Effect of resistant starch RS4 added to the high-fat diets on selected biochemical parameters in Wistar rats

• Autorzy: Bronkowska M. , Orzel D. , Lozna K. , Styczynska M. , Biernat J. , Gryszkin A. , Zieba T. , Kapelko M.
• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

Background. Resistant starch (RS) is part of potato starch that is not digested in the gastrointestinal tract. RS4 is a chemically modified starch (for example by oxidation and esterification) and physically (by heating). Objective. The study was aimed at determining the effect of resistant starch on lipid metabolism and activity of hepatic enzymes in Wistar strain rats fed high-fat diets containing 15% of lard or 15% of soybean oil. Material and methods. Four types of diets were administered to the animals (4 groups of males, n=32): control diet (K1) containing 15% of soybean oil; control diet (K2) containing 15% of lard as well as two groups receiving the same diets with 10% addition of resistant starch RS4 (K1S and K2S). Results. The mean concentration of total cholesterol was lower in the group of animals fed a diet with vegetable oil (39.9 mg/dl) as compared to that reported in the group of rats fed the lard-supplemented diet (55.2 mg/dl). Compared to the control groups in both groups of animals receiving the diet supplemented with resistant starch RS4 the total cholesterol concentration in serum decreased by ca. 25% (differences were statistically significant). In groups of rats receiving oil- or lard-containing diets with the addition of the resistant starch preparation the concentration of triglycerides in serum decreased by ca. 47% and 10%, respectively. Conclusions. A beneficial effect of the resistant starch RS4 added to Wistar rats diets on the lipid metabolism has been shown. The concentrations of total cholesterol and triglycerides in the serum were lower and concentration of HDL-cholesterol was higher in the rats fed with the diets containing the addition of the RS4 preparation as compared to the control groups. Based on the activity of hepatic enzymes the degree of liver damage was lower in groups of rats fed with diets containing resistant starch RS4 as compared to the control groups.

PL

Wprowadzenie. Skrobia oporna (resistant starch, RS) jest to część skrobi ziemniaczanej, która w przewodzie pokarmowym nie ulega strawieniu. Skrobia oporna RS4 to skrobia modyfikowana chemicznie (np. przez oksydację lub estryfikację) oraz fizycznie (przez działanie termiczne). Cel. Celem badań była ocena wpływu skrobi opornej RS4 na gospodarkę lipidową oraz aktywność enzymów wątrobowych szczurów rasy Wistar karmionych dietami wysokotłuszczowymi zawierającymi 15% smalcu lub 15% oleju sojowego. Materiał i metody. Zwierzęta (4 grupy samców n=32) karmiono 4 rodzajami diet: kontrolną (K1) zawierającą 15% oleju sojowego i kontrolną (K2) zawierającą 15% smalcu oraz odpowiednio 2 grupy takich samych diet z 10% dodatkiem skrobi opornej RS4 (K1S i K2S). Wyniki. Średnie stężenie cholesterolu całkowitego w grupie zwierząt karmionych paszą z tłuszczem roślinnym było niższe (39,9 mg/dl) w porównaniu do odnotowanego w grupie szczurów karmionych dietą ze smalcem (55,2 mg/dl). W porównaniu do grup kontrolnych, w obu grupach zwierząt karmionych paszą zawierającą olej lub smalec z dodatkiem skrobi RS4 stężenie cholesterolu całkowitego w surowicy krwi obniżyło się o około 25% (różnice były istotne statystycznie). W grupach szczurów karmionych paszą z dodatkiem preparatu skrobi opornej RS4 stężenie triglicerydów w surowicy krwi obniżyło się odpowiednio o około 47% i 10%. Wnioski. Wykazano korzystny wpływ skrobi opornej RS4 dodawanej do diet szczurów Wistar na ich gospodarkę lipidową. Stwierdzono zmniejszenie stężenia cholesterolu całkowitego, TGC oraz zwiększenie stężenia cholesterolu HDL w surowicy krwi zwierząt otrzymujących diety z dodatkiem skrobi opornej RS4 w porównaniu do grup kontrolnych. Na podstawie aktywności enzymów wątrobowych stwierdzono niższy stopień uszkodzenia wątroby w grupach szczurów karmionych dietami z dodatkiem skrobi opornej RS4 w porównaniu do grup kontrolnych.

Słowa kluczowe

EN

resistant starch; RS4 starch; starch; high-fat diet; biochemical parameter; rat; Wistar rat; hepatic enzyme; enzyme activity; lipid metabolism

• Wydawca: -
• Czasopismo: Roczniki Państwowego Zakładu Higieny
• Rocznik: 2013
• Tom: 64
• Numer: 1
• Opis fizyczny: p.19-24,ref.

Twórcy

autor

Bronkowska M.

• Faculty of Food Science, Department of Human Nutrition, Wroclaw University of Environmental and Life Sciences, Chelmonskiego 37/41, 51-630 Wroclaw, Poland

autor

Orzel D.

• Faculty of Food Science, Department of Human Nutrition, Wroclaw University of Environmental and Life Sciences, Chelmonskiego 37/41, 51-630 Wroclaw, Poland

autor

Lozna K.

• Faculty of Food Science, Department of Human Nutrition, Wroclaw University of Environmental and Life Sciences, Chelmonskiego 37/41, 51-630 Wroclaw, Poland

autor

Styczynska M.

• Faculty of Food Science, Department of Human Nutrition, Wroclaw University of Environmental and Life Sciences, Chelmonskiego 37/41, 51-630 Wroclaw, Poland

autor

Biernat J.

• Faculty of Food Science, Department of Human Nutrition, Wroclaw University of Environmental and Life Sciences, Chelmonskiego 37/41, 51-630 Wroclaw, Poland

autor

Gryszkin A.

• Chair of Technology of Carbohydrates, Department of Food Storage and Technology, Wroclaw University of Environmental and Life Sciences, Wroclaw, Poland

autor

Zieba T.

• Chair of Technology of Carbohydrates, Department of Food Storage and Technology, Wroclaw University of Environmental and Life Sciences, Wroclaw, Poland

autor

Kapelko M.

• Chair of Technology of Carbohydrates, Department of Food Storage and Technology, Wroclaw University of Environmental and Life Sciences, Wroclaw, Poland

Bibliografia

• 1. Bullock N.R., Norton G.: Biotechniques to assess the fermentation of resistant starch in the mammalian gastrointestinal tract. Carbohydrate Polymers 1999, 38, 225-230.
• 2. Cierpikowska M., Drywień M.: Skrobia oporna jako składnik żywności: Wartość odżywcza i właściwości fizjologiczne. Żyw Człow Metab. 1999, 26 (2), 147-155 (in Polish).
• 3. Cheng H.H., Lai M.H.: Fermentation of resistant rice starch produces propionate reducing serum and hepatic cholesterol in rats. Journal of Nutrition 2000, 130, 1991- 1995.
• 4. Chezem J., Furumoto E., Story J.: Effects of resistant potato starch on cholesterol and bile acid metabolis in the rat. Nutrition Research 1997, 17, 11/12, 1671-1682.
• 5. Decour J.A., Eerlingen R.C.: Analytical Implications of the classification of resistant starch as dietary fiber. Cereal Foods World 1996, 41(2), 85-86.
• 6. Delahaye E. P., Sequera B., Herrera I.: Plant starches and oils. Their influence on digestion in rats. Journal of the Science of Food Agriculture 1998, 77, 381-386.
• 7. Folch J., Lees M., Sloane G.H.: A simple method for isolation and purification of total lipides from animal tissues. Journal Biological Chemistry 1957, 226, 497- 509.
• 8. Gawęcki J.: Współczesna wiedza o węglowodanach: praca zbiorowa. Wyd. Akademii Rolniczej, Poznań, 1998.
• 9. Grajeta H., Prescha A., Biernat J.: Wpływ skrobi opornej RS4 na zawartość wapnia w osoczu krwi i kości udowej oraz na jego absorpcję i retencję pozorną u szczurów doświadczalnych. Bromat Chem Toksykol 2007, XL, 1, 99-105.
• 10. Kim W.K., Chung M.K., Kang N.E., Kim M.H., Park O.J.: Effect of resistant starch from corn or rice on glucose control, colonic events, and blood lipid concentrations in streptozotocin-induced diabetic rats. Journal Nutrition Biochemistry 2003, 14, 166-172.
• 11. Leszczyński W.: Resistant starch – classification, structure, production. Pol. J. Food Nutr. Sci. 2004, 13/54 (1), 37-50.
• 12. Leszczyński W.: Skrobia oporna i jej znaczenie. Przegl. Piek. i Cukiern. 2004, 7, 2-5.
• 13. Lopez H.W., Levrat-Verny M.A. Coudray C., Besson C., Krespine V., Messager A., Demigné C., Rémésy C.: Class 2 resistant starches lower plasma and lipids and improve mineral retention in rats. J. Nutr. 2001, 131 (4), 1283- 1289.
• 14. Nugent A.P.: Health properties of resistant starch. British Nutrition Foundation Bulletin 2005, 30, 27-54.
• 15. Reeves P.G., Nielsen F.H., Fahey G.C.: AIN-93 Purified diets for laboratory rodents: final report of the American Institute of Nutrition Ad Hoc Writing Committee on the Reformulation of the AIN-76A rodent diet. J. Nutr. 1993, 11, 123, 1939-1951.
• 16. Robertson M.D., Curre J.M., Morgan L.M., Jewell D.P., Frayn K.N.: Prior short-term consumption of resistant starch enhances postprandial insulin sensitivity in healthy subjects. Diabetologia 2003, 46 (5), 659-665.
• 17. Rosin P.M., Lajolo F.M., Menezes E.W.: Measurement and characterization of dietary starches. Journal Food Composition and Analysis 2002, 15, 367–37.
• 18. Soral-Śmietana M., Wronkowska M.: Resistant starch – nutritional and biological activity. Pol. J. Food Nutr. Sci. 2004, 13/54, 1, 51-64.
• 19. Tomasik P.J., Tomasik P.: Probiotics and Prebiotics. Cereal Chemistry 2003, 80 (2), 113-117
• 20. Topping D.L., Clifton P.M.: Short-Chain Fatty Acids and Human Colonic Function: Roles of Resistant Starch and Nonstarch Polysaccharides. Physiology Review 2001, 81, (3), 7, 1031-1064.
• 21. Verbeek M.J., De Deckere E.A., Tijburg L.B., Van Amelsvoort J.M., Beynen A.C.: Influence of dietary retrograded starch on the metabolism of neutral steroids and bile acid in rats. British Journal of Nutrition 1995, 74 (6), 807-820.
• 22. Younes H., Levrat M.A., Demigné Ch., Rémésy Ch.: Resistant starch is more effective than cholestyramine as a lipid-lowering agent in the rat. Lipids 1995, 30 (9), 847-853.