A patkány submandibularis nyálmirigy válasza a növényi fehérje étrendre; Biológiai és hisztokémiai vizsgálat

Amira Ahmed El-Nozahy

* (1) Száj- és orvostudományi alapszak, Fogorvosi Kar, Qassim Egyetem, Szaúd-Arábia

Maha Imám Ahmed Ismail

(2) Orvosi biokémiai osztály, Orvostudományi Kar, Qassim Egyetem, Szaúd-Arábia

Absztrakt

Célkitűzés

Ez a vizsgálat a növényi fehérje étrend nyálmirigyekre gyakorolt hatásának tanulmányozását tűzte ki célul. Összehasonlítja a 3 fehérjetípust a submandibularis mirigy szerkezetén és működésén. A submandibularis mirigyet azért választották, mert tartalmazza a nyálmirigyek összes elemét. A különböző fehérjetípusokat választották annak megválaszolására, hogy a növényi fehérje vagy a hüvelyes növényi fehérje pótolható-e az állati fehérjékkel.

Mód

Harminc fiatal albínó patkányt 3 étrendi csoportba osztottak: az I. csoportba 10% sovány tejet etettek és kontrollként működik, a II. Csoportba kukoricát adtak, amely gabona növényi fehérje, míg a III. Csoportba 10% szójabab került, amely hüvelyes növényi fehérje. Az állatokat a kísérlet kezdetétől számított 2 hónap elteltével leöltük, és a submandibularis nyálmirigyeket előkészítettük a biokémiai elemzéshez és a szövettani, valamint a hisztokémiai vizsgálatokhoz.

Eredmények

A biokémiai elemzés kimutatta, hogy a teljes fehérje a szójababtal táplált csoportban közel azonos a kontrolléval, míg a kukoricával etetett csoportban szignifikánsan csökkent. A submandibularis nyálmirigy szövettani megjelenése mindkét vizsgálati csoportban zsugorodást mutatott az aciniban és a csatornákban. A hisztokémiai eredmények a teljes fehérje intenzív kicsapódását mutatták a szójacsoportban, míg a kukoricával táplált csoport enyhe csapadékot mutatott. A DNS és az RNS reakciója intenzív volt a kontrollcsoportban, összehasonlítva mindkét vizsgálati csoporttal.

Következtetés

Ebből a vizsgálatból kiderült, hogy a növényi fehérje káros hatással volt a submandibularis nyálmirigyre, és rontja annak működését. Így a növényi fehérje, beleértve a szójababot sem, nem helyettesítheti az állati fehérjét, amely ideális a mirigy normális növekedéséhez és működéséhez.

Bevezetés

A világ nagy területein nincs elegendő fehérje az emberek szükségleteinek kielégítésére. A világ népének kétharmada szinte teljes egészében növényi fehérjékből él. (1)

A nyálmirigyek fontos szerepet játszanak a száj egészségében. Viselkedésük nagyon érzékeny a test általános állapotára és a különféle szisztémás betegségekre. (2) Ennek ellenére funkcióik a táplálékfelvételtől függenek. (3) A fehérje mennyiségének hiánya csökkentette a submandibularis mirigy méretét és súlyát. (4–7) Atrophiás változásokról számoltak be, beleértve az acináris sejtek zsugorodását, (4) citoplazmatikus anyagvesztést, (8) és a nyálmirigyek degeneratív változásairól a subcelluláris organellákban (9). A nyálmirigy szekréciójának sebessége és térfogata csökkent fehérjehiányos állatokban (7, 9, 10) és alultáplált humán személyekben. (11–13) Az alultáplált fehérje állatoktól és az emberektől vett nyál biokémiai elemzése megváltoztatta összetételüket. Az összes fehérjetartalom csökkent az alultáplált fehérje patkányokban és az emberekben. A specifikus fehérjék, például az IgA szekretátorok, (13, 14) IgG, (14) amiláz, (10, 15) lizozim, (11) argináz, (12) ferritin, (12) és baktériumok agglutináló aktivitásai - csökkentek glikoprotein. (16, 17)

A fehérjehiányt azonban nem csak a mennyiség, hanem a minőség szempontjából is figyelembe kell venni. Ez különösen igaz a legtöbb növényi fehérje esetében. Ezért a jelen vizsgálatot két különféle növényi fehérje patkány submandibularis nyálmirigyre gyakorolt hisztológiai, hisztokémiai és biokémiai hatásainak vizsgálatára végezték.

Anyagok és metódusok

Harminc, 21 napon át öregedő, 40,7–43,2 gramm súlyú albínó patkányt három étrendi csoportra osztottunk.

I. csoport: 10% sovány tejet tartalmazó étrendet etettek, és kontrollcsoportként működik.

II. Csoport: 10% kukoricát tartalmazó étrendet etettek gabona növényi fehérje.

III. Csoport: 10% szóját, hüvelyes növényi fehérjét tartalmazó étrendet etettek.

Az összes étrend lényegében azonos volt az ásványi anyag-, vitamin- és zsírtartalom tekintetében, de különbözött a fehérje minőségében. Keményítőt adtak az étrendhez, hogy kompenzálják a fehérjetartalom mennyiségét, és az egyes étrendek súlyát 1 kg-ra egészítsék ki. Az állatokat egyenként helyeztük el, és adlibitum mennyiségű étrendet kínáltunk nekik. A kísérlet kezdetétől számított két hónap elteltével a patkányokat leöltük, és mindegyik patkány submandibularis nyálmirigyét kivágtuk. Az egyik oldal mirigyét azonnal szárazjégre fagyasztották, és előkészítették a teljes fehérjetartalom biokémiai értékelésére Bradford módszerével (18). A másik oldal mirigyét 10% -os formalinban rögzítettük, majd paraffin beágyazás céljából feldolgoztuk.

Szövettani és hisztokémiai elemzés

A 4 μm vastag metszeteket hematoxilinnal és eozinnal festettük, és szövettani vizsgálatokhoz használtuk, higany-bróm-fenol-kékkel (20) az összes fehérjét és metil-zöld-pironinnal (19) a DNS és az RNS kimutatására.

Az összes szöveti fehérje biokémiai becslése

A submandibularis nyálmirigyek szöveteit jéghideg lízispufferben homogenizáltuk, a sejtlizátumokat elválasztottuk és a teljes fehérjetartalom becslésére használtuk fel Bradford módszerrel Bradford reagensek alkalmazásával (Bio-Rad Laboratories, Inc. 2000 Alfred Nobel Dr. Hercules, CA 94547, USA) a használati utasítás szerint. (18)

Statisztikai analízis

Az összes fehérje adatait átlag ± SD-ként adjuk meg. A különböző csoportok átlagértékeit összehasonlítjuk hallgatói t-teszttel. P táblázat (1) értéke, a kukoricával táplált csoport submandibularis nyálmirigy-szövetének összes fehérjetartalma szignifikánsan csökkent a kontrollcsoportéhoz képest. Másrészt a szójabab takarmány csoport enyhe csökkenést mutatott, mint a kontroll csoport, azonban statisztikailag nem volt szignifikáns különbség.

Asztal 1)

A teljes fehérjetartalom biokémiai értékelése patkány submandibularis nyálmirigy szövetében.

Csoportok Fehérjetartalom mg/mg szövet

I (kontroll)	179,1 ± 2,96
II (kukoricával táplálva)	148 ± 6,13 *
III (szója)	177 ± 2,49

Megjegyzés: az értékek átlag ± SD.

Tipikus csatorna- és acináris felépítést mutató kontroll patkány submandibularis nyálmirigye (H & E festés X 400).

A kukoricával táplált patkány submandibularis nyálmirigye, amely kisebb acinát és csatornákat mutat. (H & E folt X 400).

Szójababtal táplált patkány submandibularis nyálmirigye, amely mind az acinit, mind a csatornákat kicsi, és az ödémára utaló helyek között sok szóköz található (H & E folt X 400).

III. Hisztokémiai leletek

Összes fehérje: A kontroll csoportban a fehérjetartalom közepes intenzitásúnak bizonyult. A fehérje kicsapódott az összes acini körül és néhányukon belül (4. ábra). A kukoricával táplált csoportban gyenge fehérje kicsapódás volt az acinin belül, miközben mérsékelt intenzitású volt a csatornákban (5. ábra). Szójabab takarmánycsoportban a fehérje lecsapódása az acinin belül nagy intenzitásúnak bizonyult, elfedve néhány acini magját (6. ábra).

Mérsékelt reakciót mutató kontroll patkány submandibularis nyálmirigye az összfehérjére (higany-bromofenol-kék X 400).

A kukoricával táplált patkány submandibularis nyálmirigye, szemléltetve a teljes fehérje enyhe reakcióját az aciniban, míg mérsékelt reakciót a csatornákban (Mercuric bromophenol blue X 400).

A szójababbal etetett patkány submandibularis nyálmirigye intenzív reakciót mutat a teljes fehérjére (Merkúr-bromofenol-kék X 400).

DNS és RNS: A kontroll csoportban intenzív reakciót figyeltek meg mind a DNS, mind az RNS szempontjából. Az enzimatikus aktivitás a DNS növekedését mutatta az acináris sejtek magjaiban. Eközben kiderült, hogy a DNS és az RNS közepes intenzitású a duktális sejtek magjaiban és citoplazmájában (7. ábra). A kukoricával táplált csoportban enyhe reakció volt látható mind a DNS, mind az RNS szempontjából (8. ábra). Végül a szójababtal táplált csoportban mérsékelt reakció volt jelen mind a DNS, mind az RNS szempontjából (9. ábra).

A kontroll patkány submandibularis nyálmirigyje intenzív reakciót mutat mindkét esetben. DNS és RNS (metil-zöld pironin X 400)

A kukoricával táplált patkány submandibularis nyálmirigye gyenge reakciót mutat mind a DNS, mind az RNS szempontjából (metil-zöld pironin X 400).

A szójababbal etetett patkány submandibularis nyálmirigye mérsékelt reakciót mutat mind a DNS, mind az RNS szempontjából (metil-zöld pironin X 400).

Vita

A szövetek összes fehérjetartalmának egységkoncentráció alapján kifejezett számszerűsítésének adatai azt mutatták, hogy a szójabab táplált csoport submandibularis nyálmirigyeinek összes fehérjetartalma közel azonos volt a kontrollcsoporttal, míg a kukoricával etetett csoport szignifikáns a teljes fehérjetartalom csökkenése. Ez tehát jó biokémiai aktivitást és növekedést jelez a szójababbal táplált csoport mirigyszövetében, valamint gyenge biokémiai aktivitást és növekedést a kukoricával táplált csoportban. A különböző jelentések hasonló eredményeket mutattak. (11, 13)

A kukorica csoport szövettani eredményei párhuzamosak voltak biokémiai elemzésével, mivel az acini és a csatornák jelentősen csökkentek. Másrészt a szójabab takarmány csoportjában a szövettani változások ellentmondtak a biokémiai eredményeknek, ahol a mirigyszövet jelentős csökkenést mutatott az aciniban és a csatornákban az egységek ödémás területeinek jelenlétével. Az ödéma megléte hozzájárulhat az albumin koncentráció csökkenéséhez. (21) Hasonló megfigyeléseket figyeltek meg azoknál a patkányoknál, amelyeket hiányos mennyiségű állati fehérje-étrendben tartottak. (4) Ezért láthatónak tűnik, hogy a fehérje hiánya akár mennyiségben, akár minőségben ugyanazokhoz a szövettani elváltozásokhoz vezethet.

A szövettani változás, valamint a hisztokémiai reakciók a vizsgálati csoportokban a kukorica és a szójabab különféle aminosav-tartalmának tulajdoníthatók. Megállapítottuk, hogy a kukorica korlátozó aminosavai a lizin és a triptofán. (24) Eközben két javaslat van a szójabab aminosav-tartalmára vonatkozóan. Először is, a szójababról azt mondják, hogy teljes fehérje minőségében megegyezik a legtöbb állati fehérjével. (25, 26) Másodszor, a szójabab szegény metioninban. (24) Megállapításaink alátámasztják a második feltételezést, mert bár a szójabab táplált patkányok hasonló biokémiai viselkedést mutattak a submandibularis nyálmirigyben, mint a kontrollok, mégis szövettani változásokat és hisztokémiai reakciókat mutattak, amelyek eltérnek a normálistól. Mindazonáltal a szójababot tápláló csoport jobb biokémiai és hisztokémiai reakciókat mutatott, mint a kukoricával táplált csoporté.

Végül hangsúlyozni kell, hogy a szójabab növényi fehérje nem helyettesítheti az állati fehérjét, amely ideális fehérje a nyálmirigy normális fejlődéséhez, növekedéséhez és működéséhez.

Elismerés

Mély köszönet és elismerésem Prof. Ragia Elince hercegnek a szövettani képek értékes értelmezéséért.