Az ásványi anyagok biológiai hozzáférhetőségének és a gabonakenyér antioxidáns aktivitásának értékelése az in vivo kísérletben

Bevezetés

Ma az emberi táplálkozásban az ásványi anyagok hiánya nemcsak a fejlődő, hanem a gazdaságilag fejlett országok számára is komoly problémát jelent [1]. A gabonafélék és a hüvelyesek jelentik az élelmiszer jelentős részét [2].

A teljes kiőrlésű gabonafélék fitinsavat és sóját, fitint tartalmaznak. Az emberi testben oldhatatlan vegyületeket képeznek létfontosságú ásványi anyagokkal, mint például foszfor, kalcium, magnézium, vas és cink, ami megakadályozza azok felszívódását [1, 3-5].

Növényi táplálékot fogyasztók számára a fitinsav és sói válnak az ásványianyag-hiány fő okozójává, ami később fogakkal, angolkórral, csontritkulással és emésztési rendellenességekkel járó problémákhoz vezet [6, 7]. Ezért az osteoporosis, az esetleges mozgásszervi rendellenességek (különösen az időseknél) és a csonttörések, beleértve a combcsonttöréseket is, csökkenteni kell a fitin táplálkozásellenes hatását [2, 8]. A fitinsav és sói tartalmának csökkentésének egyik módja a gabona csírázása (bioaktiválása) [2, 9].

Az elmúlt években hazai és külföldi tudósok aktívan tanulmányozták az antioxidánsok emberi egészségre gyakorolt hatását, mivel az oxidatív stressz okozza a legtöbb kardiovaszkuláris, neurodegeneratív, endokrin és egyéb betegséget [10, 11]. Az emberi testben az antioxidánsok endogén szintézise attól függ, hogy mennyi ételt fogyasztanak [12]. Az étrendben az alacsony antioxidáns tartalmú ételek túlsúlya az antioxidáns testvédelmi rendszer meghibásodásához vezethet.

Ember számára az új termékek hatékonysága a preklinikai vizsgálatok szakaszában megjósolható. Ezért a termékek klinikai jóváhagyását preklinikai vizsgálatoknak kell megelőzniük.

A kísérlet fő biológiai kapcsolata a laboratóriumi állatok. Az állatokon végzett kutatások eredményei kulcsfontosságúak az emberi egészséggel és a betegségekkel kapcsolatos ismeretek hiányosságainak pótlásához. Állatkísérletekre van szükség a következő problémák megoldásához: az ásványi anyagok felszívódásának felmérése; annak meghatározása, hogy az egerek vérplazmájának biokémiai paraméterei és antioxidáns aktivitása hogyan változik a bioaktivált búzaszem kenyerének fogyasztása miatt.

A vizsgálatok célja az ásványi anyagok biológiai hozzáférhetőségének, valamint a szabályos és bioaktivált búzaszemekből készült kenyérrel etetett laboratóriumi állatok oxidációs-antioxidáns állapotának meghatározása volt.

Anyag és módszerek

A vizsgálathoz két kísérleti és egy kontroll csoportot készítettünk, amelyek mindegyike 30 fehér beltenyésztett BALB/с egeret tartalmazott. Az egerek 15 naposak voltak, kezdeti testtömegük 7,7 ± 0,4 g (az adatok standard eltéréssel átlagként vannak feltüntetve).

Az állatok gondozására és felhasználására vonatkozó valamennyi vonatkozó nemzetközi, nemzeti és/vagy intézményi irányelvet betartották. Az állatokon végzett vizsgálatok során végzett összes eljárás megfelelt az intézmény etikai normáinak vagy annak a gyakorlatnak, ahol a vizsgálatokat elvégezték [13, 14].

Az 1. csoportba (kontroll) tartozó állatokat granulált teljes összetett takarmánnyal etettük. A kísérleti csoportokban az egereknek az összetett takarmány helyett kenyeret adtak: a 2. csoportban a rendes teljes kiőrlésű kenyér, a 3. csoportban pedig a bioaktivált (csíráztatott) búzaszem kenyere. A kísérlet során háromnaponta 300 gramm kenyeret sütöttek, szeletekre vágták és természetes úton szárítottak.

A takarmány egérenkénti tömegét a GOST R 50258-92 „Komplett összetett takarmányok laboratóriumi állatoknak” szerint számítottuk. A vizet korlátozások nélkül biztosították. A kísérlet időtartama 21 nap volt. Az elfogyasztott takarmány mennyiségét az adott takarmány és a ténylegesen elfogyasztott takarmány közötti különbségként számoltuk ki. A kísérlet során minden csoportban az egereket naponta lemértük. A kapott eredmények alapján kiszámolták az elsődleges adatok növekményeit.

A farokvénából a kísérlet előtt és után vett vért az összes fehérje (g/L), a koleszterin (mmol/L), a glükóz (mmol/L), a kis sűrűségű lipoproteinek (LDL) és a nagy sűrűségű lipoproteinek (HDL) ( foszfor (mmol/L), kalcium (mmol/L), magnézium (mmol/L), vas (mmol/L) és cink (mmol/L). A malondialdehid (MDA) szintjét tiobarbitursavval végzett reakcióval mértük [15], a szuperoxid-diszmutáz (SOD) aktivitását pedig a dinitróz-tetrazólium redukciójának gátlásával [16, 17].

A kalciumot hisztokémiai úton detektáltuk McGee-Russell módszerrel, Alizarin vörös S-vel az utolsó farokcsigolya töredékéből a metszett biopsziával (részleges kivágás) nyert szövetmintákon [18, 19]. A biopsziás mintákat alkoholos formalinban rögzítettük, és felszálló alkoholokban dehidráltuk. Ezután Histomix táptalajon tömörítették és vékony részekre vágták. A hisztokémiai kezeléssel egyidejűleg az egerek csontszövetmintáit klasszikus technikával festették hematoxilin-eozinnal 15 napos korban, tioninnal és pikrinsavval 21 napos korban [20]. A képeket az Altami Bio-1 mikroszkópra telepített Altami Studio szoftverrel elemezték [21].

A kísérleti adatok statisztikai feldolgozását és a grafikonok ábrázolását a Microsoft Excel 2010-ben (Microsoft Corp., USA) végeztük. Kolmogorov – Smirnov kritérium segítségével teszteltük a kísérleti adateloszlást a normalitás szempontjából. A vizsgálatban figyelembe vett összes paraméter rendesen eloszlott. A minta számtani átlagának összehasonlítását Student t-próbájával végeztük. Cochran kritériumát alkalmazták a kísérletek reprodukálhatóságának tesztelésére. A statisztikai hipotézisek tesztelésében a szignifikancia (p) kritikus szintjét 0,05-nek feltételeztük. A cikkben szereplő mennyiségi adatok formátuma М ± SD, ahol М az átlagérték és SD a szórás.

Eredmények

A kísérleti állatok táplálékfelvételének figyelemmel kísérése azt mutatta, hogy a 2. és 3. csoportba tartozó állatok 7,4 ± 0,5% -kal, illetve 9,1 ± 0,7% -kal több takarmányt ettek, mint az 1. kontrollcsoport.

Az állatok szinte azonos intenzitással fejlődtek, látható eltérések nélkül. A túlélési arány a megfigyelési időszak alatt 100% volt az összes csoportban. A kísérlet 21. napjáig az egerek testtömegének legnagyobb növekedését a 3. csoportnál regisztráltuk (183,1%, p = 0,042) (1. táblázat).

Az állatok növekedésének monitorozása mellett a klinikai biokémiai állapotukat a kísérlet során számos mutató tekintetében ellenőrizték (2. táblázat).

asztal 1. Laboratóriumi egerek testtömeg-dinamikája (n = 30 minden csoportban)

A kísérlet napja

Különböző csoportokban lévő egerek értékei