Яйой Хосода
лаборатории за биологична наука, Kao Corporation, Точиги, Япония,
Фумиаки Окахара
лаборатории за биологични науки, Kao Corporation, Точиги, Япония,
Такуя Мори
лаборатории за биологична наука, Kao Corporation, Точиги, Япония,
Джун Дегучи
лаборатории за биологична наука, Kao Corporation, Точиги, Япония,
Нориясу Ота
лаборатории за биологична наука, Kao Corporation, Точиги, Япония,
Норико Осаки
лаборатории за биологична наука, Kao Corporation, Точиги, Япония,
Акира Шимотойодом
лаборатории за биологична наука, Kao Corporation, Точиги, Япония,
Свързани данни
РЕЗЮМЕ
Въведение
Броят на затлъстелите хора в световен мащаб се увеличава в резултат на заседналия начин на живот и разпространението на диета в западен стил. Затлъстяването е рисков фактор за диабет, дислипидемия, хипертония, артериосклероза и различни видове рак. Тези нарушения, свързани със затлъстяването, критично намаляват качеството на живот на пациента. Следователно превенцията и подобряването на затлъстяването са важни здравни цели в световен мащаб. Много проучвания съобщават, че моделите на дистрибуция на макронутриенти, като тези, поддържани от диетите на Ornish [1] и Atkins [2], и специфични хранителни компоненти, като диетични фибри (DF), са ефективни за първичната профилактика и лечение на тези заболявания [3].
Редица епидемиологични и интервенционни проучвания разкриват, че пълнозърнестите или различни зърнени култури имат защитни ефекти срещу затлъстяването, метаболитния синдром, захарен диабет, сърдечно-съдови заболявания и рак [4–9]. Пшеничните трици (WB) са външното покритие на пшеничното зърно и съдържат много витамини, минерали и DF [10]. Хроничната консумация на WB ефективно подобрява затлъстяването при мишки [11,12]. Han et al. [11] демонстрира, че хроничното хранене с WB индуцира експресията на протеини, участващи в окисляването на мазнините и потиска експресията на протеини, участващи в синтеза на мастни киселини в черния дроб и епидидималната мастна тъкан. Освен това, хроничното хранене с WB предизвиква липолиза и покафеняване на бяла мастна тъкан при мишки [12]. Хардинг и др. [13] съобщават, че автоклавираният WB има ефекти срещу затлъстяване при гризачи. Освен това, няколко проучвания показват, че краткосрочните добавки с WB имат благоприятни ефекти, като екскреция на хранителни вещества в изпражненията [14], понижаващи глюкозата ефекти [15] и намалени ефекти на изпразване на стомаха [16,17]. Малко е известно обаче за ефекта от еднократно поглъщане на СБ върху енергийния метаболизъм.
Съответно, целта на настоящото проучване беше да изясни основния механизъм и отговорния компонент за ефекта срещу затлъстяването на задушен WB. Изследвахме постпрандиалните ефекти на диетата на пара с WB и арабиноксилан, основен компонент на WB, върху енергийния метаболизъм след хранене и кръвната реакция на анаболните хормони, като GIP и инсулин, при мишки.
Материали и методи
Животни и диетични материали
Мъжките мишки C57BL/6J (на 9 седмици) са получени от Clea Japan (Токио, Япония) и се поддържат при 23 ± 2 ° C при 12:12 h цикъл светлина-тъмнина (светлините са от 7.00 ч. До 19.00 ч.). Мишките бяха настанени индивидуално в пластмасови клетки и хранени с лабораторна диета (CE-2; Clea Japan) в продължение на 1 седмица, за да ги аклиматизират към метаболитните условия.
WB е закупен от Nisshin Pharma (Пшенични трици DF; Токио, Япония). WB се приготвя на пара с помощта на двушнеков екструдер (EA-20; Suehiro EPM Corp., Mie, Япония) и се нарича „парен WB“. Хранителното съдържание на парата WB е показано в таблица 1. Млечен казеин, царевично масло, целулоза, минерална смес AIN-76, витаминна смес AIN-76 и желатинизирано картофено нишесте са закупени от Oriental Yeast Co. (Токио, Япония), и захарозата е закупена от Wako Pure Chemical Industries (Осака, Япония). Лигнинът е закупен от Kanto Chemical Co. (Токио, Япония).
маса 1.
Хранително съдържание на задушени пшенични трици.
| Съставна част | Съдържание (%) |
| Протеин | 18.9 |
| Дебел | 4.2 |
| Въглехидрати | 20.2 |
| Диетични фибри | 47.9 |
| Влага | 2.3 |
| Пепел | 6.5 |
Приготвяне и характеризиране на арабиноксилановата фракция от задушен WB
Арабиноксилановата фракция се приготвя по предварително докладвани методи [30–32]. Накратко, изпареният WB се измива с хексан, 99,5% етанол и дестилирана вода и след това се загрява в 0,4 М NaOH aq. при 80 ° С в продължение на 1,5 часа и се филтрува. Филтратът се неутрализира с 2,0 М воден разтвор на НС1. и се инкубира с а-амилаза, протеаза и амилоглюкозидаза (Sigma-Aldrich, Сейнт Луис, МО, САЩ). Сместа се филтрува и след това се коригира до 65% (v/v) етанол и се оставя да престои при 4 ° С в продължение на 1 h. Получената утайка се събира след центрофугиране при 3000 g в продължение на 15 минути при 5 ° С, промива се два пъти със 70% (v/v) етанол, смила се в 99,5% етанол и се промива с ацетон. След това утайката се изсушава, за да се получат въглехидратните изолати като арабиноксиланова фракция. Установено е, че 60 g парен WB произвеждат приблизително 12 g арабиноксиланова фракция.
Съдържанието на арабиноксилан се определя като общото количество арабиноза и ксилоза след хидролиза на фракцията с помощта на високоефективна система за течна хроматография с детектор на индикатора на пречупване (детектор HPLC-RI, Elite Lachrom; Hitachi, Токио, Япония) и високоефективни анионообменна хроматография (DX-500; DIONEX, Сънивейл, Калифорния, САЩ). Съдържанието на протеин се изчислява като се използва 6.25 като фактор на конверсия на азот в протеин, за да се превърне съдържанието на азот (%) в протеин (%). Азотът се измерва с помощта на елементарен микроанализатор SUMIGRAPH NCH-22F (Sumika Chemical Analysis Service, Osaka, Japan). Молекулното тегло се определя чрез HPLC-RI детектор за изключване на размера, като се използват молекулни стандарти на пулулан. Фитиновата киселина се определя чрез анионообменна колонна хроматография, като се използва детектор за проводимост. Съставът на арабиноксилановата фракция е показан в Таблица 2.
Таблица 2.
Състав на арабиноксилановата фракция.
| Съставна част | Съдържание (%) |
| Арабиноза/ксилоза | 58.5 |
| Фитинова киселина | 19.4 |
| Протеин | 7.1 |
| Други | 15,0 |
Експериментални диети и изследвания върху животни
Поставихме куполно покритие върху ястието за хранене (Roden CAFE; Oriental Yeast Co.), за да избегнем разпръскването на прахообразната диета в клетката. Мишките първо бяха хранени с диета с ниско съдържание на мазнини на прах (Таблица 3) в продължение на 3 дни, за да ги аклиматизират към диетата на прах преди всеки експеримент.
Таблица 3.
Съдържание на хранителни вещества в диетите, използвани в експерименти 1 и 2.
| Съдържание на хранителни вещества (mg/g диета) | |||
| Съставка | Диета с ниско съдържание на мазнини | Контролна диета | WB диета |
| Желатинизирано картофено нишесте | 665 | 419 | 286 |
| Захароза | 0 | 130 | 130 |
| Царевично олио | 50 | 81 | 69 |
| Млечен казеин | 200 | 183 | 126 |
| Целулоза | 40 | 142 | 44 |
| AIN-76 минерална смес | 35 | 35 | 35 |
| AIN-76 витаминна смес | 10 | 10 | 10 |
| Парен WB | 0 | 0 | 300 |
| Арабиноксилан | 0 | 0 | 89.4 |
| Обща енергия (kJ/g) | 16.4 | 15.3 | 15.3 |
| Мазнини (% енергия) | 11.5 | 60.1 | 60.1 |
| Протеин (% енергия) | 20.5 | 20. | 20. |
| Въглехидрати (% енергия) | 68,0 | 19.9 | 19.9 |
В експеримент 2 мишките на гладно през нощта бяха разделени на две групи (n = 16 на група): контролни и WB групи. Средните стойности и SD на BW и концентрацията на глюкоза на гладно са коригирани между групите. Мишките се хранят с равни количества (3.83 kJ) от диетите в продължение на 30 минути. Използвайки хепаринизирана капилярна тръба (Kimble Chase, Rochester, NY, USA), кръвни проби бяха събрани от орбиталния синус под анестезия с 2,5% инхалация на изофлуран на 0, 30, 60 и 120 минути след осигуряване на експерименталната диета. Кръвните проби се държат на лед до подготовката на плазмата. След центрофугиране при 10 000 g в продължение на 6 минути при 4 ° C (MIKRO 22R, Hettich), плазмата се съхранява при –80 ° C до анализ.
В експеримент 3 мишките на гладно през нощта бяха разделени на три групи (n = 8 на група): диетични фибри (без DF), ниски дози арабиноксилан (L-AX) и високи дози арабиноксилан (H-AX ) групи. Средствата и SD на BW и концентрациите на глюкоза на гладно са балансирани между групите. Мишките в групите без DF, L-AX и H-AX бяха хранени с диети, съдържащи съответно 0%, 5.3% или 9.8% арабиноксилан (Таблица 4). Както е описано в експеримент 2, експерименталните диети се подават на мишките и се вземат кръвни проби след хранене.
Таблица 4.
Съдържание на хранителни вещества в диетите, използвани в експерименти 3 и 4.
| Съдържание на хранителни вещества (mg/g диета) | |||
| Съставка | Диета без DF | L-AX диета | H-AX диета |
| Желатинизирано картофено нишесте | 510 | 464 | 425 |
| Захароза | 130 | 118 | 108 |
| Царевично олио | 97 | 88 | 81 |
| Млечен казеин | 218 | 198 | 182 |
| AIN-76 минерална смес | 35 | 32 | 29 |
| AIN-76 витаминна смес | 10 | 9 | 8 |
| Фракция на арабиноксилан | 0 | 91 | 167 |
| Арабиноксилан | 0 | 53.2 | 97,6 |
| Обща енергия (kJ/g) | 18,0 | 16.4 | 15,0 |
| Мазнини (% енергия) | 20.3 | 20.3 | 20.3 |
| Протеин (% енергия) | 20.3 | 20.3 | 20.3 |
| Въглехидрати (% енергия) | 59.4 | 59.4 | 59.4 |
DF, диетични фибри; L-AX, ниски дози арабиноксилан; H-AX, високи дози арабиноксилан.
В експеримент 4 мишките бяха разделени на две групи (n = 8 на група): без DF и H-AX. Средствата и SD на BW бяха уравновесени между групите. Както е описано в експеримент 1, експерименталните диети се хранят с мишки и се измерва дихателната метаболитна ефективност на след хранене на всяка мишка.
Всички експерименти с животни са проведени в съоръжението за експериментални животни на Института Као Точиги. Комитетът за грижи за животните на Kao Corporation одобри проучванията. Всички експерименти стриктно следваха указанията на този комитет.
Анализ на кръвта
Плазменият инсулин се определя с набор за анализ на ензим, свързан с ензимен миши (ELISA) (Институт по биологични науки Morinaga, Канагава, Япония). Общият GIP в плазмата се измерва с GIP на плъх/мишка (общо) ELISA (Millipore, Германия). Плазмената глюкоза се определя от комплекта за тест за глюкоза (Wako Pure Chemical Industries, Осака, Япония). Инкрементната площ под кривата от 0 до 120 минути (iAUC 120 минути) беше изчислена съгласно правилото за трапец.
Статистически анализ
Всички данни са представени като средна стойност ± стандартна грешка (SE). Зависимите от времето промени в серологичните резултати след хранене с диетите се сравняват, като се използва двупосочен дисперсионен анализ (ANOVA), за да се оцени диетата по време на взаимодействието, ефекта от времето и диетичния ефект. Когато се открива значително взаимодействие с диета по време, се извършва междугрупово сравнение във всяка времева точка по време на аналитичния период с корекцията на Bonferroni за множество сравнения след еднопосочно ANOVA. Всички останали статистически тестове бяха извършени с помощта на тест на Student (t) (две групи) или post hoc тест Bonferroni след еднопосочен ANOVA (над три групи). Зависимостта от дозата е оценена с помощта на Jonckheere тенденционен тест. Анализите на данни бяха проведени с помощта на програмата Graph Pad Prism (GraphPad Software, Сан Диего, Калифорния, САЩ) и SPSS (IBM Corp., Armonk, NY, USA). Разлики при p (668K, zip)
Отчет за финансиране
Настоящото проучване беше финансово подкрепено от Kao Corporation.
Декларация за оповестяване
Авторите не съобщават за потенциален конфликт на интереси. Всички автори са служители на Kao Corporation.
Допълнителни данни
Допълнителни данни за тази статия можете да получите тук.
- Хранителни добавки - Асоциация на природните продукти
- Приемът на диетични фибри модулира връзката между варианти в TCF7L2 и загуба на тегло по време на
- Екструдирани люспи от трици, пшеница и царевица
- Диетичните добавки на арахидонова киселина увеличават съдържанието на арахидонова киселина и липоксин A₄ в
- Може ли високото кръвно налягане да бъде намалено чрез кръвопускане Плюс Дали Кейн Крамер е изобретил iPod-а