Научная статья на тему 'Влияние пищевых волокон на витаминный статус крыс-отъемышей при полигиповитаминозе'

Влияние пищевых волокон на витаминный статус крыс-отъемышей при полигиповитаминозе Текст научной статьи по специальности «Животноводство и молочное дело»

CC BY
229
31
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.
Журнал
Вопросы питания
Scopus
ВАК
PubMed
Ключевые слова
АЛИМЕНТАРНЫЙ ПОЛИГИПОВИТАМИНОЗ / ALIMENTARY POLYHYPOVITAMINOSIS / ВИТАМИНЫ / VITAMINS / ПИЩЕВЫЕ ВОЛОКНА / DIETARY FIBERS / МАЛОНОВЫЙ ДИАЛЬДЕГИД / КОЭНЗИМ Q 10 / COENZYME Q 10 / ПШЕНИЧНЫЕ ОТРУБИ / WHEAT BRAN / ПЕЧЕНЬ / LIVER / ПЛАЗМА КРОВИ / BLOOD PLASMA / КРЫСЫ / RATS / MDA

Аннотация научной статьи по животноводству и молочному делу, автор научной работы — Бекетова Нина Алексеевна, Вржесинская Оксана Александровна, Коденцова Вера Митрофановна, Кошелева Ольга Васильевна, Переверзева Ольга Георгиевна

Исследовано влияние на витаминный статус самцов крыс-отъемышей Вистар (n=32) с исходной массой тела 49-67 г включения в течение 35 сут в полноценный и витаминдефицитный полусинтетический рационы 5% пшеничных отрубей. Крысы были рандомизированы на 4 группы (по 8 крыс в каждой группе). Включение пищевых волокон в полноценный полусинтетический рацион сопровождалось достоверным уменьшением на 17% (р=0,006) содержания α-токоферола в печени животных, достоверным увеличением на 16% (р=0,027) уровня витамина В 1 в печени и на 19% (р=0,017) концентрации витамина D в плазме крови, а также тенденцией (р = 0,059) к увеличению уровня витамина В 2 в печени. Обогащение полноценного рациона отрубями не влияло на показатели обеспеченности витамином А, концентрацию витамина Е в плазме крови и содержание малонового диальдегида (МДА) в плазме крови и печени. Уменьшение в 5 раз количества витаминной смеси и исключение из нее витаминов Е, В 1 и В 2 приводило к достоверному (р<0,05) снижению массы печени и тела животных в 1,6-1,8 раза и проявлению внешних признаков глубокого дефицита витаминов. Молодые животные оказались более чувствительными по сравнению со взрослыми животными к недостатку витаминов в рационе. У крыс этой группы содержание в печени витамина А (пальмитата ретинола) было снижено в 25,1 раза, витамина Е (а-токоферола) в 2,1 раза, витаминов В 1 и В 2 на 57 и 38%, в плазме крови витаминов А, Е, D на 19-34% (р<0,05) по сравнению с показателями животных, получавших полноценный рацион (контрольная группа). Добавление отрубей в витаминдефицитный рацион приводило к увеличению потребления витамина В 1 на 40%, витаминов В 2 и Е на 21%, как за счет их естественного содержания в отрубях, так и в результате увеличения поедаемости корма на 16% относительно группы с дефицитом вследствие улучшения органолептических свойств рациона. Обогащение витаминдефицитного рациона пищевыми волокнами приводило к увеличению массы тела на 56%, эффективности рациона (прирост массы тела на 1 г корма) на 67%. Это обстоятельство не позволило выявить эффект пищевых волокон на витаминный статус крыс с полигиповитаминозом. У животных этой группы достоверно (р<0,05) повышался уровень ретинола в плазме крови на 34% и токоферолов в печени и плазме крови на 17-22%, а также снижался уровень МДА в плазме крови на 24% по сравнению с группой крыс, получавших витаминдефицитный рацион. При этом содержание МДА, витаминов А, В 1 и В 2 в печени и коэнзима Q 10 в сердце не изменялось. Полученные данные свидетельствуют о том, что включение в рацион животных пшеничных отрубей даже при адекватном содержании в нем витаминов может приводить к развитию недостаточности витамина Е.

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

Похожие темы научных работ по животноводству и молочному делу , автор научной работы — Бекетова Нина Алексеевна, Вржесинская Оксана Александровна, Коденцова Вера Митрофановна, Кошелева Ольга Васильевна, Переверзева Ольга Георгиевна

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

Effect of wheat bran fiber on vitamin status of weaning rats with alimentary polyhypovitaminosis

Effect of wheat bran on the vitamin status of rats adequately provided with vitamins or insufficiently supplied with vitamins has been investigated. 32 male Wistar weaning rats (initial body mass 49-67 g) were randomly divided into 4 groups and fed with complete semi-synthetic diet, containing 100 or 20% of vitamin mixture with or without addition of wheat bran (5% of diet mass) for 35 days. The animals of the control group received 100% of vitamin mixture without adding of wheat bran; 2 group received those diet with wheat bran; 3 deficient group 20% of vitamin mixture with full exclusion of vitamins Е, В 1 and В 2; 4 group 20% of vitamin mixture and wheat bran. The inclusion of wheat bran in full semi-synthetic diet has been accompanied by significant decrease of а-tocopherol liver content on 17% (р=0,006), significant increase of vitamin B 1 liver level on the 16% (р=0,027) and blood plasma vitamin D elevation on 19% (р=0,017), as well as a tendency (р=0,059) to increase the liver level of vitamin B 2. Indicators of vitamin A status as well as plasma vitamin E concentration, liver and blood plasma MDA levels were not changed in this group rats. The 5-fold reduction of the vitamin mixture quota and the exclusion of vitamins E, B 1 and B 2 resulted in a significant (p<0,05) 1,6-1,8 fold decreased in animal body weight and liver mass and the manifestation of the deep external signs of vitamin deficiency. Young animals were more sensitive than adult animals to a lack of vitamins in the diet. Vitamin A (retinol palmitate) liver content in rats from this group was 25,1-fold reduced, vitamin E (а-tocopherol) 2,1-fold, vitamins B 1 and B 2 by 57 and 38% compared with animals received a complete control diet (p<0,05). Blood plasma concentration of vitamins A, E, D was 19-34% decreased. Adding of bran in vitamin deficit diet led to increased consumption of vitamin B 1 on 40%, vitamins B 2 and E 21%, both due to their natural content in the bran, and as a result of increased eatability of the feed by 16% relative to deficient group due to improved taste of the diet. Enrichment of vitamin scarce diet with wheat bran led to an increase in body weight by 56%, the efficiency of the diet by 67%. This circumstance didn't allow to reveal the effect of dietary fiber on the vitamin status of rats with polyhypovitaminosis. The significant (p<0,05) increase of retinol plasma level by 34% and liver and blood plasma tocopherol content by 17% and 22% and reduction of MDA blood plasma level by 24% took place in animals from this group compared to a group of rats receiving vitamin deficit diet without any effect on liver MDA level, liver vitamin A, B 1 and B 2 content and heart coenzyme Q 10 level. The results obtained suggest that wheat bran inclusion in the diet of rats adequately supplied with vitamins may lead to а deficiency of vitamin E.

Текст научной работы на тему «Влияние пищевых волокон на витаминный статус крыс-отъемышей при полигиповитаминозе»

ВИТАМИНОЛОГИЯ

Для корреспонденции

Бекетова Нина Алексеевна - кандидат химических наук, старший

научный сотрудник лаборатории витаминов и минеральных

веществ ФГБУ «НИИ питания» РАМН

Адрес: 109240, г. Москва, Устьинский проезд, д. 2/14

Телефон: (495) 698-53-30

E-mail: [email protected]

Н.А. Бекетова, О.А. Вржесинская, В.М. Коденцова, О.В. Кошелева, О.Г. Переверзева, А.А. Сокольников, И.В. Аксенов, В.А. Батурина

Влияние пищевых волокон на витаминный статус крыс-отъемышей при полигиповитаминозе

Effect of wheat bran fiber on vitamin status of weaning rats with alimentary polyhypovitaminosis

N.A. Beketova, O.A. Vrzhesinskaya, V.M. Kodentsova, O.V. Kosheleva,

0.G. Pereverzeva, A.A. Sokolnikov,

1.V. Aksenov, V.A. Baturina

ФГБУ «НИИ питания» РАМН, Москва

Institute of Nutrition of Russian Academy of Medical Sciences, Moscow

Исследовано влияние на витаминный статус самцов крыс-отъемышей Вистар (п=32) с исходной массой тела 49-67 г включения в течение 35 сут в полноценный и витаминдефицитный полусинтетический рационы 5% пшеничных отрубей. Крысы были рандомизированы на 4 группы (по 8 крыс в каждой группе). Включение пищевых волокон в полноценный полусинтетический рацион сопровождалось достоверным уменьшением на 17% (р=0,006) содержания а-токоферола в печени животных, достоверным увеличением на 16% (р=0,027) уровня витамина В1 в печени и на 19% (р=0,017) концентрации витамина Б в плазме крови, а также тенденцией (р = 0,059) к увеличению уровня витамина В2 в печени. Обогащение полноценного рациона отрубями не влияло на показатели обеспеченности витамином А, концентрацию витамина Е в плазме крови и содержание малонового диальдегида (МДА) в плазме крови и печени. Уменьшение в 5 раз количества витаминной смеси и исключение из нее витаминов Е, В1 и В2 приводило к достоверному (р<0,05) снижению массы печени и тела животных в 1,6-1,8раза и проявлению внешних признаков глубокого дефицита витаминов. Молодые животные оказались более чувствительными по сравнению со взрослыми животными к недостатку витаминов в рационе. У крыс этой группы содержание в печени витамина А (пальмитата ретинола) было снижено в 25,1 раза, витамина Е (а-токоферола) в 2,1 раза, витаминов В1 и В2 - на 57 и 38%, в плазме крови витаминов А, Е, Б на 19-34% (р<0,05) по сравнению с показателями животных, получавших полноценный рацион (контрольная группа). Добавление отрубей в витаминдефицит-ный рацион приводило к увеличению потребления витамина В1 - на 40%, витаминов В2 и Е - на 21%, как за счет их естественного содержания в отрубях, так и в результате увеличения поедаемости корма на 16% относительно группы с дефицитом вследствие улучшения органолеп-тических свойств рациона. Обогащение витаминдефицитного рациона пищевыми волокнами приводило к увеличению массы тела на 56%, эффективности рациона (прирост массы тела на 1 г корма) - на 67%. Это обстоятельство не позволило выявить эффект пищевых волокон на витаминный статус крыс с полигиповитаминозом. У животных этой

27

ВИТАМИНОЛОГИЯ

группы достоверно (р<0,05) повышался уровень ретинола в плазме крови на 34% и токоферолов в печени и плазме крови на 17-22%, а также снижался уровень МДА в плазме крови на 24% по сравнению с группой крыс, получавших витаминдефицитный рацион. При этом содержание МДА, витаминов А, В1 и В2 в печени и коэнзима (10 в сердце не изменялось. Полученные данные свидетельствуют о том, что включение в рацион животных пшеничных отрубей даже при адекватном содержании в нем витаминов может приводить к развитию недостаточности витамина Е.

Ключевые слова: алиментарный полигиповитаминоз, витамины, пищевые волокна, малоновый диаль-дегид, коэнзим (10, пшеничные отруби, печень, плазма крови, крысы

Effect of wheat bran on the vitamin status of rats adequately provided with vitamins or insufficiently supplied with vitamins has been investigated. 32 male Wistar weaning rats (initial body mass - 49-67 g) were randomly divided into 4 groups and fed with complete semi-synthetic diet, containing 100 or 20% of vitamin mixture with or without addition of wheat bran (5% of diet mass) for 35 days. The animals of the control group received 100% of vitamin mixture without adding of wheat bran; 2 group - received those diet with wheat bran; 3 deficient group - 20% of vitamin mixture with full exclusion of vitamins E, B1 and B2; 4 group - 20% of vitamin mixture and wheat bran. The inclusion of wheat bran in full semi-synthetic diet has been accompanied by significant decrease of a-tocopherol liver content on 17% (p=0,006), significant increase of vitamin B1 liver level on the 16% (p=0,027) and blood plasma vitamin D elevation on 19% (p=0,017), as well as a tendency (p=0,059) to increase the liver level of vitamin B2. Indicators of vitamin A status as well as plasma vitamin E concentration, liver and blood plasma MDA levels were not changed in this group rats. The 5-fold reduction of the vitamin mixture quota and the exclusion of vitamins E, B1 and B2 resulted in a significant (p<0,05) 1,6-1,8 fold decreased in animal body weight and liver mass and the manifestation of the deep external signs of vitamin deficiency. Young animals were more sensitive than adult animals to a lack of vitamins in the diet. Vitamin A (retinol palmitate) liver content in rats from this group was 25,1-fold reduced, vitamin E (a-tocopherol) - 2,1-fold, vitamins B1 and B2 - by 57 and 38% compared with animals received a complete control diet (p<0,05). Blood plasma concentration of vitamins A, E, D was 19-34% decreased. Adding of bran in vitamin deficit diet led to increased consumption of vitamin B1 - on 40%, vitamins B2 and E - 21%, both due to their natural content in the bran, and as a result of increased eatability of the feed by 16% relative to deficient group due to improved taste of the diet. Enrichment of vitamin scarce diet with wheat bran led to an increase in body weight by 56%, the efficiency of the diet by 67%. This circumstance didn't allow to reveal the effect of dietary fiber on the vitamin status of rats with polyhypovitaminosis. The significant (p<0,05) increase of retinol plasma level by 34% and liver and blood plasma tocopherol content by 17% and 22% and reduction of MDA blood plasma level by 24% took place in animals from this group compared to a group of rats receiving vitamin deficit diet without any effect on liver MDA level, liver vitamin A, B1 and B2 content and heart coenzyme Q10 level. The results obtained suggest that wheat bran inclusion in the diet of rats adequately supplied with vitamins may lead to a deficiency of vitamin E.

Key words: alimentary polyhypovitaminosis, dietary fibers, vitamins, MDA, coenzyme Q10, wheat bran, liver, blood plasma, rats

Отличительной особенностью пшеничных отрубей является высокое содержание (около 45-55%) нерастворимых пищевых волокон (ПВ) -полисахаридов, представленных в основном арабиноксиланом и целлюлозой, доля которых в общем содержании ПВ составляет примерно 70 и 20% соответственно [29]. Гидролитические ферменты желудочно-кишечного тракта млекопитающих не расщепляют эти природные полимеры, которые благодаря развитой капиллярно-пористой структуре и наличию гликозид-ных связей между элементарными звеньями и гидроксильных групп обладают сорбционными свойствами [2, 15, 32, 34]. Абсорбируя воду, пшеничные отруби увеличивают объем кишечного содержимого и сокращают время транзита пищи по кишечнику, оказывая нормализующее влияние при гипокинетических расстройствах желче-

28

выводящей системы [24, 25, 35]. Именно поэтому их используют в качестве компонента специализированных продуктов диетического (лечебного и профилактического) питания для детей, способствующего улучшению функционального состояния желудочно-кишечного тракта и устранению запора, который является широко распространенной клинической проблемой детского возраста [14, 15, 20, 21].

В настоящее время благоприятное физиологическое действие адекватного потребления пшеничных отрубей однозначно подтверждено эпидемиологическими исследованиями и признано в 2010 г. Европейским органом по пищевой безопасности ^БА) [25, 35]. Однако влияние ПВ, в том числе ПВ пшеничных отрубей, на здоровье детей и подростков, в частности на обеспеченность их витаминами, изучено недостаточно [20].

Данные о влиянии отрубей на обмен как водо-, так и жирорастворимых витаминов касаются взрослых людей и носят противоречивый характер [27, 28, 32, 34, 36]. Ранее нами было показано, что включение в полусинтетический рацион крыс препубертатного возраста пшеничных отрубей в дозе 2,3 и 4,6% от сухой массы корма на фоне сочетанного дефицита витаминов (20 и 50% от адекватного уровня) сопровождалось достоверным ухудшением обеспеченности витамином Е, но не оказывало влияния на обеспеченность витаминами С, В! и В2 [3].

Учитывая благоприятное действие адекватного потребления ПВ на перистальтику кишечника [20, 24, 35] и достаточно высокую встречаемость в современных условиях сочетанной недостаточности у детей и подростков сразу нескольких витаминов [7, 11], в данном исследовании было изучено влияние включения в рацион крыс-отъемышей пшеничных отрубей на усвоение витаминов на фоне адекватной обеспеченности витаминами и выраженного полигиповитаминоза.

Материал и методы

Исследования выполнены на самцах крыс-отъемышей Вистар с исходной массой тела 49-67 г, полученных из питомника НЦБМТ РАМН «Столбовая». Аппроксимация по таблицам пересчета [13, 23] возраста экспериментальных крыс на возраст человека показала, что в начале опыта возраст крыс соответствовал примерно 4-5 годам жизни ребенка. Животные (по 2-3 крысы в клетке) получали корм ad libitum и имели постоянный доступ к воде. В начале эксперимента крысы были рандомизированы на 4 группы (по 8 крыс в каждой группе).

Крысы контрольной группы (К) в течение всего эксперимента (35 сут) получали полноценный полусинтетический рацион, содержащий 20% не отмытого от витаминов казеина, 64% кукурузного крахмала, 4,5% подсолнечного масла, 4,5% лярда, 3,5% солевой смеси [33], 1% смеси витаминов [9], 0,3% L-цистеина, 0,25% холина битартрата, 2% микрокристаллической целлюлозы. Дефицит витаминов у животных опытных групп (Д и ДПВ) вызывали путем 5-кратного уменьшения в корме количества витаминной смеси [6] и полного исключения из нее ацетата dl-а-токоферола, тиамина гидрохлорида и рибофлавина. За 20 ч до вывода из эксперимента крыс лишали пищи. Перед декапитацией крыс анестезировали.

Эффект пищевых волокон отрубей на витаминный статус крыс изучали на фоне нормальной обеспеченности витаминами (группа КПВ) и на фоне дефицита в рационе всех витаминов (группа ДПВ), добавляя в рацион отруби в количест-

ве 5% от массы рациона (или 735 мг на 1 крысу в сутки) за счет уменьшения доли крахмала. Количество добавляемых к рациону крыс отрубей соответствовало рекомендациям по выбору дозы фармакологического средства для I фазы клинических испытаний исходя из массы животных и величин, соответствующих верхнему допустимому уровню его потребления в составе биологически активных добавок к пище для человека [17, 19].

Содержание в плазме крови и печени витаминов А (ретинол и пальмитат ретинола) и Е (токоферолы), а также в некоторых компонентах рациона (казеин, отруби, подсолнечное масло) определяли методом ВЭЖХ [16, 22], витаминов В1 и В2 в отрубях, казеине, печени крыс - флюориметрически [16, 18]. Концентрацию 25-гидроксивитамина D (25-ОН D) в плазме крови определяли иммуно-ферментным методом с использованием наборов «25-Hydroxy Vitamin D EIA» («Immunodiagnotic Systems Ltd», Великобритания).

Интенсивность процессов перекисного окисления липидов (ПОЛ) оценивали по содержанию вторичных (малоновый диальдегид - МДА) продуктов ПОЛ в сыворотке крови и печени животных [30]. Определение коэнзима Q10 в плазме крови и сердце осуществляли при помощи ВЭЖХ со спектрофотометрическим детектированием [4].

Результаты обрабатывали с помощью программ Statists и SPSS Statistics с использованием непараметрических критериев Манна-Уитни.

Результаты исследования

Среднесуточное потребление корма крысами контрольной группы (К) и животными, получавшими с рационом пшеничные отруби (группы КПВ и ДПВ), было одинаковым и составило 14,7 г. У крыс, получавших витаминдефицитный рацион, эта величина была ниже (12,7 г), поскольку в последние 10 дней поедаемость корма у них составила лишь 53,1% от показателя животных других групп.

Введение отрубей в полноценный полусинтетический рацион не отражалось на росте крыс и массе печени (табл. 1). Аналогичное отсутствие влияния на массу животных нерастворимых пищевых волокон было отмечено при добавлении в адекватный по содержанию витаминов рацион до 20% отрубей пшеницы и кукурузы [26, 31].

Нахождение на витаминдефицитном рационе замедляло рост крыс и через 35 сут привело к достоверному снижению массы печени и тела в 1,6-1,8 раза по сравнению с животными контрольной группы, а также 2-кратному уменьшению эффективности рациона, что согласуется с данными литературы [1]. К моменту окончания эксперимента у животных этой группы прекращался при-

29

ВИТАМИНОЛОГИЯ

Таблица 1. Влияние пищевых волокон на массу тела и печени крыс и эффективность рациона

Показатель Группа

К КПВ Д ДПВ

Масса тела, г 274±4 278±6 151 ±4 к 235±4 д, пв

Прирост массы тела, г/сут 6,4±0,1 6,5±0,2 2,7±0,1 к 5,2±0,1 д, пв

Масса печени, г 9,2±0,2 9,6±0,2 5,7±0,2 к 8,3±0,4 д, пв

Масса печени, % 3,3±0,1 3,5±0,1 3,8±0,1 3,7±0,1

Эффективность рациона, г прироста массы тела/г корма 0,44±0,01 0,44±0,01 0,21 ±0,01 к 0,35±0,01 д. пв

П р и м е ч а н и е. к - достоверное отличие (р<0,05) от показателя контрольной группы (К);д - от показателя группы крыс, получавших витаминдефицитный рацион (Д); пв - от показателя крыс, получавших адекватный уровень витаминов и пищевые волокна (КПВ).

Таблица 2. Среднесуточное поступление с рационом витаминов А, Е, D, В1 и В2 в расчете на крысу

#

Витамин Группы животных

К КПВ Д ДПВ

А, МЕ 58,8 10,2 11,8

D, МЕ 14,7 2,5 2,9

Е (сумма), МЕ В том числе: витаминная смесь жировой компонент отруби 0,95 0,96 0,24 0,29

0,66 0

0,28 0,24 0,28

0 0,01 0 0,01

В1 (сумма), мг В том числе: витаминная смесь казеин отруби 0,084 0,091 0,030 0,042

0,049 0

0,035 0,030 0,035

0 0,007 0 0,007

В2 (сумма), мг В том числе: витаминная смесь казеин отруби 0,073 0,074 0,014 0,017

0,057 0

0,016 0,014 0,016

0 0,001 0 0,001

Ф

рост массы тела, а у 2 крыс масса тела снизилась. Помимо этого у крыс появлялись и другие типичные признаки развития недостаточности витаминов: потеря равновесия при движении, выпадение шерсти, алопеция и дерматит.

Включение в дефицитный по витаминам рацион пшеничных отрубей обеспечило его большую поедаемость, при этом внешние признаки гиповитаминоза отсутствовали, а параметры роста этих животных заняли промежуточное положение между показателями животных с полигиповитаминозом и крыс, получавших адекватный рацион с добавлением ПВ (табл. 1). Наблюдаемый эффект лишь отчасти можно объяснить дополнительным поступлением белка за счет отрубей, так как повышение его содержания в рационе не превышало 3,8% (табл. 2). По всей видимости, большую поедаемость обеспечили более высокие органолеп-тические свойства рациона с включением в него отрубей. Не исключено также, что ПВ улучшали микрофлору кишечника, что повышало усвояемость витаминов, хотя, как было показано ранее [13], алиментарный полигиповитаминоз не отразился на количестве лактобактерий в содержимом слепой кишки крыс.

30

Введение в полноценный корм пшеничных отрубей (группа КПВ) сопровождалось незначительным по сравнению с контрольной группой повышением поступления животным изученных витаминов, которое не превысило 8% (табл. 2). Добавление отрубей в витаминдефицитный рацион (группа ДПВ) приводило к увеличению потребления витамина В! на 40%, В2 и Е на 21%, как за счет их естественного содержания в отрубях, так и в результате увеличения поедаемости корма на 16% относительно группы Д.

Витаминный статус характеризовали, определяя концентрацию витаминов в плазме крови (показателя, использующегося при оценке витаминной обеспеченности человека), а также по содержанию витаминов в печени (органе, играющем роль депо для витамина А).

Как показано на рис. 1 и 2, уменьшение содержания витаминов в корме крыс-отъемышей приводило к развитию у них выраженного сочетанного дефицита всех витаминов. Обращает на себя внимание, что развившийся у крыс-отъемышей дефицит витаминов был более глубоким по сравнению таковым, наблюдавшимся у более взрослых крыс (исходная масса тела 76±1 г) примерно в таких же условиях [3].

Содержание пальмитата ретинола в печени крыс, получавших витаминдефицитный рацион, было снижено в 25,1 раза (р=0,001), ретинола в плазме крови на 30,4% (р=0,024) по сравнению с показателями животных контрольной группы (22,1 мкг РЭ/г печени и 38,1 мкг/дл плазмы). На фоне недостатка остальных витаминов поступление с рационом 20% от физиологического уровня витамина А в течение 35 дней не привело к полному истощению запасов ретинола в печени животных. Полученные данные подтверждают результаты исследования, в котором было показано, что уровень витамина А в печени крыс примерно такого же возраста, получавших в течение 2 нед 10-20% ретинола от суточной нормы его потребления при адекватном поступлении с кормом всех других витаминов, был снижен в 18 раз по сравнению с показателем животных, содержавшихся в течение того же периода на полноценном рационе [8].

Уровень а-токоферола в печени животных группы Д был достоверно меньше в 2,1 раза (р=0,001), а в плазме крови - на 19% (р=0,003), чем у крыс контрольной группы (38,6 мкг/г печени и 0,78 мг/дл плазмы).

Уменьшение количества витаминной смеси в рационе в 5 раз сопровождалось снижением на 33,6% концентрации в плазме крови животных транспортной формы витамина D - 25(ОНр - по сравнению с показателем в контрольной группе (15,9±1,0 нг/мл), однако различие было недостоверным.

У крыс, получавших корм, в котором источниками тиамина и рибофлавина являлись не отмытый от витаминов казеин и отруби (см. табл. 2), содержание витаминов В1 и В2 в печени, было снижено на 56,9 и 38,0% соответственно относительно показателей животных, содержавшихся на полноценном рационе (8,71±0,32 и 30,3±0,5 мкг/г).

В целом полученные данные свидетельствовали, что низкое содержание всех витаминов в рационе привело к развитию глубокого дефицита как водо-, так и жирорастворимых витаминов, т.е. возникновению выраженного полигиповитаминоза.

На следующем этапе для оценки антиоксидант-ного статуса организма крыс определяли содержание коэнзима Q1o в сердце (органе с его наиболее высоким содержанием) и МДА в сыворотке крови и печени в качестве параметра, отражающего интенсивность процессов ПОЛ. Как видно на рис. 3, на фоне полигиповитаминоза содержание коэнзима Q10 в сердце крыс было достоверно снижено в 2,2 раза, а уровень МДА в печени и плазме крови этих животных был выше соответственно на 20,1% (р=0,105) и 48,6% (р=0,032) по сравнению с соответствующими показателями крыс из контрольной группы (5,68±0,32 нг/г сердца, 120,6 нмоль/г печени, 4,34 нмоль/мл плазмы). Полученные результаты подтверждают ранее обнаруженный факт усиления процессов ПОЛ и снижения содержания

СО СИ с^.

га I- ^ * ° ^

150 100 50 0

КПВ ДПВ

1 а,

□ Д иДПВ пКПВ

Рис. 1. Содержание витаминов в печени крыс

Здесь и на рис. 2, 3: к - достоверное отличие (р<0,05) от показателя контрольной группы; д - достоверное отличие (р<0,05) параметра группы ДПВ от показателя группы Д, получавшей дефицитный по витаминам рацион.

г

со

о о

^

О)

г

СО со

СЗ о с

^ ^ с

с

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

со СО

аз сг:

^ г о

г =

ей

ей

1— о

со 1—

О) О =

г о о

= ей 1— о

^

ш СО

о

О

150 100 50 0

КПВ ДПВ

Е

D

□ Д иДПВ пКПВ Рис. 2. Концентрация витаминов в плазме крови крыс

в сердце коэнзима Q10 у крыс более старшего возраста (исходная масса тела 70-80 и 97-121 г) на фоне гиповитаминоза, развившегося в течение 4 нед [5, 10].

Обогащение витаминдефицитного рациона пшеничными отрубями не отражалось на содержании витаминов А, В1 и В2 в печени, но приводило к достоверному повышению уровня ретинола в плазме крови на 34% (р=0,016) и токоферолов в печени и плазме крови соответственно на 17% (р=0,011) и 22% (р=0,046) (рис. 1, 2).

Таким образом, на фоне сочетанного алиментарного дефицита витаминов включение в рацион пшеничных отрубей не только увеличивало эффективность рациона на 67% (см. табл. 1), но и улучшало А- и Е-витаминный статус крыс. Можно предположить, что данный эффект обусловлен увеличением на 16% потребления корма

31

ВИТАМИНОЛОГИЯ

#

S <ö ^ Я

та

® S

150

100

50

at

д к

nu

-10 МДА МЛА сердце _______ МДА

плазма

печень

□ Д ■ ДПВ □ КПВ

Рис. 3. Уровень коэнзима Q1o в сердце и МДА в плазме крови и печени крыс

животными из группы ДПВ по сравнению с группой Д и автоматическим повышением на 16-21% поступления с рационом витаминов А и Е.

Как видно из рис. 3, обогащение витаминде-фицитного рациона ПВ достоверно снижало уровень МДА в плазме крови на 24% практически до уровня у животных контрольной группы, но не влияло на его повышенное содержание в печени крыс, а также уровень коэнзима Q10 в сердце. Наблюдаемый эффект ПВ может быть связан как с дополнительным поступлением витаминов за счет лучшей поедаемости рациона, так и с наличием собственных антиоксидантных свойств биологически активных компонентов пшеничных отрубей, например фенольных кислот (15-32 мг/кг зерна), в частности феруловой кислоты, на долю которой приходится 46-67% от их суммарного содержания [37].

Включение ПВ в полноценный полусинтетический рацион сопровождалось уменьшением на 17% (р=0,006) содержания а-токоферола в печени животных, увеличением на 16% (р=0,027) уровня витамина В1 в печени и на 18,9% (р=0,017) концентрации витамина D в плазме крови, а также тенденцией к увеличению на 7% (р=0,059) уровня витамина В2 в печени и не влияло на показатели обеспеченности витамином А, а также концентрацию в крови витамина Е и МДА и содержание последнего в печени (рис. 1-3).

Ранее нами было обнаружено, что включение в витаминдефицитный рацион крыс препубер-татного возраста пшеничных отрубей в такой же дозе сопровождалось достоверным ухудшением обеспеченности витамином Е, но не оказывало влияния на обеспеченность витаминами С, В1 и В2 [3]. В данном эксперименте добавление пищевых волокон приводило к снижению показателей обеспеченности крыс-отъемышей витамином Е даже при потреблении ими полноценного по содержанию витаминов рациона. В связи с этим можно предположить, что в период интенсивного роста и развития потребность организма в витаминах в большей степени, чем во взрослом состоянии, зависит от факторов, влияющих на их усвоение, в том числе от наличия в рационе пищевых волокон. При этом любопытно отметить, что в модельном эксперименте in vitro витамин Е по степени сорбции пшеничными отрубями занимал промежуточное положение в ряду витаминов А>В2>Е>В1 [2], однако в опыте in vivo, вопреки ожиданиям, ухудшилась обеспеченность только витамином Е.

Подводя итоги, следует отметить, что молодые животные более чувствительны по сравнению с взрослыми животными к недостатку витаминов в рационе, о чем свидетельствует не только достоверное снижение концентрации витаминов в печени и сыворотке крови, но и появление выраженных клинических признаков дефицита витаминов и снижение потребления корма. Последнее обстоятельство не позволило подтвердить ранее обнаруженный негативный эффект пищевых волокон на витаминный статус животных с алиментарным дефицитом витаминов, поскольку при добавлении в корм пшеничных отрубей, которые являются естественной пищей для грызунов, аппетит у животных с дефицитом витаминов существенно улучшился, что привело к повышению на 67% эффективности рациона. Вместе с тем полученные результаты свидетельствуют о том, что включение в рацион пшеничных отрубей даже при адекватном содержании в нем витаминов может приводить к развитию недостаточности витамина Е, что согласуется с ранее полученными данными на более взрослых крысах [3].

к

0

Сведения об авторах

ФГБУ «НИИ питания» РАМН (Москва):

Бекетова Нина Алексеевна - кандидат химических наук, старший научный сотрудник лаборатории витаминов и минеральных веществ E-mail: [email protected]

Вржесинская Оксана Александровна - кандидат биологических наук, ведущий научный сотрудник лаборатории витаминов и минеральных веществ E-mail: [email protected]

Коденцова Вера Митрофановна - доктор биологических наук, профессор, заведующая лабораторией витаминов и минеральных веществ E-mail: [email protected]

Кошелева Ольга Васильевна - научный сотрудник лаборатории витаминов и минеральных веществ E-mail: [email protected]

Переверзева Ольга Георгиевна - научный сотрудник лаборатории витаминов и минеральных веществ E-mail: [email protected]

Сокольников Андрей Арнольдович - старший научный сотрудник лаборатории клинической биохимии, иммунологии

и аллергологии

E-mail: [email protected]

Аксенов Илья Владимирович - старший научный сотрудник лаборатории энзимологии питания E-mail: [email protected]

Батурина Вера Александровна - научный сотрудник лаборатории метаболомного и протеомного анализа E-mail: [email protected]

Литература

1. Алексеева И.А, Кацерикова Н.В, Грищенко Н.Л. и др. Экспериментальная оценка эффективности витаминизированных мясных рубленых изделий // Вопр. питания. -1988. - № 4. - С. 55-59. 11.

2. Бекетова Н.А., Вржесинская О.А., Кошелева О.Г. и др. Оценка способности некоторых пищевых волокон адсорбировать in vitro витамины А, Е, С, В1 и В2 // Вопр. питания. -

2010. - Т. 79, № 2. - С. 47-53. 12.

3. Бекетова Н.А., Коденцова В.М., Вржесинская О.А. и др. Влияние пшеничных отрубей на обеспеченность организма витаминами (эксперимент на крысах) // Вопр. питания. -

2011. - Т. 80, № 6. - С. 35-42.

4. Васильев А.В., Мартынова Е.А., Шаранова Н.Э., Гаппаров 13. М.М. Эффекты коэнзима Q10 на клетки печени крыс при метаболическом стрессе // Бюл. экспер. биол. - 2010. -

Т. 150, № 10. - С. 387-390.

5. Вржесинская О.А., Бекетова Н.А., Коденцова В.М. и др. Влияние обогащения витаминдефицитного рациона крыс 14. полиненасыщенными жирными кислотами семейства

ю-3 на биомаркеры витаминного и антиоксидантного статуса // Вопр. питания. - 2013. - Т. 82, № 1. - С. 45-52. 15.

6. Вржесинская О.А., Коденцова В.М., Бекетова Н.А. и др. Экспериментальная модель алиментарного полигиповитаминоза разной степени глубины у крыс // Вопр. питания. - 16.

2012. - Т. 81, № 2. - С. 51-56.

7. Вржесинская О.А., Коденцова В.М., Трофименко А.В. Обеспеченность витаминами и железом московских школь- 17. ников // Вопр. детской диетологии. - 2004. - Т. 2, № 5. -

С. 22-27.

8. Горгошидзе Л.Ш., Конь И.Я, Кулакова С.Н., Шевяков А.Н. Перекисное окисление липидов в печени крыс при нетя- 18. желых формах недостаточности витамина А // Вопр. питания. - 1986. - № 5. - С. 45-50.

9. Коденцова В.М., Бекетова Н.А., Вржесинская О.А. Витаминный состав экспериментальных рационов крыс // Вопр. 19. питания. - 2012. - Т. 81, № 4. - С. 65-70.

10. Коденцова В.М., Вржесинская О.А., Бекетова Н.А. и др. Биохимические показатели плазмы крови и некоторые

параметры антиоксидантного статуса крыс при поли-гивитаминозах разной степени // Бюл. экспер. биол. -2012. - Т. 154, № 10. - С. 439-442. Конь И.Я, Тоболева М.А, Димитриева С.А. Дефицит витаминов у детей: основные причины, формы и пути профилактики у детей раннего и дошкольного возраста // Вопр. соврем. педиатрии. - 2002. - Т. 1, № 2. - С. 62-66. Маркова Ю.М., Шевелева С.А., Коденцова В.М, Вржесинская О.А. Лактофлора толстой кишки крыс при алиментарном полигиповитаминозе и измененном жировом составе рациона // Вопр. питания. - 2013. - Т. 82, № 2. -С. 66-69.

Поворознюк В.В., Гопкалова И.В., Григорьева Н.В. Особенности изменений минеральной плотности костной ткани у белых крыс линии Вистар в зависимости от возраста и пола // Пробл. старения и долголетия. - 2011. - Т. 20, № 4. - С. 393-401.

Рожина Н.В. Развитие производства функциональных пищевых продуктов // Вопр. здорового и диетического питания. - 2011. - № 8. - С. 51-55. Роль пищевых волокон в питании человека / Под ред. В.А. Тутельяна, А.В. Погожевой, В.Г. Высоцкого. -М.: Фонд «Новое тысячелетие», 2008. - 325 с. Руководство по методам анализа качества и безопасности пищевых продуктов / Под ред. И.М. Скурихина, В.А. Тутельяна. - М.: Брандес-Медицина, 1998. - 340 с. Руководство по экспериментальному (доклиническому) изучению новых фармакологических веществ / Под ред. Р.У. Хабриева. - 2 изд., перераб. и доп. - М.: Медицина, 2005. - 832 с.

Спиричев В.Б., Коденцова В.М, Вржесинская О.А. и др. Методы оценки витаминной обеспеченности населения: Учебно-методическое пособие. - М: ПКЦ Альтекс, 2001. - 68 с.

Тутельян В.А. О нормах физиологических потребностей в энергии и пищевых веществах для различных групп населения Российской Федерации // Вопр. питания. -2009. - Т. 78, № 1. - С. 4-15.

33

ВИТАМИНОЛОГИЯ

#

20. Уильяме К.Л. Пищевые волокна и нутритивная поддерж- 28. ка в педиатрии: современные представления // Вопр. питания. - 2010. - Т. 79, N 4. - С. 42-49.

21. ХаритоноваЛ.А., Запруднов А.М, БогомазЛ.В. Современные 29. аспекты диетотерапии желчнокаменной болезни у детей // Вопр. детской диетологии. - 2013. - Т. 11, № 1. - С. 51-57.

22. Якушина Л.М., Бекетова Н.А., ХаритончикЛ.А., Бендер Е.Д. 30. Использование методов ВЭЖХ для определения витаминов в биологических жидкостях и пищевых продуктах // Вопр. питания. - 1993. - № 1. - С. 43-47. 31.

23. Andreollo N.A., Santos E.F., Araujo M.R., Lopes L.R. Rat's age versus human's age: what is the relationship? // Arq. Bras. Cir.

Dig. - 2012. - Vol. 25, N 1. - Р. 49-51. 32.

24. Chen H.-L., Haack V.S., Janecky C.W. et al. Mechanisms by which wheat bran and oat bran increase stool weight

in humans // Am. J. Clin. Nutr. - 1998. - Vol. 68, N 3. - 33. P. 711-719.

25. EFSA. Scientific opinion on the substantiation of health claims related to wheat bran fibre and increase 34. in faecal bulk (ID3066) reduction in intestinal transit

time (ID 828, 839, 3067, 4699) and contribution to the maintenance or achievement of a normal body weight 35. (ID 829) pursuant to Article 13(1) of Regulation (EC) No 1924/20061. EFSA Panel on Dietetic Products, Nutrition and Allergies (NDA) // EFSA J. - 2010. - Vol. 8, N 10. - P. 1817. http://www.efsa.europa.eu/en/efsajournal/doc/ 36. 1817.pdf

26. Fleming, S.E., Lee B. Growth performance and intestinal transit time of rats fed purified and natural dietary fibers // J. Nutr. - 1983. - Vol. 113. - P. 592-601.

27. Leklem J.E., Miller L.T., Perera A.D., Pefers D.E. Bioavailability 37. of vitamin B-6 from wheat bread in humans // J. Nutr. -1980. - Vol. 110, N 9. - P. 1819-1828.

Lindberg AS., Leklem J.E., Miller L.T. The effect of wheat bran on the bioavailability of vitamin B6 in young men // J. Nutr. -1983. - Vol. 113, N 12. - P. 2578-2586. Maes C., Delcour J.A. Structural characterisation of water extractable and water unextractable arabinoxylans in wheat bran // J. Cereal Sci. - 2002. - Vol. 35, N 3. - P. 315-326. Mihara M., Uchiyama M. Determination of malonaldehyde precursor in tissues by thiobarbituric acid test // Anal. Bio-chem. - 1978. - Vol. 86. - P. 271-278. Nishina P.M., Schneeman B.O., Freedland R.A. Effects of dietary fibers on nonfasting plasma lipoprotein levels in rats // J. Nutr. - 1991. - Vol. 121. - P. 431-442. Rattan J., Levin N., Graff E. et al. A high-fiber diet does not cause mineral and nutrient deficiencies // J. Clin. Gastroenterol. - 1981. - Vol. 3, N 4. - P. 389-393. Reeves P.G. Components of the AIN-93 diets as improvements in the AIN-76A diet // J. Nutr. - 1997. - Vol. 127. -P. 838S-841S.

Riedl J., Linseisen J., Hoffmann J., Wolfram G. Some dietary fibers reduce the absorption of carotenoids in women // J. Nutr. - 1999. - Vol. 129, N 12. - P. 2170-2176. Stevenson L., Phillips F., O'Sullivan K., Jenny Walton J. Wheat bran: its composition and benefits to health, a European perspective // Int. J. Food Sci. Nutr. - 2012. - Vol. 63, N 8. -P. 1001-1013.

Switzer B.R., Atwood J.R., Stark A.H. et al. Plasma carotenoid and vitamins A and E concentrations in older African American women after wheat bran supplementation: effects of age, body mass and smoking history // J. Am. Coll. Nutr. - 2005. -Vol. 24, N 3. - P. 217-226.

Zhou K., Su L., Yu L.L. Phytochemicals and Antioxidant Properties in Wheat Bran // J. Agric. Food Chem. - 2004. -Vol. 52, N 20. - P. 6108-6114.

34

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