obiecte
abstract
Rezultatul
Performanță de creștere și compoziție corporală
Șobolanii din fiecare grup au avut greutăți corporale inițiale similare (Fig. 1). Comparativ cu grupul cu cazeină, care a servit drept control în experimentul nostru, grupul alimentat cu proteine din soia dietetice a redus semnificativ aportul zilnic de hrană (scădere cu 9%, P 0,05). Pentru a evalua efectul proteinelor din soia și carnea asupra adipozității corpului, s-au măsurat greutatea țesutului adipos epididimal și conținutul de lipide hepatice (Fig. 2). Doar proteinele din soia au redus greutatea țesutului adipos epididimal (P
( A ) greutate corporala; ( ) Creșterea zilnică în greutate; ( C ) Rata de conversie a fluxului (BWG/FI). ( D ) Aport zilnic de furaje. Valorile sunt prezentate ca medie ± SD. Numărul de repetări biologice ale grupelor de cazeină, soia și proteine din carne a fost de 10, 10 și 40. Pentru grup ( A ), s-a efectuat o regresie liniară asupra greutății corporale a șobolanilor. Captura reprezentând greutatea corporală inițială a șobolanilor nu a fost diferită pentru cele trei grupuri. Panta reprezintă rata de creștere a șobolanilor și semnificația sa statistică (P
( A ) EATW: greutatea absolută a țesutului adipos epididimal; EATW / BW: greutatea relativă a țesutului adipos epididimal la greutatea corporală. ( ) TC-L: colesterol total în ficat; TAG-L: triacilglicerol în ficat. ( C ) LW: greutatea absolută a ficatului; LW/BW: greutatea relativă a ficatului la greutatea corporală. Valorile sunt prezentate ca medie ± SD. Numărul de repetări biologice ale grupelor de cazeină, soia și proteine din carne a fost de 10, 10 și 40. Diferitele litere de deasupra barelor indică o diferență semnificativă în P
( A ) Gene: nivelul semnificativ a fost stabilit la P
În comparație cu cazeina, soia și proteinele din carne, au fost induse diferite efecte fiziologice și moleculare la șobolani, sugerând o îmbunătățire a sănătății metabolice, care se datorează probabil compoziției diferite a proteinelor din soia și carne. Proteina din soia este un amestec de β-conglicină și glicină, care reprezintă 90% din totalul proteinelor 19. Proteinele din carne sunt mult mai diverse din punct de vedere structural, compuse din proteine miofibrilare (50-55%), sarcoplasmice (30-34%) și țesut conjunctiv (10-15%) 20. Comparativ cu cazeina, aceste proteine distincte din punct de vedere structural din proteinele din soia și carne sunt susceptibile de a fi digerate diferit, ducând la o gamă diversă de peptide absorbite din tractul gastro-intestinal. Într-adevăr, studiul nostru anterior a arătat că proteinele alimentare din diferite specii de animale au fost, de asemenea, digerate în mod specific, ducând la producerea de diferite peptide în stomac și jejunul șobolanilor 21. Cu excepția compoziției proteice, cele mai importante criterii și markeri pentru evaluarea calității proteinelor din compoziția AA și, în special, a fracției EAA din proteinele alimentare 22 .
Conform rezultatelor noastre, proteinele din soia din dietă au indus modificări fenotipice semnificative la șobolani, inclusiv reducerea semnificativă a aportului de furaje și creșterea în greutate. Aceasta înseamnă că proteinele din soia pot inhiba apetitul și creșterea șobolanilor, ceea ce nu a fost cazul la șobolanii hrăniți cu proteine din carne. Analiza de corelație a găsit o corelație extrem de pozitivă între creșterea în greutate și aportul de hrană (coeficient de corelație = 0,8, P 26. Prin urmare, am concluzionat că efectul inhibitor al creșterii proteinei din soia se datorează aportului de hrană suprimat, care poate fi indus de deficitul de metionină. de fapt, dieta și restricția de metionină păreau să apară în grupul cu proteine din soia, dar șobolanii hrăniți cu proteine din soia cântăresc cu 20% mai puțin decât grupa cazeină, dar au consumat doar cu 9% mai puține alimente, rezultând că aportul de hrană per gram de greutate corporală a fost (0,65 g/g greutate corporală) a fost, de fapt, mai mare pentru grupul cu proteine din soia decât pentru grupul cazeină (0,57 g/g greutate corporală). grup.
Reducerea grăsimii corporale a fost recunoscută atunci când necesitățile de energie pentru creștere și întreținere depășesc aportul de energie 35 Rezultatele noastre transcriptomice au arătat că metabolismul energetic (fosforilarea oxidativă și lanțul de transport al electronilor) în ficat nu a fost afectat de proteinele din carne din dietă, în concordanță cu masa de grăsime neschimbată la șobolanii hrăniți cu carne. Cu toate acestea, spre deosebire de grupul de proteine din carne, expresia hepatică a genelor implicate în fosforilarea oxidativă și lanțul de transport al electronilor a fost semnificativ crescută la șobolanii hrăniți cu proteine din soia. În același timp, aceste gene s-au suprapus semnificativ cu genele țintă Rictor, despre care se credea că sunt inhibarea superioară a regulatorului din amonte pentru proteina din soia (scor Z = -6.090). Rictor este o subunitate regulatorie/structurală cheie a mTORC2 și joacă un rol important în reglarea glicolizei și lipogenezei hepatice de către glucokinază și Srebfl 36. Prin urmare, credem că efectul proteinelor din soia asupra reducerii grăsimii corporale poate fi legat de metabolismul energetic crescut și de scăderea lipogenezei mediate de regulatorii transcripționali Rictor și Srebf1.
Rezistența la insulină este o componentă majoră a sindromului metabolic 37. Un studiu anterior a sugerat că proteina din soia poate reduce secreția de insulină de către pancreas, care, la rândul său, a fost legată de modelul aminoacizilor din plasmă după consumul de proteine din soia 38. Cu toate acestea, unele studii epidemiologice sugerează că proteinele animale pot crește riscul de diabet 39. Uhe și colab. (1992) au descoperit că ingestia de proteine bovine, de pui sau de pește nu a modificat nivelul insulinei la om 40. În acest studiu, am constatat că nivelurile de insulină plasmatică au fost reduse semnificativ atât de proteinele din soia, cât și de cele din carne, comparativ cu grupul de cazeină, sugerând că atât proteinele din soia, cât și cele din carne au efecte potențiale asupra îmbunătățirii sensibilității la insulină.
Materiale și metode
Declarație de etică
Șobolani masculi Sprague Dawley (SD) au fost achiziționați la laboratorul de cercetare animală din Shanghai de 3 săptămâni de la Academia de Științe din China. Animalele au fost adăpostite în perechi într-un mediu controlat cu un ciclu de 12 ore lumină-întuneric (12:12 h ciclu lumină inversă/întuneric, 23 ° C). Experimentul pe animale a fost efectuat în conformitate cu Manualul pentru îngrijirea și utilizarea animalelor de laborator de la Nanjing Agricultural University (Nanjing, China) și Academia Provincială de Științe Agricole din Jiangsu (numărul de licență a fost SCXK (Su) 2002-0029). Totul a fost dezvoltat pentru a minimiza numărul de animale folosite și pentru a minimiza suferința lor. Șobolanii au fost aclimatizați cu o săptămână înainte de studiu și au avut acces gratuit la apă și la un șobolan standard în timpul experimentului.
dietă
Tabel în dimensiune completă
Protocol experimental
Când șobolanii au ajuns la laborator, toți șobolanii au fost hrăniți cu o dietă standard AIN-93G timp de 7 zile pentru a se adapta la dieta purificată și la noul mediu. Ulterior, șobolanii au fost împărțiți în mod aleatoriu într-unul din cele șase grupuri (n = 10 per grup), adică grupele de cazeină, soia, porc, carne de vită, pui sau pește. Șobolanii au fost hrăniți cu aceste diete timp de 7 zile. Greutatea corporală și aportul de alimente au fost măsurate la fiecare 2 zile. În ziua sacrificiului, șobolanii au fost lipsiți de hrană cu 4 ore înainte de sacrificiu, dar li s-a oferit acces gratuit la apă. Șobolanii au fost anesteziați prin inhalarea eterului. Sângele a fost colectat prin puncție orbitală și plasma a fost izolată. Au fost obținute țesuturi adipoase hepatice și epididimale, cântărite și congelate rapid în azot lichid. Toate probele au fost depozitate la -80 ° C până la analiză. Pentru a facilita comparația dintre proteinele din soia și carnea în comparație cu cazeina, toate datele din cele patru grupe de proteine din carne, inclusiv datele fiziologice, plasmatice și de exprimare a genei, au fost combinate și analizate ca grup. proteine individuale din carne.
Conținutul de grăsime în ficat și detectarea parametrilor plasmatici
Conținutul TAG hepatic și TC a fost determinat folosind truse comerciale achiziționate de la Nanjing Jiancheng Bioengineering Institute (Nanjing, China). Concentrațiile plasmatice de TAG, TC, glucoză, uree și proteine totale au fost analizate folosind un analizor automat Hitachi 7180 (Tokyo, Japonia). Concentrațiile de insulină plasmatică au fost determinate utilizând un test radioimuno achiziționat de la Institutul de Tehnologie Biologică din Beijing (Beijing, China). Determinarea modelului de homeostazie pentru rezistența la insulină (HOMA-IR) 47 a fost calculată conform ecuației IR = (insulină de post în mU/L × glucoză de post în mM)/22, 5. Concentrațiile AA fără plasmă au fost determinate folosind un Hitachi L- Analizator 8900 AA. (Tokyo, Japonia).
Profilarea expresiei genice în ficat prin secvențierea ARN
Izolarea ARN, construcția bibliotecii și secvențierea
ARN hepatic total a fost izolat folosind kitul de reactivi RNAiso (Takara, Dalian, China). Secvența ARN a trei replici biologice din fiecare grup a fost introdusă în BGI Tech (Shenzhen, China). Pe scurt, probele de ARN izolate au fost tratate cu DNază I pentru a îndepărta ADN-ul și s-au îmbogățit folosind margele magnetice oligo (dT). MRNA a fost fragmentat în fragmente scurte (aproximativ 200 pb) și transformat în ADNc dublu catenar. CDNA a fost purificat cu margele magnetice și adaptoarele au fost ligate la fragmente. Fragmentele au fost îmbogățite prin amplificare PCR. Produsele bibliotecii au fost secvențiate pe o mașină Illumina HiSeq 2000 (BGI, Shenzhen, China).
Identificarea genelor exprimate diferențial
metode statistice
Cu excepția datelor ARN-seq, toate analizele statistice au fost efectuate folosind versiunea SPSS 16.0 (Chicago, IL). Efectul dietei asupra variabilelor măsurate a fost analizat prin analiza unică a varianței (ANOVA) și mediile au fost comparate prin comparație multiplă cu diferență mai puțin semnificativă (LSD). Semnificația statistică a fost determinată pe P