Subiecte

Abstract

Fundal:

Obezitatea este asociată cu consumul crescut și preferința pentru grăsimile din dietă. Modelele experimentale de obezitate indusă de grăsime utilizează untură sau scurtare vegetală. Cu toate acestea, nu există comparații directe ale acestor surse de grăsime utilizate în mod obișnuit sau influența compoziției lor de acizi grași asupra dezvoltării obezității induse de dietă.

Obiectiv:

Pentru a compara efectele dietelor de untură și de reducere a legumelor hidrogenate, care diferă prin compoziția lor de acizi grași, asupra creșterii în greutate și a dezvoltării obezității și a rezistenței la insulină la șobolani.

Metode și proiectare:

Șobolanii masculi Wistar au fost hrăniți ad libitum pentru 14 săptămâni diete bogate în grăsimi care conțin fie (1) grăsimi vegetale bogate (HVF, 60 kcal% din scurtarea legumelor), fie (2) grăsimi bogate în untură (HLF, 60 kcal% din untură). Șobolanii hrăniți cu grăsime normală (NF, 16 kcal% din scurtarea legumelor) au servit drept control. S-au măsurat greutatea corporală, aportul alimentar, masa țesutului adipos, serul 25 [OH] D3, glucoza, insulina și compoziția acizilor grași din diete.

Rezultate:

Șobolanii hrăniți cu oricare dintre cele două diete bogate în grăsimi au avut un aport mai mare de energie, creștere în greutate și acumulare de grăsimi decât șobolanii hrăniți cu dietă normală în grăsimi. Cu toate acestea, șobolanii hrăniți cu dieta HLF au consumat mai multe calorii și au câștigat mai multă greutate și grăsime corporală, cu creșteri mai mari de 32% în total (158,5 ± 8,2 vs 120,2 ± 6,6 g, P

Introducere

Obezitatea este asociată cu un consum crescut de energie și preferința pentru grăsimile din dietă. 1 În plus, influența tipului de grăsime consumată asupra sănătății a fost dezbătută de ani de zile și uleiul vegetal este recomandat asupra grăsimilor animale pentru reducerea bolilor cardiovasculare și a stresului oxidativ, 2, 3, 4, 5, care a dus la o creștere aportul de acizi grași omega-6, în special acid linoleic (LA). 6

Pentru a investiga rolul dietelor bogate în grăsimi în obezitatea umană, sunt adesea utilizate modele animale. 7 Multe studii efectuate pe rozătoare folosesc fie grăsimi animale (untură) 8, 9, fie ulei vegetal hidrogenat (scurtare). 10, 11 În plus, cel puțin două tipuri de scurtare vegetală sunt utilizate pentru a formula diete bogate în grăsimi animale (uleiuri de soia/palmă parțial hidrogenate sau uleiuri de soia/bumbac parțial hidrogenate), care diferă foarte mult prin compoziția lor de acizi grași. Cu toate acestea, aproape nu există rapoarte despre o comparație directă a acestor surse de grăsime utilizate în mod obișnuit cu privire la dezvoltarea obezității induse de dietă. Numai un studiu 12 a comparat în mod direct proprietățile de promovare a creșterii scăderii de untură și legume (Crisco) și nu a constatat diferențe în creșterea în greutate între aceste două grupuri, dar nici tipul de scurtare vegetală, nici compoziția acizilor grași nu au fost raportate.

În cele din urmă, compoziția de acizi grași a grăsimilor utilizate în dietele experimentale se bazează adesea pe tabelele USDA 13, mai degrabă decât pe măsură directă. Un raport recent 14 a arătat aproape de două ori cantitatea de LA prezentă în untură decât este raportată de USDA. Conținutul mai mare de LA în dietele bogate în grăsimi a fost legat de hiperfagie, creșterea adipozității prin activarea sistemului endocannabinoid al creierului, 15, 16 și rezistența la insulină aferentă, 17 susținând necesitatea măsurării directe a compoziției acizilor grași, inclusiv LA din sursele de grăsime, pentru a determina rol în dezvoltarea obezității.

Prin urmare, pentru a înțelege mai bine importanța funcțională a sursei și compoziției grăsimilor în dietele experimentale frecvent utilizate în grăsimi, am comparat efectele dietelor cu untură și grăsimi vegetale asupra aportului de energie, compoziției corpului și rezistenței la insulină la șobolani. Adipozitatea și rezistența la insulină au fost principalele măsuri dependente. Mai mult, deoarece untura conține în mod natural cantități mari de vitamina D (baza de date cu nutrienți USDA 13), vitamina D din diete și sânge a fost, de asemenea, măsurată, deoarece statutul scăzut de vitamina D a fost asociat cu obezitatea și caracteristicile sindromului metabolic. 18, 19, 20

Materiale și metode

Animale și diete

22 UI la 100 kcal), HVF

22 UI la 100 kcal) și HLF

25 UI la 100 kcal). Compozițiile dietetice sunt prezentate în tabelul suplimentar 1. Scurtificarea vegetală pură Primex, un amestec de soia parțial hidrogenată și ulei de palmier, a fost utilizată de Dyets Inc. (Bethlehem, PA, SUA) pentru a formula diete experimentale NF și HVF.

Greutatea corporală, aportul de energie, eficiența alimentării și aportul de LA

Greutatea corporală a fost măsurată de la 0900 h la 1000 h o dată pe săptămână timp de 14 săptămâni până la terminare. Aportul de alimente (g) a fost măsurat o dată pe săptămână și prezentat ca aport de energie (kcal pe zi). Eficiența alimentării a fost calculată ca un raport între creșterea totală în greutate corporală și aportul cumulativ de energie după 14 săptămâni pe dietele respective.

Pentru a descrie mai bine relația dintre obezitate, rezistența la insulină și conținutul de LA, am calculat estimări ale aportului zilnic mediu de LA din diete; cercetările au demonstrat o corelație pozitivă între aportul de LA și creșterea insulinei de post, rezistența la insulină și adipozitatea. 17 Aportul zilnic mediu de LA (mg) a fost calculat prin înmulțirea aportului mediu zilnic de energie (kcal) cu concentrațiile cunoscute de LA în diete (mg kcal -1) și cu 0,994 (99,4% este eficiența digestiei LA la șobolanii Wistar 23).

In vivo evaluarea prin rezonanță magnetică a masei țesutului adipos

Colectare de țesuturi și ser

La sfârșitul săptămânii 14, șobolanii au fost uciși prin decapitare folosind o mică ghilotină decapitator (Harvard Apparatus, Holliston, MA, SUA) după un post de 10 ore peste noapte. Sângele a fost colectat în tuburi de colectare a serului (BD, Franklin Lakes, NJ, SUA) și serul a fost obținut prin centrifugare la 1000 g timp de 15 min. Alicote din ser au fost plasate imediat pe gheață uscată și transferate într-un congelator de -80 ° C pentru analize ulterioare. Deoarece RMN nu a permis măsurarea exactă a compartimentelor individuale ale grăsimii viscerale, tampoanele de grăsime epididimale, mezenterice și retroperitoneale au fost disecate post-mortem și cântărit. Masa adiposă (g) a fost în continuare ajustată pentru greutatea corporală totală și prezentată ca procent de greutate corporală.

Măsurători serice biochimice

Concentrațiile de glucoză în post au fost determinate folosind un glucometru cu o singură atingere (Accu-Check Compact Plus, Roche Diagnostics, Indianapolis, IN, SUA). Insulină de șobolan (cat. # EZRMI-13 K, intra-CV: −1) și insulină (FI, μU ml −1) folosind următoarele formule: 25 [HOMA-IR = (FG × FI) ÷ 2430] și QUICKI = 1 ÷ [log (FG) + log (FG)]. Starea vitaminei D a fost evaluată prin măsurarea nivelurilor de 25-hidroxivitamină D3 25 [OH] D3 din serul de șobolan prin imunoanaliză electrochiluminiscentă la spitalul Mount Sinai (Toronto, ON, Canada) pe analizorul Roche Modular E170 (Roche Diagnostics, Basel, Elveția).

analize statistice

Software-ul statistic SAS (versiunea 9.3 SAS Institute Inc., Cary, NC, SUA) a fost utilizat pentru toate analizele. Normalitatea distribuțiilor a fost confirmată de histogramă și testul Kolmogorov-Smirnov înainte de analiza statistică. Modificările consumului de energie și ale greutății corporale de-a lungul timpului au fost analizate folosind analize de varianță cu măsuri repetate folosind procedura modelului Proc Mixed. Când s-a găsit o interacțiune semnificativă, analiza unidirecțională a varianței de Proc Glm urmată de HSD-ul lui Tukey post hoc testul a fost utilizat pentru a determina dacă au existat diferențe semnificative între grupurile de tratament la fiecare săptămână a experimentului. Analiza unidirecțională a varianței a fost, de asemenea, utilizată pentru a testa principalele efecte ale dietelor experimentale asupra greutății corporale, insulinei serice, 25 [OH] D3 și a masei adipoase. Coeficienții de corelație Pearson au fost utilizați pentru a evalua asocierile dintre măsurile de adipozitate și atât insulina serică, cât și HOMA-IR. O analiză Bland-Altman a fost efectuată pentru a compara cele două metode experimentale pentru determinarea adipozității viscerale: RMN cu metoda de necropsie. Toate datele au fost exprimate ca medie ± s.e.m. Semnificația statistică a fost declarată la P

Rezultate

Greutatea corporală, aportul de energie, eficiența alimentării și aportul de LA

O analiză a varianței modelului mixt cu măsuri repetate a relevat efectele principale semnificative ale dietelor (P figura 1

untură

Aportul de energie a fost afectat de dietă (P Figura 2

În cele din urmă, șobolanii din grupul HLF au consumat în medie

De 3,2 ori (P Figura 3

Glucoza serică, insulina și indicii surogat de rezistență la insulină

O adipozitate viscerală mai mare observată în dieta HLF a fost însoțită de niveluri mai ridicate de insulină circulantă (Tabelul 3). S-a găsit o corelație pozitivă între masa de grăsime viscerală și insulina serică (r= 0,376, P −1, P Tabelul 3 Parametrii serici ai șobolanilor hrăniți cu diete experimentale în săptămâna 14

Rezistența la insulină și sensibilitatea la insulină au fost evaluate prin calcularea indicilor HOMA-IR și QUICKI. Șobolanii HLF au avut HOMA-IR mai mare (4,94 ± 0,35 față de 3,56 ± 0,27, P −1) din 25 [OH] D3 în ser comparativ cu ambele HVF (25,7 ± 2,0 nmol l −1, P −1, P

Discuţie

Acest studiu arată că compoziția acizilor grași a dietei are un impact asupra consumului de energie și a greutății corporale, precum și asupra compoziției corpului pe o perioadă prelungită la șobolani. De asemenea, demonstrează importanța elucidării compoziției acizilor grași în sursa de grăsime utilizată în dietele de testare care vizează examinarea rolului grăsimilor dietetice ca determinanți ai obezității. Șobolanii hrăniți cu dieta HLF au consumat mai multe calorii, au câștigat mai multă greutate și grăsime corporală decât cei hrăniți cu o dietă bogată în grăsimi cu scurtare vegetală. Șobolanii hrăniți cu o dietă bogată în grăsimi de porc au dezvoltat, de asemenea, rezistență la insulină asociată cu creșterea adipozității viscerale.

Dieta cu untură a fost inclusă ca grup de testare din trei motive. În primul rând, dietele bogate în grăsimi se bazează cel mai frecvent fie pe untură de porc, fie pe uleiuri vegetale parțial hidrogenate. În al doilea rând, untura conține cantități semnificative de LA, dependentă de hrana pentru animale folosită la producerea unturii, care a fost asociată cu hiperfagie și dezvoltare excesivă a țesutului adipos. 15, 16 În al treilea rând, untura este bogată în mod natural în vitamina D, care poate acționa pentru a reduce consecințele metabolice asociate obezității, așa cum au sugerat alți anchetatori. 18, 19, 20

Prezentul proiect de studiu are unele limitări pe care viitoarele cercetări le pot aborda. De exemplu, egalizarea conținutului de LA în cele două diete de testare ar ajuta la definirea în continuare a rolului compoziției acizilor grași. Mai mult, chiar dacă am examinat aportul de energie și retenția de energie, reducerea cheltuielilor de energie ar fi putut contribui în continuare la acumularea de grăsimi, dar nu a fost evaluată în acest studiu. În plus, prezența unor niveluri ridicate de grăsimi trans în dieta HVF ar fi putut fi, de asemenea, un factor care a afectat consumul de alimente. Aportul de grăsimi trans este asociat cu o adipozitate intraabdominală mai mare și rezistență la insulină la maimuțele hrănite cu acizi grași trans (TFA) timp de 6 ani în cadrul unui regim de hrănire controlată (energie restricționată) 36, explicând posibil o adipozitate crescută la șobolanii hrăniți cu HVF dieta (conținând

15% din energie ca TFA), dar nu în grupul HLF (conținând 37 Astfel rolul TFA în creșterea în greutate și acumularea de grăsime corporală rămâne neclar.

Punctele forte ale acestui studiu rezidă în analiza cuprinzătoare a compoziției de acizi grași a dietelor bogate în grăsimi, care a permis identificarea efectului sursei de grăsime asupra aportului alimentar, a compoziției corpului și a rezistenței la insulină. În timp ce relevanța acestor descoperiri pentru oameni este incertă în prezent, rezultatele arată că studiile menite să examineze efectele dietelor bogate în grăsimi asupra controlului aportului alimentar și a obezității trebuie să fie mai riguroase în definirea sursei de grăsime și a compoziției sale, atât pentru scopul unei mai bune înțelegeri a mecanismului (mecanismelor) obezității induse de grăsimi și pentru aplicarea la recomandările dietetice pentru oameni.

Concluzionăm că dietele bogate în grăsimi pe bază de unt accentuează creșterea în creștere în greutate și dezvoltarea obezității și rezistenței la insulină mai mult decât dietele de scurtare a legumelor hidrogenate. Aceste rezultate indică în plus importanța standardizării compoziției acizilor grași și a tipului de grăsimi utilizate pentru determinarea rezultatelor consumului de diete bogate în grăsimi.

Referințe

Drewnowski A. De ce ne place grăsimea? J Am Diet Conf. Univ 1997; 97: S58 - S62.

Covas MI. Efectele bioactive ale compușilor fenolici ai uleiului de măsline la om: reducerea factorilor bolilor de inimă și deteriorarea oxidativă. Inflammofarmacologie 2008; 16: 216–218.