Масаши Кувахата

1 Катедри по наука за храненето, Висше училище за науки за живота и околната среда, Университет на префектура Киото, 1-5 Shimogamo-hangi-cho, Sakyo, Киото 606-8522, Япония

Мари Хасегава

1 Катедри по наука за храненето, Висше училище за науки за живота и околната среда, Университет на префектура Киото, 1-5 Shimogamo-hangi-cho, Sakyo, Киото 606-8522, Япония

Юкико Кобаяши

1 Катедри по наука за храненето, Висше училище за науки за живота и околната среда, Университет на префектура Киото, 1-5 Shimogamo-hangi-cho, Sakyo, Киото 606-8522, Япония

Ясуаки Уада

2 Хранителен научен институт, Morinaga Milk Industry Co., Ltd., 5-1-83 Higashihara, Zama, Kanagawa 252-8583, Япония

Ясухиро Кидо

1 Катедри по наука за храненето, Висше училище за науки за живота и околната среда, Университет на префектура Киото, 1-5 Shimogamo-hangi-cho, Sakyo, Киото 606-8522, Япония

Резюме

Въведение

Албуминът е един от основните протеини, синтезирани в черния дроб и е най-разпространеният протеин в плазмата на здрави индивиди. Плазменият албумин изпълнява важни метаболитни функции чрез регулиране на колоидното осмотично налягане и транспортиране на свободни мастни киселини, билирубин и много лекарства. (1,2) Има много фактори, регулиращи нивото на плазмения албумин при различни условия. Стимулирането на храненето е един от най-важните фактори за регулиране на синтеза на албумин. (3-5) Приемът на храна активира синтеза на албумин при здрави индивиди. (3) По-специално, съдържанието на протеини и качеството на храната влияят върху скоростта на синтеза на албумин. (4,5) Плазменият албумин е един от най-често срещаните параметри, използвани при оценка на хранителния статус. Хипоалбуминемията е независим рисков фактор за смъртност при възрастни хора (6) и при пациенти с различни патологични състояния. (7-9) От друга страна, човешкият албумин има дълъг биологичен полуживот. (10) Поради това хипоалбуминемията ще се появи само след дълъг период на непрекъснато недохранване. По този начин нивото на плазмения албумин може да е лош показател за краткосрочна хранителна оценка.

Плазменият албумин се превърна в незаменим фактор за оценка на хранителния статус. Обаче редокс състоянието на плазмения албумин в условията на недохранване, причинено от недостатъчен прием на храна, все още не е докладвано. Целта на това проучване е да изследва съотношението на окислен/редуциран плазмен албумин при плъхове с ограничен прием на протеини или консумация на храна. В допълнение, редокс състоянието на плазмения албумин и нивата на плазмения транстиретин, протеин с бърз оборот, бяха изследвани при плъхове, възстановяващи се от недохранване.

Материали и методи

Експерименти с животни (Експерименти 1–3)

Съоръженията и протоколите за животни бяха разгледани и одобрени от Институционалния комитет за грижа и употреба на животните към Префектурния университет в Киото. Мъжките плъхове Sprague-Dawley (тегло, приблизително 80 g) бяха настанени в рамките на 12-часов цикъл светлина/тъмнина с либитум достъп до търговска диета и вода. След период на аклиматизация от 5 дни, плъховете са хранени с една от експерименталните диети. Диетичният прием и телесното тегло се измерват всеки ден по време на експерименталния период. От опашната вена се взема кръв и се центрофугира, за да се получи плазма. Плазмените проби се съхраняват при -70 ° C до анализ. Протоколите на експериментите с животни бяха както следва.

Експеримент 1: Плъховете бяха разделени на 4 групи и хранени с 20% (20C група, n = 7), 10% (10C група, n = 6), 5% (5C група, n = 6) или 3% (3C група, n = 6) казеинова диета (Таблица 1) за 2 седмици. Плъховете получават свободен достъп до диетата и питейната вода.

маса 1

Състав на казеиновите диети (g/kg диета)

Компонент 20% 10% 5% 3%
Казеин2001005030
Царевично нишесте457523557570
Захароза228262278285
Рапично олио35353535
Соево масло15151515
Целулоза20.20.20.20.
Витаминна смес § 10101010
Минерална смес ¶ 35353535

§ AIN-76 витаминна смес. Mineral минерална смес AIN-76.

Експеримент 2: Всички плъхове са хранени с 20% казеинова диета. В контролната група (n = 5), плъхове се хранят с експериментална диета ad libitum. В останалите групи приемът на храна е ограничен: за период от 2 седмици на плъхове от групата 75R (n = 5) и групата 50R (n = 6) са дадени съответно 75% или 50% от количеството храна, консумирана от плъхове от контролната група през предходния ден.

Експеримент 3: Плъховете са били хранени с 3% казеинова диета (Таблица 1) в продължение на 3 седмици и след това се подлагат на 20% казеинова диета ad libitum в продължение на 3 дни (n = 6). В допълнение, на друга група плъхове са дадени 50% от количеството храна, консумирана от нормални плъхове в продължение на 3 седмици и след това се прехранва с 20% казеинова диета ad libitum за 3 дни (n = 6).

Измерване на плазмения албумин и транстиретин

Плазмената концентрация на албумин беше измерена с BCG-L комплекти (Cerotec, Sapporo, Japan), използвайки CL-8000 автоанализатор (Shimadzu, Kyoto, Japan). Плазмената концентрация на транстиретин е измерена с Ttr (Rat) ELISA комплект (Abnova, Тайпе, Тайван), съгласно инструкциите на производителя.

Анализ на окисленото/редуцирано състояние на албумина

Високоефективната течна хроматография (HPLC) се извършва, както е описано по-горе. (18) HPLC системата се състои от # 3023 автосамплер, # 3101 помпи и # 3213 флуоресцентен детектор (дължина на вълната на възбуждане, 280 nm; дължина на вълната на излъчване, 380 nm) във връзка със системен контролер S-MC (всички от Shiseido, Токио, Япония). Използвана е йонообменна колона ES-502N (Shodex-Asahipak; Showa Denko K.K., Kawasaki, Япония). Измерванията се извършват чрез елуиране с градиент на разтворител с увеличаване на концентрацията на етанол от 0% до 10% в 50 mM натриев ацетат и 400 mM натриев сулфат (pH 4.85) при дебит от 1.0 ml/min.

Измерване на плазмените аминокиселини

Плазмените проби се смесват с еднакъв обем 10% трихлороцетна киселина и се центрофугират при 21 500 × g в продължение на 15 минути при 4 ° С. Супернатантата се филтрира през 0,20 µm PVDF филтри (Thomson Instrument Company, Oceanside, CA) и филтратът се прилага към анализатор на аминокиселини (L-8900, Hitachi High-Technologies, Токио, Япония).

Статистически анализ

окисленото

Връзката между процента на МА и концентрацията на транстиретин, както е определено от експериментите както за ограничаване на приема на протеини, така и на храна, е показана на фиг. 3 Д. Наблюдавана е значителна корелация между процента на МА и концентрацията на транстиретин (р ( 14–17) Доколкото ни е известно, настоящите резултати включват първите съобщени доказателства, че окисленото/редуцирано състояние на плазмения албумин се променя при недохранване, причинено от недостатъчна консумация на храна.

В експеримента с ограничаване на протеините в продължение на 2 седмици, няма разлика в концентрацията на плазмения албумин между 10C и 5C групите. От друга страна, както процентът на МА, така и телесното тегло очевидно са били по-ниски в 5С групата, отколкото в 10С групата 1 седмица след началото на експеримента. Разликата в телесното тегло е забележителна, тъй като в настоящото проучване са използвани растящи плъхове. В клиничната практика обаче би било трудно да се оцени хранителното състояние въз основа на промени в телесното тегло, тъй като често се наблюдават отоци при пациенти с хипоалбуминемия. (19) Настоящите данни показват, че увеличаването на NA-1 е надежден и точен маркер за недохранване, причинено от недостатъчен прием на протеини.

В експериментите с ограничаване на приема на храна, няма разлика в концентрацията на плазмения албумин сред никоя от групите, което е в съответствие с констатациите от предишно проучване. (20) От друга страна, процентът на МА е значително по-нисък при плъхове с ограничение на приема на храна, отколкото при контролните плъхове. Неочаквано не се наблюдава значителна разлика в окисленото/редуцирано състояние на плазмения албумин между групите 75R и 50R. Увеличаването на NA-2 обаче трябва да се признае като индикатор за риска от недохранване, причинено от намаления прием на храна.

В експериментите, включващи възстановяване от протеинов дефицит или белтъчно-енергиен дефицит, процентът на МА бързо нараства с храненето на контролната диета ad libitum; подобни резултати бяха получени за концентрацията на транстиретин. В сравнение с албумина, транстиретинът е по-добър маркер на хранителния статус, тъй като има кратък полуживот и концентрацията му отразява текущото хранително състояние на пациентите. (21) Концентрацията на плазмения транстиретин обаче може да бъде повлияна от патофизиологични състояния като възпаление и чернодробни или бъбречни заболявания. (22,23) Важно е оценките на хранителните стойности да се оценяват с помощта на няколко маркера. Процентът на МА може да бъде един надежден маркер за преценка на ефектите от хранителните интервенции при отделни пациенти.

Благодарности

Това изследване беше подкрепено отчасти от JSPS KAKENHI Номер на безвъзмездна помощ 15K00831.