ВПЛИВ L-КАРНІТИНУ НА ВАГУ, РІВНІ ТРИГЛІЦЕРИДУ І ХОЛЕСТЕРОЛУ МИШІВ, ПІДРЕЖЕНИХ НА НОРМАЛЬНУ І ГІПЕРАЛГОРИЧНУЮ ДІЄТИ

холестеролу

ЗНАТИ. Мультидисциплінарний журнал Дослідницької ради Університету Орієнте, вип. 28, ні. 4, 2016

Східний університет

Прийом: 01 квітня 2016 р

Схвалення: 01 травня 2016 р

Ключові слова: амінокислота, дисліпідемія, харчова добавка.

Анотація: Проведено експериментальне дослідження для визначення впливу L-карнітину на вагу та рівень ліпідів у сироватці крові (тригліцериди та загальний холестерин) на мишах ЯМР. Для цього було проведено факторіальне розташування обробок 22 за повністю рандомізованим дизайном. Факторами, що враховувались, були дієта (нормальна та гіперкалорійна) та включення або відсутність добавки L-карнітину. L-карнітин вводили перорально зі швидкістю 2 мг/день. Оцінювали вагу [г], концентрацію тригліцеридів у сироватці [мг · дл-1] та загальний холестерин [мг · дл-1]. Були застосовані аналіз дисперсійного тесту та порівняння середнього значення Тукі. Були виявлені незначні відмінності між типом дієти для ваги (F = 4,00; p = 0,0575) та холестерином (F = 0,09; p = 0,7722) або для введення L-карнітину для ваги (F = 1,08; p = 0,3096) та холестерину (F = 0,13; p = 0,7255). Що стосується тригліцеридів, були виявлені суттєві відмінності між типом дієти (F = 12,73; p = 0,0016) та значною взаємодією між типом дієти та введенням L-карнітину (F = 5,95; p = 0,0228). Цей ефект свідчить про те, що амінокислота в поєднанні з низькокалорійною дієтою може розглядатися як альтернатива для лікування випадків гіпертригліцеридемії.

Ключові слова: Амінокислота, дисліпідемія, харчова добавка.

Серцево-судинні захворювання (ССЗ) є основною причиною смерті у всьому світі, вражаючи однаково обидві статі. У 2012 році від ССЗ померло 17,5 мільйона людей, що становить 30% від усіх зареєстрованих смертей у світі (ВООЗ 2014). Серед серцево-судинних факторів ризику виділяється гіперліпідемія, яка визначається як підвищення рівня холестерину в плазмі крові, тригліцеридів або обох (Jordб and Laguna 2012). Коли пацієнт страждає гіперліпідемією, першою рекомендацією є змінити його харчові звички та виконувати фізичні навантаження, а якщо цих змін недостатньо для поліпшення його стану, рекомендується вживання деяких препаратів. L-карнітин виділяється серед препаратів природного походження, що використовуються для цієї мети, оскільки, як було описано, він має антиоксидантну здатність, і його включення в раціон може служити додатковою терапією при лікуванні хронічних захворювань, пов’язаних із клітинним окислювальним стресом. (Cao et al. 2011, Mingorance et al. 2011).

L-карнітин (b-гідрокси-gN-триметиламмоніобутинова кислота) - це четвертинний, водорозчинний, амфотерний амін, що ендогенно синтезується тваринами з двох важливих амінокислот: метіоніну та лізину (Stephens et al. 2007, Strijbis et al. 2010) . Він має кілька функцій, пов’язаних з метаболізмом жирних кислот: він діє у транспорті довголанцюгових вільних жирних кислот в мітохондрії для здійснення β-окислення (Belay et al. 2006), він відіграє важливу роль у кетогенезі завдяки до його внеску ацетил-КоА (Stephens et al. 2007), серед інших функцій бере участь у експорті неметаболізованого ацилу до зовнішньої частини мітохондрій (Schreiber 2005).

У цій роботі було запропоновано експериментальне дослідження на тваринній моделі з використанням мишей ЯМР для того, щоб визначити вплив L-карнітину на вагу та рівні сироваткових ліпідів, тригліцеридів та загального холестерину у здорових тварин, які піддавались різному харчуванню. знати, який вплив споживання цієї амінокислоти в поєднанні зі зміною дієти на дисліпідемії, пов’язані з порушеннями харчування у здорових пацієнтів.

МАТЕРІАЛИ І МЕТОДИ

Дослідження було проведено в Інституті біомедичних досліджень "Франсіско Хав'єр Тріана Алонсо" (BIOMED-UC) Університету Карабобо, Маракай, Венесуела, із схвалення Комітету з біоетики зазначеної установи.

Експеримент проводився з факторіальним розташуванням 2 2 обробок за абсолютно рандомізованим дизайном із семи повторень, експериментальними одиницями були тварини. Здорові, не споріднені самки мишей породи ЯМР вісім тижнів віком із середньою масою 35,2 ± 1,7 г були використані для загальної кількості 28 експериментальних одиниць, розділених на чотири групи, які піддавались різному харчуванню.

Експеримент проводився у два етапи, на першому етапі дві групи отримували гіперкалуричну дієту, а дві інші нормокалуритну дієту протягом 30 днів. Для нормокалуричної дієти використовували концентровану їжу для мишей (ратарин), яка постачалася за бажанням та мала вільний доступ до води. Гіперкалюрична дієта була сформульована шляхом просочення їжі арахісовим маслом та соняшниковою рослинною олією, вона також постачалася за бажанням та з вільним доступом до води.

Наприкінці цього часу був пройдений другий етап, коли всі групи отримували нормокалічну дієту ще 15 днів, а L-карнітин вводили диференційовано, визначаючи таким чином досліджувані групи: тварини з попередньою гіперкалуричною дієтою без L-карнітину, тварини з попередньою гіперкалуричною дієтою з L-карнітином, тварини з попередньою нормокалуритною дієтою без L-карнітину та тварини з попередньою нормокалуричною дієтою з L-карнітином.

Для включення цієї амінокислоти використовували рідку форму левокарнітину (Provicar-Elmor ®) з концентрацією 0,1 г · мл -1, яку вводили мишам із швидкістю 2 мг на день перорально, розрахована відповідно до ваги тварини (Gуmez-Campos et al. 2012).

Мишей зважували в окремі клітини, використовуючи ваги марки Ohaus. Для отримання сироватки серця проводили пункції серця за методологією, запропонованою Giacopini et al. (2011). Зразки центрифугували при 8000 об/хв протягом 10 хв у клінічній центрифузі марки Sartorius, щоб відокремити сироватку та зберігати її при 4 ° C до аналізу. Комерційні ферментативно-колориметричні тести використовувались для визначення рівня тригліцеридів та холестерину. Поглинання вимірювали на спектрофотометрі марки Бекмана, а концентрації визначали як функцію лінійного співвідношення, розробленого за допомогою стандартної кривої.

Результати виміряних змінних (вага [г], концентрація тригліцеридів у сироватці [мг · дл -1] та загальна концентрація холестерину в сироватці [мг · дл -1]) оцінювали за допомогою дисперсійного аналізу [ANOVA] та тесту порівнянь засобів Тукі, після перевірки припущень про нормальність залишків та гомосцедастичність або рівність дисперсій обробок. Для перевірки нормальності залишків застосовували тест Вілка-Шапіро, а для оцінки гомосцедастичності - тести Бартлетта і Левена. Коли будь-яке з припущень не було виконано, перетворення проводились із застосуванням десяткових логарифмів (основа 10). Ми працювали на рівні значущості 5% та 1%, для яких відмінності вважалися статистично значущими, коли p ≤ 0,05 або p ≤ 0,01, відповідно. Дані обробляли за допомогою статистичних програм Minitab 16.0 та Statistix 9.0, обидві в середовищі Windows.

Миша з групи, яка отримувала нормокалюричну дієту та L-карнітин, померла під час дослідження, з цієї причини аналіз результатів проводився на основі 27 тварин.

Хоча всі змінні відповіді представляли нормально розподілені залишки згідно з тестом Вілька-Шапіро, як для вихідних даних, так і для даних, перетворених у логарифми, це не було для характеристики гомосцедастичності. Змінні вага та загальний холестерин та їх перетворення в логарифми показали гомосцедастичність у 1% для двох тестів; таким чином, вага показав гомосцедастичність на рівні 5% для тесту Бартлетта, але не для тесту Левена, а загальний холестерин показав зворотну поведінку. З іншого боку, змінні тригліцериди виявляли гетероскедастичність на рівні 1% для обох тестів; Однак, враховуючи, що така змінна та її перетворення в логарифми представляли нормально розподілені залишки, було розглянуто результат тесту Бартлетта на перетворення, оскільки він залежить від нормальності (Correa et al. 2006), і при цьому передбачалось, що наявність гомосцедастичності на рівні 1%. Отже, в цій роботі змінні ваги та загального холестерину аналізувались із вихідними даними та змінною тригліцеридів шляхом її перетворення в десяткові логарифми (табл. 1).

(**) Представляє статистичну значимість на рівні 1%.

Концентрація тригліцеридів у сироватці крові

ANOVA показав суттєві відмінності між значеннями тригліцеридів для груп, які піддавалися різному харчуванню (F = 12,73; p = 0,0016). Таким чином, група мишей, які спочатку отримували гіперкалуричну дієту, показала вищі значення (= 293,11 мг дл-1), ніж група мишей, які піддавались нормокалуричній дієті (= 208,38 мг дл-1), однак відмінностей у ця змінна при порівнянні між групами, які отримували або не отримували L-карнітин (F = 1,75; p = 0,1894), із середнім значенням = 270,86 мг · dL-1 для мишей, які не отримували L-карнітин y = 230,64 мг dL-1 для тих, хто його отримав (Таблиця 2).

З іншого боку, було виявлено значну взаємодію між типом дієти та введенням L-карнітину (F = 5,95; p = 0,0228). Таким чином, миші, які отримували L-карнітин, представляли однорідні засоби для обох дієт, тоді як миші, які не отримували L-карнітин, мали більш високу концентрацію тригліцеридів у групі, яка спочатку була представлена ​​на гіперкалюричній дієті (зміна дієти) (рис. 1).

Загальна концентрація холестерину в сироватці крові

ANOVA не показав суттєвих відмінностей щодо типу дієти (F = 0,09; p = 0,7722), а також щодо введення L-карнітину (F = 0,13; p = 0,7255), результати тестів порівняння Тукі підтвердили відсутність різниці між засобами (Таблиця 3).

З іншого боку, було виявлено значну взаємодію між типом дієти та введенням L-карнітину (F = 7,46; p = 0,0119). Таким чином, застосування L-карнітину спричинило зниження загального рівня холестерину у тих мишей, які спочатку отримували гіперкалуричну дієту, ця протилежна поведінка спостерігалася у мишей з нормокалуритною дієтою, в якій рівні мали тенденцію до збільшення з введенням L - карнітин (рис. 2).

ANOVA не показав суттєвих відмінностей для типу дієти (F = 4,00; p = 0,0575), крім того, не було знайдено значущих відмінностей у застосуванні L-карнітину (F = 1,08; p = 0, 3096), Результати порівняльних тестів Тукі підтвердили відсутність відмінностей середніх показників (Таблиця 4).

З іншого боку, не було виявлено значної взаємодії між типом дієти та введенням L-карнітину (F = 0,51; p = 0,4843); Це свідчить про те, що введення L-карнітину в жодну з двох дієт на вагу тварин не впливало (рис. 3).

Зниження рівня тригліцеридів, яке спостерігалося в цьому дослідженні для мишей, було подібним до того, про яке повідомляв Мігель (2009) у дослідженні з щурами-гіпертоніками, які отримували амінокислоту. Цей факт може бути пов'язаний з відомим явищем підвищеної рухливості жирних кислот у відкладах в організмі, коли L-карнітин використовується як харчова добавка (Brass and Hiatt 1998).

Що стосується загального холестерину, то між оціненими методами лікування не було суттєвих відмінностей. Однак на малюнку 2 видно, що харчова добавка з L-карнітином разом із зміною калорій у раціоні спричинили зниження рівня холестерину порівняно із значенням, отриманим у групі тварин, які не отримували амінокислоту. Незважаючи на те, що короткий час дослідження слід розглядати як обмеження для досягнення більш переконливого результату, це спостереження узгоджується з тим, що раніше повідомлялося іншими авторами, які використовували діабетичних щурів (İrat та ін. 2003) або щурів-гіпертоніків (Miguel 2009).

Подібним чином незначна зміна ваги тварин, яких годували L-карнітином чи ні, могла бути пов'язана з коротким часом цього дослідження, але можливістю його асоціації із супресивним впливом амінокислоти на загальну активність гормону -чутлива ліпаза (LPL) в скелетних м'язах, як описано Xu et al. (2003). Зменшуючи активність ЛПЛ, збільшується гідроліз ліпопротеїдів дуже низької щільності (ЛПНЩ), що може зменшити відкладення підшкірного жиру (Griffin and Whitehead 1982). Хоча ваги не продемонстрували суттєвих відмінностей, тварини, які отримали зміну раціону та L-карнітин, продемонстрували незначне збільшення ваги (рис. 3) та зменшення значень тригліцеридів (рис. 1), що свідчить про те, що добавка сприяла окисленню жирних кислот у м’язах, сприяючи використанню цієї тканини амінокислот з дієти для збільшення м’язової маси. Подібні результати були описані Xu et al. (2003), який спостерігав зменшення підшкірного жиру та збільшення м’язів птиці.

В цілому ці результати, навіть якщо вони не є остаточними, знаходять підтримку в попередніх висновках, продемонстрованих на інших моделях тварин, демонструючи їх важливість у з'ясуванні можливого сприятливого впливу харчової добавки з L-карнітином на людей, які страждають метаболічними змінами дисліпідемії у поєднанні із споживанням гіперкалорійних дієт.

Белай Б, Естебан-Кручіані Н, Уолш, Каліфорнія, Кашель Ф.Дж. 2006. Застосування лево-карнітину у дітей із захворюваннями нирок: огляд та заклик до подальших досліджень. Педіатри. Нефрол. 21 (3): 308-317.

Латунь EP, Hiatt WR. 1998. Роль добавок карнітину під час фізичних вправ у людини та осіб з особливими потребами. J. Am. Coll. Nutr. 17 (3): 207-215.

Cao Y, Qu HJ, Li P, Wang CB, Wang LX, Han ZW. 2011. Одноразове введення L-карнітину покращує антиоксидантну активність у суб’єктів здоров’я. Tohoku J. Exp. Med. 224 (3): 209-213.

Correa JC, Iral R, Rojas L. 2006. Енергетичне дослідження однорідності дисперсійних тестів. Преподобний Коломб. Будьте. 20 (1): 57-76.

Giacopini MI, Guerrero O, Moya M, Bosch V. 2011. Порівняльне дослідження споживання нежирної оливкової олії або седжі на ліпідний профіль та стійкості до окислення ліпопротеїдів високої щільності (ЛПВЩ) плазми щурів. Арх. Лат. Nutr. 61 (2): 143-148.

Gуmez-Campos R, de Arruda M, Pinheros-Ramos F, Cossio-Bolaсos MA. 2012. Вплив добавок L-карнітину на рівень втоми м’язів шлунково-кишкового тракту дресированих та сидячих щурів. Преподобний Бюстгальтер. Цинеантропом. Виступ Hum. 14 (3): 324-332.

Гріффін HD, Whitehead CC. 1982. Концентрація ліпопротеїнів у плазмі як показник жирності бройлерів: розробка та використання простого аналізу ліпопротеїдів дуже низької щільності у плазмі крові. Бр. Sci. 23 (4): 307-313.

Ірат А.М., Актан Ф, Озансой Г. 2003. Вплив лікування L-карнітином на окислювач/антиоксидантний стан та судинну реакційну здатність стрептозотоцин-діабетичної аорти щурів. Дж. Фарм. Фармакол. 55 (10): 1389-1395.

Jordб M, Laguna J. 2012. Фармакологічне лікування дисліпідемій. Фармакологія в харчуванні. Редакційна редакція Panamericana, Мексика, стор. 87-90.

Мігель JL. 2009. Кардіопротекторна дія L-карнітину у щурів-гіпертоніків. Севілья, Іспанія: Севільський університет, кафедра фізіології та зоології [докторська дисертація] с. 302. Доступно в Інтернеті: http://www.tesisenred.net/handle/10803/113784 (Доступ: 20.08.2014).

Mingorance C, Rodríguez-Rodríguez R, Justo ML, Blvarez de Sotomayor M, Herrera MD. 2011. Критичне оновлення щодо клінічного використання аналогів L-карнітину при кардіометаболічних розладах. Vasc. Управління ризиками для здоров'я. 7: 169-176.

Schreiber B. 2005. Левокарнітин та діаліз: огляд. Nutr. Клін. Практика. 20 (2): 218-243.

Стівенс Ф.Б., Костянтин-Теодосію Д, Грінхафф П.Л. 2007. Нове розуміння щодо ролі карнітину в регуляції паливного обміну в скелетних м’язах. J. Physiol. 581 (2): 431-444.

Strijbis K, Vaz FM, Distel B. 2010. Ензимологія шляху біосинтезу карнітину. IUBMB Life. 62 (5): 357-362.

ВООЗ (Всесвітня організація охорони здоров'я). 2014. Глобальний звіт про неінфекційні хвороби 2014. Женева. Доступно в Інтернеті за адресою: https://cspinet.org/new/pdf/who-global-status-report-on-ncds-2014__1_.pdf (дата доступу: 09.07.2014).

Xu ZR, Wang MQ, Mao HX, Zhan XA, Hu CH. 2003. Вплив l-карнітину на ефективність росту, склад туші та метаболізм ліпідів у бройлерів-самців. Поля Наука 82 (3): 408-413.