Appreciation of concentration of lipoproteins and apolipoproteins in serum of male rats under the influence of diet change composition and its supplementation with group B vitamins

• Autorzy: Goluch-Koniuszy Z. , Wierzbicka A.

Warianty tytułu

PL

Ocena stężenia lipoprotein i apolipoprotein we krwi samców szczura pod wpływem zmiany składu diety i jej suplementacji wybranymi witaminami z grupy B

• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

Background. This study was aimed at exploring, on animal model, how the diet changes, which results in exceeding 5 times the amount of deficit of group B vitamins after diet change, which up to a certain extent imitates supplementation method in people, influences the concentration of apolipoprotein A-I and apolipoprotein B - the components of lipoprotein HDL-C and LDL-C. Material and methods. The research was conducted on 24 WISTAR male rats, aged ca 5 months. The animals were divided into 3 feeding groups: I was fed with basic com- pound which contained among others full wheat grain and com grain, group II and III with modified compound in which part of the fuli wheat grain, from basic compound, was substituted for wheat flour, and 50% of com with saccharose. Group I and II animals were drinking pure tap water which was left to stand for some time beforehand, group III animals vitamins dissolved in water: B1, B2, B6, and PP - five times exceeded the difference between the amount of basic and modified feed, which in a certain way imitated the supplementation in human food. After one week of animals conditioning, the experiment was conducted for 6 weeks. In their blood serem were determined concentration of glucose (GL), triacyloglycerols (TG), total cholesterol (TC), fraction of HDL-cholesterol (HDL- C), fraction of LDL-cholesterol (LDL-C) and apolipoproteins A-I (apo A-I) and apolipoproteins B (apoB). In the dissected muscles and in the animals’ livers the amount of fat was determined with Soxhlet’s method. The obtained results were analysed with one factor variance by use of statistic Computer program Statistica® with application of Duncan test. Results. Analysing the influence of diet change and its supplementation with chosen group B vitamins on the amount of consumed feed, it was ascertained that in spite of the same calorific value of the used feed, significantly less, compared to other groups, was consumed by the animals from the supplemented group. However, there was no significant gain of body mass in male rats and higher accumulation of pericardial and periintestinal fat tissue. Significantly lower amount of fat, in comparison to animals fed with basie feed, was observed in muscles of animals fed with modified and supplemented feed, however significantly higher amount of fat was found in liver. In animals fed with modified feed compared with animals fed with basie feed higher GL, TG, TC its LDL-C fraction and apoB and decrease of fraction HDL-C concentration was noticed. The applied supplementation with group B vitamins statistically significantly lowered concentration of GL, TG, LDL-C fraction, apoB and inereased concentration of TC. Observed decrease concentration of HDL-C fraction, apoA-I, apoB and inereased TC in serum of supplemented animals it was statistically insignificant. Conclusions. Analysis of the obtained results allowed stating that supplementation of diet with chosen group B vitamins in which full grains were exchanged for wheat flour and saccharose, was favourable to retuming to original State of disadvantageous effects brought by change of diet content. It was demonstrated by decrease of glucose, triacyloglycerols, lipoprotein LDL-C and apoB concentration while lipoproteins HDL-C and apoA-I were decreased and inerease of total cholesterol in blood of rats under research, although not all changes were statistically significant.

PL

Wstęp. Celem pracy było zbadanie na modelu zwierzęcym wpływu zmiany składu diety - w ilościach pięciokrotnie przekraczających powstałe po zamianie składników diety niedobory witamin z grupy B, co do pewnego stopnia imituje sposób suplementacji u ludzi - na stężenie wybranych parametrów gospodarki lipidowej. Materiał i metody. Badania przeprowadzono na 24 samcach szczura rasy Wistar, w wieku około 5 miesięcy. Zwierzęta podzielono na trzy grupy żywieniowe: I otrzymywała mieszankę podstawową, zawierającą m.in. pełne ziarna pszenicy i kukurydzy, natomiast grupy II oraz III - mieszankę zmodyfikowaną, w której część pełnych ziaren pszenicy zastąpiono mąką pszenną, a 50% kukurydzy - sacharozą. Zwierzęta z grupy I i II otrzymywały do picia czystą, odstaną wodę wodociągową, a z grupy III - wodny roztwór witamin: B1, B2, B6 i PP - przewyższał on pięciokrotnie różnicę pomiędzy zawartością tych składników w paszy podstawowej i zmodyfikowanej, co do pewnego stopnia imitowało sposób suplementacji u ludzi. Doświadczenie trwało sześć tygodni po jednotygodniowym okresie kondycjonowania. W surowicy zwierząt oznaczono stężenia: glukozy (GL), tria- cylogliceroli (TG), cholesterolu całkowitego (TC); frakcji HDL-cholesterolu (HDL-C); frakcji LDL-cholesterolu (LDL-C), apoA-I oraz apoB. W wypreparowanych mięśniach oraz w wątrobach zwierząt oznaczono zawartość tłuszczu metodą Soxhleta. Wypreparowano tłuszcz okołojelitowy i nasierdziowy. Wyniki poddano jednoczynnikowej analizie wariancji, z użyciem komputerowego programu statystycznego Statistica®, z zastosowaniem testu Duncana. Wyniki. Analizując wpływ zmiany składu diety i jej suplementacji wybranymi witaminami z grupy B na wielkość spożycia paszy, stwierdzono, że pomimo izokaloryczności zastosowanych pasz, istotnie mniej spożywały zwierzęta z grupy suplementowanej, w porównaniu z pozostałymi grupami. Nie towarzyszyły temu jednak: istotny przyrost masy ciała badanych samców szczura oraz zwiększone gromadzenie tkanki tłuszczowej nasierdziowej i okołojelitowej. Istotnie mniejszą zawartość tłuszczu, w stosunku do szczurów żywionych paszą podstawową, obserwowano w mięśniach szczurów żywionych paszą zmodyfikowaną i suplementowaną, natomiast w wątrobach stwierdzono istotnie większą jego zawartość. U zwierząt żywionych paszą zmodyfikowaną, w stosunku do żywionych paszą podstawową, zaobserwowano w surowicy wzrost stężenia GL, TG, TC i jego frakcji LDL-C oraz apoB, oraz zmniejszenie stężenia frakcji HDL-C. Zastosowana suplementacja witaminami z grupy B statystycznie istotnie zmniejszyła stężenie GL, TG oraz LDL-C. Natomiast nieistotne statystycznie okazało się obserwowane zmniejszenie stężenia HDL-C, apoB, apoA-I oraz wzrost TC w surowicy zwierząt suplementowanych. Wnioski. Suplementacja wybranymi witaminami z grupy B diety, w której pełne ziarna zbóż zastąpiono mąką pszenną i sacharozą, sprzyjała powrotowi do stanu pierwotnego po niekorzystnych efektach wywołanych zmianą składu diety. Manifestowało się to zmniejszeniem stężenia glukozy, triacylogliceroli, lipoprotein LDL-C i apoB, przy równoczesnym zmniejszeniu lipoprotein HDL-C i apoA-I, oraz podwyższeniem TC we krwi badanych szczurów, choć nie wszystkie zmiany były statystycznie istotne.

• Wydawca: -
• Czasopismo: Acta Scientiarum Polonorum. Technologia Alimentaria
• Rocznik: 2011
• Tom: 10
• Numer: 1
• Opis fizyczny: p.109-121,ref.

Twórcy

autor

Goluch-Koniuszy Z.

• Department of Human Nutrition Physiology, Western Pomeranian University of Technology in Szczecin, Papieza Pawla VI/3, 71-451 Szczecin, Poland

autor

Wierzbicka A.

Bibliografia

• Assmann G., Jabs H.U., Kohnert U., Nolte W., Schriewer H. 1984. LDL-cholesterol determination in blood serum following precipitation of LDL with polyvinylsufate. Clin. Chim. Acta 140, 77-83.
• Bigazzi F., Pino B.D., Forastiere F., Pistelli R., Rossi G., Simoni M., Baldacci S., Viegi G., Bionda A., Sampietro T., 2004. HDL and clinical and biochemical correlates in Italian nonsmoker woman. Clin. Chem. Lab. Med. 42, 1408-416.
• Brinton E.A., Eisenberg S., Breslow J.L., 1989. Elevated high density lipoprotein cholesterol levels correlate with decreased apolipoprotein A-I and A-II fractional catabolic rate in women. J. Clin. Invest. 84 (1), 262-269.
• Brinton E.A., Eisenberg S., Breslow J.L., 1991. Increased apoA-I and apoA-II fractional catabolic rate in patients with low high density lipoprotein-cholesterol levels with or without hypertriglyceridemia. J. Clin. Invest. 87 (2), 536-544.
• Burstein M., Scholnick H.R., Morfin R. 1970. Rapid method fort he isolation of lipoproteins from human serum by precipitation with polyanions. J. Lipd. Res. 11, 583-595.
• Busserolles J., Gueux E., Rock E., Mazur A., Rayssiguier Y., 2003. High fructose feeding of magnesium deficient rats is associated with increased plasma triglyceride concentration and increas. Magnesium Res. 16, 1, 7-12.
• Carpentier A., Taghibiglou C., Leung N., Szeto L., Van Iderstine S.C., Uffelman K.D., Buckingham R., Adeli K., Lewis G.F., 2002. Ameliorated hepatic insulin resistance is associated with normalization of microsomal triglyceride transfer protein expression and reduction in very low density lipoprotein assembly and secretion in the fructose-fed hamster. J. Biol. Chem. 277, 28795-28802.
• Davis R.A., 1999. Celi and molecular biology of the assembly and secretion of apolipoprotein B-containing lipoproteins by the liver. Biochim. Biphys. Acta 1440, 1-31.
• de Grooth G.J., Klerx A.H., Stroes E.S., Anke H.E., Klerkx M., Erik S., Stroes G., Stalenhoef J.J., Kastelein J.P., Kuivenhoven J.A., 2004. A review of CETP and its relation to atherosclerosis. J. Lipid Res. 45, 11, 1967-1974.
• Eisenberg S., 1984. High density lipoprotein metabolism. J. Lipid Res. 25 (10), 1017-1058.
• Frank P.G., Marcel Y.L., 2000. Apolipoprotein A-I: structure, function relationship. J. Lipid Res. 41,6, 853-872.
• Fredenrich A., Bayer P., 2003. Reverse cholesterol transport, high density lipoproteins and HDL cholesterol: recent data. Diabetes Metab. 29, 3, 201-205.
• Friedrich M., 2004. Effect of dietary carbohydrate source and type on the concentrations of lipolysis enhancing hormones in rats. Pol. J. FoodNutr. Sci. 13/54, 2, 209-214.
• Friedrich M., Goluch-Koniuszy Z., 2007. Wpływ składu diety i jej suplementacji witaminami z grupy B na stężenie lipidów i lipoprotein we krwi szczura [Effects of diet composition and vitamin B supplementation on the concentration of lipids and lipoproteins in rat serum]. Żyw. Człow. Metab. 34, 3/4, 1052-1057 [in Polish],
• Friedrich M., Goluch-Koniuszy Z., 2009. Ocena wpływu składu diety i jej suplementacji wybranymi witaminami z grupy B na stężenie lipidów i lipoprotein we krwi samic szczura [Evaluation of influence of diet content and its supplentation with chosen group of B vitamins on lipids and lipoproteins concentration in female rat serum], Rocz. PZH 60, 1, 91-95 [in Polish].
• Fruchart J.C., Kora I., Cacher C., Clavey V., Duthilleul P., Moschetto Y. 1982. Simultaneous Measurment of plasma apolipoproteins A-I and B by electroimmunoassay. Clin. Chem. 28, 1, 59-62.
• Ganji S.H., Kamanna V.S., Kashyap M.L., 2003. Niacin and cholesterol: role in cardiovascular disease. J. Nutr. Biochem. 14, 298-305.
• Ganji S.H., Tavintharan S., Zhu D., Xing Y., Kamanna V.S., Sashyap M.L., 2004. Niacin noncompetitively inhibits DAGT2 but not DGAT1 activity in HepG2 cells. J. Lipid Res. 45, 1835-1845.
• Goldberg I.J., Blaner W.S., Vanni T.M., Moukides M., Ramakrishnan R., 1990. Role of lipoprotein lipase in the regulation of high density lipoprotein apolipoprotein metabolism. Studies in normal and lipoprotein lipase-inhibited monkeys. J. Clin. Invest. 86 (2), 463-473.
• Hassan A.S., 1987. The effect of dimethyl sulfoxide on cholesterol and bile acid metabolism in rats. Proc. Soc. Exp. Biol. Med. 186, 205-210.
• Henderson L.M., 1983. Niacin. Annu. Rev. Nutr. 3, 289-307.
• Jansen H., Verhoeven A.J., Sijbrands E.J., 2002. Hepatic lipase: a proor anti-atherogenic protein? J. Lipid Res. 43, 1352-1362.
• Krauss R.M., 2004. Lipids and lipoproteins in patients with type 2 diabetes. Diabet. Care 27, 1496-1504.
• Kunachowicz H., Nadolna I., Wojtasik A., Przygoda B., 2004. Żywność wzbogacana a zdrowie [Fortified foods and health]. IŻŻ Warszawa [in Polish].
• Le N.A., Ginsberg H.N., 1988. Heterogeneity of apolipoprotein A-I tumover in subjects with reduced concentrations ofplasma high density lipoprotein cholesterol. Metabolism 37, 7, 614- -617.
• McGowan M.W., Artiss J.D., Strandbergh D.R., Zak B., 1983. A peroxidase coupled method for the colorimetric determination of serum triglycerides. Clin. Chem. 29, 538-542.
• Morral N., Edenberg H.J., Witting S.R., Altomonte J., Chu T., Brown M., 2007. Effects of glucose metabolism on the regulation of genes of fatty acid synthesis and triglyceride secretion in the liver. J. Lipid Res. 48, 1499-1510.
• Packard C.J., Steward J.M., Third J., Morgan H.G., Lawrie T.D., Shepherd J., 1980. Effects of nicotinic acid therapy on high density lipoprotein metabolism in type II and type IV hiperlipoproteinemia. Biochem. Biophys. Acta 618, 1, 53-62.
• Parikh S.J. Yanovski J.A., 2003. Calcium intake and adiposity. Am. J. Clin. Nutr. 77/2, 281-287.
• Pietruszka B., Brzozowska A., 1999. Vitamin and mineral supplement use among adults in Central and Eastem Poland. Nutr. Res. 19, 6, 817-826.
• Quinet E.M., Agellon L.B., Kroon P.A., Marcel Y.L., Lee Y.C., Whitlock M.E., Tali A.R., 1990. Atherogenic diet increases cholesteryl ester transfer protein (CETP) mRNA levels in rabbit liver. J. Clin. West. 85 (2), 357-363.
• Randle P.J., 1998. Regulatory interactions between lipids and carbohydrates: the glucose fatty acid cycle after 35 years. Diabetes Metab. Rev. 14 (4), 263-283.
• Rogers D.P., Roberts L.M., Lebowitz J., Engler J.A., Brouillette C.G., 1998. Structural analysis of apolipoprotein Al: effect of amino-and carboxy-terminal deletions on the lipid-free structure. Biochemistry 20, 37 (3), 945-955.
• Sorci-Thomas M., Prack M.M., Dashti N., Johnson F., Rudel L.L., Williams D.L., 1989. Differential effects of dietary fat on tissue specific expression of the apolipoprotein Al gene: relation to plasma concentration ofhigh density lipoproteins. J. Lipid Res. 30, 1397-1403.
• Sparks J.D., Sparks Ch.E., 1990. Insulin modulation of hepatic synthesis and secretion of apolipoprotein B by rat hepatocytes. J. Biol. Chem. 265; 8854-8862.
• Stein E.A., 1987. Lipids, lipoproteins and apolipoproteins in: Fundamentals of clinical biochemistry. Eds N.W. Tietz, W.B. Sanders. Philadelphia.
• Taghibiglou C., Carpentier A., Van Iderstine S.C., Chen B., Rudy D., Aiton A., Lewis G.F., Adeli K., 2000. Mechanisms of hepatic very low density lipoprotein overproduction in insulin resistance. Evidence for enhanced lipoprotein assembly, reduced intracellular ApoB degradation, and increased microsomal triglyceride transfer protein in a fructose-fed hamster model. J. Biol. Chem. 275, 8416-8425.
• Tall A.R., 1995. Plasma lipid transfer proteins. Ann. Rev. Biochem. 64, 235-257.
• Tavintharan S., Kashyap M.L., 2001. The benefits of niacin in atherosclerosis. Curr. Atheroscler. Rep. 3, 74-82.
• Trinder P., 1969. Determination of glucose in blood using glucose oxidase with an altemative oxygen acceptor. Ann. Clin. Biochem. 6, 24-27.
• Wahlberg G., Walldius G., Efendic S., 1992. Effects of nicotinic acid on glucose tolerance and glucose incorporation into adipose tissue in hypertiglyceridaemia. Scand. Clin. Lab. Invest. 52 (6), 537-545.
• Zago A., Lucero D., Macri E.V., Cacciagiu L., Gamba C.A., Miksztowicz V., Berg G., Wikinski R., Friedman S., Schreier L., 2010. Circulating very-low-density lipoprotein characteristics resulting from fatty liver in an insulin resistance rat model. Ann. Nutr. Metab. 56, 198-206.
• Zemel M.B., 2002. Regulation of adiposity and obesity risk by dietary calcium, mechanisms and implications. J. Am. Coli. Nutr. 21/2, 146-151.

Uwagi

PL

Rekord w opracowaniu.