Abstract

fundal

Aportul excesiv de energie contribuie la tulburările metabolice. Cu toate acestea, relația dintre excesul de zahăr și grăsime în contribuțiile lor la anomaliile metabolice rămâne să fie elucidată în continuare. Aici am realizat un experiment prospectiv de hrănire pentru a evalua efectele raportului grăsime-zahăr din dietă asupra anomaliilor metabolice induse de dietă la maimuțele cynomolgus adulte.

Metode

Patru grupuri de maimuțe cynomolgus adulte au fost hrănite cu chow obișnuit plus emulsie cu combinații de zahăr ridicat (HS) sau cu conținut scăzut de zahăr (HS) și cu conținut scăzut de grăsimi (LF) sau cu conținut ridicat de grăsimi (HF) timp de 7 luni. Nivelurile plasmatice ale colesterolului total (TC), ale colesterolului lipoproteinelor cu densitate scăzută (LDL-C), ale colesterolului lipoproteinelor cu densitate ridicată (HDL-C), ale trigliceridelor (TG) și ale glucozei din sânge au fost măsurate pentru toate cele patru grupe de animale în timpul experimentului.

Rezultate

Nivelurile plasmatice ale TC și LDL-C au crescut treptat în toate cele 4 grupuri de diete, cu cea mai mare creștere constatată în grupul LSHF comparativ cu celelalte trei grupuri (P = 0,0018 și P = 0,0005 respectiv). HF a indus o creștere a glucozei la jeun (P = 0,0077) și HS au indus TG mai mareP = 0,0227), respectiv. În mod curios, HSHF a dus la o creștere dramatic mai mică a nivelurilor LDL-C și TC comparativ cu LSHF, în timp ce o astfel de diferență a fost absentă între grupurile LSLF și LSHF. Descoperirile noastre indică astfel efecte interactive ale HS și HF asupra TC și LDL-C. În plus, IC a prezentat efecte mai puternice asupra anomaliilor lipidice decât HS.

Concluzii

În studiul actual, experimentul nostru prospectiv de hrănire la maimuțele cynomolgus adulte a relevat efectele diferitelor raporturi grăsime-zahăr asupra anomaliilor metabolice induse de dietă. Mai mult decât atât, descoperirile noastre sugerează că nu numai excesul de energie dietetică, ci și echilibrul raportului grăsime-zahăr din dietă contează în anomaliile lipidice induse de dietă.

Introducere

Anomaliile metabolice sunt asociate cu diferite afecțiuni clinice și boli. Sindromul metabolic (SM) este în general considerat ca o condiție prealabilă pentru bolile cardiovasculare (BCV), cu o relație directă cu un risc crescut de BCV [1]. Consumul excesiv de energie din consumul alimentar poate avea un impact potențial puternic asupra tulburărilor metabolice și a bolilor conexe. Studiile epidemiologice au sugerat că dieta bogată în zahăr (HS) și dieta bogată în grăsimi (HF) sunt asociate cu SM, BCV și alte boli conexe [2,3,4].

De departe, au existat date limitate cu privire la experimentele prospective de hrănire care evaluează efectele diferitelor raporturi de exces de grăsimi și zahăr din dietă asupra anomaliilor metabolice induse de dietă la primatele neumane, care se presupune că seamănă foarte mult cu omologii lor umani. Prin urmare, am efectuat un experiment prospectiv de hrănire la maimuțele cynomolgus adulte pentru a determina efectele dietelor cu diferite rapoarte grăsime-zahăr în aportul excesiv de energie dietetică. Studiul actual oferă o nouă perspectivă asupra relației dintre excesul de zahăr și excesul de grăsimi în anomaliile lipidice induse de dietă la primate.

Materiale și metode

Animale

Un total de 23 de maimuțe cynomolgus masculi adulți (8-20 de ani) au fost obținuți de la Blue Bird Zhongke Laboratory Animals Co. Ltd. (Guangzhou, China), care este acreditată de Asociația pentru Evaluarea și Acreditarea Internațională a Animalelor de Laborator (AAALAC). S-a confirmat că toate animalele se află în condiții de sănătate prin evidențe și examinări veterinare înainte de experiment.

Studiul a respectat protocoalele aprobate de Comitetele de etică animală ale Universității Jiangnan și au respectat Ghidul pentru îngrijirea și utilizarea animalelor de laborator (Consiliul Național de Cercetare (SUA)) [10].

Hrănirea dietetică

În timpul experimentului, toate maimuțele au fost hrănite cu chow normal (o masă pe bază de cereale, 3,08 kcal/g) la o doză de 30 g/kg pe zi (Tabelul 1). În plus, tuturor maimuțelor li s-a oferit fructe și legume proaspete o dată pe zi și apă proaspătă ad libitum. De la începutul experimentului, maimuțele au fost împărțite în patru grupuri de diete și au fost hrănite zilnic cu chow normal plus emulsie cu diferite combinații 2 × 2 de exces de zahăr și grăsimi șase zile pe săptămână: HSHF (N = 6), HSLF (N = 6), LSHF (N = 6) și LSLF (N = 6) (Tabelul 2). Proiectarea factorială ne permite să evaluăm posibila interacțiune între excesul de zahăr și grăsimile din diete. Toate animalele au fost hrănite cu aceste diete timp de 7 luni.

Recoltarea și testarea probelor de sânge

Probele de sânge au fost colectate la începutul studiului (luna 0) pentru grupul inițial și la luna 1, 3, 5 și 7 pentru cele patru grupuri diferite de diete. Plasma a fost depozitată la - 80 ° C înainte de a fi utilizată pentru a măsura concentrațiile plasmatice de TG, TC, HDL-C și LDL-C folosind un analizor clinic ACE (Alfa Wasserman Diagnostic Technologies, LLC, West Caldwell, NJ).

analize statistice

Datele sunt prezentate ca mijloace ± eroare standard a mediei, dacă nu se specifică altfel. Pentru a evalua impactul celor patru diete diferite asupra greutății corporale, nivelurilor de glucoză în jeun, TC, TG, HDL-C și LDL-C, timpul (luna) a fost considerat ca o covariabilă continuă în modelul cu efect liniar mixt. Pentru a estima în continuare dacă interacțiunea dintre zahăr și grăsime este eficientă în ceea ce privește creșterea în greutate corporală, creșterea glicemiei și a anomaliilor lipidice în repaus în diferite momente de timp, a fost aplicat un design factorial de timp × zahăr × factor de grăsime. Dacă sunt semnificative, s-au efectuat teste post hoc (Turcia) pentru diferențele individuale de grup. Semnificația statistică a fost stabilită la P

Rezultate

Greutatea corporală, glucoza în repaus alimentar, nivelurile de TC, TG, HDL-C și LDL-C din cele patru grupuri de diete sunt prezentate în Fig. 1a, b, c, d, e și f. Modelele cu efecte lineare mixte conțineau greutatea corporală, nivelurile de glucoză în post, TC, TG, HDL-C și LDL-C ca variabilă de răspuns și timpul (luna) ca o covariabilă continuă pentru a permite panta liniei de regresie reprezentând schimbarea rezultatului de-a lungul timpului de evaluat. TC și LDL-C au crescut în toate cele patru grupuri de diete, cu cea mai mare creștere în grupul LSHF comparativ cu celelalte trei grupuri (P = 0,0018 și respectiv 0,0006). Greutatea corporală, glucoza în repaus alimentar, TG sau HDL-C nu au prezentat nicio diferență semnificativă între toate grupurile (P = 0.6586, 0.4467, 0.0628 și, respectiv, 0.1483).

excesul

În continuare am stabilit dacă HS sau HF ar putea fi semnificativ asociate cu greutatea corporală, glucoza la jeun, TC, TG, HDL-C și LDL-C la fiecare moment. HS și HF nu au fost asociate în mod semnificativ cu greutatea corporală și HDL-C (toate P > 0,05) în timp ce HS a contribuit la o creștere semnificativă a TGP = 0,0227). Au fost observate două interacțiuni semnificative zahăr × grăsime × timp pentru TC și LDL-C (P = 0,0005, p 0,05). De asemenea, într-o condiție LS, diferențele medii în TC în IC comparativ cu cele în LF au fost - 0,02 (IC 95% -1,70 la 1,65; P = 1), 5,38 (IÎ 95% 1,37 până la 9,39; P = 0,002); 5,11 (IÎ 95% 0,64 până la 9,57; P = 0,014) și 3,22 (IC 95% -0,21 până la 6,86; P = 0,081), respectiv (Fig. 2b). În schimb, într-o condiție HS, în toate cele patru puncte de timp TC nu a prezentat nicio diferență semnificativă între LF și HF (P > 0,05). În mod similar, în comparație cu LS, HS a contribuit la scăderea nivelului LDL-C într-o condiție HF, care, în schimb, a fost absentă în condiția LF. În mod similar, comparativ cu LF, HF a crescut nivelurile LDL-C într-o condiție LS, care nu a fost găsită în condiții HS (Fig. 2c și d).

Parcele forestiere care prezintă excesul de zahăr × grăsime estimează interacțiunea modelului cu cinci puncte de timp. ES reprezintă diferențele medii ajustate după analiza modelelor cu efecte mixte liniare, ajustând greutatea corporală în funcție de timp. Panou (A) arată diferențele medii ale TC între HS și LS combinate cu HF sau LF, Panel (b) arată diferențele medii ale TC între HF și LF combinate cu HS sau LS, Panel (c) arată diferențele medii ale LDL-C între HS și LS combinate cu HF sau LF, Panel (d) arată diferențele medii ale LDL-C între HF și LF combinate cu HS sau LS

Efectul general al HS sau HF în 4 puncte de timp a fost evaluat în continuare. Deși nu au existat diferențe semnificative în ceea ce privește glucoza de repaus în toate cele patru grupuri de diete pentru toate maimuțele, analiza factorială 2 × 2 a arătat o tendință globală semnificativă de creștere a glucozei în repaus în timpP

Discuţie

Maimuțele Cynomolgus, asemănătoare oamenilor, sunt susceptibile la anomalii metabolice cronice legate de vârstă și boli conexe, cum ar fi BCV, SM, dislipidemie și diabet de tip 2 [11,12,13]. În studiul actual, am folosit un experiment factorial de 2 × 2, pe o perioadă de 7 luni, pentru a evalua efectele excesului de zahăr și grăsimi asupra modificărilor metabolice și a relației acestora la maimuțele cynomolgus adulte. Descoperirea noastră a arătat un efect interactiv între excesul de zahăr/grăsimi în nivelurile anormale TC și LDL-C induse de dietă.

Concluzii

În studiul actual am realizat un experiment prospectiv de hrănire a maimuțelor cynomolgus adulte expuse la diete cu conținut ridicat de energie cu diferite rapoarte grăsime-zahăr. Rezultatele NHP ale consumului de energie în exces au demonstrat că, deși HS și/sau HF conduc la anomalii ale lipidelor și la creșterea glucozei la jeun, au fost observate efecte interactive ale HS și HF asupra TC și LDL-C și efectul indus de HF asupra factorilor de risc metabolici este în general mai puternică decât cea a HS. Constatarea noastră a sugerat astfel că nu numai excesul de energie dietetică, ci și echilibrul raportului grăsime-zahăr din dietă contează în intervenția nutrițională pentru a reduce factorii de risc de anomalii ale lipidelor și a bolilor asociate acestuia.

Abrevieri

Association for the Assessment and Accreditation of Laboratory Animal Care International