Вплив споживання сухого знежиреного молока та тренувальної вправи на біговій доріжці на показники нирок, кісток та метаболізму у щурів із ожирінням

Те-Вонг О

1 Вища школа медичних наук, Університет Мацумото, Нагано, Японія

Шодзі Ігава

2 Кафедра спортивного харчування, Університет спортивних наук Nippon, Канагава, Японія

Тацукі Нака

3 Факультет оздоровлення, Університет Шигаккан, Айті, Японія

Анотація

Призначення

ми прагнемо дослідити, чи додавання фізичних вправ впливає на профілактику ожиріння та метаболізм кісток у старших щурів, яким ожиріння через їжу було спричинене споживанням знежиреного молока.

Методи

Ми використовували 47, 14-тижневих самок щурів Sprague-Dawley (SD) (CLEA Japan, Inc.). Щурів було розділено на чотири випадкові групи: 1) група, яка не належала до Екс із нормальним харчуванням (n = 12), 2) група Екс із нормальним харчуванням (n = 12), 3) група, яка не належала до Екс із дієта на знежиреному молоці (n = 11), і 4) група Ex із знежиреним молоком (n = 12). Як вправу для кожної групи Ex, щури бігали на біговій доріжці, починаючи з 27-тижневого віку (TREADMILL CONTROL LE8710 та TREADMILL CONTROL LE8700, Harvard Bioscience). Протокол навчання передбачав періодичність п'ять разів на тиждень протягом 12 тижнів.

Результати

Концентрація лептину відрізнялася від дієтичного вмісту: порівняно з групою Ex із знежиреним молоком, групи без Ex та Ex із нормальним харчуванням показали значно вищі значення (р 2/мм 3), BV/TV (%), Tb. Th (мкм), TBPf (/ мм) і Tb.N (/ мм) мали значно нижчі показники у групі Ex, групах Ex та Non-Ex з сироватковою білковою дієтою та групі Ex, що мали дієту на знежиреному молоці ( p Ключові слова: Знежирене молоко, фізичні вправи, кістки, метаболічні параметри, вік, щур

ВСТУП

У тварин, подібно до людей, здатність остеогенезу з віком послаблюється [1]. Ожиріння пов'язане з великою кількістю серйозних ускладнень; отже, це може спричинити серйозні захворювання, пов’язані із способом життя. Ризик збільшення жиру в організмі визначається факторами способу життя (наприклад, споживання їжі з високим енергоспоживанням та бездіяльність). Накопичення жиру в організмі впливає на здоров’я кісток [2]. Взаємозв'язок між нежирною масою тіла та кісткою добре відомий [3], проте здатність кісток адаптуватися до змін у складі тіла, спричинених змінами в раціоні, в даний час недостатньо вивчена. У тварин вплив дієти з високим вмістом жиру на здоров’я кісток ще не визначений [4]. Загальновизнано, що споживання кальцію з їжею важливо для здоров’я кісток [5]. Основним джерелом компонентів кальцію є молочні продукти. Молочні продукти багаті кальцієм, якого, як правило, недостатньо у нашому повсякденному житті, а поглинаюча здатність хороша [6,7]. Знежирене молоко з низьким вмістом жиру, проте багате білком, кальцієм і лактозою, тобто його харчова цінність висока. Смажений та ін. [8] повідомляв, що молочний білок - це поєднання білків з високошвидкісною та низькою швидкістю поглинання; тому ефекти прийому знежиреного молока, сироватки та казеїну можуть бути різними.

МЕТОДИ

Дослідні тварини та умови вирощування

У цьому дослідженні ми використовували 47 самок щурів Sprague -Dawley (SD) 14 років (CLEA Japan, Inc.). Щурів вирощували поодиноко в племінних кімнатах при кімнатній температурі 25 ° C і вологості 30%, з темним періодом, що тривав з 8:00 до 20:00. до 8:00 Всіх щурів годували контрольною дієтою (MF: CLEA Japan, Inc.) та водопровідною водою, яка завжди була доступною, щоб щури могли вільно їсти та пити. Після попереднього періоду розмноження щурів розділили на чотири випадкові групи: 1) група, що не стосується Ex, з контрольною дієтою (n = 12), 2) група Ex, яка мала контрольну дієту (n = 12), 3) - група Ex із 17% дієтою сухого знежиреного молока (n = 11) та 4) група Ex із 17% дієтою сухого знежиреного молока (n = 12). Склад експериментальних дієт наведено в таблиці 1. Сухе знежирене молоко та екстракт кисломолочного порошку виготовлені компанією Meiji Co., Ltd. (Канагава, Японія).

Таблиця 1

Склад експериментальних дієт (г)

змінний contskimmilk

Кукурудзяний крохмаль	447.1	339,9
α-кукурудзяний крохмаль	155,0	155,0
Сахароза	100,0	100,0
Порошок целюлози	50,0	50,0
Казеїн	140,0	54.6
Сухе знежирене молоко	0,0	206.3
Соєва олія	40,0	38,9
Мінеральна суміш AIN-93M без кальцію та фосфору	35,0	35,0
Карбонат кальцію	12.4	5.9
Фосфат калію	8.7	2.6
AIN-93-вітамінна суміш	10,0	10,0
L-цистин	1.8	1.8

Умови вправ

Щури в кожній групі Ex працювали на біговій доріжці, починаючи з 27-тижневого віку (TREADMILL CONTROL LE8710 та TREADMILL CONTROL LE8700, Harvard Bioscience). Протокол тренувань передбачав частоту вправ п’ять разів на тиждень протягом 12 тижнів. Швидкість бігу в перший день становила 6 м/хв протягом 15 хвилин і поступово збільшувалася до 10 м/хв протягом 50 хвилин до десятого дня. Цей експеримент був проведений із схвалення Комітету з етики експериментів на тваринах університету Мацумото.

Вилучення та зберігання тканин

Починаючи з 8:00 на 39-му тижні розмноження зразки тканин витягували під наркозом шляхом введення 5 мг Нембуталу на 100 г ваги. За день до розтину, годування та фізичні вправи виконувались як зазвичай, підтримуючи нормальний стан вирощування. Кров відбирали з артерії та центрифугували (настільна багаторівнева центрифуга LC-120, TOMY Kogyo Co., Ltd.). Плазму зберігали в морозильній камері до -80 ° C до аналізу. Печінку, вісцеральний жир, скелетні м’язи (м’яз підошви, довгий розгинач пальців та шлунково-кишковий м’яз), стегнову кістку та гомілку витягували та вимірювали за допомогою електронного балансу. Зразки печінки та скелетних м'язів заморожували відразу після екстракції замочуванням у рідкому азоті та зберігали у морозильній камері до -80 ° C до аналізу. Після видалення м’яких тканин, прикріплених до стегнової і гомілкової кісток, кістки зберігали в 70% -ному розчині етанолу.

Аналітичний метод

Біохімічне дослідження крові

Концентрація глюкози в плазмі

Для вимірювання концентрації глюкози в плазмі на момент розсічення ми використовували колориметричний аналіз глюкози (Cayman Chemical) та вимірювали поглинання спектрофотометром (InfiniteF200, TECAN Японія).

Концентрація інсуліну в плазмі

Для вимірювання концентрації інсуліну ELISA для щурів (Mercodia) та спектрофотометра (InfiniteF200, TECAN Японія) ми вимірювали концентрацію інсуліну в плазмі крові.

Загальна концентрація холестерину в плазмі

Концентрацію загального холестерину в плазмі крові вимірювали спектрофотометром (InfiniteF200, TECAN Японія), використовуючи лабораторний аналіз холестерину (Wako Pure Chemical Industries, Ltd.).

Концентрація тригліцеридів у плазмі

Концентрацію тригліцеридів у плазмі крові вимірювали за допомогою спектрофотометра (InfiniteF200, TECAN Japan), використовуючи лабораторний аналіз тригліцеридів (Wako Pure Chemical Industries, Ltd.).

Концентрація вільних жирних кислот у плазмі

Концентрацію вільних жирних кислот у плазмі крові вимірювали за допомогою спектрофотометра (InfiniteF200, TECAN Japan), використовуючи лабораторний аналіз NEFA (Wako Pure Chemical Industries, Ltd.).

Концентрація холестерину HLD у плазмі крові

Концентрацію холестерину ЛПВЩ у плазмі крові вимірювали за допомогою спектрофотометра (InfiniteF200, TECAN Japan), використовуючи набір для аналізу ЛПВЩ і ЛПНЩ/ЛПНЩ EnzyChrom AF (E2 HL-100) (BioAssay Systems).

Концентрація лептину в плазмі

Концентрацію лептину в плазмі крові вимірювали за допомогою спектрофотометра (InfiniteF200, TECAN Japan), використовуючи квантикін ELISA для мишей/щурів лептину (R&D Systems).

Концентрація адипонектину в плазмі

Концентрацію адипонектину в плазмі крові вимірювали за допомогою спектрофотометра (InfiniteF200, TECAN Japan), використовуючи набір ELISA для адіпонектину (щури) (Adipogen).

Концентрація остеокальцину в плазмі (тип Gla)

Концентрацію остеокальцину в плазмі крові вимірювали за допомогою спектрофотометра (InfiniteF200, TECAN Японія) за допомогою набору RIA OSTEOCALCIN EIA KIT (Biomedical Technologies).

Морфометрія кісткової тканини

Вимірювання мінеральної щільності та міцності кісток

МЩКТ у правій стегновій і гомілкової кістках вимірювали за допомогою подвійної енергії рентгенівської абсорбціометрії (DPX-L, LUNAR.USA). Структурну міцність стегнової кістки оцінювали шляхом вимірювання енергії руйнування та жорсткості за допомогою триточкового тесту на згинання та вимірювального пристрою (Autograph AGS-100D, Shimadzu, Японія). Для перелому стегнової кістки було встановлено опорний проріз 12 мм, а компресія була розміщена в центральній точці довжини стегна. А вага вантажу та швидкість завантаження складали відповідно 50 кг та 5 мм/хв.

Мікро КТ

Зображення лівої великогомілкової кістки були зроблені за допомогою scanXmate-A080 (Comscan Co. Ltd., префектура Канагава), а також використовували тривимірний аналітичний прилад для пошуку значень індексу для кісткової структури гомілкової кістки гомілки. На знімках поздовжня вісь великогомілкової кістки була суміщена з віссю обертання, і фокус був встановлений на точці 8 сітчастих клітин від епіфізарної лінії. Загалом було зроблено 480 безперервних зображень у поперечному перерізі за таких умов. Напруга в трубці = 37,5 кВ; струм трубки = 250мкА; діаметр матриці = 12 × 480; Проекція = 600 кадрів; кількість сканів = 4. Параметри аналізу були наступними. Об'єм кістки/об'єм тканини (BV/TV), трабекулярна товщина (Tb.Th), трабекулярне число (Tb.N), трабекулярне розділення (Tb.Sp) і коефіцієнт трабекулярної кістки (TBPf).

Статистична обробка

Всі дані були представлені як середні значення ± стандартне відхилення. Було проведено двосторонній дисперсійний аналіз ANOVA, а для визначення статистичної значущості між групами використано метод HSD Тьюкі.