A cafeteria diéta növelte a zsírtartalmat a fiatal hím patkányokban a magas zsírtartalmú étrendhez képest

Yucel Buyukdere

Táplálkozási és Dietetikai Tanszék, Hacettepe Egyetem, Ankara, Törökország

Atila Gulec

Táplálkozási és Dietetikai Tanszék, Hacettepe Egyetem, Ankara, Törökország

Asli Akyol

Táplálkozási és Dietetikai Tanszék, Hacettepe Egyetem, Ankara, Törökország

Társított adatok

Az adatok rendelkezésre állásával kapcsolatban a következő információkat közölték:

A nyers mérések a Kiegészítő fájlban érhetők el.

Absztrakt

Háttér

Az elhízás állatmodelljein végzett étrendi beavatkozási vizsgálatok kulcsfontosságúak a specifikus tápanyagok és étrendek mechanisztikus hatásainak tisztázásához. Bár az étrend által kiváltott elhízás több modelljét vizsgálták rágcsálókon az elhízás felmérése érdekében, kevés olyan tanulmány létezik, amely a különféle magas zsírtartalmú és/vagy nyugati étrendek hatását kutatta volna. A tanulmány célja a magas zsírtartalmú étrend és a cafeteria diéta összehasonlítása az elhízással kapcsolatos biokémiai és fiziológiai paraméterekkel fiatal hím patkányokban.

Mód

Öt hetes Wistar hím patkányokat kontroll chow-diétával (C), vaj alapú magas zsírtartalmú étrenddel (HF) vagy cafeteria diétával (CAF) tápláltak tizenkét héten át. HF-ben az energia 40% -a származott zsírból, ez az arány 46% volt a CAF-ben. A CAF rendkívül energikus és ízletes emberi ételekből áll, valamint a chow étrendet. Az etetési protokoll végén az összes állatot egy éjszakai éhomi étrend után CO2 asphyxia és méhnyak diszlokáció alkalmazásával leöltük.

Eredmények

A CAF összes energia- és zsírbevitele szignifikánsan magasabb volt, mint a C és a HF. A CAF hatékonyabban indukálta az elhízást, amit a megnövekedett súlygyarapodás, a Lee-index, a zsírraktár súlya és az összes testzsír bizonyít a C és a HF-hez képest. A CAF fokozott zsírossága ellenére a plazma glükóz-, inzulin- és HOMA-IR-szintje hasonló volt a csoportok között. A plazma leptin- és koleszterinszintje szignifikánsan magasabb volt a CAF-ben, mint a C és a HF.

Vita

Kimutattuk, hogy a magas zsírtartalmú étrend és a cafeteria diéta különbözik az elhízás és az elhízással kapcsolatos paraméterek hatásától, a CAF pedig kifejezettebb zsírosodáshoz vezet a fiatal hím patkányokban a magas zsírtartalmú étrendhez képest. A jövőbeni tanulmányoknak figyelembe kell venniük a különféle étrend által kiváltott elhízási modellek eltérő eredményeit és a hasonló kutatási gyakorlatokban standardizált megközelítés kialakítását.

Bevezetés

Az elhízás riasztó ütemben növekvő világméretű járvány. Az elhízás multifaktoriális természetű, de elsősorban a pozitív energiamérlegnek és az egészségtelen táplálkozási szokásoknak köszönhető (Lifshitz és Lifshitz, 2014). Magas zsírtartalom alakul ki, ha az energiafogyasztás meghaladja az energiafelhasználást. Az ebből eredő testtömeg-index növeli a szív- és érrendszeri betegségek, a cukorbetegség, a magas vérnyomás, a diszlipidémia és a rák bizonyos típusainak kockázatát (Neeland, Poirier & Després, 2018). Sőt, a metabolikus betegség fiziológiai paraméterei, amelyekről korábban feltételezték, hogy a későbbi életszakaszokban korlátozottak, túlsúlyos és elhízott gyermekeknél fejlődnek (Liang et al., 2015). Nyilvánvaló, hogy azonnal meg kell határozni az elhízás kialakulásának mechanizmusait, és új beavatkozásokat kell bemutatni ennek a rendellenességnek a megelőzésére (Zolotarjova, Ten Velde & Vreugdenhil, 2018).

Az állatkísérletes étrendi vizsgálatok döntő jelentőségűek az elhízás előrehaladásában szerepet játszó mechanizmusok vizsgálatában (Bagnol et al., 2012). Ebben az értelemben az étrend által kiváltott elhízási modellek az egyik leggyakrabban alkalmazott modell az elhízás vizsgálatára (Giles, Jackman & MacLean, 2016). Az étrend okozta elhízási modelleket, köztük a magas zsírtartalmú étrendeket és a cafeteria diétákat alkalmazták az elhízás vizsgálatára patkányokban (Crew, Waddell & Mark, 2016; Nguyen és mtsai, 2017; Xia és mtsai, 2018). Ezek a modellek bizonyították a túlzott táplálkozás szerepét az energia homeosztázisban, a testtömeg-szabályozásban és az adipozitásban, de tápanyag-összetételükre vonatkozóan kevés adat található (Hariri & Thibault, 2010). Például a magas zsírtartalmú étrend különféle vagy tisztított zsírforrásokból állhat, külön arányban (Buettner et al., 2006; Dziedzic et al., 2007; Crescenzo et al., 2015). Ezért a kapott fenotípus különböző fiziológiai és biokémiai paramétereket képviselhet, kihívást jelent a vizsgálatok közötti összehasonlításra (Tracy et al., 2015).

A cafeteria étrend rendkívül energikus és ízletes emberi ételekből áll, valamint a chow-étrendből, amely kiváltja az étrend által kiváltott elhízást a laboratóriumi állatokban (Sclafani & Springer, 1976). A cafeteria diéta viszonylag robusztus alternatívája a tisztított, magas zsírtartalmú étrendnek az elhízás kiváltása érdekében, mivel megakadályozza egy adott zsírtípus nagyon magas bevitelét, miközben folyamatos hyperphagia és megnövekedett energiafogyasztást vált ki (Lalanza et al., 2014; Gomez-Smith et al., 2016). Ezek a diéták jelentős mennyiségű cukrot és sót is biztosítanak, ami növeli az étvágyat (Oliva et al., 2017). Hasznos tulajdonságai ellenére beszámoltak arról, hogy a cafetériai étrend az ugyanazon csoportba tartozó állatok között elfogyasztott élelmiszerekben és tápanyagokban némi eltérést okozhat az állatok eltérő táplálékválasztása miatt (Moore, 1987). Ezzel szemben a cafetéria-étrendnek nem szabványosított gyakorlata is van, mivel a kutatók különböző „ócska ételeket” alkalmaznak a cafeteria-étrend kialakításakor (Shafat, Murray & Rumsey, 2009; Akyol, Langley-Evans és McMullen, 2009). Másrészt jelezték, hogy ezek az eredmények jobban illeszkednek az embereknél megfigyelt étrendi szokásokhoz, mint a hagyományos tisztított magas zsírtartalmú étrendek (Martire és mtsai, 2014). A nyugati táplálkozási szokások használata az expozíció mértékeként az étrend és a metabolikus szindróma összefüggéseit vizsgáló humán vizsgálatokban erősebb tanulmányi alapot nyújt (Zeeni et al., 2015).

A mai napig számos tanulmány kimutatta a magas zsírtartalmú étrend vagy a cafeteria étrend káros hatásait patkányokban, de e modellek közvetlen összehasonlítását nem vizsgálták (Sampey et al., 2011). Nemrégiben Oliva és mtsai. (2017) beszámolt arról, hogy a cafeteria diéta cukor- és sótartalma miatt nagyobb hatást gyakorolt az élelmiszer-bevitelre, mint a kókuszolajon alapuló, magas zsírtartalmú étrend klasszikus modellje. Korábbi tanulmányok hasonló eredményeket jelentettek a sertészsír alapú, magas zsírtartalmú étrendek esetében is (Sampey et al., 2011; Bortolin et al., 2018). A mai napig a vaj alapú, magas zsírtartalmú étrendet nem hasonlították össze a cafeteria étrenddel patkányvizsgálatok során. Ezen túlmenően, a magas zsírtartalmú és a cafeteria étrend közötti különbséget vizsgáló vizsgálatok többségében felnőtt patkányokat használtak. Ezért ennek a tanulmánynak a célja a vaj alapú, magas zsírtartalmú étrend és a cafeteria diéta által kiváltott metabolikus válaszok összehasonlítása fiatalabb patkányokban.

Anyagok és módszerek

Állatok és diéták

Test felépítés

A testösszetételt minden állatnál kémiai analízissel határoztuk meg. A teljes tetemeket kemencében szárítottuk, hogy meghatározzuk a test víztartalmát az előzőekben leírtak szerint (Langley & York, 1990). A szárított tetemeket homogenizáltuk és mintát vettünk az N-tartalom Kjeldahl-módszerrel történő becslésére és a zsírtartalom Soxhlet-extrakcióval történő becslésére.

Plazma és máj metabolitok

Plazma-glükóz (Cayman Chemical Company, USA), inzulin (Elabscience Biotechnology, Kína), leptin (BioVendor Laboratory Medicine, Cseh Köztársaság), teljes koleszterin (Shanghai Sunred Biological Technology, Kína) és trigliceridek (Shanghai Sunred Biological Technology, Kína) elemzéseket végeztek kereskedelemben kapható ELISA készletek felhasználásával. A máj triglicerid tartalmát egy kereskedelemben kapható ELISA készlet segítségével (Shanghai Sunred Biological Technology, Kína) elemeztük a gyártó utasításainak megfelelően.