ЕФЕКТ НА L-КАРНИТИН НА ТЕГЛОТО, ТРИГЛИЦЕРИДИТЕ И ХОЛЕСТЕРОЛНИТЕ НИВА НА МИШКИТЕ, ПОДЛЕЖЕНИ НА НОРМАЛНИ И ХИПЕРАЛХОРИЧНИ ДИЕТИ

теглото

ДА ЗНАМ. Мултидисциплинарен вестник на Изследователския съвет на Universidad de Oriente, vol. 28, бр. 4, 2016

Източен университет

Прием: 01 април 2016 г.

Одобрение: 01 май 2016 г.

Ключови думи: Аминокиселина, дислипидемия, хранителна добавка.

Резюме: Проведено е експериментално проучване за определяне на ефекта на L-карнитина върху теглото и серумните нива на липидите (триглицериди и общ холестерол) върху NMRI мишки. За целта беше извършено факториално подреждане на обработки 22 под напълно рандомизиран дизайн. Разгледани фактори са диетата (нормална и хиперкалорична) и включването или не на добавката L-карнитин. L-карнитинът се прилага перорално със скорост 2 mg/ден. Тегло [g], серумни концентрации на триглицериди [mg · dL-1] и общ холестерол [mg · dL-1] бяха оценени. Бяха приложени анализ на дисперсионния тест и сравнения на Tukey средната стойност. Установени са несъществени разлики между вида на диетата за тегло (F = 4,00; p = 0,0575) и холестерола (F = 0,09; p = 0,7722) или за приложението на L-карнитин за теглото (F = 1,08; p = 0,3096) и холестерол (F = 0,13; p = 0,7255). За триглицеридите са установени значителни разлики между вида на диетата (F = 12,73; p = 0,0016) и значимо взаимодействие между типа диета и приложението на L-карнитин (F = 5,95; p = 0,0228). Този ефект предполага, че аминокиселината, комбинирана с нискокалорична диета, може да се разглежда като алтернатива за лечение на случаи на хипертриглицеридемия.

Ключови думи: Аминокиселина, дислипидемия, хранителна добавка.

Сърдечно-съдовите заболявания (ССЗ) са водещата причина за смърт в световен мащаб и засягат еднакво двата пола. През 2012 г. 17,5 милиона души са починали от ССЗ, което представлява 30% от всички регистрирани смъртни случаи в света (WHO 2014). Сред сърдечно-съдовите рискови фактори се откроява хиперлипидемията, определена като повишаване на плазменото ниво на холестерол, триглицериди или и двете (Jordб и Laguna 2012). Когато пациентът страда от хиперлипидемия, първата препоръка, която се прави, е да се модифицират хранителните му навици и да се извършват физически дейности и ако тези промени не са достатъчни за подобряване на състоянието му, се препоръчва употребата на някои лекарства. L-карнитинът се откроява сред лекарствата от естествен произход, използвани за тази цел, тъй като е описано, че има антиоксидантна способност и включването му в диетата може да служи като допълнителна терапия при лечението на хронични заболявания, свързани с клетъчния оксидативен стрес. (Cao et al. 2011, Mingorance et al. 2011).

L-карнитинът (b-хидрокси-gN-триметиламимонибутинова киселина) е кватернерен, водоразтворим, амфотерен амин, ендогенно синтезиран от животни от две основни аминокиселини: метионин и лизин (Stephens et al. 2007, Strijbis et al. 2010) . Той има няколко функции, свързани с метаболизма на мастните киселини: действа при транспортирането на дълговерижни свободни мастни киселини в митохондриите, за да осъществи β-окисление (Belay et al. 2006), играе важна роля в кетогенезата поради към своя принос на ацетил-КоА (Stephens et al. 2007), участва в износа на неметаболизиран ацил към външната страна на митохондриите (Schreiber 2005), наред с други функции.

В настоящата работа е предложено експериментално проучване с животински модел с използване на NMRI мишки, за да се определи ефектът на L-карнитин върху теглото и нивата на серумни липиди, триглицериди и общ холестерол при здрави животни, подложени на различни диети. за да се знае какъв е ефектът от консумацията на тази аминокиселина, комбинирана със смяна на диетата върху дислипидемии, свързани с хранителни разстройства при здрави пациенти.

МАТЕРИАЛИ И МЕТОДИ

Изследването е проведено в Института за биомедицински изследвания „Франсиско Хавиер Триана Алонсо“ (BIOMED-UC) към Университета на Карабобо, Маракай, Венецуела, с одобрението на Комитета по биоетика на посочената институция.

Експериментът е проведен с факториална подредба от 2 2 обработки при напълно рандомизиран дизайн със седем повторения, като експерименталните единици са животните. Здрави, неконвигенни женски мишки от породата NMRI на осемседмична възраст, със средно тегло 35,2 ± 1,7 g, бяха използвани за първоначално общо 28 експериментални единици, разделени в четири групи, които бяха подложени на различни диети.

Експериментът е проведен на два етапа, като на първия етап на две от групите е дадена хиперкалурична диета, а на другите две нормокалуритна диета, за период от 30 дни. За нормокалуричната диета се използва концентрирана храна за мишки (ратарин), доставяна ad libitum и със свободен достъп до вода. Хиперкалуричната диета е формулирана чрез импрегниране на храната с фъстъчено масло и растително масло от слънчоглед, което също се доставя ad libitum и със свободен достъп до вода.

В края на това време беше преминат вторият етап, при който на всички групи беше дадена нормална диета за още 15 дни и L-карнитинът беше включен диференцирано, като по този начин се определяха изследваните групи: животни с предишна хиперкалурична диета без L-карнитин, животни с предишна хиперкалурична диета с L-карнитин, животни с предишна нормокалуритна диета без L-карнитин и животни с предишна нормокалурична диета с L-карнитин.

За включването на тази аминокиселина се използва течното представяне на Levo карнитин (Provicar-Elmor ®) с концентрация от 0,1 g · ml -1 и се прилага на мишки със скорост от 2 mg дневно по орален път, изчислено според теглото на животното (Gуmez-Campos et al. 2012).

Мишките се претеглят в отделни клетки, като се използва везна на марката Ohaus. За да се получи серум, са извършени сърдечни пункции, използвайки методологията, предложена от Giacopini et al. (2011). Пробите се центрофугират при 8 000 об/мин в продължение на 10 минути в клинична центрофуга с марка Sartorius, за да се отдели серумът и да се съхранява при 4 ° С до анализ. Използвани са търговски ензимно-колориметрични тестове за определяне на стойностите на триглицеридите и холестерола. Абсорбциите се измерват в спектрофотометър с марка Beckman и концентрациите се определят като функция на линейна връзка, разработена със стандартна крива.

Резултатите от измерените променливи (тегло [g], серумна концентрация на триглицериди [mg · dL -1] и серумна обща концентрация на холестерол [mg · dL -1]) бяха оценени с помощта на дисперсионен анализ [ANOVA] и теста на сравнения на Tukey означава, след проверка на предположенията за нормалност на остатъците и хомосцедастичност или равенство на вариациите на обработките. За да се провери нормалността на остатъците, беше приложен тестът на Уилк-Шапиро, а за оценка на хомоскедастичността - тестовете на Бартлет и Левен. Когато някое от предположенията не е изпълнено, се извършват преобразувания, като се прилагат десетични логаритми (база 10). Работихме на ниво на значимост от 5% и 1%, за което разликите се считаха за статистически значими, когато p ≤ 0,05 или p ≤ 0,01, съответно. Данните бяха обработени с помощта на статистическите програми Minitab 16.0 и Statistix 9.0, и двете под Windows среда.

Мишка от групата, която е получила нормокалуритна диета и L-карнитин умира по време на проучването, поради което анализът на резултатите е извършен въз основа на 27 животни.

Въпреки че всички променливи на отговора представляват нормално разпределени остатъци според теста на Уилк-Шапиро, както за първоначалните данни, така и за данните, трансформирани в логаритми, това не е така за характеристиката на хомосцедастичността. Променливите тегло и общ холестерол и техните трансформации в логаритми представят хомосцедастичност при 1% за двата теста; по този начин теглото показва хомоскедастичност при 5% за теста на Бартлет, но не и за теста на Левен, а общият холестерол показва обратното поведение. От друга страна, променливите триглицериди показват хетероскедастичност при 1% и за двата теста; Въпреки това, като се има предвид, че такава променлива и нейното преобразуване в логаритми представляват нормално разпределени остатъци, резултатът от теста на Бартлет за трансформацията е разгледан, тъй като зависи от нормалността (Correa et al. 2006) и с това се приема, че наличие на хомосцедастичност при 1%. Следователно в тази работа променливите тегло и общ холестерол бяха анализирани с първоначалните данни и променливите триглицериди чрез трансформирането му в десетични логаритми (Таблица 1).

(**) Представя статистическа значимост от 1%.

Серумна концентрация на триглицериди

ANOVA показа значителни разлики между стойностите на триглицеридите за групите, подложени на различни диети (F = 12,73; p = 0,0016). По този начин групата на мишките, които първоначално са получавали хиперкалурична диета, е показала по-висока стойност (= 293,11 mg dL-1) от тази на групата, подложена на нормокалурична диета (= 208,38 mg dL-1), но няма разлики в тази променлива в сравнение между групите, които са получавали или не са получавали L-карнитин (F = 1,75; p = 0,1894), със средните стойности = 270,86 mg dL-1 за мишките, които не са получавали L-карнитин y = 230,64 mg dL -1 за тези, които са го получили (Таблица 2).

От друга страна е установено значително взаимодействие между вида на диетата и прилагането на L-карнитин (F = 5,95; p = 0,0228). По този начин мишките, които са получили L-карнитин, са представили хомогенни средства за двете диети, докато мишките, които не са получили L-карнитин, са показали по-висока концентрация на триглицериди в групата, първоначално подложена на хиперкалуричната диета (промяна в диетата) (Фиг. 1).

Обща концентрация на холестерол в серума

ANOVA не показва значителни разлики за вида на диетата (F = 0,09; p = 0,7722), нито за приложението на L-карнитин (F = 0,13; p = 0,7255), резултатите от тестовете за сравнение на Tukey потвърждават липсата на разликите между средствата (Таблица 3).

От друга страна е установено значително взаимодействие между вида на диетата и прилагането на L-карнитин (F = 7,46; p = 0,0119). По този начин, приложението на L-карнитин причинява намаляване на общите нива на холестерол при тези мишки, които първоначално са получавали хиперкалурична диета, като това противоположно поведение е било при мишките с нормокалуритна диета, при която нивата са склонни да се увеличават с прилагането на L - карнитин (фиг. 2).

ANOVA не показва значителни разлики за вида на диетата (F = 4,00; p = 0,0575), освен това не са открити значителни разлики при прилагането на L-карнитин (F = 1,08; p = 0, 3096), резултатите от сравнителните тестове на Tukey потвърдиха липсата на разлики между средните стойности (Таблица 4).

От друга страна, не е установено значително взаимодействие между вида на диетата и прилагането на L-карнитин (F = 0,51; p = 0,4843); Това показва, че поведението на теглото на животните не е повлияно от прилагането на L-карнитин в нито една от двете диети (Фиг. 3).

Намаляването на нивата на триглицеридите, наблюдавано при това изследване за мишки, е подобно на това, съобщено от Miguel (2009) в проучване с хипертонични плъхове, получили аминокиселината. Този факт може да бъде свързан с известния феномен на повишена подвижност на мастните киселини в телесните отлагания, когато L-карнитин се използва като хранителна добавка (Brass and Hiatt 1998).

По отношение на общия холестерол, няма значителни разлики между оценяваните лечения. Фигура 2 обаче показва, че хранителната добавка с L-карнитин заедно с калоричната промяна в диетата причиняват по-ниско ниво на холестерол в сравнение със стойността, получена в групата животни, които не са получили аминокиселината. Въпреки че краткото време за изследване трябва да се разглежда като ограничение за постигане на по-убедителен резултат, това наблюдение се съгласува с това, съобщено преди това от други автори, използвали плъхове с диабет (İrat et al. 2003) или плъхове с хипертония (İrat et al. 2003) като животински модели (Мигел 2009).

По същия начин незначителната промяна, наблюдавана в теглото на животните, хранени или не с L-карнитин, може да се дължи на краткото време на това проучване, но възможността за свързването му с потискащия ефект на аминокиселината върху общата активност на хормона -чувствителна липаза (LPL) в скелетните мускули, както е описано от Xu et al. (2003). Чрез намаляване на активността на LPL, хидролизата на липопротеините с много ниска плътност (VLDL) се увеличава, което може да намали отлагането на подкожни мазнини (Griffin and Whitehead 1982). Въпреки че теглата не показват значителни разлики, животните, които са получили промяна в диетата и L-карнитин, показват леко увеличение на теглото (фиг. 3) и намаляване на стойностите на триглицеридите (фиг. 1), което предполага, че добавката улеснява окисляването на мастните киселини в мускула, благоприятствайки тази тъкан да използва аминокиселините от диетата за увеличаване на мускулната си маса. Подобни резултати са описани от Xu et al. (2003), които наблюдават намаляване на подкожните мазнини и увеличаване на мускулите на домашните птици.

Като цяло тези резултати, дори когато не са категорични, намират подкрепа в предишните открития, демонстрирани в други животински модели, демонстрирайки тяхното значение за изясняване на възможния благоприятен ефект на хранителната добавка с L-карнитин при хора, страдащи от метаболитни промени на вида на дислипидемиите във връзка с консумацията на висококалорични диети.

Belay B, Esteban-Cruciani N, Walsh CA, Kashel FJ. 2006. Използването на лево-карнитин при деца с бъбречно заболяване: преглед и покана за бъдещи изследвания. Педиатри. Нефрол. 21 (3): 308-317.

Месинг EP, Hiatt WR. 1998. Ролята на добавянето на карнитин по време на упражнения при хора и лица със специални нужди. J. Am. Coll. Nutr. 17 (3): 207-215.

Cao Y, Qu HJ, Li P, Wang CB, Wang LX, Han ZW. 2011. Прилагането на еднократна доза на L-карнитин подобрява антиоксидантните дейности при здравни субекти. Tohoku J. Exp. Med. 224 (3): 209-213.

Correa JC, Iral R, Rojas L. 2006. Изследване на мощността на хомогенността на дисперсионните тестове. Преподобни Коломб. Бъда. 20 (1): 57-76.

Giacopini MI, Guerrero O, Moya M, Bosch V. 2011. Сравнително изследване на консумацията на необработен зехтин или сее върху липидния профил и устойчивостта на окисляване на липопротеини с висока плътност (HDL) на плазмата на плъхове. Арх.латински. Nutr. 61 (2): 143-148.

Gуmez-Campos R, de Arruda M, Pinheros-Ramos F, Cossio-Bolaсos MA. 2012. Ефект на добавките с L-карнитин върху нивото на умора на мускулите на гастрокнемиума при обучени и заседнали плъхове. Преподобни сутиени. Кинеантропом. Изпълнение Hum. 14 (3): 324-332.

Griffin HD, Whitehead CC. 1982. Концентрация на плазмен липопротеин като индикатор за затлъстяване при бройлери: разработване и използване на прост анализ за плазмени липопротеини с много ниска плътност. Бр. Sci. 23 (4): 307-313.

İrat AM, Aktan F, Ozansoy G. 2003. Ефекти от лечението с L-карнитин върху оксидантното/антиоксидантното състояние и съдовата реактивност на стрептозотоцин-диабетичната аорта на плъх. J. Pharm. Pharmacol. 55 (10): 1389-1395.

Jordб M, Laguna J. 2012. Фармакологично лечение на дислипидемии. Фармакология в храненето. Редакционна книга Panamericana, Мексико, стр. 87-90.

Мигел JL. 2009. Кардиопротективен ефект на L-карнитин при плъхове с хипертония. Севиля, Испания: Университет в Севиля, Катедра по физиология и зоология [докторска дисертация] стр. 302. Достъпно онлайн: http://www.tesisenred.net/handle/10803/113784 (Достъп: 20.08.2014 г.).

Mingorance C, Rodríguez-Rodríguez R, Justo ML, Blvarez de Sotomayor M, Herrera MD. 2011. Критична актуализация за клиничната употреба на аналози на L-карнитин при кардиометаболитни нарушения. Vasc. Управление на риска за здравето. 7: 169-176.

Schreiber B. 2005. Левокарнитин и диализа: преглед. Nutr. Clin. Практика. 20 (2): 218-243.

Stephens FB, Constantin-Teodosiu D, Greenhaff PL. 2007. Нови прозрения относно ролята на карнитина в регулирането на метаболизма на горивото в скелетните мускули. J. Physiol. 581 (2): 431-444.

Strijbis K, Vaz FM, Distel B. 2010. Ензимология на пътя на биосинтеза на карнитин. IUBMB Живот. 62 (5): 357-362.

СЗО (Световната здравна организация). 2014. Доклад за глобалното състояние на неинфекциозните болести 2014. Женева. Достъпно онлайн на адрес: https://cspinet.org/new/pdf/who-global-status-report-on-ncds-2014__1_.pdf (достъп до 09.07.2014).

Xu ZR, Wang MQ, Mao HX, Zhan XA, Hu CH. 2003. Ефекти на l-карнитина върху ефективността на растежа, състава на трупа и метаболизма на липидите при мъжки бройлери. Poult. Sci. 82 (3): 408-413.