A szójabab-peptid izolátum étrend elősegíti az étkezés utáni szénhidrát-oxidációt és az energiafelhasználást a II. Típusú cukorbeteg egerekben

Kengo Ishihara, Shinichi Oyaizu, Yoshiko Fukuchi, Wataru Mizunoya, Kikumi Segawa, Miki Takahashi, Yukiko Mita, Yoko Fukuya, Tohru Fushiki, Kyoden Yasumoto, A szójabab-peptid-izolátum diéta elősegíti az étkezés utáni szénhidrát-oxid szénhidrát oxigént of Nutrition, 133. évfolyam, 3. szám, 2003. március, 752–757. oldal, https://doi.org/10.1093/jn/133.3.752

Absztrakt

Elhízott embereknél a csökkentett zsírtartalmú étrend hatékonyan elősegíti a fogyást (1) és megakadályozza a fogyást követő súlygyarapodást (2). A magas zsírtartalmú étrend helyettesítőjeként a magas fehérjetartalmú étrendnek számos előnye van a magas szénhidráttartalmú étrenddel szemben, mert elősegíti a jóllakottságot (3) és az étrend által kiváltott termogenezist (4). Kivéve Mikkelsen et al. (5), úgy tűnik, nincs részletes leírás a különféle étkezési fehérjék 24 órás energiafelhasználásra gyakorolt hatásairól. Mikkelsen és mtsai. (5) arról számoltak be, hogy a sertéshús állati fehérje 24 órás energiafogyasztást produkált, mint a szója növényi fehérje, míg a szójabab fehérjét általában elhízás elleni táplálékfehérjének tekintik.

A szójabab fehérje alkalmas lehet fehérje forrásként az elhízás és a cukorbetegség megelőzésére, mivel a szójafehérje hosszú távú táplálása elhízott (6–8) és KK-A y egereknél (9, 10) súlycsökkenést okoz, hipokoleszterinémiás hatása van az állati fehérjékhez, például a kazeinhez (11–13) képest, és ez jelentősen csökkenti a máj mRNS-koncentrációját és a lipogén enzimek aktivitását (14–17).

Tudomásunk szerint a szójabab fehérje hatását a szubsztrát oxidációjára nem vizsgálták. A jelen tanulmány célja az volt, hogy közvetett kalorimetria segítségével megvizsgálja az étkezési fehérje hatását a genetikailag elhízott II-es típusú diabéteszes egerek energiafogyasztására. 13 C-jelölt glükózt vagy 13 C-trioleint tartalmazó egerek étrendjét etettük az étrendi szénhidrát és lipid oxidációjának számszerűsítése, valamint ezen anyagok székletürítésének mérése céljából.

ANYAGOK ÉS METÓDUSOK

Anyagok.

A D-glükózt (U-13 C6, 99% +) és a trioleint (1,1,1-13 C3-, 99%) a Cambridge Isotope Laboratories (MA) cégtől vásároltuk.

Állatok és diéták.

SPI-H diétás izoflavonok

Izoflavon. SPI-H .

mg/100 g fehérje
Teljes daidzin 2	75.8
Teljes genistin 3	144.1
Összes glicitin 4	7.2
Összes izoflavon	227
%
Konjugált 5	29.9
Malonil 6	50.8
Acetil 7	9.7
Aglikonok 8	9.6

Izoflavon. SPI-H .

mg/100 g fehérje
Teljes daidzin 2	75.8
Teljes genistin 3	144.1
Összes glicitin 4	7.2
Összes izoflavon	227
%
Konjugált 5	29.9
Malonil 6	50.8
Acetil 7	9.7
Aglikonok 8	9.6

SPI-H, szójafehérje-hidrolizátum.

Porított, CRF-1 Oriental Yeast Co., Tokió, Japán.

Oriental Yeast Co., Tokió, Japán.

Hinute-D1, Fuji Oil Co., Oszaka, Japán. Szabad aminosav-tartalom, 0,8%.

Panpas Deluxe, Fuji Oil Co., Oszaka, Japán.

Morinaga Milk Co., Tokió, Japán.

Wako Pure Chemical Industries, Ltd., Oszaka, Japán.

AIN-76 keverékek, Oriental Yeast Co., Tokió, Japán.

SPI-H diétás izoflavonok

Izoflavon. SPI-H .

mg/100 g fehérje
Teljes daidzin 2	75.8
Teljes genistin 3	144.1
Összes glicitin 4	7.2
Összes izoflavon	227
%
Konjugált 5	29.9
Malonil 6	50.8
Acetil 7	9.7
Aglikonok 8	9.6

Izoflavon. SPI-H .

mg/100 g fehérje
Teljes daidzin 2	75.8
Teljes genistin 3	144.1
Összes glicitin 4	7.2
Összes izoflavon	227
%
Konjugált 5	29.9
Malonil 6	50.8
Acetil 7	9.7
Aglikonok 8	9.6

SPI-H, szójafehérje-hidrolizátum.

Porított, CRF-1 Oriental Yeast Co., Tokió, Japán.

Oriental Yeast Co., Tokió, Japán.

Hinute-D1, Fuji Oil Co., Oszaka, Japán. Szabad aminosav-tartalom, 0,8%.

Panpas Deluxe, Fuji Oil Co., Oszaka, Japán.

Morinaga Milk Co., Tokió, Japán.

Wako Pure Chemical Industries, Ltd., Oszaka, Japán.

AIN-76 keverékek, Oriental Yeast Co., Tokió, Japán.

A kísérleti étrendek összetétele 1

Hozzávalók. Nagy zsírtartalmú. Kazein. SPI-H .

g/kg
Kereskedelmi takarmány 2	600
Kazein 3	391
SPI-H 4	404
Kukoricakeményítő 3	362	349
3. szacharóz	100	100
Rövidítés 5	250
Sűrített tej 6	150
Szójababolaj 7	50	50
Cellulózpor 3	50	50
Ásványi keverék 8	35	35
Vitamin keverék 8	10.	10.
Kolin bitartarát 7	2	2

Hozzávalók. Nagy zsírtartalmú. Kazein. SPI-H .

g/kg
Kereskedelmi takarmány 2	600
Kazein 3	391
SPI-H 4	404
Kukoricakeményítő 3	362	349
3. szacharóz	100	100
Rövidítés 5	250
Sűrített tej 6	150
Szójababolaj 7	50	50
Cellulózpor 3	50	50
Ásványi keverék 8	35	35
Vitamin keverék 8	10.	10.
Kolin bitartarát 7	2	2

SPI-H, szójafehérje-hidrolizátum.

Porított, CRF-1 Oriental Yeast Co., Tokió, Japán.

Oriental Yeast Co., Tokió, Japán.

Hinute-D1, Fuji Oil Co., Oszaka, Japán. Szabad aminosav-tartalom, 0,8%.

Panpas Deluxe, Fuji Oil Co., Oszaka, Japán.

Morinaga Milk Co., Tokió, Japán.

Wako Pure Chemical Industries, Ltd., Oszaka, Japán.

AIN-76 keverékek, Oriental Yeast Co., Tokió, Japán.

A kísérleti étrendek összetétele 1

Hozzávalók. Nagy zsírtartalmú. Kazein. SPI-H .

g/kg
Kereskedelmi takarmány 2	600
Kazein 3	391
SPI-H 4	404
Kukoricakeményítő 3	362	349
3. szacharóz	100	100
Rövidítés 5	250
Sűrített tej 6	150
Szójababolaj 7	50	50
Cellulózpor 3	50	50
Ásványi keverék 8	35	35
Vitamin keverék 8	10.	10.
Kolin bitartarát 7	2	2

Hozzávalók. Nagy zsírtartalmú. Kazein. SPI-H .

g/kg
Kereskedelmi takarmány 2	600
Kazein 3	391
SPI-H 4	404
Kukoricakeményítő 3	362	349
3. szacharóz	100	100
Rövidítés 5	250
Sűrített tej 6	150
Szójababolaj 7	50	50
Cellulózpor 3	50	50
Ásványi keverék 8	35	35
Vitamin keverék 8	10.	10.
Kolin bitartarát 7	2	2

SPI-H, szójafehérje-hidrolizátum.

Porított, CRF-1 Oriental Yeast Co., Tokió, Japán.

Oriental Yeast Co., Tokió, Japán.

Hinute-D1, Fuji Oil Co., Oszaka, Japán. Szabad aminosav-tartalom, 0,8%.

Panpas Deluxe, Fuji Oil Co., Oszaka, Japán.

Morinaga Milk Co., Tokió, Japán.

Wako Pure Chemical Industries, Ltd., Oszaka, Japán.

AIN-76 keverékek, Oriental Yeast Co., Tokió, Japán.

A szubsztrát oxidációjának kísérleti tervezése és számítása.

A tanulmány célja két diéta (az SPI-H és a kazein-étrend) 24 órás tápanyag-oxidációra gyakorolt hatásainak összehasonlítása volt, amelyet a 2-es típusú cukorbeteg egerek energiakorlátozásával összefüggésben használtak. Az egerek mindegyik csoportját 72 órán át az anyagcsere-kamrákban helyezték el, 1700 órától d 53-ig 1700 óráig d 56-on. Az étrendeket [77,4 kJ/(egér-d)] 1700 órakor biztosítottuk, és minden nap 24 órán át hagytuk őket. . A mérés első 24 órájában (d 53–54) az egereknek címkézetlen szénhidrátot és lipidet tartalmazó étrendet adtak, amely összetételében és mennyiségében megegyezett a 24 d energia-korlátozás alatt táplált étrenddel. A mérés második 24 órájában (d 54–55) az egyes csoportok egereinek felét szukróz helyett 13 C-glükózt (10 g/kg étrend) tartalmazó étrenddel etették az exogén szénhidrát oxidációjának mérésére. Az exogén lipid oxidációjának mérésére az egyes csoportok többi egerét szójaolaj helyett 13 C-triolátot (3 g/kg étrend) tartalmazó étrenddel etettük. A mérés utolsó 24 órájában (d 55–56) minden egeret etetés nélküli etetéssel etettek.

A teljes glükóz, lipid, exogén glükóz és exogén lipid oxidációját kiszámítottuk az oxigénfogyasztásból (Vo2), a szén-dioxid termelésből (Vco2) és a légzés 13 CO2/12 CO2 arányából. A gázelemzést nyílt áramkörű metabolikus gázanalízis rendszerrel végeztük, amely közvetlenül egy tömegspektrométerhez volt csatlakoztatva (Model RL-600, ArcoSystem, Chiba, Japán). A gázelemzési rendszert másutt részletesen leírják (18, 19). Röviden, mindegyik anyagcserekamrának 125,4 cm 2 padlója és 6,5 cm magassága volt. A kamrákon a szoba levegőjét 0,5 l/perc sebességgel szivattyúzták át. A lejárt levegőt pamut vékony oszlopban szárítottuk, majd O2/CO2 elemzőhöz irányítottuk, amely tömegspektrometriát használt.

Az egységnyi idő alatt keletkező CO2-mennyiség (L/perc; Vco2) és a Vo2 mennyiségéből az összes glükóz- és lipid-oxidációt kiszámítottuk Frayn (20) sztöchiometriai egyenleteivel az alábbiak szerint:

Az izotópos összetételt a mintában a 13 C/12 C arányban fejeztük ki. Az exogén szénhidrát és a lipid oxidációs sebességét g/perc-ben a következőképpen számoltuk (21):

ahol a Vco2 (fehérjeoxidációval nem korrigálva) L/perc-ben van, Rexp a lejárt szén-dioxid-koncentráció megfigyelt izotópos összetétele, mielőtt az egereket 13 C-os étrenddel etették volna, Rexo a 13 C-ot és k L/g) a glükóz teljes oxidációja által biztosított CO2 térfogata (21). A szénhidrátok vagy lipidek endogén oxidációját úgy számítottuk, hogy kivontuk az exogéneket a teljes szénhidrát-oxidációból, közvetett kalorimetriával értékelve.

A trigliceridek székletürítése és a székletben lévő 13 C elemzése.

A székleteket minden nap összegyűjtötték az anyagcsere-kamrákból, és lipidekre elemezték őket a korábban leírtak szerint (22, 23). Röviden, a széklet lipidjeit kivontuk és elválasztottuk, és az ismert tömegű porított ürüléket jéghideg kloroformban és metanolban (2: 1, v/v) extraháltuk 19 órán át 4 ° C-on. 10 percig 900 × g sebességgel végzett centrifugálás után a felülúszót összegyűjtjük és 75 ° C-on szárítjuk. A maradékot ezután 75 ° C-on 45 percig 5% -os KOH-ban és 95% -os etanolban történő melegítéssel elszappanosítottuk. A triacil-glicerin-tartalmat ezután a szabad zsírsavak mérésével határoztuk meg egy kereskedelmi készletben (NEFA C, Wako, Osaka, Japán), miután a pH-t 2-3% -ra állítottuk 1% TritonX-100 tartalmú 1 mol/l sósavval. A 13 C-glükóz felszívódását a székletben lévő 13 C koncentrációjából számoltuk, amelyet NipponSanso (Kawasaki, Japán) elemzett.

statisztikai elemzések.

Az adatokat átlag ± SEM formában mutatjuk be. Az összes statisztikai elemzést a StatView 4.5 (SAS Institute, Cary, NC) verziójával hajtottuk végre. Két étrendi csoport összehasonlítását Student t teszttel értékeltük. A különbségeket P-nél szignifikánsnak tekintettük. 1. ábra).

Energiafogyasztás 72 óra alatt KK-A y egerekben kazein- vagy szójafehérje-izolátum-hidrolizátum (SPI-H) étrendben. Az egereknek az első 28 napban ingyenes hozzáférést biztosítottak a magas zsírtartalmú étrendhez, majd korlátozottan magas fehérjetartalmú étrendet fogyasztottak 28 napig az energiafelhasználás mérése előtt (d 53–56). Az ételt 1700 órakor biztosították (nyíl), és minden nap 24 órán át hagyták. A fekete négyzet a sötét időszakot mutatja. Az értékek átlagok ± SEM, n = 9. * A kazeincsoporttól eltérően a P y egerek kazeinnel vagy szójafehérje-izolátum-hidrolizátum (SPI-H) diétával táplálkoznak. Az egereknek az első 28 napban ingyenes hozzáférést biztosítottak a magas zsírtartalmú étrendhez, majd korlátozottan magas fehérjetartalmú étrendet fogyasztottak 28 napig az energiafelhasználás mérése előtt (d 53–56). Az ételt 1700 órakor biztosították (nyíl), és minden nap 24 órán át hagyták. A fekete négyzet a sötét időszakot mutatja. Az értékek átlag ± SEM, n = 9. * Eltér a kazeincsoporttól, P 2. ábra). Bár az étkezés utáni lipid oxidáció alacsonyabb volt az SPI-H-vel táplált egerekben, mint a kazeinnel táplált egerekben (3. ábra), a lipid étkezés utáni oxidációjának különbsége elhanyagolható volt az étkezés utáni szénhidrát oxidáció növekedésével összehasonlítva mindkét étrendi csoportban.

Széklet 13 C-os dúsítás, triglicerid és víz egerekben 24 órával a 13 C-glükózt (d54–55) tartalmazó étrend etetése után