Научная статья на тему 'Биохимические маркеры функционального состояния печени крыс, содержащихся на рационах с различной обеспеченностью белком и сахарозой'

Биохимические маркеры функционального состояния печени крыс, содержащихся на рационах с различной обеспеченностью белком и сахарозой Текст научной статьи по специальности «Фундаментальная медицина»

CC BY
225
280
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.
Журнал
Вопросы питания
Scopus
ВАК
PubMed
Ключевые слова
алиментарный дефицит белка / высокосахарозный рацион / печень / коэффициент де Ритиса / супероксидный радикал / триглицериды / protein deficiency / high sucrose diet / liver / de Ritis ratio / superoxide / triac- ylglycerol

Аннотация научной статьи по фундаментальной медицине, автор научной работы — Волощук Оксана Николаевна, Копыльчук Галина Петровна, Голиней Татьяна Юрьевна

Вопрос о механизмах формирования метаболических нарушений в условиях дефицита или избытка отдельных нутриентов в пищевом рационе остается открытым. Мало изучена проблема влияния на функциональное состояние печени одновременного употребления избытка сахарозы и недостаточности белка в рационе. Цель работы – изучить скорость генерации супероксидного радикала, содержание триглицеридов и гликогена в печени, а также активность энзиматических маркеров состояния печени у крыс, содержащихся на рационах с различной обеспеченностью белком и сахарозой. Материал и методы. Исследования проведены на протяжении 28 сут на 48 белых нелинейных крысах, разделенных на 4 группы: 1-я – животные, содержащиеся на полноценном полусинтетическом пищевом рационе (14% белка); 2-я – животные, содержащиеся на низкобелковом (4,7%) рационе; 3-я – животные, содержащиеся на высокосахарозном рационе (40% сахарозы); 4-я – животные, содержащиеся на низкобелковом/высокосахарозном рационе. Активность сорбитолдегидрогеназы в сыворотке крови определяли кинетическим методом, базирующемся на способности фермента восстанавливать D-фруктозу в D-сорбит с одновременным окислением NADH. Активность аланини аспартатаминотрансферазы в сыворотке крови оценивали, используя наборы реактивов (Украина). Результаты и обсуждение. Установлено, что у крыс, содержавшихся на низкобелковом рационе, не наблюдалось изменений коэффициента де Ритиса, в то же время активность сорбитолдегидрогеназы в сыворотке крови увеличилась в 1,7 раза. При этом изменений скорости образования супероксидного радикала, а также содержания в печени гликогена и триглицеридов не наблюдалось. Для животных, содержавшихся на высокосахарозном рационе, свойственно повышение коэффициента де Ритиса на фоне увеличения активности сорбитолдегидрогеназы в сыворотке крови более чем в 3,5 раза. При этом скорость образования супероксидного радикала в митохондриях печени увеличивалась в 3 раза, а также наблюдалось усиленное накопление гликогена и триглицеридов. Наиболее выраженные изменения показателей состояния печени наблюдались у животных, содержавшихся на низкобелковом/высокосахарозном рационе: выраженное повышение коэффициента де Ритиса при 5-кратном увеличении активности сорбитолдегидрогеназы, при этом в 6 раз увеличивалась интенсивность генерации супероксидного радикала в митохондриях печени. Вдвое увеличивалось содержание триглицеридов в печени, а уровень гликогена сохранялся на уровне контрольных значений. Заключение. Полученные данные свидетельствуют о нарушении функционального состояния печени при относительно кратковременном избыточном потреблении сахарозы, особенно в сочетании с недостаточностью белка в рационе. Сделан вывод о том, что ведущим фактором формирования деструктивных изменений в печени является избыточное потребление сахарозы, при этом сопутствующий алиментарный дефицит белка усугубляет функциональные изменения гепатоцитов.

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

Похожие темы научных работ по фундаментальной медицине , автор научной работы — Волощук Оксана Николаевна, Копыльчук Галина Петровна, Голиней Татьяна Юрьевна

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

Biochemical markers of the functional state of liver in rats fed diets with different protein and sucrose content

The study of mechanisms of the metabolic disorders in conditions of deficiency or excess of individual nutrients in the diet is a live issue. The influence of the simultaneous excess sucrose intake and protein deficiency in the diet on the functional state of the liver remains poorly understood. The aim of the research was to study the rate of generation of the superoxide radicals, the content of triglycerides and glycogen in the liver, as well as the activity of enzymatic markers of the liver state in rats fed diets with different protein and sucrose content. Material and methods. The studies were conducted over 28 days on 48 white non-linear rats, randomized into 4 groups: 1 – animals fed full-value semi-synthetic ration (14% protein); 2 – animals receiving low-protein ration (4.7% protein); 3 – animals receiving high-sucrose diet (40% sucrose), 4 – animals receiving low-protein high-sucrose diet. Serum sorbitol dehydrogenase activity was determined by the kinetic method in the reaction of NADH-dependent reduction of D-fructose to D-sorbitol. Serum alanine aminotransferase activity and aspartate aminotransferase was evaluated using a kit of reagents (Ukraine). Results and discussion. It was found that in rats fed low protein diet, no changes in the de Ritis coefficient were observed, while the activity of sorbitol dehydrogenase in blood serum increased 1.7 fold. However, no changes in the rate of superoxide radical formation, as well as glycogen and triglyceride level in the liver were observed. In animals fed highsugar diet, a rise in the de Ritis coefficient on the background of increased serum sorbitol dehydrogenase activity (more than 3.5 times) was revealed. At the same time, the rate of the superoxide radical formation in the liver mitochondria enhanced by 3 fold, with an increased accumulation of glycogen and triglycerides. The most pronounced changes in liver state were observed in animals fed low-protein/high-sugar diet: a marked increase in the de Ritis coefficient with a 5-fold increase in the activity of sorbitol dehydrogenase, and a 6-fold elevation in the intensity of the superoxide radical generation in liver mitochondria. The triglyceride content in the liver doubled, while the glycogen content remained at the level of control values. Conclusion. The data obtained represent disturbances of the functional liver state as a consequence of the relatively short-term excessive consumption of sucrose, especially in combination with a alimentary protein deficiency. It was found that the leading factor in the formation of destructive changes in the liver was excessive sucrose consumption, while the concomitant protein deficiency exacerbated the functional changes in hepatocytes.

Текст научной работы на тему «Биохимические маркеры функционального состояния печени крыс, содержащихся на рационах с различной обеспеченностью белком и сахарозой»

ФИЗИОЛОГИЯ И БИОХИМИЯ ПИТАНИЯ

Для корреспонденции

Волощук Оксана Николаевна - кандидат биологических наук, доцент кафедры биохимии и биотехнологии Черновицкого национального университета им. Ю. Федьковича Адрес: 58000, Украина, г. Черновцы, ул. М. Коцюбинского, д. 2 Телефон: (0373) 58-48-38 E-mail: [email protected] https://orcid.org/0000-0002-6005-3732

Волощук О.Н., Копыльчук Г.П., Голиней Т.Ю.

Биохимические маркеры функционального состояния печени крыс, содержащихся на рационах с различной обеспеченностью белком и сахарозой

Черновицкий национальный университет им. Ю. Федьковича, Черновцы,Украина

Yuriy Fedkovych Chernivtsi National University, Chernivtsi, Ukraine

Вопрос о механизмах формирования метаболических нарушений в условиях дефицита или избытка отдельных нутриентов в пищевом рационе остается открытым. Мало изучена проблема влияния на функциональное состояние печени одновременного употребления избытка сахарозы и недостаточности белка в рационе.

Цель работы - изучить скорость генерации супероксидного радикала, содержание триглицеридов и гликогена в печени, а также активность энзиматических маркеров состояния печени у крыс, содержащихся на рационах с различной обеспеченностью белком и сахарозой.

Материал и методы. Исследования проведены на протяжении 28 сут на 48 белых нелинейных крысах, разделенных на 4 группы: 1-я - животные, содержащиеся на полноценном полусинтетическом пищевом рационе (14% белка); 2-я -животные, содержащиеся на низкобелковом (4,7%) рационе; 3-я - животные, содержащиеся на высокосахарозном рационе (40% сахарозы); 4-я - животные, содержащиеся на низкобелковом/высокосахарозном рационе. Активность сорбитолдегидрогеназы в сыворотке крови определяли кинетическим методом, базирующемся на способности фермента восстанавливать D-фруктозу в D-сорбит с одновременным окислением NADH. Активность аланин- и аспар-татаминотрансферазы в сыворотке крови оценивали, используя наборы реактивов (Украина).

Результаты и обсуждение. Установлено, что у крыс, содержавшихся на низкобелковом рационе, не наблюдалось изменений коэффициента де Ритиса, в то же время активность сорбитолдегидрогеназы в сыворотке крови увеличилась в 1,7 раза. При этом изменений скорости образования супероксидного радикала, а также содержания в печени гликогена и триглицеридов не наблюдалось. Для животных, содержавшихся на высокосахарозном рационе, свойственно

Для цитирования: Волощук ОН., Копыльчук Г.П., Голиней Т.Ю. Биохимические маркеры функционального состояния печени крыс, содержащихся на рационах с различной обеспеченностью белком и сахарозой // Вопр. питания. 2019. Т. 88, № 6. С. 61-67. doi: 10.24411/00428833-2019-10065

Статья поступила в редакцию 05.09.2019. Принята в печать 19.11.2019.

For citation: Voloshchuk O.N., Kopylchuk G.P., Holinei T.Yu. Biochemical markers of the functional state of liver in rats fed diets with different protein and sucrose content. Voprosy pitaniia [Problems of Nutrition]. 2019; 88 (6): 61-7. doi: 10.24411/0042-8833-2019-10065 (in Russian) Received 05.09.2019. Accepted 19.11.2019.

Biochemical markers of the functional state of liver in rats fed diets with different protein and sucrose content

Voloshchuk O.N., Kopylchuk G.P., Holinei T.Yu.

повышение коэффициента де Ритиса на фоне увеличения активности сорби-толдегидрогеназы в сыворотке крови более чем в 3,5 раза. При этом скорость образования супероксидного радикала в митохондриях печени увеличивалась в 3раза, а также наблюдалось усиленное накопление гликогена и триглицеридов. Наиболее выраженные изменения показателей состояния печени наблюдались у животных, содержавшихся на низкобелковом/высокосахарозном рационе: выраженное повышение коэффициента де Ритиса при 5-кратном увеличении активности сорбитолдегидрогеназы, при этом в 6 раз увеличивалась интенсивность генерации супероксидного радикала в митохондриях печени. Вдвое увеличивалось содержание триглицеридов в печени, а уровень гликогена сохранялся на уровне контрольных значений.

Заключение. Полученные данные свидетельствуют о нарушении функционального состояния печени при относительно кратковременном избыточном потреблении сахарозы, особенно в сочетании с недостаточностью белка в рационе. Сделан вывод о том, что ведущим фактором формирования деструктивных изменений в печени является избыточное потребление сахарозы, при этом сопутствующий алиментарный дефицит белка усугубляет функциональные изменения гепатоцитов.

Ключевые слова: алиментарный дефицит белка, высокосахарозный рацион, печень, коэффициент де Ритиса, супероксидный радикал, триглицериды

The study of mechanisms of the metabolic disorders in conditions of deficiency or excess of individual nutrients in the diet is a live issue. The influence of the simultaneous excess sucrose intake and protein deficiency in the diet on the functional state of the liver remains poorly understood.

The aim of the research was to study the rate of generation of the superoxide radicals, the content of triglycerides and glycogen in the liver, as well as the activity of enzymatic markers of the liver state in rats fed diets with different protein and sucrose content. Material and methods. The studies were conducted over 28 days on 48 white non-linear rats, randomized into 4 groups: 1 - animals fed full-value semi-synthetic ration (14% protein); 2 - animals receiving low-protein ration (4.7% protein); 3 - animals receiving high-sucrose diet (40% sucrose), 4 - animals receiving low-protein high-sucrose diet. Serum sorbitol dehydrogenase activity was determined by the kinetic method in the reaction of NADH-dependent reduction of D-fructose to D-sorbitol. Serum alanine aminotransferase activity and aspartate aminotransferase was evaluated using a kit of reagents (Ukraine).

Results and discussion. It was found that in rats fed low protein diet, no changes in the de Ritis coefficient were observed, while the activity of sorbitol dehydrogenase in blood serum increased 1.7 fold. However, no changes in the rate of superoxide radical formation, as well as glycogen and triglyceride level in the liver were observed. In animals fed high-sugar diet, a rise in the de Ritis coefficient on the background of increased serum sorbitol dehydrogenase activity (more than 3.5 times) was revealed. At the same time, the rate of the superoxide radical formation in the liver mitochondria enhanced by 3 fold, with an increased accumulation of glycogen and triglycerides. The most pronounced changes in liver state were observed in animals fed low-protein/high-sugar diet: a marked increase in the de Ritis coefficient with a 5-fold increase in the activity of sorbitol dehydroge-nase, and a 6-fold elevation in the intensity of the superoxide radical generation in liver mitochondria. The triglyceride content in the liver doubled, while the glycogen content remained at the level of control values.

Conclusion. The data obtained represent disturbances of the functional liver state as a consequence of the relatively short-term excessive consumption of sucrose, especially in combination with a alimentary protein deficiency. It was found that the leading factor in the formation of destructive changes in the liver was excessive sucrose consumption, while the concomitant protein deficiency exacerbated the functional changes in hepatocytes. Keywords: protein deficiency, high sucrose diet, liver, de Ritis ratio, superoxide, triac-ylglycerol

В

ио механизмах формирования метаболических нару- белков. Алиментарная недостаточность белка, возни-

шений в условиях дефицита или избытка отдельных кающая вследствие потребления белковых продуктов

нутриентов в пищевом рационе остается открытым с низкой биологической ценностью, распространенности

[1-4]. Известно, что в рационе современного человека научно необоснованных диет, неодинаковой доступ-

преобладают легкоусвояемые углеводы, а также рас- ности различных слоев населения к основным источни-

настоящее время, несмотря на актуальность, вопрос пространено недостаточное потребление полноценных

кам полноценного белка, сопровождается нарушением целого ряда метаболических процессов. В то же время хроническое потребление рациона с высоким содержанием добавленного сахара (сладких напитков, сиропов, кондитерских изделий) уменьшает потребление пищи, содержащей эссенциальные нутриенты, способствует развитию ожирения, формированию резистентности к инсулину и неалкогольной жировой болезни печени [5, 6]. Показано, что избыточное потребление сахарозы сопровождается накоплением триглицеридов в гепа-тоцитах с последующей интенсификацией генерации активных форм кислорода и формированием окислительного стресса, а также способствует воспалению в печени [7]. Увеличение содержания сахарозы в пище усугубляет метаболические нарушения в печени, что отражается на ее функционировании [8].

Целью работы стало исследование скорости генерации супероксидного радикала, содержания триглицеридов и гликогена в печени, а также активности аланин- (АЛТ) и аспартатаминотрансферазы (АСТ), сор-битолдегидрогеназы в сыворотке крови крыс, содержащихся на рационах с различной обеспеченностью белком и сахарозой.

Материал и методы

Исследования проводили на белых нелинейных крысах (п=48) с исходной массой тела 130-140 г и возрастом 2-2,5 мес. На протяжении всего исследования длительностью 28 сут определяли индивидуальные показатели поедаемости корма и изменения массы тела: через сутки контролировали потребление корма, через каждые 3 дня животных взвешивали. Работу с животными осуществляли с учетом положений Хельсинкской декларации Всемирной медицинской ассоциации от 1964 г., дополненной в 1975, 1983 и 1989 гг.

Крыс содержали индивидуально в пластмассовых клетках с песчаной подстилкой, доступ к воде ad libitum. Исследования проводили на 4 группах животных (по 12 крыс в каждой). Животные 1-й (контрольной) группы на протяжении 28 сут получали рацион, содержавший 14% белка за счет казеина, 10% жира (соевое масло) и 76% углеводов (кукурузный крахмал - 61%, сахароза - 10%, микрокристаллическая целлюлоза - 5%), сбалансированный по всем нутриентам [9]. Содержание

витаминной смеси составляло 1%, минеральной - 3,5% [10]. Энергетическая ценность рациона - 3601 ккал/кг. Животные 2-й группы получали изокалорийный рацион, содержащий 4,7% белка, 10% жира и 85,3% углеводов (за счет увеличения количества кукурузного крахмала). Животные 3-й группы получали высокосахарозный рацион, содержащий 40% сахарозы при общем уровне белка 14%, жира - 10%, углеводов - 76% (энергетическая ценность рациона - 3798 ккал/кг) [11]. Животных 4-й группы содержали на низкобелковом/высокосахарозном рационе: 4,7% белка, 40% сахарозы и необходимое количество других нутриентов (3798 ккал/кг).

Цервикальную дислокацию крыс под легким эфирным наркозом осуществляли на 29-е сутки эксперимента. Сыворотку крови получали стандарным методом, мито-хондриальную фракцию из гомогената печени выделяли методом дифференциального центрифугирования при 0-3 °С [19].

Активность сорбитолдегидрогеназы (КФ 1.1.1.14) в сыворотке крови определяли кинетическим методом

[12], базирующемся на способности фермента восстанавливать й-фруктозу в й-сорбит с одновременным окислением ЫАОН. Активность АЛТ (КФ 2.6.1.2) и АСТ (КФ 2.6.1.1) в сыворотке крови оценивали, используя наборы реактивов («Филисит-Диагностика», Украина). Коэффициент де Ритиса рассчитывали как соотношение активности АСТ/АЛТ.

Интенсивность образования супероксидного радикала регистрировали в тесте с нитросиним тетразолием

[13]. Содержание триглицеридов в ткани печени определяли с помощью набора реактивов («Филисит-Диа-гностика», Украина) после предварительной экстракции хлороформ-метальной смесью (соотношение 2:1), содержание гликогена определяли после его экстракции и последующего гидролиза до глюкозы [14]. Содержание белка определяли по методу Лоури.

Статистическую значимость полученных результатов оценивали с помощью непараметрического критерия Манна-Уитни с применением программы обработки статистических данных 81айэ1юа 6.0.

Результаты и обсуждение

Общее состояние всех животных по внешнему виду, качеству шерстного покрова и поведению при ежеднев-

Масса тела и печени животных, содержащихся на рационах с разной обеспеченностью белком и сахарозой

Показатель 1-я группа 2-я группа 3-я группа 4-я группа

(контроль) (низкобелковый рацион) (высокосахарозный рацион) (низкобелковый/

высокосахарозный рацион)

Масса тела:

- исходная, г 135±4 134±4 133±3 134±3

- в конце эксперимента, г 192±5 155±6* 208±10* 160±7*

Масса печени:

- абсолютная, г 6,77±1,15 4,96±0,74* 8,48±1, 65* 5,62±0,41

- относительная, % 3,53±0,43 3,21±0,33 4,13±0,56* 3,51 ±0,11

П р и м е ч а н и е. * - различия статистически значимы (р<0,05) по сравнению с показателем контрольной группы животных.

s 3

Рис. 1. Коэффициент де Ритиса (А), активность аспартат- (Б) и аланин-аминотрансферазы (В) в сыворотке крови крыс в условиях содержания на диетах с различной обеспеченностью белком и сахарозой

Здесь и на рис. 2-4: I - животные, содержащиеся на полноценном пищевом рационе; II - животные, содержащиеся на низкобелковом рационе; III - животные, содержащиеся на высокосахарозном рационе; IV - животные, содержащиеся на низкобелковом/высокосахарозном рационе; * - статистически значимое отличие (р<0,05) от показателя контроля.

ном осмотре было удовлетворительным. Масса тела животных в начале и в конце эксперимента, а также абсолютная и относительная масса печени указаны в таблице. Результаты исследований показали, что наиболее выраженный прирост массы тела наблюдался у животных, содержавшихся на высокосахарозном рационе, при этом у крыс указанной группы наблюдалось увеличение как абсолютной, так и относительной массы печени. В то же время наименее выраженный прирост массы тела наблюдался у крыс, потреблявших низкобелковый рацион.

Результаты исследований показали, что у крыс, содержавшихся на низкобелковом рационе, не наблюдалось статистически значимых изменений коэффициента де Ритиса (рис. 1А), при незначительном увеличении активности АЛТ (рис. 1В) и сохранении на уровне контроля активности АСТ (рис. 1Б). При сохранении целостности плазматических мембран гепатоцитов АЛТ и АСТ обычно высвобождаются в плазму с постоянной скоростью [15]. Поскольку АЛТ присутствует преимущественно в цитоплазме гепатоцитов, а АСТ - как в цитозоле клеток, так и в митохондриях, при незначительном увеличении проницаемости плазматической мембраны коэффициент де Ритиса не изменяется. В то же время активность сорбитолдегидрогеназы в сыворотке крови крыс, содержащихся на низкобелковом рационе, увеличилась в 1,7 раза (рис. 2). Известно [16, 17], что сор-битолдегидрогеназа локализуется только в цитозоле гепатоцитов, поэтому даже незначительное повышение активности сорбитолдегидрогеназы в сыворотке крови указывает на изменение проницаемости мембран клеток печени. Активность сорбитолдегидрогеназы сыворотки является чувствительным маркером повреждения печени [18].

Следует отметить, что у животных, получавших низкобелковый рацион, не наблюдалось изменений скорости образования супероксидного радикала (рис. 3), а также содержания в печени гликогена и триглицеридов (рис. 4). Полученные результаты исследований позволяют сделать вывод, что у крыс, содержавшихся на низкобелковом рационе, наблюдается только незначительное увеличение проницаемости мембран гепа-тоцитов, при этом изменения интенсивности генерации супероксида и содержания гликогена, а также триглице-ридов не обнаружены.

В то же время результаты исследований показали, что для животных, содержавшихся на высокосахарозном рационе, было свойственно повышение коэффициента де Ритиса (см. рис. 1), при этом активность сорбитолдеги-дрогеназы в сыворотке крови увеличивалась более чем в 3,5 раза (см. рис. 2). Выявленные изменения активности исследуемых ферментов указывают на деструктивные изменения гепатоцитов и повреждение паренхимы печени. Известно, что увеличение коэффициента де Ритиса указывает на высвобождение внутриклеточного фермента (как митохондриальной, так и цитозольной АСТ) и, таким образом, свидетельствует о гепатоцеллю-лярном повреждении [19].

А

5

4

2

1

0

Б

В

III

IV

III

IV

Рис. 2. Активность сорбитолдегидрогеназы в сыворотке крови крыс в условиях содержания на диетах с различным содержанием белка и сахарозы

Рис. 3. Скорость образования супероксидного радикала в митохондриях печени крыс в условиях содержания на диетах с различным содержанием белка и сахарозы

3

1

2

0

0

При этом скорость образования супероксидного радикала в митохондриях печени увеличивалась в 3 раза (см. рис. 3), что может рассматриваться как один из вероятных механизмов повреждения гепатоцитов в условиях избытка в рационе сахарозы. Показано, что потребление больших количеств сахарозы вызывает интенсификацию митохондриального дыхания, вследствие чего наблюдается усиленная утечка электронов на молекулярный кислород с последующей активацией генерации супероксида. В свою очередь супероксидный радикал может способствовать воспалению через активацию опосредованных ядерным фактором ЫР-кВ клеточных сигнальных путей [20].

Кроме того, нами установлено, что в ткани печени крыс в на фоне чрезмерного потребления сахарозы наблюдалось усиленное накопление как гликогена, так и триглицеридов (см. рис. 4). Как известно, связанный с диетой с высоким содержанием сахарозы нежелательный атерогенный липидный профиль, возможно,

обусловлен влиянием фруктозы на липогенез печени. Во-первых, потому что печень является основным органом метаболизма фруктозы через инсулин-независимый путь, а во-вторых, потому что поступление фруктозы в гликолиз обходит основной путь, обеспечивая тем самым нерегулируемые количества липогенных субстратов ацетил-КоА и глицерол-3-фосфата [8]. Более того, фруктоза способна превращаться в печени в три-озы, которые могут также использоваться для синтеза триглицеридов de novo. Следствием усиления липоге-неза может стать стеатоз печени.

Наиболее выраженные изменения показателей печени наблюдались у животных, содержащихся на низкобелковом/высокосахарозном рационе. У них наблюдалось выраженное повышение коэффициента де Ритиса (см. рис. 1А) при 5-кратном увеличении активности сорбитолдегидрогеназы (см. рис. 2), при этом в 6 раз увеличилась интенсивность генерации супероксидного радикала в митохондриях печени (см. рис. 3). Следует отметить, что в исследуемых экспериментальных ус-

IV

12

—±—1 —I—1

IV

Рис. 4. Содержание гликогена (А) и триглицеридов (Б) в печени крыс в условиях содержания на диетах с различным содержанием белка и сахарозы

1

2

1

8

4

0

0

II

II

ловиях вдвое увеличилось содержание триглицеридов в печени, но значение гликогена сохранилось на уровне контроля (см. рис. 4).

Учитывая, что накопление триглицеридов в печени, интенсификация генерации супероксида, а также повышенное соотношение АСТ/АЛТ являются предпосылками для отдаленных осложнений, включая фиброз и цирроз печени [15], установленные нами изменения показателей состояния печени свидетельствуют о деструктивных процессах в печени и нарушении ее функционирования в условиях алиментарного дефицита белка и избытка сахарозы в рационе.

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.

Полученные данные свидетельствуют о нарушении функционального состояния печени при относительно кратковременном (на протяжении 28 сут) избыточном потреблении сахарозы, особенно в сочетании с недостаточностью белка в рационе. Можно сделать вывод, что ведущим фактором формирования деструктивных изменений в печени является избыточное потребление сахарозы, при этом сопутствующий алиментарный дефицит белка усугубляет функциональные изменения гепатоцитов.

Конфликт интересов. Авторы заявляют об отсутствии конфликта интересов.

Сведения об авторах

Волощук Оксана Николаевна (Voloshchuk Oksana N.) - кандидат биологических наук, доцент кафедры биохимии и биотехнологии Черновицкого национального университета им. Ю. Федьковича (Черновцы, Украина) E-mail: [email protected] https://orcid.org/0000-0002-6005-3732

Копыльчук Галина Петровна (Kopylchuk Galina P.) - доктор биологических наук, профессор, заведующая кафедрой биохимии и биотехнологии Черновицкого национального университета им. Ю. Федьковича (Черновцы, Украина) E-mail: [email protected] https://orcid.org/0000-0002-2906-4927

Голиней Татьяна Юрьевна (Holinei Tatyana Yu.) - магистрант кафедры биохимии и биотехнологии Черновицкого национального университета им. Ю. Федьковича (Черновцы, Украина) E-mail: [email protected]

Литература

1. Wu G. Dietary protein intake and human health // Food Funct. 2016. Vol. 7, N 3. P. 1251-1265. doi: 10.1039/c5fo01530h

2. Tikole R.V., Kulkarni R., Uppinakudru S. et al. Nutritional deficiency disorders in paediatrics: an ayurvedic perspective // Int. J. Res. Ayurveda Pharm. 2013. Vol. 4, N 4. P. 605-607. doi: 10.7897/2277-4343.04431

3. Malta А., de Oliveira J.C., Ribeiro T.A., Tofolo L.P. et al. Low-protein diet in adult male rats has long-term effects on metabolism // J. Endocrinol. 2014. Vol. 221, N 2. P. 285-295. doi: 10.1530/J0E-13-0473

4. Kitada M., Ogura Y., Monno I., Koya D. The impact of dietary protein intake on longevity and metabolic health // EBioMedi-cine. 2019. Vol. 43. P. 632-640. URL: https://doi.org/10.1016/ j.ebiom.2019.04.005

5. Maciejczyk M., Matczuk J., Zendzian-Piotrowska M. et al. Eight-week consumption of high-sucrose diet has a pro-oxidant effect and alters the function of the salivary glands of rats // Nutrients. 2018. Vol. 10, N 10. P. 1-19. doi: 10.3390/nu10101530

6. Ragab S.M., Abd Elghaffar S.Kh., El-Metwally T.H. et al. Effect of a high fat, high sucrose diet on the promotion of non-alcoholic fatty liver disease in male rats: the ameliorative role of three natural compounds // Lipids Health Dis. 2015. Vol. 14. P. 83. doi: 10.1186/ s12944-015-0087-1

7. Chung M., Ma J., Patel K. et al. Fructose, high-fructose corn syrup, sucrose, and nonalcoholic fatty liver disease or indexes of liver health: a systematic review and meta-analysis // Am. J. Clin. Nutr. 2014. Vol. 100, N 3. P. 833-849. URL; https://doi.org/10.3945/ajcn.114.086314

8. Morsy M.D., Abdel-Razek H.A., Eid R.A., El-Naby W.M.H. Impact of different doses of sucrose on the liver function and ultrastructure in rats // Med. J. Cairo Univ. 2014. Vol. 82, N 1. P. 133-144.

9. Волощук О.Н., Копыльчук Г.П., Кадайская Т.Г. Состояние системы энергообеспечения митохондрий печени в условиях алиментарной депривации протеина // Вопр. питания. 2014. Т. 83, № 3. С. 12-16.

10. Reeves P., Nielsen F., Fahey G. 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. Vol. 123, N 11. P. 1939-1951.

11. Fernandes-Lima F., Monte L., Nascimento F., Gregorio B. Short exposure to a high-sucrose diet and the first «hit» of nonalcoholic fatty liver disease in mice // Cells Tissues Organs. 2016. Vol. 201, N 6. P. 464-472. doi: 10.1159/000446514

12. Rose C.I., Henderson A.R. Reaction rate assay of serum sorbitol dehydrogenase activity at 37 °C // Clin. Chem. 1975. Vol. 21. P. 1619-1624.

13. Kopylchuk G.P., Voloshchuk O.M. Peculiarities of the free radical processes in rat liver mitochondria under toxic hepatitis on the background of alimentary protein deficiency // Ukr. Biochem. J. 2016. Vol. 88, N 2. P. 66-72.

14. Van Der Vies J. Two methods for the determination of glycogen in liver // Biochem. J. 1954. Vol. 57, N 3. P. 410-416. doi: 10.1042/bj0570410

15. Botros M., Sikaris K.A. The de ritis ratio: the test of time // Clin. Biochem. Rev. 2013. Vol. 34, N 3. P. 117-130.

16. Ozer J., Ratner M., Shaw M. et al. The current state of serum biomarkers of hepatotoxicity // Toxicology. 2008. Vol. 245, N 3. P. 194-205. doi: 10.1016/j.tox.2007.11.021

17. Singh A., Bhat T.K., Sharma O.P. Clinical biochemistry of hepato-toxicity // J. Clin. Toxicol. 2011. Vol. S4. P. 1-19. doi: 10.4172/2161-0495.S4-001

18. Волощук О.Н., Копыльчук Г. П., Бучковская И.М. Активность маркерных ферментов печени при токсическом гепатите в условиях алиментарной депривации протеина // Экспер. и клин. гастроентерол. 2014. Т. 108, № 8. С. 96-100.

19. Lambis L.A., Solana T.J.B., Gastelbondo B.P. et al. Risk factors associated with nonalcoholic fatty liver disease in a Colombian Caribbean population // Rev. Col. Gastroenterol. 2016. Vol. 31, N 2. P. 89-94.

20. Tan B.L., Norhaizan M.E., Liew W.P. Nutrients and oxidative stress: friend or foe? // Oxid. Med. Cell Longev. 2018. Vol. 2018. Article ID 9719584. doi: 10.1155/2018/9719584

Bono^yK O.H., KonbrnbnyK r.n., foflMHeM T.№.

References

1. Wu G. Dietary protein intake and human health. Food Funct. 2016; 7 (3): 1251-65. doi: 10.1039/c5fo01530h

2. Tikole R.V., Kulkarni R., Uppinakudru S., et al. Nutritional deficiency disorders in paediatrics: an ayurvedic perspective. Int J Res Ayurveda Pharm. 2013; 4 (4): 605-7. doi: 10.7897/2277-4343.04431

3. Malta A., de Oliveira J.C., Ribeiro T.A., Tofolo L.P., et al. Low-protein diet in adult male rats has long-term effects on metabolism. J Endocrinol. 2014; 221 (2): 285-95. doi: 10.1530/J0E-13-0473

4. Kitada M., Ogura Y., Monno I., Koya D. The impact of dietary protein intake on longevity and metabolic health. EBioMedicine. 2019; 43: 632-40. URL: https://doi.org/10.1016/j.ebiom.2019.04.005

5. Maciejczyk M., Matczuk J., Zendzian-Piotrowska M., et al. Eight-week consumption of high-sucrose diet has a pro-oxidant effect and alters the function of the salivary glands of rats. Nutrients. 2018; 10 (10); 1-19. doi: 10.3390/nu10101530

6. Ragab S.M., Abd Elghaffar S.Kh., El-Metwally T.H., et al. Effect of a high fat, high sucrose diet on the promotion of non-alcoholic fatty liver disease in male rats: the ameliorative role of three natural compounds. Lipids Health Dis. 2015; 14: 83. doi: 10.1186/s12944-015-0087-1

7. Chung M., Ma J., Patel K., et al. Fructose, high-fructose corn syrup, sucrose, and nonalcoholic fatty liver disease or indexes of liver health: a systematic review and meta-analysis. Am J Clin Nutr. 2014; 100 (3): 833-49. URL; https://doi.org/10.3945/ajcn.114.086314

8. Morsy M.D., Abdel-Razek H.A., Eid R.A., El-Naby W.M.H. Impact of different doses of sucrose on the liver function and ultrastructure in rats. Med J Cairo Univ. 2014; 82 (1): 133-44.

9. Voloshchuk O.N., Kopylchuk G.P., Kadayskaia T.G. State of the energy-supply system of the liver mitochondria under the conditions of alimentary deficiency of protein. Voprosy pitaniia [Problems of Nutrition]. 2014; 83 (3): 12-6. (in Russian)

10. Reeves P., Nielsen F., Fahey G. 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; 123 (11): 1939-51.

11. Fernandes-Lima F., Monte L., Nascimento F., Gregorio B. Short exposure to a high-sucrose diet and the first «hit» of nonalcoholic fatty liver disease in mice. Cells Tissues Organs. 2016; 201 (6): 46472. doi: 10.1159/000446514

12. Rose C.I., Henderson A.R. Reaction rate assay of serum sorbitol dehydrogenase activity at 37 °C. Clin Chem. 1975; 21: 1619-24.

13. Kopylchuk G.P., Voloshchuk O.M. Peculiarities of the free radical processes in rat liver mitochondria under toxic hepatitis on the background of alimentary protein deficiency. Ukr Biochem J. 2016; 88 (2): 66-72.

14. Van Der Vies J. Two methods for the determination of glycogen in liver. Biochem J. 1954; 57 (3): 410-6. doi: 10.1042/bj0570410

15. Botros M., Sikaris K.A. The de ritis ratio: the test of time. Clin Biochem Rev. 2013; 34 (3): 117-30.

16. Ozer J., Ratner M., Shaw M., et al. The current state of serum biomarkers of hepatotoxicity. Toxicology. 2008; 245 (3): 194-205. doi: 10.1016/j.tox.2007.11.021

17. Singh A., Bhat T.K., Sharma O.P. Clinical biochemistry of hepatotoxicity. J Clin Toxicol. 2011; S4: 1-19. doi: 10.4172/2161-0495. S4-001

18. Voloshchuk O.N., Kopylchuk G.P., Buchkovskaia I.M. Activity of the marker liver enzymes under the conditions of toxic hepatitis and alimentary deprivation of protein. Eksperimental'naya i klin-icheskaya gastoenterologiya [Experimental and Clinical Gastroenterology]. 2014; 108 (8): 96-100. (in Russian)

19. Lambis L.A., Solana T.J.B., Gastelbondo B.P., et al. Risk factors associated with nonalcoholic fatty liver disease in a Colombian Caribbean population. Rev Col Gastroenterol. 2016; 31 (2): 89-94.

20. Tan B.L., Norhaizan M.E., Liew W.P. Nutrients and oxidative stress: friend or foe? Oxid Med Cell Longev. 2018; 2018: 9719584. doi: 10.1155/2018/9719584

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.