Vliv vysokoproteinové diety a diety se zvýšeným obsahem glutaminu na metabolizmus kostí potkanůPůvodní práce
Cílem studie bylo sledovat vliv vysokoproteinové diety a diety obohacené o glutamin na metabolizmus kostí u potkanů.
Materiál a metody: Samci potkanů kmene Wistar byli rozděleni do 3 skupin po 6 zvířatech a po dobu 16 týdnů krmeni různými dietami. 1. kontrolní skupina (KO): standardní laboratorní dieta (SLD), 2. skupina (HPD): SLD obohacená o kasein a 3. skupina (GLN): SLD obohacená o glutamin. V séru byly stanoveny ukazatele kostní novotvorby - osteokalcin (OC) a N-terminální propeptid prokolagenu typu I (PINP) a ukazatel kostní resorpce - C-terminální telopeptid kolagenu I (ICTP). Kostní minerální hustota (BMD) byla změřena denzitometricky (DXA).
Výsledky: Koncentrace ICTP u GLN poklesla o 33 % (p < 0,05), koncentrace OC, PINP a BMD ocasních obratlů byly mírně snížené, naopak BMD femuru byla mírně zvýšená vs. KO. Hodnoty ICTP, PINP a BMD ocasních obratlů u HPD také mírně poklesly vs. KO.
Závěr: Skupiny GLN a HPD měly snížené hodnoty ukazatelů kostního obratu, které se projevily poklesem BMD ocasních obratlů.
Klíčová slova: glutamin, osteokalcin, N-terminální propeptid prokolagenu I, C-terminální telopeptid kolagenu I, kostní denzita tail de
Effect of high-protein diet and high-glutamine diet on bone metabolism in rats
The aim of this study was to investigate the effect of high-protein and high-glutamine diet on bone metabolism in rats. Matherial and methods: Male Wistar rats were divided into 3 groups of 6 animals and for 16 weeks were fed different diets. 1. group (KO): standard laboratory diet (SLD), 2. group (HPD): high-protein diet with casein, 3. group (GLN): glutamine-enriched diet. We assayed marker of bone resorption - C terminal telopetide of collagen I (ICTP) and markers of bone formation- osteocalcin (OC) and N-terminal propeptide of procollagen al energy X-ray absorptiometry (DXA).
Results: Concentration of ICTP significantly (p < 0.05) decreased by 33 % in GLN vs. KO. Concentration of OC, PINP and BMD in tail de cantly.
Conclusion: GLN and HPD groups had decreased markers of bone turnover which contributed to decreased in tail BMD.
Keywords: glutamine, osteocalcin, N-t density
Zveřejněno: 11. červen 2010 Zobrazit citaci
Reference
- Shimomura Y, Yamamoto Y, Bajotto G, Sato J, Murakami T, Shimomuran N, Kobayashiand H, Mawatari K. Nutraceutical Effects of Acids on Skeletal Muscle. J Nutr 2006;136(2):529-530.
Přejít k původnímu zdroji... - Gleeson M. Interrelationship between Ph Amino Acids. J Nutr 2005;135(6):1591-1595.
Přejít k původnímu zdroji... - Newsholme P. Why is L-glutamine metabolism important to cells of the immune system in health, postinjury, surgery or infection? J Nutr 2001;131:2515-22.
Přejít k původnímu zdroji... - Ziegler TR. Glutamine supplementation in bone marrow transplantation. Br J N 2002;87, Suppl. 1:9-15.
Přejít k původnímu zdroji... - Mora LO, Antunes LMG, Francescato HDC, Bianco MLP. The effects of oral glu tamine on cisplatin-induced genotoxicity in Wistar rat bone marrow cells. Mutat Res 2002;518:65-70.
Přejít k původnímu zdroji... - Scholz-Ahrens KE, Schrezenmeir J. Effects of bioactive substances in milk on neral and trace element metabolism with special reference to casein phosphopep tides. Br J Nutr 2000;8, Suppl 1:147-153.
Přejít k původnímu zdroji... - Tatara MR, Pierzynowski SG, Majcher P, Krupski W, Brodzki A, Studzinski T. Effect of alphaketoglutarate (AKG) on mineralisation, morphology and mechani cal endurance of femur and tibia in turkey. Bull Vet Ins Pulawy. 2004;48:305
- Andersen NK, Tatara MR, Krupami W, Majcher P, Harrison AP. The long effect of -ketoglutarate, given early in postnatal life, on bone growth and various parameters in pigs. J Anim Physiol Aním Nutr 2008;92: 519-528.
Přejít k původnímu zdroji... - Tatara MR, Tygesen MP, Sawa-Wojtanowicz B, Krupski, W, Majcher P, Harrison AP. Bone development: the effect of short-term alpha-ketoglutarate adminis on on long-term mechanical properties of ribs in ram lambs. Small Rum Res 2007;67:179-183.
Přejít k původnímu zdroji... - Tatara MR, Brodzki A, Krupski W, Sliwa E, Silmanowicz P, Majcher P, Pierzynowski SG, Studziňski T. Effect of Ketoglutarate on Bone Homeostasis and Plasma Amino Acids in Turkeys. Poult Sci 2005; 84(10):1604-1609.
Přejít k původnímu zdroji... - Schurch MA, Rizzoli R, Slosman D, Vadas L, Vergnaud P, Bonjour JP. Protein Supplements Increase Serum Insulin-Like Growth Factor-I Levels and Attenuate Proximal Femur Bone Loss in Patients with Recent Hip Fracture A Randomiz Double-Blind, Placebo-Controlled Trial. Ann Intern Med 1998;128:801-809.
Přejít k původnímu zdroji... - Holeček M. Regulace metabolizmu cukrů, tuků dání. Praha, Grada Publishing, a. s., 2006:286.
- Wilndmueller HG, Spaeth AE. Uptake and metab small intestine, J Biol Chem 1974;249:5070-5079.
Přejít k původnímu zdroji... - Cao Y, Feng Z, Hoos A, Klimberg VS. Glutamine duction. J Parenter Enteral Nutr 1998;22:224-227.
Přejít k původnímu zdroji... - Herrmann M, Seidel MJ. The amino- and carboxyterminal cross-linked telope des of collagen type I, NTX-I and CTX-I: A comparative review. Clin Chim Acta 2008;393(2):57-75.
Přejít k původnímu zdroji... - Seibel MJ. Biochemical Markers of Bone Turnover Part I: Biochemistry and Variability. Clin Biochem Rev 2005;26(4):97-122.
- Merry AH, Harwood R, Wooley DE, Grant ME, Jackson DS. Identification and partial characterisation of the non-collagenous amino- and carboxy-te tension peptides of cartilage procollagen. Biochem Biophys Res Commun 1976;71:83-90.
Přejít k původnímu zdroji... - Hale LV, Galvin RJ, Risteli J, Ma YL, Harvey AK, Yang X, Cain RL, Zen Frolik CA, Sato M, Schmidt AL, Geiser AG. PINP: A serum biomarker of bone formation in the rat. Bone 2007;40:1103-1109.
Přejít k původnímu zdroji... - Rissanen JP, Suominen MI, Peng Z, Morko J, Rasi S, Risteli J, Halleen JM. Sho Term Changes in Serum PINP Predict Long-Term Changes in Trabecular Bone in the Rat Ovariectomy Model. HYPERLINK "javascript:AL_get(this, 'jour', 'Calcif Tissue Int.);" Calcif Tissue Int 2008;82(2):155-161.
Přejít k původnímu zdroji... - Farrugia W, Melick RA Metabolism of osteokalcin. Calc Tiss Internat 1986; 39:134-138.
Přejít k původnímu zdroji... - Hauschka PV, Lian JB, Gallop PM. Direct identification of the calcium-binding amino acid, y-carboxyglutamate, in mineralized tissue. Proc Natl Acad Sci USA 1975;72(10):3925-3929.
Přejít k původnímu zdroji... - Yoon KG, Rutledge G, Buenaga RF, Rodan GA Charakterization of the rat oste okalcin gene: stimulation of promoter aktivity by 1,25-dihydroxyvitamin D3. Biochemistry 1988;27(23):8521-8526.
Přejít k původnímu zdroji... - Ivaska KK, Hentunen TA, Vääräniemi J, Ylipahkala H, Pettersson K, Väänänen KK. Release of Intact and Fragmented Osteocalcin Molecules from Bone Matrix during Bone Resorption in Vitro. J Biol Chem 2004;279(18):18361-18369.
Přejít k původnímu zdroji... - Newsholme E, Hardy G. Supplementation of Diets with Nutritional Pharma ceuticals. Nutrition 1997;13(9):837-839.
Přejít k původnímu zdroji... - Holecek M, Muthny T, Kovarik,M, Sispera L. Simultaneous Infusion of Glutamine and Branched-Chain Amino Acids (BCAA) to Septic Rats Does Not Have More Favorable Effect on Protein Synthesis in Muscle, Liver, and Small Intestine Than Separate Infusions. J Prenter Enteral Nutr 2006;30(6):467-473.
Přejít k původnímu zdroji... - Holeček M. Glutamin a aminokyseliny s rozvětveným řeťezcem-praktický vý znam jejich metabolických vztahů. Časopis lékařů českých. 2005; 14: Supplementum 3:9-12.
- Bistrian, BR. Dietary treatment in secondary wasting and cachexia. J Nutr 1 129:290-294.
- Murphy C, Newsholme P. Importance of glutamine metabolism in murine mac rophages and human monocytes to L-arginine biosynthesis and rates of nitrite or urea production. Clin Sci 1998;95:397^07.
Přejít k původnímu zdroji... - Rogero MM, Tirapegui J, Vinolo MA, Borges MC, de Castro IA, Pires IS, P. Dietary Glutamine Supplementation Increases the Activity of Peritoneal Macrophages and Hemopoiesis in Early-Weaned Mice Inoculated with Mycobacterium bovis Bacillus Calmette-Guéin. J Nutr 2008;138(7):1343-1348.
Přejít k původnímu zdroji... - Obeid OA, Bittar ST, Hwalla N, Emery PW. Effect of diet supplementation with glutamine, dihydroxyacetone, and leucine on food intake, weight gai prandial glycogen metabolism of rats. Nutrition 2005;21(2):224-229.
Přejít k původnímu zdroji... - Ammann P, Bourrin S, Bonjour JP, Meyer JM, Rizzoli R. Protein undernutritioninduced bone loss is associated with decre ency. J Bone Miner Res 2000;15(4):683-690.
Přejít k původnímu zdroji... - Bourrin S, Ammann P, Bonjour JP, Rizzoli R. Dietary Protein Restriction L Plasma Insulin-Like Growth Factor I (IGF-I), Impairs Cortical Bone Formation, and Induces Osteoblastic Resistance to IGF-I in Adult Female Rats. Endo. 2000;141(9):3149-3155.
Přejít k původnímu zdroji...

