A húsfőzés és a bevitt mennyiség hatása a fehérje emésztési sebességére és a maradék fehérjék vastagbélbe történő bejutására: Tanulmány minigacskákban

Marie-Laure Bax

1 Clermont Université, Université d'Auvergne, Unité de Nutrition Humaine, Clermont-Ferrand, Franciaország,

2 INRA, UMR1019 UNH, CRNH Auvergne, Clermont-Ferrand, Franciaország,

3 INRA, UR370 Qualité des Produits Animaux, Saint Genès Champanelle, Franciaország,

Caroline Buffière

1 Clermont Université, Université d'Auvergne, Unité de Nutrition Humaine, Clermont-Ferrand, Franciaország,

2 INRA, UMR1019 UNH, CRNH Auvergne, Clermont-Ferrand, Franciaország,

Noureddine Hafnaoui

1 Clermont Université, Université d'Auvergne, Unité de Nutrition Humaine, Clermont-Ferrand, Franciaország,

2 INRA, UMR1019 UNH, CRNH Auvergne, Clermont-Ferrand, Franciaország,

Claire Gaudichon

4 INRA-AgroParisTech, CRNH Ile de France, UMR914 Táplálkozási élettan és befogadó magatartás, Párizs, Franciaország,

Isabelle Savary-Auzeloux

1 Clermont Université, Université d'Auvergne, Unité de Nutrition Humaine, Clermont-Ferrand, Franciaország,

2 INRA, UMR1019 UNH, CRNH Auvergne, Clermont-Ferrand, Franciaország,

Dominique Dardevet

1 Clermont Université, Université d'Auvergne, Unité de Nutrition Humaine, Clermont-Ferrand, Franciaország,

2 INRA, UMR1019 UNH, CRNH Auvergne, Clermont-Ferrand, Franciaország,

Véronique Santé-Lhoutellier

3 INRA, UR370 Qualité des Produits Animaux, Saint Genès Champanelle, Franciaország,

Didier Rémond

1 Clermont Université, Université d'Auvergne, Unité de Nutrition Humaine, Clermont-Ferrand, Franciaország,

2 INRA, UMR1019 UNH, CRNH Auvergne, Clermont-Ferrand, Franciaország,

A kísérletek megtervezése és megtervezése: MLB DD CG VSL DR. Végezte a kísérleteket: ISA CB NH MLB DR. Elemezte az adatokat: MLB DR. Hozzájáruló reagensek/anyagok/elemző eszközök: DR NH. Írta a dolgozat: MLB DR. Engedélyt kapott állatkísérletekhez: DR MLB CB CG ISA DD.

Absztrakt

Bevezetés

A fehérjeforrás minőségének értékelésének klasszikus kritériumai az aminosav (AA) összetételen és a fehérjefrakció emészthetőségén alapulnak az emésztőrendszer hosszában. Ma már ismert, hogy ezek az alapvető kritériumok nem elegendőek egy fehérje táplálkozási potenciáljának teljes leírására. Például kimutatták, hogy a fehérje emésztésének sebessége szabályozza az étkezés utáni fehérje visszatartást [1]. Ezenkívül a teljes emészthetőség nem jó előrejelzője az aminosav biológiai hozzáférhetőségének; valóban csak a vékonybél emésztése gondolja úgy, hogy aminosavakat juttat a szervezetbe. A valódi ilealis emészthetőség (TID) mérése ezért megfelelőbb, de egészséges embernél nagyon nehéz ezeket megszerezni. A TID mérését izolált fehérjéken végeztük az ileális chyme nazo-bélcsövön keresztüli gyűjtésével [2] - [6], de a fehérjék TID-jéről a természetes mátrixukban nincs adat.

A húsfehérjék kedvező egyensúlyban vannak az nélkülözhetetlen aminosavakkal (IAA) és magas emészthetőséggel rendelkeznek az egész emésztőrendszerben [7], [8]. Nagyon hatékonyan stimulálják az izomfehérje szintézisét fiatal és idős egyéneknél [9], és jelentős bioaktív peptidek forrásai lehetnek, például karnozin [10], [11] és vérnyomáscsökkentő peptidek [12]. Ezzel szemben az epidemiológiai vizsgálatok a vörös hús túlzott bevitele és a vastagbélrák kockázata közötti lehetséges kapcsolatról számoltak be [13], [14]. Ezt a kapcsolatot azonban rendszeresen megkérdőjelezik [15], [16] és a mérsékelt sovány vörös húsfogyasztás a kiegyensúlyozott étrend részeként valószínűleg nem növeli a rák kockázatát.

Az emésztést illetően úgy tűnik, hogy a hús a gyorsan emészthető fehérjék forrása [17], az embereknél magas a TID értéke [18]. A húsfehérje emésztésére vonatkozó adatok azonban szűkösek, és nem teszik lehetővé a hús előkészítésében szerepet játszó különböző folyamatok hatásának figyelembe vételét. Az in vitro adatok szerint azonban például a főzési hőmérséklet befolyásolhatja a fehérje emésztésének sebességét és hatékonyságát [19]. Mivel a húsfehérje lebontását a vastagbélben feltételezik a rák kialakulásának lehetséges okaként, a húsfehérje emészthetőségének jobb ismerete szükséges a vékonybélben.

Ebben az összefüggésben a jelen tanulmány célja volt megvizsgálni in vivo a hús főzési hőmérsékletének hatását a vékonybél fehérje emésztésének paramétereire, a minicsigát mint modellállatot felhasználva. Húsmintaként borjúhúst alkalmaztak, három főzési hőmérséklet és három beviteli szint mellett. A TID-együttható meghatározásához, amely az ileális étkezési fehérje áramlásának mérését igényli (szemben az endogén fehérje áramlásával), eredeti megközelítést alkalmaztak, amely 15 N-aminosav beépülését jelentette az izmokban a borjú levágása és a hús előkészítése előtt.

Anyagok és metódusok

Valamennyi eljárást az Európai Közösség által a kísérleti állatok felhasználására kidolgozott irányelvek (L358-86/609/EGK) szerint hajtották végre, és a vizsgálatot az Állatkísérleti Etikai Helyi Bizottság (CE9-11) jóváhagyta.; Comité d'Ethique en Matière d'Expérimentation Animale d'Auvergne, Aubière, Franciaország). Az összes műtétet gáznemű általános érzéstelenítésben, izoflurán alkalmazásával végeztük, és minden erőfeszítést megtettünk a szenvedés minimalizálására.

Állatok

A vizsgálatban hat nőstény göttingeni minicsiga (Ellegaard, Dánia) vett részt (12–16 hónapos; 20–25 kg testtömeg). Legalább 3 héttel a kísérlet megkezdése előtt a minicsigákat műtéti úton egy állandó katéterrel (polivinil-klorid; 1,1 mm id, 1,9 mm od) az aortában és egy T alakú kanülön (szilikonkaucsuk; 12 mm id, 17 mm od) a disztális ileumban. A műtéti eljárásokat, valamint a műtét utáni ellátást Rémond et al. [20]. A minicsírákat Plexiglass® falakkal elválasztott, egyedi tollakban (1 × 1,5 m) helyeztük el, szabályozott hőmérsékletű (20–23 ° C) szellőztetett helyiségben. Naponta egyszer, 0815-kor etették 400 g kereskedelmi takarmánnyal [18% fehérje (nitrogén (N) × 6,25), 2% zsír, 5% cellulóz, 6% hamu] (Porcyprima, Sanders Nutrition Animale, Franciaország), és szabadon hozzáférhetett a vízhez.

Egy borjút (Montbelliard X Charolais; 86 kg testtömeg) katéterrel láttunk el a nyaki vénában. Ezt a katétert használták folyamatosan, 14 napos periódus alatt, 15 N-aminosavak keverékét tartalmazó algákból (algaminosavak, 98% 15 N, Cambridge Isotope Labs. Inc., MA). Az oldatot 26 g 15 N-aminosav-elegyből készítettük, 1 liter steril apirogén vízben (pH 7,4; 330 mOsmole/l) hígítottuk és autoklávoztuk. Fecskendőpumpa segítségével (Vial medical, SE 400, Becton Dickinson, Németország) 4 ml/h sebességgel infundáltuk. A borjút 1 nappal az infúzió befejezése után levágták annak érdekében, hogy biztosítsák az izommentes aminosavak 15 N-dúsulásának csökkenését. A tetemet 5 napig 4 ° C-on tartották. A longissimus dorsi izomból mintát vettünk az 1. kísérlethez (1. exp.), A szemimembranosusból és a bicepsz femoris izmokból pedig a 2. kísérletet (2. exp.).

Tesztétkezések

Az izmokat 1 cm vastag szeletekre vágtuk. Mindegyik szeletet lemértük, zsákba helyeztük és vízfürdőben 30 percig főztük a kiválasztott maghőmérsékleten (1: 60, 75 vagy 95 ° C; 2: 75 ° C). A szeleteket ezután jégben gyorsan lehűtjük, és újra lemérjük, hogy kiszámítsuk a lé veszteséget a főzés során. A főtt húst ledarálták (8 mm-es rács) annak érdekében, hogy korlátozzák a minicsírák egyéni rágási hatékonyságának hatását. Darálás után az ételeket úgy készítették el, hogy a címkézett húshoz hozzáadtak: 100 g búzakeményítőt, 7 g cellulózt, 70 ml vizet és 25 g zsírt. Ezenkívül 1 g emészthetetlen marker króm-oxidot (Cr2O3) adunk hozzá, hogy korrigáljuk a kanülön keresztül nem exportált chyme veszteségeket [21]. Az összetevők összekeverése után az ételt 1,5–2,0 cm átmérőjű golyóként tüntettük fel, hogy megkönnyítsük a minigacskák általi lenyelését. Az ételeket részleges vákuum alá helyeztük, és felhasználásig -20 ° C-on tároltuk.

Kísérleti protokoll

analitikai módszerek

Számítások

Az egyes ileális mintákban jelen lévő étrendi N mennyiségét (Nmeal) az izotóp marker (15 N) hígításából határoztuk meg az alábbiak szerint:

ahol Ntot a mintában lévő összes N mennyisége, az APE és az APEmeal pedig a minta és az étkezés 15 N-os dúsulása.

A mintákban az endogén N szintjét az Ntot és az Nmeal közötti különbségből származtatták. A látszólagos ilealis emészthetőséget (AID) az ilealis szinten visszanyert összes N kumulatív mennyiségéből számítottuk ki, korrigálva a króm visszanyerésének százalékával, a következő egyenlet felhasználásával:

A TID-t az ileum szintjén kinyert 15 N kumulált mennyiségekből számítottuk ki, korrigálva a króm visszanyerésének százalékával, a következő egyenlet felhasználásával:

ahol a Nintake a bevitt N mennyisége, a Crintake és a Crs pedig a króm mennyisége az étrendben és a digesta.

Statisztikai analízis

A főzési hőmérsékletnek a plazma IAA koncentráció kinetikájára gyakorolt hatását a 1.ábra . Az étkezés utáni első 3 órában a koncentráció változását elsősorban az aminosavak felszívódása vezérli. Így a plazma IAA koncentrációjának kinetikája ebben az időintervallumban jó index az emésztés sebességéhez. A görbe alakja ( 1.ábra ) és az AUC ( Asztal 1 ) az emésztés sebességének növekedését jelezte, amikor a hús főzési hőmérsékletét 60 ° C-ról 75 ° C-ra emelték, és az emésztési sebesség csökkenését, amikor a hőmérsékletet 75 ° C-ról 95 ° C-ra emelték. A főzési hőmérséklet azonban sem a maximális plazma IAA-koncentrációt, sem a teljes étkezés utáni 6 órás AUC-t nem befolyásolta.

Az értékek átlag ± SEM. Az adatokat vegyes modellű ANOVA-val elemeztük, ismételt tényezőként az időt. A tesztétel hatása az első 3 órában szignifikáns volt (P = 0,0328). A közös betű nélküli eszközök jelentése egyszerre különbözik (P 1 .

A hús főzési hőmérséklete			Statisztika 2
3. tétel	60 ° C	75 ° C	95 ° C	P	4. hatás
Cbase, mM	975 ± 59	1015 ± 42	1008 ± 25	0,817
Cmax, mM	816 ± 61	912 ± 147	873 ± 155	0,622
tCmax, min	162 ± 35	165 ± 62	290 ± 24	0,113
AUC150 perc	517 b ± 78	706 a ± 106	420 b ± 60	0,021	Q
AUC360 perc	477 ± 21	521 ± 123	499 ± 51	0,894

Három különböző nitrogénáramot határoztak meg: teljes, endogén és diétás. Az értékek átlag ± SEM. Az adatokat vegyes modellű ANOVA-val elemeztük, ismételt tényezőként az időt. Nem észleltek kölcsönhatást a főzési hőmérséklet és az étkezés utáni idő között (P> 0,10).

Három különböző nitrogénáramot határoztak meg: teljes, endogén és diétás. Az értékek átlag ± SEM. Az adatokat vegyes modellű ANOVA-val elemeztük, ismételt tényezőként az időt. A teszt étkezés x idő interakció szignifikáns volt az étrendi nitrogén szempontjából (P = 0,0314). Azt jelenti, hogy egyszerre nincsenek közös betűk, eltérnek (P 0.10).

2. táblázat

A hús főzési hőmérséklete			Statisztika 2
Tétel	60 ° C	75 ° C	95 ° C	P
Bevitel, g N	4.96	4.58	4.64
Ileal digesta áramlás, g N/9 óra
Összesen N	1,40 ± 0,12	1,20 ± 0,09	1,58 ± 0,19	0,094
Diétás N	0,26 ± 0,02	0,17 ± 0,02	0,23 ± 0,03	0,132
Endogén N	1,14 ± 0,11	1,03 ± 0,10	1,35 ± 0,20	0,151
Nyilvánvaló ileal emészthetőség,%	72,7 ± 2,3	73,8 ± 1,9	66,2 ± 4,0	0,098
Valódi ilealis emészthetőség,%	94,7 ± 0,5	96,3 ± 0,4	95,1 ± 0,7	0,299

3. táblázat

Húsbevitel			Statisztika 2
Tétel	65 g	100 g	135 g	P	Hatás 3
Bevitel, g N	3.42	5.13	6.83
Ileal digesta áramlás, g N/9 óra
Összesen N	1,72 ± 0,17	1,60 ± 0,16	1,40 ± 0,10	0,411
Diétás N	0,18 ± 0,03 b	0,23 ± 0,02 b	0,32 ± 0,03 a	0,017	L
Endogén N	1,54 ± 0,17	1,36 ± 0,19	1,08 ± 0,07	0,176
Nyilvánvaló ileal emészthetőség,%	49,6 ± 5,0 b	68,7 ± 3,2 a	79,7 ± 1,4 a	0,001	L
Valódi ilealis emészthetőség,%	94,7 ± 0,8	95,6 ± 0,5	95,3 ± 0,5	0,528

Összefoglalva: a húsfehérjék emészthetősége a vékonybélben magas, és bármi is legyen a főzési hőmérséklet és a bevitel szintje, a húsfehérje-maradványok alacsony szinten kerülnek a vastagbélbe. Ez a tanulmány azt mutatja, hogy a fehérje emésztés sebessége, amely a táplálék iránti fokozott érdeklődés paramétere, a hús előkészítésével modulálható, a főzési hőmérsékletnél lassabb az emésztés.

Köszönetnyilvánítás

A szerzők köszönetet mondanak D. Durandnak és P. Gaydier-nek a minigacskákban végzett műtétekért, B. Cohade-nek pedig az állatok gondozásáért.

Finanszírozási nyilatkozat

A szerzők hálásak a Francia Kutatási Nemzeti Ügynökségnek (ANR-09-ALIA-008-01 Program PRONUTRIAL (2010–2013)), az Európai Regionális Fejlesztési Alapnak (FEDER) és az Auvergne regionális tanácsának pénzügyi támogatásukért. A szerzők az EU által finanszírozott COST akció INFOGEST (COST FA 1005) résztvevői. A finanszírozóknak nem volt szerepük a tanulmányok tervezésében, adatgyűjtésben és elemzésben, a közzétételre vonatkozó döntésben vagy a kézirat elkészítésében.