Емили Р. Бовие

1 Vision Sciences Laboratory, University of Georgia, Athens, GA 30602, USA; Имейл: ude.agu@reivobre

Ричард Д. Луис

2 Foods and Nutrition, Университет на Джорджия, Атина, GA 30602, САЩ; Имейл: ude.agu.scf@siwelr

Били Р. Хамънд, младши.

1 Vision Sciences Laboratory, University of Georgia, Athens, GA 30602, USA; Имейл: ude.agu@reivobre

Резюме

Целта на този проект е да изследва връзките между общото и регионалното разпределение на телесните мазнини и тъканния лутеин (L) и състоянието на зеаксантин (Z). Оценени са здрави мъже и жени (N = 100; средна възраст: 22,5 години, среден ИТМ: 23,4 kg/m 2). Общата телесна и регионална мастна маса бяха оценени чрез двуенергийна рентгенова абсорбциометрия (Hologic Delphi A). LZ в серума се измерва с помощта на високоефективна течна хроматография с обратна фаза и LZ на ретината (наричана оптична плътност на макуларния пигмент; MPOD) се измерва с помощта на хетерохроматична трептеща фотометрия. Процентът на телесните мазнини (общ и регионален) е обратно свързан с MPOD (p Ключови думи: лутеин, зеаксантин, телесни мазнини, затлъстяване

1. Въведение

Лутеинът и зеаксантинът (LZ), два липофилни пигмента, получени изключително от диетата, вероятно ще имат съзвездие от ефекти върху здравето върху тялото. По-високите концентрации на LZ в тъканите са свързани с намален риск от придобити заболявания, включително сърдечно-съдови заболявания, различни видове рак и свързани с възрастта очни заболявания [1]. Състоянието на LZ може да бъде определено количествено чрез измерване на концентрациите в серума и, за разлика от повечето хранителни вещества, чрез неинвазивни измервания в тъканите. Налични са например различни физически и психофизични методи за директно измерване на концентрациите на LZ в централната макуларна област на човешката ретина [2]. В макулата зоната, която съдържа най-високите концентрации на каротеноиди в тялото, LZ (и трети изомерен посредник, мезо-зеаксантин) се наричат ​​макуларен пигмент (MP). Предварителните доказателства показват, че MP корелира с количества LZ в мастната тъкан, която е основен магазин за LZ [3,4,5].

Основната цел на настоящото проучване е да се оцени връзката между състоянието на LZ (измерено в серум и ретина) с общото и регионално разпределение на мазнините (с фокус върху багажника).

2. Методи

2.1. Субекти

Мъже (N = 39) и жени (N = 61) субекти (средна възраст 22,5 години; среден ИТМ 23,4 kg/m 2) са били наети от Университета на Джорджия и околностите на Атина. Субектите са изследвани за очно здраве (напр. Без анамнеза за заболяване на роговицата, свързана с възрастта дегенерация на макулата и др.) И коригирана зрителна острота по-добре от 20/60. Всички субекти са завършили информирано съгласие и две мерки на MP (средно за двете посещения е използвана при всички следващи анализи) в лабораторията Vision Sciences. В рамките на две до четири седмици субектите завършиха оценка на телесния състав в костната клиника UGA. LZ на серума е определен за 65 субекта. Експерименталните процедури бяха одобрени от Институционалния съвет за преглед на Университета в Джорджия.

2.2. Оценка на състоянието на LZ: Оптична плътност на макуларния пигмент и серум LZ

Оценката на серумен LZ изисква събиране на кръв в 10 ml вакуутанери с покритие с литиев хепарин (BD) от лицензиран флеботомист. Плазмата се разделя чрез центрофугиране при 1500 × g в продължение на 20 минути при 4 ° C и след това се разпределя в защитени от светлина епруветки с флакони на Eppendorf за съхранение при -80 ° C. Анализът на кръвта е направен от аналитичните лаборатории на DSM Nutritional Products Ltd., Kaiseraugst, Швейцария. Серумните LZ се определят количествено с HPLC система с нормална фаза след екстракция със смес n-хексан/хлороформ 20% (v/v).

2.3. Оценка на състава на тялото

Мастната маса (g), процентната телесна мазнина и обезмаслената маса на меките тъкани (FFST; g) бяха оценени с помощта на двуенергийна рентгенова абсорбциометрия (DXA; Delphi A; S/N 70467; Hologic Inc., Bedford, MA, САЩ). Всички сканирания бяха анализирани от един и същ техник с помощта на софтуер Hologic, версия 11.2. Осигуряването на качеството на променливите на телесния състав беше извършено чрез калибриране срещу 3-стъпков клин на меките тъкани (модел TBAR; SN 2275), съставен от променлива дебелина на алуминий и луцит, калибриран спрямо стеаринова киселина (100% мазнини) и вода (8,6% мазнини) . По отношение на надеждността на теста и повторното тестване, единичните коефициенти на корелация в рамките на класа (ICC) бяха изчислени от десет жени (на възраст от 18 до 30 години), сканирани два пъти в рамките на седем дни (R ≥ 0,87).

2.4. Статистически анализи

Проведени са корелации на момента на продукта на Пиърсън, за да се определят връзките между състоянието на LZ и масата на мазнините, процентното телесно мазнино и FFST. Сравненията между мъжете и жените са направени с независими проби t-тестове. Статистическата значимост е определена в p Таблица 1. Средният MPOD при всеки ексцентриситет през ретината за пробата е 0,53 при 15 ′ ексцентриситет, 0,43 при 30 ′, 0,29 при 60 ′ и 0,13 при 105 ′ ексцентричност. Средните серумни нива на LZ (за пресечената проба, n = 65) са 0,26 μmol/L. Жените са имали по-висок серумен LZ от мъжете (0,28 μmol/L в сравнение с 0,21 μmol/L; t (63) = 2,52, p = 0,01), въпреки липсата на разлики в MPOD (вж. Таблица 1).

маса 1

Средства и стандартни отклонения за променливите на телесния състав и състоянието на LZ.

Цяла проба (N = 100) Мъже (N = 39) Жени (N = 61)
Процент телесни мазнини
Общо тяло25,79 ± 7,6018,90 ± 4,8930,19 ± 5,45
Крак30,05 ± 8,9820,72 ± 4,8636,01 ± 5,03
Багажник 23,12 ± 7,9517,81 ± 6,1526,51 ± 7,09
Arm26,15 ± 9,8016,44 ± 4,4732,35 ± 6,75
Мазнини в багажника (относителни) a 44,86 ± 6,3547,52 ± 6,4143,17 ± 5,76
Телесна маса (g)
Общо тяло 65 346 ± 13 34572 423 ± 12 51660 790 ± 11 853
Мека тъкан без мазнини48 796 ± 10 41358 980 ± 729142 284 ± 5891
Общо телесни мазнини 17 062 ± 709013 847 ± 606219,132 ± 6972
LZ статус
MPOD 15 ′0,53 ± 0,210,55 ± 0,200,52 ± 0,22
MPOD 30 ′0,43 ± 0,180,45 ± 0,170,42 ± 0,19
MPOD 60 ′0,29 ± 0,140,29 ± 0,130,29 ± 0,14
MPOD 105 ′0,13 ± 0,090,14 ± 0,090,12 ± 0,09
Серум LZ b 0,26 ± 0,120,21 ± 0,070,28 ± 0,14

a Отнася се за процента на общата телесна мазнина в областта на багажника; b N = 65 (39 жени, 26 мъже).

Средният процент на телесни мазнини е приблизително 26%. Жените са имали значително по-висок процент телесни мазнини от мъжете (30% в сравнение с 19%; t (98) = 10,52, p Таблица 1). Въпреки това, по отношение на количеството мазнини в областта на багажника спрямо останалата част от тялото, мъжете са натрупали по-висок процент от общите телесни мазнини, отколкото жените (приблизително 48% в сравнение с 43%; t (98) = 3,53, p = 0,001).

Фигура 1 илюстрира значителната обратна връзка между общия процент телесни мазнини и MPOD при 30 ′ ексцентриситет (r = -0,32, p Таблица 2). Връзката между MPOD и количеството мазнини в областта на багажника спрямо останалата част от тялото е статистически значима (r = −0.20, p = 0.05). Въпреки това, когато анализите се извършват поотделно за мъже и жени, статистическата значимост остава за мъжете (r = -0,32, p = 0,02), но не и за жените (r = -0,19, p = 0,07), както е показано на фигура 2. В съответствие с неговата връзка с процента телесни мазнини, MPOD при всеки ексцентриситет на ретината е свързан с мастната маса (p Таблица 2). MPOD и LZ в серума не са свързани значително с масата на меките тъкани без мазнини (данните не се съобщават).

Таблица 2

Коефициенти на корелация на момента на продукта на Пиърсън за връзки между процента на телесните мазнини и състоянието на LZ.

Процент телесни мазниниTotalLegTrunkArmTrunk (Относително) a
MPOD 15 ′-0,26 *-0,18−0,28 **-0,25 *-0.10
MPOD 30 ′−0,32 **-0,22 *−0,37 **-0,30 **-0,20 *
MPOD 60 ′-0,24 *-0,14−0,31 **-0,21 *-0,23 *
MPOD 105 ′−0,29 **-0,20 *−0,32 **−0,28 **-0,16
Серум LZ0,160,150,160,11-0.02

** p a Отнася се за процента от общите телесни мазнини в областта на багажника.

лутеин

Връзката между MPOD при 30'ексцентричност и общ процент телесни мазнини.

Връзката между MPOD при 30 'ексцентричност и процента на общата телесна мазнина, която се натрупва в областта на багажника за субекти (N = 39) и жени (N = 61).

4. Дискусия

В съответствие с минали проучвания [7,10,16], основният резултат от настоящото проучване е обратна връзка между MP и телесните мазнини в повечето измерени места. Този ефект, макар и статистически значим и също като минали проучвания на тази връзка, беше само умерен. Това може да се отдаде на употребата на млади здрави субекти с много ограничена променливост в диетата и затлъстяването: доколкото групата най-малко вероятно ще покаже ефекти. Често хранителните отношения се ръководят от крайностите (напр. Тези с недостиг на прием, тези, които показват загуба и т.н.). Например, обратната връзка между МП и телесните мазнини се определя от затлъстели пациенти в проучване на Hammond et al. [10], тъй като констатациите са за лица с над 27% телесни мазнини. Ограничаването на нашето събиране на данни до субекти в нормален диапазон на затлъстяване обаче беше целенасочено. Пазарните проучвания показват, че 85% от американците приемат добавки и че това най-често са хора, които вече са здрави и са склонни да бъдат заможни и млади [17]. Искахме да оценим дали нормалните вариации в телесните мазнини са свързани със състоянието на LZ в тъканите в средния диапазон на повечето американци и да определим разликите между мъжете и жените.

Диетичните добавки, съдържащи LZ, се предлагат на пазара като начин за повишаване на общото здравословно състояние и защита срещу състояния, свързани с оксидативен стрес. Тази пазарна тенденция е мотивирана от голямото богатство от научни данни, показващи, че диетата с дефицит на антиоксиданти вероятно е свързана с повишен риск от дегенеративни увреждания. Hammond et al. [18] обаче е може би първият, който отбелязва, че една и съща диетична интервенция може да има значително различни ефекти върху ретината при отделните индивиди. В това проучване някои субекти реагираха енергично (т.е. LZ в тъканите се увеличи значително) на диетична модификация с 12 mg LZ на ден (в спанак и царевица). Други обаче не са имали или заглушени отговори.

Хранителното състояние на ретината е свързано последователно с затлъстяването. Затлъстяването също е последователно свързано с по-висок риск от свързани с възрастта дегенеративни очни заболявания като дегенерация на макулата [19,20]. Нашите данни предполагат, че тази връзка може да се обясни не само с преки стрес ефекти (като повишен възпалителен или оксидативен стрес), но и с намаляване на някои от защитните сили на естествената тъкан, от които сме се развили, като например оптимален хранителен статус във формата на достатъчни концентрации на LZ.

Благодарности

Финансирането беше осигурено от DSM Nutritional Products и Kemin Health, LLC.

Конфликт на интереси

Авторите не декларират конфликт на интереси.