resultante do excesso de gordura no organismo. O aumento da obesidade no mundo, tem se revelado como um dos fenômenos clínicos e epidemiológicos da atualidade. Estudos populacionais e em modelos animais demonstram que a origem da epidemia da obesidade está relacionada a fatores genéticos, modificações de hábitos nutricionais, redução da atividade física, e alterações nutricionais durante a lactação, desempenhando um papel relevante no desenvolvimento da obesidade, DM2 e cardiomiopatias. As mitocôndrias são os coordenadores centrais do metabolismo energético, assim, alterações funcionais e estruturais dessa organela têm sido associadas à desordens metabólicas. Elas exercem um papel na sobrevivência e função dos cardiomiócitos devido à alta demanda energética do miocárdio. Desta forma, disfunções mitocondriais estão relacionadas com disfunções no miocárdio e conseqüente progressão de cardiomiopatias. Neste estudo, avaliamos a bioenergética e a ultraestrutura de cardiomiócitos de camundongos obesos e controle hiperalimentados durante a lactação. O consumo de oxigênio das fibras cardíacas foi avaliado por respirometria de alta-resolução, utilizando um oxígrafo-2K-Oroboros. A ultraestrutura dos cardiomiócitos foi analisada por microscopia eletrônica de transmissão e o conteúdo das proteínas Carnitina palmitoil transferase 1 (CPT1), Proteína desacopladora 2 (UCP2) , Transportador de glicose 1 e 4 (GLUT1) e (GLUT4), Proteína Kinase ativada por AMP (AMPK) e Proteína kinase ativada por AMP fosforilada p(AMPK) por Western blotting (WB). Além disso, o peso dos animais, a gordura retroperitoneal, epididimal e a glicemia em jejum foram determinadas. Nossos resultados confirmaram que os animais do grupo hiperalimentados (GH), aos 90 dias de vida, apresentaram aumento da massa corporal, de gordura epididimária e retroperitoneal comparado ao grupo controle (GC). As taxas respiratórias foram semelhantes nos dois grupos quando foram utilizados os substratos dos complexos I e II. Entretanto, quando o ácido graxo palmitoil-L-carnitina foi utilizado, a taxa respiratória máxima do GH foi significativamente menor. A análise ultraestrutural dos cardiomiócitos do GH demonstrou intenso dano na matriz mitocondrial e maior presença de gotículas de lipídios, caracterizando deposição ectópica. Os resultados do WB mostraram aumento significativo do conteúdo de CPT1 e UCP2 no GH comparado ao GC. Não foram encontradas diferenças significativas no conteúdo de GLUT1 entre os grupos, entretanto, observamos maior conteúdo do GLUT4 no GH. Além disso, encontramos maior conteúdo de AMPK no GH, ao passo que o conteúdo de pAMPK foi semelhante entre os grupos. Entretanto, a razão pAMPK/AMPK é significativamente menor no GH. Esses resultados sugerem que a hiperalimentação durante a lactação leva a obesidade na vida adulta com alterações na bioenergética e ultraestrutura dos cardiomiócitos.

Efeito da superalimentação neonatal sobre a função adrenal e o desenvolvimento da microesteatose hepática em ratos adultos

O estado nutricional e hormonal em fases iniciais de desenvolvimento (gestação e lactação) está relacionado a alterações epigenéticas, que podem levar ao desenvolvimento de doenças. A obesidade infantil está relacionada com a ocorrência da obesidade na idade adulta, resistência à insulina e maior risco cardiometabólico. Em estudos experimentais, a superalimentação neonatal causa obesidade e aumenta o risco de doenças cardiovasculares. Estes animais apresentam obesidade visceral, hiperfagia, hiperleptinemia e hipertensão na idade adulta. Previamente, demonstramos que a hiperleptinemia neonatal causa hiperfunção da medula adrenal e microesteatose na idade adulta. No presente estudo avaliamos a função adrenal de ratos adultos obesos no modelo de superalimentação neonatal por redução do tamanho da ninhada e a sensibilidade as catecolaminas no tecido adiposo visceral (TAV) e no fígado. Ao nascimento todas as ninhadas tiveram seu número de filhotes ajustados para 10. Para induzir a superalimentação neonatal, o tamanho da ninhada foi reduzido de dez para três filhotes machos no terceiro dia de lactação até o desmame (SA), enquanto que o grupo controle permaneceu com 10 filhotes durante toda a lactação. Após o desmame, os ratos tiveram livre acesso à dieta padrão e água até 180 dias (1 animal de cada ninhada, n = 7). O TAV e as glândulas adrenais foram pesadas. As contrações hormonais séricas, o conteúdo hepático de glicogênio e triglicerídeos foram avaliados por kits comerciais. O conteúdo e a secreção de catecolaminas adrenais foram avaliados utilizando o método do trihidroxindol. O conteúdo dos hormônios eixo hipotálamo-hipófise-córtex adrenal, das enzimas da via de síntese das catecolaminas na glândula adrenal, ADRB2 no fígado e ADRB3 no TAV foram determinados por Western blotting ou imunohistoquímica. As diferenças foram consideradas significativas quando p <0,05. Aos 180 dias de vida, o grupo SA apresentou maior massa corporal (+15%), maior consumo alimentar (+15%) e maior adiposidade visceral (+79%). Os hormônios do eixo hipotálamo-hipófise-córtex-adrenal não foram alterados. O grupo SA apresentou maior expressão de tirosina hidroxilase e de DOPA descarboxilase (+31% e 90%, respectivamente); conteúdo de catecolaminas adrenais (absoluta: 35% e relativa: 40%), e secreção de catecolaminas, tanto basal quanto estimulada por cafeína (+35% e 43%, respectivamente). O conteúdo ADRB3 no TAV não foi alterado nos grupo SA, entretanto o ADRB2 no fígado apresentou-se menor (-45%). O grupo SA apresentou maior conteúdo de glicogênio e triglicerídeos no fígado (+79% e +49%, respectivamente), além de microesteatose. A superalimentação neonatal resulta em hiperativação adrenomedular e aparentemente está associada a preservação da sensibilidade às catecolaminas no VAT. Adicionalmente sugerimos que o maior conteúdo de glicogênio e triglicerídeos hepático seja devido a menor sensibilidade as catecolaminas. Tal perfil pode contribuir para a disfunção metabólica hepática e hipertensão arterial que são características deste modelo de obesidade programada.

Efeito da hiperalimentação na lactação sobre a regulação da adiposidade corporal e sinalização da grelina no tecido adiposo branco de camundongos jovens e adultos

A obesidade é um dos maiores problemas de saúde pública que cresce em todo o mundo, resultante de um desequilíbrio entre ingestão alimentar e gasto energético. O aumento da adiposidade leva ao desenvolvimento de alterações funcionais. Pode-se dizer que a obesidade é o principal fator de risco para o desenvolvimento de doenças crônicas de maior prevalência como dislipidemias, doenças cardiovasculares e diabetes do tipo 2, acarretando na redução da qualidade e expectativa de vida. A Grelina é um hormônio sintetizado pelo estômago, que atua em diferentes tecidos através de um receptor específico (GHS-R1a), incluindo hipotálamo e tecido adiposo. A grelina tem uma ação direta sobre a regulação hipotalâmica da ingestão alimentar, induzindo um efeito orexígeno. Por outro lado, a grelina também modula o armazenamento de energia nos adipócitos. Esta dupla ação sugere que este hormônio pode atuar como uma ligação entre o sistema nervoso central e mecanismos periféricos. Portanto, considerando que a hiperalimentação neonatal induz obesidade na idade adulta por mecanismos desconhecidos, neste estudo foram pesquisados os efeitos da hiperalimentação no início da vida sobre o desenvolvimento da obesidade e, em particular, a sinalização da grelina no tecido adiposo em ratos jovens e adultos. Foram utilizados camundongos Swiss hiperalimentados através do modelo de redução da ninhada. Para induzir a hiperalimentação as ninhadas foram reduzidas a 3 filhotes machos por lactante no 30 dia de vida pós-natal. As ninhadas controles foram ajustadas em 9 filhotes por lactante. Foram avaliados parâmetros antropométricos como: massa corporal e massa do tecido adiposo visceral. A glicemia de jejum foi avaliada utilizando glicosímetro e fitas teste. A análise do conteúdo das proteínas envolvidas na via de sinalização da grelina foram detectadas pelo método de Western Blotting. Os grupos controle (C) e hiperalimentado (H) foram estudados aos 21 e 180 dias de vida. Os dados demonstram que a hipernutrição no início da vida induz um aumento significativo no peso corporal dos camundongos jovens, começando aos 10 dias, e este aumento de peso persistiu até à idade adulta (180 dias de idade). A glicemia e o peso da gordura visceral foram significativamente maiores no grupo hiperalimentado aos 21 e 180 dias, quando comparado com o grupo controle. Os níveis plasmáticos de grelina acilada apresentaram uma redução de 70% nos animais jovens e 49% adultos obesos. Além disso, no tecido adiposo branco, observamos um maior conteúdo (242%) do receptor de grelina (GHSR1a) nos animais hiperalimentados com 21 dias, e este aumento foi associado à modulação positiva do conteúdo e fosforilação de proteínas envolvidas no estoque e utilização de energia celular, tais como AKT, PI3K, AMPK, GLUT-4, e CPT1. No entanto, ao chegar à idade adulta os animais hiperalimentados não apresentaram diferença significativa no conteúdo de GHS-R1a e das proteínas AKT, PI3K, AMPK, GLUT-4, e CPT1. O conteúdo de PPARɣ foi menor no grupo obeso aos 21e 180 dias. Basicamente, mostramos que o metabolismo do tecido adiposo está alterado na obesidade adquirida no início da vida e, provavelmente, devido a essa modificação, ocorre um novo padrão da via de sinalização da grelina.

Efeito antimutagênico, antigenotóxico, antiobesidade e antioxidante da Ilex paraguariensis (erva-mate)

O extrato aquoso de erva-mate, obtido a partir de folhas secas de Ilex paraguariensis, é uma bebida amplamente consumida na América do Sul. Inicialmente, nosso objetivo foi caracterizar os compostos presentes nas amostras de erva-mate disponíveis no mercado brasileiro (CH: chimarrão; T: chá mate torrado; G: chá mate torrado, comercialmente acondicionado em garrafas ou C: em copos; TS: chá mate torrado solúvel A mutagenicidade, citotoxicidade e antimutagenicidade de todas as amostras também foram avaliadas atavés do Teste de Ames na presença e na ausência de ativação metabólica. Em seguida, analisamos a amostra TS (2,5, 5,0 e 10 mg/mL) quanto a sua atividade antioxidante e antigenotóxica. Além disso, avaliamos também os efeitos da amostra TS sobre a sinalização da leptina e da insulina no hipotálamo e o estresse oxidativo hepático de ratos adultos obesos programados pela superalimentação neonatal (S). Para induzir S, o tamanho da ninhada foi reduzido a três filhotes por lactante e as ninhadas com número padrão de filhotes (dez/lactante) foram utilizadas como controle. Aos 150 dias de vida, as proles S foram subdivididas em: TS - tratados com extrato aquoso de erva-mate (1g/kg de peso corporal/dia, por gavagem) e S - recebendo água por gavagem durante 30 dias. A prole controle (C) também recebeu água nas mesmas condições do grupo S. Em nossos resultados, verificamos a presença de ácido clorogênico, cafeína e teobromina em todas as amostras analisadas. O conteúdo de compostos fenólicos nas infusões estudadas foram CH: 5,140,23; T: 4,330,01; G: 0,930,25; C: 0,800,3 e TS: 8,350,5 mg/ml. Não observamos efeito mutagênico ou citotóxico nas amostras analisadas. Um efeito antimutagênico significativo foi observado para a cepa TA97 (pré-, co- e pós-tratamento), na presença de ativação metabólica, em todas as amostras testadas. A amostra TS também apresentou um efeito antimutagênico significativo para a TA102 (pré-, co-e e pós-tratamento), na presença de ativação metabólica. Na análise exclusiva da amostra TS, observamos uma atividade antioxidante quando utilizado o ensaio de DPPH, apresentando IC50 69,3+3,1 μg/ml. Além disso, a amostra TS apresentou um efeito protetor sobre a quebra do DNA plasmidial induzida por radicais superóxido e hidroxila, de maneira dose dependente. No teste do cometa, detectamos um efeito antigenotóxico induzido pelo TS em cultura primária de células epiteliais de esôfago. Em nossos testes in vivo observamos que os animais TS não desenvolveram sobrepeso, obesidade visceral e hiperfagia. A resistência hipotalâmica à leptina não foi significativamente revertida, porém a resistência à insulina foi minimizada pelo tratamento com TS no grupo programado pela S. No fígado, TS normalizou as atividades das enzimas antioxidantes (SOD, GPx e CAT) e diminuiu os marcadores de estresse oxidativo, MDA e 4-HNE. O tratamento com TS também reduziu o conteúdo de glicogênio e triglicerídios hepáticos. Nossos resultados sugerem que a erva-mate foi capaz de proteger o DNA contra danos oxidativos, aumentou as defesas antioxidantes, melhorou a função hepática em ratos superalimentados na lactação, talvez através da modulação da sinalização hipotalâmica da insulina podendo ser, portanto, uma importante ferramenta para prevenção e tratamento de doenças relacionadas ao estresse oxidativo.