Wpływ treningu i diety ubogiej w białko na aktywność dyzmutazy ponadtlenkowej i peroksydazy glutationowej oraz na zawartość zredukowanego glutationu w tkankach szczurów

• Autorzy: Frankiewicz-Jozko A , Faff J.

Warianty tytułu

EN

Effect of physical training and protein deficient diet on the activity of superoxide dismutase and glutahione peroxidase and reduced glutathione content in the rats tissues

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

Doniesienia licznych autorów wskazują, że dieta uboga w białko (PDD) może zmniejszać aktywność enzymów antyoksydacyjnych w tkankach, czemu towarzyszy wzrost wskaźników peroksydacji lipidów. Z kolei adaptacja do wysiłków fizycznych powoduje wzrost bariery antyoksydacyjnej w tkankach. Brak jest doniesień oceniających wpływ PDD na aktywność enzymów antyoksydacyjnych w mięśniach szkieletowych oraz wpływ treningu na czynność enzymów antyoksydacyjnych w mięśniach i w wątrobie u zwierząt karmionych PDD. Zagadnienia te były celem obecnej pracy. Badania wykonano na szczurach, samcach rasy Wistar. Zwierzętom przez 3 miesiące podawano dietę o zawartości 9% energii z białka. Jedna grupa zwierząt biegała na bieżni mechanicznej godzinę dziennie, przez 5 dni w tygodniu. Druga grupa pozostawała w spoczynku. Kontrolę stanowiły zwierzęta, trenowane lub nietrenowane karmione dietą zawierającą 20% energii z białka. Po 3 miesiącach określano aktywność peroksydazy glutationowej (GPX) i dysmutazy ponadtlenkowej (SOD) oraz zawartość zredukowanego glutationu (GSH) w homogenatach wątroby, mięśnia płaszczkowatego (Soleus), oraz części czerwonej (R-Gastrocnemius) i białej (W-Gastrocnemius) mięśnia brzuchatego łydki. PDD obniżała aktywność GPX we wszystkich badanych tkankach oraz aktywność SOD w R- i W-Gastrocnemius i Soleus. Ponadto obserwowano obniżenie zawartości GSH w wątrobie, Soleus i W-gastrocnemius. U zwierząt karmionych PDD, trening częściowo zapobiegał obniżeniu aktywności GPX i SOD w Soleus i W-Gastocnemius. PDD zwiększała wartość stosunku SOD do GPX we wszystkich badanych tkankach. Trening powodował zmniejszenie tego efektu w R-Gastrocnemius i tendencje do zmniejszenia w pozostałych tkankach.

EN

Several authors have reported that protein deficient diet (PDD) may decrease activity of antioxidant enzymes and consequently leads to lipid peroxidation. On the other hand, adaptation to physical exercise is associated with increase in the efficiency of the antioxidant defense system. In the literature available no reports have been found on the effect of PDD on the activity of antioxidant enzymes in skeletal muscles and the effect of PDD together with physical training on the antioxidant enzymes in muscles and liver. Therefore, this effect of PDD was the aim of the present study. The investigation was conducted on male Wistar rats. The animals were fed a diet of protein content limited to 9% energy value. The animals were divided into rest-group and trained-group. The trained animals were exercised on the treadmill, 1h daily, 5 days a week. The control groups, trained and untrained, fed a diet of protein content of 20% energy value. After 3 mo the activity of superoxide dismutase (SOD) and glutathione peroxidase (GPX), and reduced glutathione (GSH) content in liver, m. Soleus, red and white part of m. Gastrocnemius were determined. PDD caused a significant decrease in the GPX activity in all tissue tested and decrease in the SOD activity in muscles. Reduced glutathione content in PDD fed animals decreased in liver, m. Soleus and white Gastrocnemius. PDD caused increase in SOD to GPX ratio in all tissue tested. Physical training partially prevented the PDD-induced decrease in SOD and GPX activity.

Słowa kluczowe

PL

aktywnosc enzymatyczna; aktywnosc fizyczna; dieta niskobialkowa; dysmutaza ponadtlenkowa; glutation; niedobor bialka; peroksydaza glutationowa; szczury; tkanki zwierzece; trening

• Wydawca: -
• Czasopismo: Żywienie Człowieka i Metabolizm
• Rocznik: 2009
• Tom: 36
• Numer: 2
• Opis fizyczny: s.446-453,rys.,bibliogr.

Twórcy

autor

Frankiewicz-Jozko A

• Wojskowy Instytut Higieny i Epidemiologii, ul.Kozielska 4, Warszawa

autor

Faff J.

Bibliografia

• 1. Waterlow J.C.: Effects of PEM on structure and function of organs. Metabolic changes. (w): Arnold E. Protein Energy Malnutrition. 1993, 54-103.
• 2. Bobyn P.J., Corbett D., Saucier D.M. i wsp.: Protein-energy malnutrition impairs functional outcome in global ischemia. Exp. Neurol. 2005, 196, 308-315.
• 3. Ling P.R., Bistrian B.R.: Comparison of the effects of food vs protein restriction on selected nutritional and inflammatory markers in rats. Metabolism. 2009, 58, 835-842.
• 4. Prada F.J., Macedo D.V., Mello M.A.: Evaluation of a protein deficient diet in rats through blood oxidative stress biomarkers. Res. Commun. Mol. Pathol. Pharmacol. 2003, 113-114, 213-228.
• 5. Rana S., Sodhi C.P., Mehta S. i wsp.: Protein-energy malnutrition and oxidative injury in growing rats. Hum. Exp. Toxicol. 1996, 15, 810-814.
• 6. Frankiewicz-Jóźko A., Faff J.: Effects of training and protein deficient diet on antioxidant enzymes activities in rat erythrocytes. Molecular and Physiological Aspects of Regulatory Processes of the Organism. Ed.: H. Lach. Ped. Acad. Cracov.: 2008, 120-121.
• 7. Cambonie G., Comte B., Yzydorczyk C. i wsp.: Antenatal antioxidant prevents adult hypertension, vascular dysfunction and microvascular rarefaction associated with in utero exposure to a low protein diet. Am. J. Physiol. Regul. Integr. Comp. Physiol. 2007, 292, R1236-1245.
• 8. Shin S.J.: Influence of the origin and level of dietary protein on TBI-induced oxidative damage in mice. Int. J. Vitam. Nutr. Res. 2003, 73, 297-303.
• 9. Sidhu P., Garg M.L., Dhawan D.K.: Protective effects of zinc on oxidative stress enzymes in liver of protein deficient rats. Nutr. Hosp. 2004, 19, 341-347.
• 10. Frankiewicz-Jóźko A., Faff J., Kłos A., Bertrandt J.: Wpływ diety ubogiej w białko na peroksydację lipidów w tkankach szczura. Żyw. Człow. i Met. 2007, XXXIV, 1289-1294.
• 11. Bonatto F., Polydoro M., Andrades M.E. i wsp.: Effect of protein malnutrition on redox state of the hippocampus of rat. Brain Res. 2005, 1042, 17-22.
• 12. Bonnatto F., Polydoro M., Andreades M.E. i wsp.: Effects of maternal protein malnutrition on oxidative markers in the young rat cortex and celebellum. Neurosci. Lett. 2006, 406, 281-284.
• 13. Bodiga V.L., Boindala S., Putcha U. i wsp.: Chronic low intake of protein or vitamins increases the intestinal epithelial cell apoptosis in Wistar/NIN rats. Nutrition. 2005, 21, 949-960.
• 14. Darmon N., Pelissier M.A., Heyman M. i wsp.: Oxidative stress may contribute to the intestinal dysfunction of weanling rats fed a low protein diet. J. Nutr. 1993, 123, 1068-1075.
• 15. Faff J.: Exercise induced oxidative stress and Coenzyme Q.: Kagan V.E., Quin P.J. (red.) Coenzyme Q: Molecular Mechanism in Health and Disease. CRP Press, New York, 2001, 357-370.
• 16. Frankiewicz-Jóźko A., Faff J.: Comparison of the effects of continuous versus intermittent exercises on the activity of superoxide dismutase in rat tissues. Biol. Sport. 2005, 22, 341-352.
• 17. Frankiewicz-Jóźko A., Faff J., Sieradzan-Gabelska B.: Changes in concentrations of tissue free radical marker and serum creatine kinase during the post-exercise period in rats. Eur. J. Appl. Physiol. 1996, 74, 470-474.
• 18. Sedlak J., Linsay R.: Estimation of total, protein bound and nonprotein sulfhydryl groups in tissue with Ellman’s reagent. Annal. Biochem. 1968, 25, 192-205.
• 19. Lowry O.H., Rosenbrough N.J., Farr A.L., Randall R.J.: Protein measured with the Folin phenol reagent. J. Biol. Chem. 1951, 193, 265-275.
• 20. Boveris A.N., Oshino N., Chance B.: The cellural production of hydrogen peroxide. Biochem. J. 1972, 267, 24173-24176.
• 21. Vasiliev A.V., Ivakhnenko V.I., Maltsev G.I.: Changes in kinetic properties of superoxide dismutase and glutathione peroxidase in the liver and erythrocytes from rats during deficiency of protein and additional dietary administration Cu, Zn, Mn and Se. (article in Russian). Biomed. Khim. 2006, 52, 384-393.
• 22. Ivakhnenko V.I., Maltsev G.I., Vasiliev A.V., Gmosinski I.V.: Specificity of activity antioxidative enzymes at protein deficiency and excessive content Cu, Zn, Mn, Se in food. Vopr Pitan. 2007, 76, 11-16.
• 23. De Haan J.B., Cristiano F., Iannello R.C., Kola I.: Cu/Znsuperoxide dismutase and glutathione peroxidase during aging. Biochem Mol. Biol. Int. 1995, 35, 1281-1297.
• 24. Sanchez-Rodriguez M.A., Ruiz-Ramos M., Correa- Munoz E, Mendoza-Nunez V.M.: Oxidative stress as a risk factor for osteoporosis in elderly Mexicans as characterized by antioxidant enzymes. BMC Musculoskelet Disord. 2007, 8, 124.
• 25. Kostka T., Drai J., Berthouze S.E., Lacour J.R., Bonnefoy M.: Physical activity, aerobic capacity and selected markers of oxidative stress and the anti-oxidant defence system in healthy active elderly men. Clin. Physiol. 2000, 20, 185-190.