A tejsavófehérje csökkenti a korai életkori súlygyarapodást az egerekben, amelyek zsírtartalmú étrendet fogyasztanak

Állami betegségek biológiai osztálya, Egészségügyi és Orvostudományi Kar, Koppenhágai Egyetem, Frederiksberg C, Dánia

Dániai Műszaki Egyetem, Lyngby, Dánia Rendszerbiológiai Tanszék, Biológiai Sequence Analysis Center

Állatorvosi betegségbiológiai osztály, Egészségügyi és Orvostudományi Kar, Koppenhágai Egyetem, Frederiksberg C, Dánia

Aarhus Egyetem Állattudományi Tanszéke, Dánia

Állatorvosi betegségbiológiai osztály, Egészségügyi és Orvostudományi Kar, Koppenhágai Egyetem, Frederiksberg C, Dánia

Állami betegségek biológiai osztálya, Egészségügyi és Orvostudományi Kar, Koppenhágai Egyetem, Frederiksberg C, Dánia

Koppenhágai Egyetem Természettudományi Kar Élelmiszertudományi Tanszéke, Frederiksberg C, Dánia

Állatorvosi betegségbiológiai osztály, Egészségügyi és Orvostudományi Kar, Koppenhágai Egyetem, Frederiksberg C, Dánia

Britt Tranberg,
Lars I. Hellgren,
Jens Lykkesfeldt,
Kristen Sejrsen,
Aymeric Jeamet,
Ida Rune,
Merete Ellekilde,
Dennis S. Nielsen,
Axel Kornerup Hansen

Ábrák

Absztrakt

Egyre több tanulmány jelzi, hogy a tejtermékek, beleértve a tejsavófehérjét, enyhítik a metabolikus szindróma számos rendellenességét. Itt megvizsgáltuk a tejsavófehérje-izolátum (tejsavó) hatását egerekben, amelyek magas zsírtartalmú étrendet tápláltak, feltételezve, hogy a tejsavó metabolikus hatása összefüggésbe hozható a bél mikrobiota összetételének változásával. Öt hetes hím C57BL/6 egereket 14 héten keresztül ad libitum tápláltak magas zsírtartalmú étrenddel, a fehérjeforrás vagy tejsavó, vagy kazein volt. A székletet a 0., a 7. és a 13. héten gyűjtöttük össze, és a széklet mikrobiotáját a PCR-ből származó 16S rRNS gén (V3 régió) amplikonok gradiens gélelektroforézis elemzésével elemeztük. A vizsgálat végén plazmamintákat gyűjtöttünk, és meghatároztuk a glükóz, az inzulin és a lipidek szintjét. A tejsavó a vizsgálat első négy hetében jelentősen csökkentette a testtömeg-gyarapodást a kazeinnel összehasonlítva (P 1. ábra. Testsúly 14 hetes diétás beavatkozás során).

A HF savó testtömege a 0. hét után mindig alacsonyabb volt, mint a HF kazein (P 1. táblázat. Élelmiszer-bevitel és takarmány-hatékonyság.

Míg a kumulált energiafogyasztás nem különbözött szignifikánsan a HF tejsavó és a HF kazein csoport között, a takarmány-hatékonyság csökkent a HF tejsavó-csoportban a HF kazeinnel összehasonlítva az első négy hétben (P 2. táblázat. Testösszetétel 14 hetes diétás beavatkozás után.

Plazma lipidek

Az éhomi plazma teljes koleszterinszintet a tejsavó jelentősen csökkentette (P 3. táblázat. Plazma lipidprofil és glikémiás paraméterek).

Glikémiás paraméterek

Az éhomi vércukorszint az OGTT alatt történő glükóz beadása előtt szignifikánsan alacsonyabb volt a HF tejsavócsoportban a HF kazeinnel összehasonlítva (P 2. ábra. Orális glükóztolerancia teszt 12 hetes diétás beavatkozás után.

A savó jelentősen javította a glükóz clearance-ét (P 3. ábra. A széklet mikrobiota profilja 13 hetes diétás beavatkozás után.

Összefoglalva, a tejsavó jelentősen enyhítette a metabolikus szindrómához kapcsolódó számos állapotot egerekben, amelyek magas zsírtartalmú étrendet fogyasztottak. A tejsavó testtömegre gyakorolt korai csökkentő hatásának mechanizmusait, valamint az egyéb metabolikus hatásokat továbbra is tanulmányozni kell.

Anyagok és metódusok

Etikai nyilatkozat

A vizsgálati tervet a dániai koppenhágai Igazságügyi Minisztérium Állatkísérleti Nemzeti Bizottsága hagyta jóvá (engedélyszám: 2007/561-1434 C1).

Kísérleti terv

Három hetes korban 40 hím C57BL/6NTac egeret (Taconic, Laven, Dánia) vásároltunk, és ötfős csoportokban helyeztük el, szabad hozzáféréssel az élelemhez és a vízhez. A hőmérsékletet 20–24 ° C-on tartották, a relatív páratartalom 55% ± 10% volt, a fényt pedig 18:00 és 6:00 óra között automatikusan kikapcsolták. Két hetes akklimatizáció alatt az összes egeret Altromin 1324 szabványos rágcsáló-táplálékkal etették (Brogaarden, Dánia). Öt hetes korban a ketreceket testtömeg szerint egyeztették és három kísérleti csoportra osztották („HF kazein”, „HF savó” és „LF kazein”), hogy magas zsírtartalmú étrendet kapjanak kazeinnel, magas -zsíros étrend tejsavófehérje-izolátummal és alacsony zsírtartalmú kontroll étrend kazeinnel, az alábbiakban leírtak szerint. A csoportokat 14 hétig etették a megfelelő teszt-diétákkal. A testtömegeket hetente, az étkezést hetente kétszer regisztrálták.

Teszt-diéták

A HF kazein csoportot és az LF kazein csoportot a széles körben használt kazein alapú D12492 és D12450B táplálékkal láttuk el 60%, illetve 10% zsírból származó energiával (Research Diets Inc., New Brunswick, NJ, USA). A HF tejsavócsoport magas zsírtartalmú étrendben részesült, hasonlóan a HF kazeinhez, kivéve a fehérjeforrást, amelyet tejsavófehérje izolátummal helyettesítettek (a D12492 alapján a Research Diets készítette) (4. táblázat). A tejsavófehérje-izolátum denaturálatlan, oldható savófehérjékből állt, amelyeket ioncserével és ultraszűréssel dolgoztak fel (NZMP, Új-Zéland). Mindkét fehérjeforrás aminosavprofiljait az S1 táblázat tartalmazza.

Székletmintavétel és elemzések

A 0., a 7. és a 13. héten a székletpelletet autoklávozott mikrocsövekbe (Brand, Wertheim, Németország) gyűjtöttük össze közvetlenül a székletürítés után. Ha az egér visszatartásakor nem spontán ürült, akkor a székletürítésig tiszta ketrecben tartották. A mintákat eleinte jégen tartották, majd -80 ° C-on tárolták a további elemzésekig. A DNS-extrakciót, a polimeráz láncreakciót (PCR), a denaturáló gradiens gélelektroforézist (DGGE) és az adatok elemzését a korábban leírtak szerint végeztük [39]. Röviden, a bakteriális DNS-t a QIAamp DNS Stool Mini Kit (Qiagen, Hilden, Németország) segítségével extraháltuk. A kivont DNS minőségét és koncentrációját NanoDrop 1000 spektrofotométerrel (Thermo Scientific, USA) ellenőriztük. A genetikai anyagot ezután PCR-rel amplifikáltuk, a 16S rRNS gén V3 régiójára specifikus primerek alkalmazásával, és a genetikai anyagot DGGE segítségével elválasztottuk egy 30–65% denaturáló gradienst tartalmazó poliakrilamid gélen (100% 7 M karbamidnak felel meg). és 40% formamid). A DGGE-t az S1 ábra részletezi.

Orális glükóz tolerancia teszt és HbA1c

Orális glükóz tolerancia tesztet (OGTT) végeztek 12 hetes diétás beavatkozás után. Egy éjszakán át tartó böjt (10 óra) után az egereket szájon át szoptattuk 2 mg glükóz/testtömeg-glikóz-oldattal, és az adagolás előtt és 30, 60, 90, 120 és 180 perc múlva mértük a vércukorszintet Freestyle Mini Glucometer segítségével. (Hermedico, Koppenhága, Dánia). A 13. héten a HbA1c értéket megmértük egy Siemens DCA Vantage Analyzer készülékkel (Siemens Healthcare Diagnostics, Ballerup, Dánia), 1 µl teljes vért vezettünk át egy farokvénából a mellékelt gyűjtőkazettába.

Vérminta és szövetgyűjtés

14 hetes diétás beavatkozás után az egereket Hypnorm/Dormicum keverékkel altattuk (Hypnorm: 0,315 mg/ml fentanil, 10 mg/ml fluanizon; VetaPharma Ltd, Leeds, Egyesült Királyság. Dormicum: 5 mg/ml Midazolam; Roche A/S, Hvidovre, Dánia) egy éjszakai böjt (10 óra) után szubkután injekcióval 1-112 steril vízoldatban (0,006 ml/testtömeg-g). A vért a periorbitális plexusból EDTA-val bevont mikrocsövekben (Milian, Genf, Svájc) vettük és azonnal centrifugáltuk plazmára. Az egereket méhnyak diszlokációval leöltük. A májat, a zsír- és az izomszöveteket lemértük, és szárazjégen tartottuk -80 ° C-os tárolásig, vagy a későbbi vizsgálatokhoz formalinban rögzítettük.

Plazmaelemzések

A plazma glükózt, koleszterint, nem észterezett zsírsavakat és triacil-glicerint analizáltuk egy automatikus analizátorral (Cobas Mira Plus, Roche Diagnostics, Hvidovre, Dánia) a Horiba ABX (Montpellier Cedex 4, Franciaország) reagensek felhasználásával. A plazma inzulint kereskedelmi egér ELISA készlettel (Mercodia, Uppsala, Svédország) mértük. A QUICKI index kiszámítása a logaritmikus transzformáció alapján történt: 1/(log inzulin [µU/ml] + log glükóz [mg/dl]).

Statisztika

Az eredményeket átlag ± SEM formájában adjuk meg, hacsak másképp nem jelöljük. Az adatok kezeléséhez és statisztikai elemzéséhez a Prism szoftvercsomagot (5.02-es verzió, GraphPad Software Inc., San Diego, Kalifornia, USA) és a SAS Analyst-t (9.2-es verzió, SAS Institute Inc., Cary, NC, USA) használtuk. A kísérleti csoportokat egyirányú ANOVA és Tukey Post Hoc teszttel hasonlítottuk össze. Az OGTT esetében mind az egyirányú ANOVA-t a görbe alatti területen (AUC), mind az Ismételt mérések ANOVA-t alkalmaztuk Tukey Post Hoc tesztjével. Amikor releváns, az adatokat (glükóz, inzulin) log transzformálták a normalitássá. A DGGE profilok klaszterezését Dice hasonlósági együtthatóval, sávpozíció-toleranciával és 1% -os optimalizálással elemeztük a Súlyozatlan páros csoportos módszerrel, aritmetikai átlagok klaszterező algoritmussal (UPGMA) és a Fő alkotóelem-elemzéssel (PCA) (BioNumerics, 4.5 verzió, Alkalmazott matematika, Sint-Martens-Latem, Belgium) a korábban leírtak szerint [39]. A szignifikancia szintet 0,05-re állítottuk be.