Ідентифікація біомаркерів джерел білка з дефіцитом незамінних амінокислот
Клінічне харчування та метаболізм
Додати до Менділі
Дисциплінований
Експериментальні/клітинні та молекулярні механізми
Вступ та мета дослідження
Якість джерел харчових білків стало особливо делікатним питанням у контексті нинішніх дебатів щодо збалансування балансу між тваринами та рослинами. Білок є важливим харчовим компонентом для виживання, забезпечуючи азот та амінокислоти (АА), особливо дев'ять незамінних амінокислот (ААІ). Крім того, серед ААІ лізин та треонін вважаються суто важливими, оскільки вони не беруть участі в процесі трансамінування. Здатність білка задовольняти харчові потреби щодо ААІ є основою для оцінки якості харчових джерел білка. Метою цього дослідження було характеристика впливу дієт на основі глютену, дефіцитних у лізині та треоніні, на метаболізм зростаючих щурів та виявлення біомаркерів цих дієт. Гіпотеза полягає в тому, що дефіцит ААІ призводить до активації ферментативних систем катаболізму інших АА, виробляючи специфічні метаболіти цих деградацій, що виявляються в біологічних рідинах і, можливо, представляють біомаркери таких дієт.
Матеріал і методи
Вирощуваних щурів годували протягом 3 тижнів дієтою на основі глютену, доповненою треоніном та 70% дефіцитом лізину, дієтою на основі глютену, доповненою лізином і 47% дефіцитом треоніну, дієтою на основі клейковини, доповненою лізином та треоніном, що охоплювала 100% вимоги до всіх АА та контрольна дієта на основі молочного білка, що покриває 100% вимог до всіх АА (APAFiS # 5497). Вага та споживання їжі вимірювались щодня. В кінці експерименту видаляли тканини та біологічні рідини. Аналізували склад тіла, проводили вимірювання експресії генів, що беруть участь у метаболізмі білків та ліпідів, та аналіз метаболому сечі за допомогою LC-MS. Статистичний аналіз проводився шляхом дисперсійного аналізу та аналізу метаболом шляхом дискримінантного аналізу незалежних компонентів (IC-DA).
Результати та статистичний аналіз
Дефіцит цих ІАП не впливає на споживання їжі. Дефіцит лізину індукує зменшення приросту маси тіла та м’якої маси, пов’язане із збільшенням протеолізу та зменшенням протеосинтезу, зменшенням мінеральної щільності кісток та відсутністю впливу на ліпідний обмін. Дефіцит треоніну спричиняє зменшення збільшення маси тіла, а також ваги печінки та шкіри без зміни білкового обміну, мінеральної щільності кісток та ліпідного обміну. Після перевірки моделі дефіциту, метаболомічний аналіз, проведений на зразках сечі, виявив наявність дискримінуючих молекул, специфічних для дієти та типів білків.
Висновок
Дефіцит AAI впливає на ріст і кістковий і білковий обмін вирощуваних щурів. Ці дефіцитні стани призвели до різних профілів метаболомів, які можуть призвести до ідентифікації конкретних біомаркерів джерел білка та пов'язаних з цим дефіцитів AAI.