Надмірне споживання вітамінів перед голодуванням не впливає на масу тіла, масу органу або змінні крові, але впливає на екскрецію рибофлавіну з голодуючими щурами з сечею

Анотація

Вітаміни групи В важливі для виробництва енергії з амінокислот, жирних кислот та глюкози. Метою цього дослідження було з'ясувати вплив надмірного споживання вітамінів перед голодуванням на масу тіла, масу органів, кров та біологічні змінні, а також на виведення рибофлавіну з щурами з сечею. Дорослих щурів годували двома типами дієти, однією з низьким вмістом вітамінів (мінімальна вітамінна дієта для оптимального росту) і однією з достатньою кількістю вітамінів (надмірна вітамінна дієта). Маса тіла, маса органів та змінні крові не впливали на надмірне споживання вітамінів перед голодуванням. Цікаво, що екскреція рибофлавіну з сечею демонструє інший характер. Рибофлавін сечі в групі надлишкового споживання вітаміну поступово зменшувався під час голодування, тоді як у групі з низьким вмістом вітаміну він збільшувався. Надмірне споживання вітамінів перед голодуванням не впливає на масу тіла, масу органів або змінні крові, але впливає на виведення рибофлавіну з голодуючими щурами з сечею.

Вступ

Зазвичай вважається, що водорозчинні вітаміни піддаються швидшому перетворенню, ніж будь-які інші поживні речовини. Наша група повідомила, що рівень виведення з сечею водорозчинних вітамінів відображає останній тижневий прийом цих вітамінів. 1 - 4 Крім того, ми повідомляли, що голодування та голодування змінюють рівень виведення з сечею водорозчинних вітамінів у людей та щурів. 5, 6 Найбільш вражаючими явищами були різке зменшення виведення з сечею вітаміну В1 у людини та щурів, 5, 6 збільшення виведення з сечею вітаміну В2 у людини, 5 та зменшення виведення з сечею вітаміну В2 у щурів. 5, 6 Ці висновки показали, що рівень екскреції з сечею водорозчинних вітамінів не завжди відображає споживання або поживний стан під час голодування та голодування, особливо щодо вітамінів В1 та В2. Ці два вітаміни є найважливішими вітамінами для отримання енергетичної сполуки АТФ.

Методи

Дієти

Дві хімічно визначені дієти були позначені, як показано в таблиці 1. Молочний казеїн без вітамінів, L-метіонін та сахароза були придбані у компанії Wako Pure Chemical Industries (Осака, Японія). Кукурудзяна олія була придбана у компанії Nisshin OilliO Group, Ltd. (Токіо, Японія). Желатизований кукурудзяний крохмаль, мінеральна суміш (AIN-93G), 8 та вітамінна суміш (AIN-93) 8 були отримані від Oriental Yeast Co., Ltd. (Токіо, Японія).

Таблиця 1

ІнгредієнтиV1.0%V0,3%г/кг дієтиг/кг дієти

Безкалімінний молочний казеїн	200	200
L-метіонін	2	2
Клейстеризований кукурудзяний крохмаль	469	473
Сахароза	234	237
Кукурудзяна олія	50	50
Мінеральна суміш (AIN-93-G) *	35	35
Вітамінна суміш (AIN-93) *	10	3

Примітка:

Тварини

Догляд та лікування експериментальних тварин відповідають керівним принципам префектури Університету Шига щодо етичного поводження з лабораторними тваринами. Температуру в приміщенні підтримували приблизно на рівні 22 ° C та 60% вологості з 12-годинним/12-годинним циклом світло/темрява (06: 00–18: 00/18: 00–06: 00).

Всі щури, за винятком голодуючих щурів, мали доступ до їжі ad libitum, а всі щури, включаючи голодуючих щурів, мали доступ до водопровідної води за умови необхідності. Масу тіла та споживання їжі реєстрували щодня. Щурів приносили в жертву після відбору останніх зразків сечі. Зразки крові збирали в пробірки EDTA-2 K і центрифугували при 1700 × g протягом 10 хв для отримання зразків плазми.

Аналітичні методи

Глюкозу в плазмі, тригліцериди (TG), азот сечовини крові (BUN), аспартатамінотрансферазу (AST), аланінамінотрансферазу (ALT) та креатинін вимірювали за допомогою хімічного аналізатора FUJI DRI-CHEM 4000 (Fujifilm Ltd., Токіо, Японія). Мозок, серце, легені, нирки, печінку, селезінку та яєчка розсікали та зважували. Тіамін гідрохлорид був придбаний у компанії Wako Pure Chemical Industries (Осака, Японія). Тіамін у сечі вимірювали за допомогою високоефективної рідинної хроматографії (ВЕРХ) після позначення методом із використанням флуоресцентної детекції. 10 Рибофлавін був придбаний у компанії Wako Pure Chemical Industries. Рибофлавін у сечі вимірювали за допомогою ВЕРХ. 11

Статистичний аналіз

Вплив споживання вітамінів на швидкість втрати маси тіла (дМ/Мдт) під час голодування. Значення є середніми ± SEM, n = 4.

Змінні крові

У таблиці 2 наведені змінні крові у вигодованих і голодуючих щурів. Гіпоглікемія, спричинена голодуванням, спостерігалася в обох вітамінних групах. Плазмові ТГ показали подібну картину до глюкози. БУН збільшився голодом. Голод не впливав на AST плазми. АЛТ у плазмі крові був підвищений у групі, яка померла від V1,0%. Креатинін у плазмі крові також збільшився у групі, яка померла V1,0%.

Органна маса

У таблиці 3 наведені маси органів. У групах V1.0% головний мозок, легені та яєчка не змінювалися голодуванням. Маса серця, нирок, печінки та селезінки зменшилась у голодній групі. У групах V0,3% маса головного мозку, серця та яєчок голодом не змінювалась, тоді як маса легенів, нирок, печінки та селезінки зменшувалась у голодній групі. Обидві групи показали значні зміни в масі печінки після голодування.

Виведення тіаміну з сечею (вітамін В1)

Виділення тіаміну із сечею під час голодування показано на малюнку 2. У групі V1,0% екскреція тіаміну з сечею суттєво знизилася на 1-й день під час голодування, і ці знижені значення зберігалися під час голодування. У групі V0,3% екскреція тіаміну з сечею була дуже низькою навіть до голодування і залишалася низькою під час голодування.

Виведення з сечею рибофлавіну (вітамін В2)

Виведення рибофлавіну з сечею під час голодування показано на малюнку 3. У групі V1,0% рибофлавін у сечі поступово зменшувався під час голодування, тоді як у групі V0,3% збільшувався приблизно в 3 рази.

Обговорення

Вітаміни, особливо вітаміни В1, вітамін В2 та ніацин, важливі для виробництва енергії з амінокислот, жирних кислот та глюкози. Таким чином, запаси вітаміну в організмі можуть мати вирішальне значення для виробництва енергії під час голодування. Потреба в цих трьох вітамінах зростає із споживанням енергії. 12 Метою цього дослідження було з'ясувати вплив споживання вітамінів з їжею перед голодуванням на масу тіла, масу органів, кров та біологічні змінні, а також на виведення з сечею рибофлавіну у голодуючих щурів.

Раніше ми повідомляли про вплив обмеження їжі на перетворення L-триптофану в ніацин у щурів. 13 У дослідженні виділення із сечею суми ніацину та його катаболітів не зменшувалось під час голодування протягом 9 днів; натомість ці рівні значно зросли на 1 та 9 дні під час голодування. 13 Коли люди або щури голодували, елімінація з сечею вітаміну В1 припинялася, і значення сечі на 1-й день (перші 24 години голодування) було майже нульовим. Отже, ми досліджували вплив споживання вітамінів перед голодуванням на масу тіла, масу органів та біологічні змінні крові, а також на виведення тіаміну та рибофлавіну з сечею, оскільки ці вітаміни беруть участь у виробництві енергії. 12

Вміст вітамінів у раціоні (дієта V1.0% використовувалася як надмірна вітамінна дієта, а дієта V0.3% - як мінімальна вітамінна дієта для оптимального росту) не впливала на зміну маси тіла під час акліматизації та періодів голодування. Деякі змінні, такі як BUN та ALT, були вищими в голодних групах, ніж у групах, що годувались (використовувались як контроль), незалежно від споживання вітамінів, тоді як різниця у вазі легенів, серця та яєчок спостерігалася між V1.0 групи% і V0,3%. Однак ці відмінності можуть бути в межах похибки вимірювання. На інші змінні споживання вітамінів не впливало, крім виведення рибофлавіну з сечею. Виділення рибофлавіну з сечею збільшилось у 2,7 рази при голодуванні. У попередньому дослідженні на людях 7, 1-денний період голодування збільшив виведення рибофлавіну з сечею у 2,6 рази. Подібне явище спостерігалося в експериментах на людях та щурах, коли додатковий вітамін не вводили. Це свідчить про те, що щури можуть бути використані як модель для вивчення голодування у людини.

У цьому дослідженні є обмеження. Ми не вимірювали рівні деяких важливих змінних показників крові, таких як гемоглобін, гематокрит та креатинінкіназа. Ці змінні стануть кращими показниками функціонального стану організму. На закінчення, надлишок запасів вітаміну в організмі до голоду не впливав на масу тіла, масу органів або змінні крові. Ці дані вказують на те, що надлишок вітамінів в організмі не є важливими поживними речовинами для коротких періодів голодування у щурів.

Виноски

Фінансування

Це розслідування було частиною проекту «Дослідження дієтичних довідкових норм для японців» (головний дослідник, Кацумі Шибата), який був підтриманий грантом на комплексні дослідження серцево-судинних та захворювань, пов’язаних із життям, від Міністерства охорони здоров’я, праці та добробуту Японії.

Внески автора

Розроблено дослідження: AM, TF, KS. Склав рукопис: AM, KS. Переглянув рукопис: TF. Виконав експеримент: А.М. Усі автори розглянули та затвердили остаточний рукопис.

Конкуруючі інтереси

Автор (и) не розкриває потенційних конфліктів інтересів.

Розкриття інформації та етика

Як вимога до публікації, автори надали підписане підтвердження дотримання ними етичних та правових зобов’язань, включаючи, але не обмежуючись дотриманням авторських прав ICMJE та керівними принципами конкуруючих інтересів, що стаття не розглядається для публікації та не публікується деінде про їх відповідність з юридичними та етичними вказівками щодо учасників досліджень на людях та тваринах (якщо це можливо), і що отримано дозвіл на відтворення будь-якого захищеного авторським правом матеріалу. Ця стаття була піддана сліпій, незалежній, експертній експертній оцінці. Рецензенти не повідомили про відсутність конкуруючих інтересів.